DE1752002A1

DE1752002A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Linsen

Info

Publication number: DE1752002A1
Application number: DE19681752002
Authority: DE
Inventors: Irwin Robert C; Mccall Richard J
Original assignee: Textron Inc
Current assignee: Textron Inc
Priority date: 1967-04-06
Filing date: 1968-03-20
Publication date: 1971-08-12
Also published as: US3448549A; GB1208944A; FR1558888A; GB1208946A; GB1208945A; GB1208943A; US3522677A

Description

"Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Linsen." Die Erfindung befasst sich mit der Herstellung von Augenlinsen und betrifft insbesondere das Aufbocken von Linsen, so daß die Linsen in das Futter der Maschinen eingespannt werden können, auf denen ihre Oberflächen erzeugt und poliert werden und ihre Ränder geschliffen werden.
Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Augenlinsen wird ein Linsenrohling aus gegossenem Glas oder Kunststoff auf seinen beiden Seiten nacheinander geschliffen und poliert und darauf dann an seinem Umfang oder Rand geschliffen. Gewöhnlich ist die eine Seite konkav und die andere konvex geformt. Auch sind die beiden Obertlgehen unterßchiedlich gekrUmmt, eo da die Dicke der Linge an verschiedenen Stellen variiert. Form und rClmliche Beziehung der beiden Oberflächen bestimmen die gewünschte optische Brechung.
Beim Schleifen und Polieren ist der Rohling normalerweise auf einem Linsenbock befestigt. Der Linsenbock kann entweder von der Art des permanenten Hartmetalltyps oder des Metalltyps mit niedrigem Schmelzpunkt sein und wird an die Linse angegossen. Der Hartmetallbock wird im allgemeinen mit Hilfe eines Klebstoffes, beispielsweise geschmolzenes Pech, oder mittels einer niedrigschmelzenden Legierung an dem Linsenrohling befestigt. Der Linsenbock dient als Vorrichtung zum Einspannen der Linse in die Schleif-und Poliermaschinen.
Unabhängig davon ; welcher Bocktyp verwendet wird, muS der Bock, wenn der Rand der Linse geschliffen werden soll, gewöhnlich entfernt und zu diesem Zweck durch einen anderen kleineren Durchmessers ersetzt werden. DerBock, mit dem der Linsenrohling wdhrend der Oberflächenbearbeitung gehalten wird, muS groß genug sein, so daß die Glas-oder Kunststofflinse zur Vermeidung von BrUchen ganz auf ihm aufliegt, wdhrend der Bock, mit dem der Linsenrohling während des Randschliffes gehalten wird, im allgemeinen so klein sein muß, daß die Schleifscheibe wEhrend des Rand-oder Kantenschliffes von ihm nicht berUhrt wird.
Damit die Linse die gewünschten optischen Eigenschaften aufweist, muß die unfertige Seite der halbfertigen Linse zu der zuerst fertiggestellten Oberfläche des Rohlings, die auf dem Linsenbock befestigt ist, in einer exakten und genauen Beziehung stehen. Die genaue Anordnung der zweiten Oberfläche in Bezug auf die erste kann entweder eine oder beide zweier Justierungen oder Binstellungen notwendig machen, von denen die eine"Achse"und die andere"Prisma"genannt wird.
Die Einstellung für die Achse oder Zylinderachse erfordert ein Drehen der zweiten Oberfläche in Bezug auf die erste, während die Einstellung fUr das Prisma verlangt, daß die zweite Oberfläche in Bezug auf die erste gekippt wird. Das Justieren fUr das Prisma sowie für die Achse lässt sich, falls dies gewUnscht wird, beim Aufbocken durchfuhren. Wenn der permanente oder Hartmetallbock benutzt wird, erfolgt das Einstellen fUr die Achse durch Ausrichten oder Drehen des Bockes um den optischenScheitel oder die optische Mitte der Linse. Die Binstellung fUr das Prisma ist jedoch im allgemeinen im Schleifmaschinenspannfutter enthalten.
Wenn der weiche, aus Metall mit niedrigem Schmelzpunkt bestehende Linsenbock verwendet wird, sind diese beiden Einstellungen im allgemeinen in die Bockform eingebaut, bevor der Bock gegossen wird. Somit befinden sich die gewUnschten Prisma-und Achseneinstellungen, die der Linse erteilt werden sollen, im Bock selbst.
Der Weichmetallbock wird von einer Linsenbockvorrichtung gefertigt, in der sich ein Formenhohlraum befindet. Der Linsenrohling wird oben auf der Form angeordnet, darauf wird eine warme, niedrig schmelzende Legierung in die Form, auf die eine Seite des Linsenrohlings eingegossen, die sich dann abkhlen kann, so daß sie an dem Rohling haften bleibt. Bei diesem Vorrichtungstyp wird eine Ringdichtung oder ein Ringsitz verwendet, der sich um die bffnung der Form erstreckt und auf dem die fertig bearbeitete Oberfläche des Linsenrohlings abgesetzt wird. Die verlangte Prismenstärke wird durch Neigen des Linsensitzes in der Form eingestellt. Der Boden des Formenhohlraumes ist mit einem drehbaren Kolben versehen, von dem aus diametral angeordnete Stifte in den Hohlraum hineinragen, die in dem gegossenen Bock Lagerungsanssparungen bilden, welche zum Aufspannen des Bockes in den zylindrische und sphärische Flächen erzeugendalMaschinen dienen.
Die Linse wird so auf den ringförmigen Sitz gesetzt, daß B ihr Okularscheitel oder ihr Mittelpunkt, wie beschrieben, über dem mittleren Stift im Boden des Formenhohlraumes zentriert ist. Der von dem mittleren Stift geformte Lagerungspunkt wird zur Ubertragung der Schleifkräfte für die rhumlich gekrftmmten Flächen verwendet.
Das geschmolzene Metall wird aus einem Trichter in die Form für den Linsenrohling gegossen, so daß der Formenhohl-+ raum gefüllt. Desweiteren sind Einrichtungen vorgesehen, mit denen Wasser oder andere Kühlmittel um die Form herumgeleitet werden können, sobald der Gießvorgang abgeschlossen istt damit +ist sich die Metallschmelze verfestigt. Darauf wird der drehbare Kolben nach oben gedrückt, wodurch er den gegossenen Formbock aus dem Formenhohlraum herausbricht.
Unabhängig davon, welche Linsenbockart zur Anwendung gelangt, wird die Linsenkante tiber die Umfangskante des Bockes überstehen. Das Ausmaß dieses Sberhanges kann an einigen Stellen großer sein als an anderen, weil der Linsenbock notwendigerweise in erster Linie über dem Okularzentrum der Linse zentriert sein muß als Uber der mechanischen Mitte.
Während der Oberflächenbearbeitung oder des Schleifens der befestigten Linse wird der dberstehende Linsenteil aufgrund der Tatsache, daß fUr ihn keine Stützfläche vorgesehen ist, rasch verbogen oder verformt. Dadurch wird die Linse in den harten Umfangsrand des Bockes eingetrieben, wodurch auf der fertigen Linsenoberfläche ein dauerhafter Ring entsteht, der die Linse unbrauchbar macht. Es wurde gefunden, daB diese Erscheinung häufiger bei der Plastiklinse auftritt, die flexibler ist als der Glaslinsenrohling.
Durch Verbiegung des LinsenUberhanges wird die Linse bis zum Linsenmittelpunkt verformt, und zwar aufgrund der Biegung um den Unterstützungspunkt, der von dem Umfang des Linsenbockes gebildet wird. Als Folge davon verwirft sich die Linse, und ihr Molekularaufbau wird zerstört, wodurch die Linse unbrauchbar gemacht wird.
Es wurde bereits versucht, dieses Problem durch Verwendung eines ldngeren Linsenbockes zu lösen, der praktisch die ganze Fläche der fertigbearbeiteten Linsenoberfläche bedeckt.
Der Bock wurde mit einem Epoxydharz an der Linse befestigt, ein unsauberer und zeitraubender Vorgang, der deshalb.vom Laborstandpunkt aus gesehen nicht erwUnscht oder praktisch durchfhrbar ist.
Als Losung des genannten Problems wurde desweiteren vorgeschlagen, die Linsenkante vor Beginn des Oberflächenschleifvorganges und Poliervorganges abzukanten oder abzuschleifen.
Bevor jedoch der erfindungsgemäße Vorschlag gemacht wurde, mußte zu diesem Zweck an dem linken Rohling ein Abkantbock befestigt werden, bevor der Linsenbock angebracht wurde, mit dem die Oberflächen erzeugt und poliert werden. Diese vorgeschlagene Verfahrensweise ist deshalb zeitraubend und erfordert cas Anbringen eines Abkantbockes, und zwar nicht nur nach dem Polieren der Linse sondern auch davor.
Erfindungsgemäß wird deshalb ein Linsenbock geschaffen, der sich nicht nur zur Herstellung und zum Polieren der Linse verwenden läaat, sondern auch als Linsenbock benutzen lässt, mit dem die Linsenkante geschliffen werden kann, bevor die ArbeitxgGnge der Oberflächenerzeugung und des Schleifens stattfinden. Auf diese Weise wird eine neuartige Verfahrensweise zur Herstellung einer Linse geechaffen, mit der der Uberstehende Linsenrand vor dem Schleifen und Polieren der Linse entfernt werden kann, und zwar unter Verwendung desselben Linsenbockes. Die Entfernung der Uberschüssigen Linsenkante, die den Linsenbock überragt, verhindert, daß die Linse verformt und verbogen wird, wodurch sich zusätzliche Herstellungszeit, Kosten und Material sparen lassen.
Der neuartige Linsenbock, der zum Schleifen und Polieren der Linse verwendet wird, ist mit angezeigten Spanneinrichtungen oder Bezugsflächen versehen, mit Hilfe derer die befestigte Linse in Bezug auf die waagerechte Aufrisslinie der Linse in einer Kantenschleifmaschine festgespannt werden kann.
Die Bezugsoberflächen können aus einer flachen Fläche, in dem Umfangsrand des Bockes befindlichen Nuten oder dergleichen oder aus kleinen Aussparungen oder Auskragungen bestehen, die neben dem axialen Zentrum der Bockfläche liegen. Die Linse wird so aufgebockt, daß ihre waagerechte Aufrisslinie in Bezug auf die Oberflächen parallel liegt oder mit ihnen einen bekannten Winkel bildet.
Anstelle der direkten Einspannung der aufgebockten Linse in der Kantenschleifmaschine lässt sich auf dem Bock ein Adaptor befestigen, der mit den Bezugsoberflächen in Beruhrung steht und mit einem kleineren Abkantbock versehen ist, der sich in die gewöhnlichen Abkantmaschinen einspannen lässt, wenn ein kleineres Futter benutzt wird.
Für das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung einer Linse, bei dem die Linsenkante oder der Linsenrand vor der Bearbeitung der Linsenflächen und dem Polieren dieser FlEchen geschliffen wird, kann ein Hartmetallbock oder permanenter Linsenbock verwendet werden.
Der dberstehende Linsenrand lEsst sich jedoch nur bis auf den Bockumfang abschleifen. Wenn der weiche, aus niedrig schmelzendem Metall bestehende Bock benutzt wird, dann kann der dberstehende Linsenrand tuber die Umfangskante des Bockes hinaus verkleinert werden, weil das weiche Metall des gegossenen Bockes sich durch die Kantenschleifmaschine zusammen mit dem überschüssigen Glas oder Kunststoff leicht entfernen lksst.
In jedem Fall wird die für die Herstellung und das Polieren der Linse benötigte Zeit herabgesetzt, weil eine kleinere zu bearbeitende Linsenoberfläche vorhanden ist, und außerdem wird die Linse nicht durch wiederholtes Biegen beschädigt.
Da der Linsenbock in Bezug auf den optischen Mittelpunkt der Linse zentriert ist, wird die vorläufige Linsenkantenbearbeitung notwendigerweise mit diesem Mittelpunkt als Bezugspunkt durchgefhrt und nicht mit dem mechanischen Mittelpunkt der Linse als Bezugepunkt, wie dies bei der Endbearbeitung der Linsenkante erforderlich ist, durch die die Linseneinfassung an das Rezept angepasst wird. So kann das vorläufige Abtragen der Linsenkante sich hinsichtlich seines Ausmaeaee und der Formgebung der fertigbearbeiteten Linse nähern, beispielsweise im Bereich von vier mm der gewdnsohten fertigen Kante liegen, aber nicht weiter. Wenn sndororßeite die polierte Linse zum Kantenschliff gemäB einer um einen anderen Linsenmittelpunkt erzeugten Paßform wieder aufgebockt wird, dann würde man feststellen, daß bereits zuviel von der Linsenkante Uber weite Teile der Linsenkante weggenommen worden ist, und daß deshalb die Linse zum Ausschuß gehören wUrde.
Wenn der weiche, niedrig schmelzende Metallbock verwendet wird, so schafft die erfindungsgemäße Linsenaufbockorrichtung auf dem Bock eine angezeichnete Spanneinrichtung, mit Hilfe derer die befestigte Linse in Bezug auf ihre waagerechte Aufrißlinie zum Kantenschliff eingespannt werden kann. Bei einer Ausführungsform ist der Formenhohlraum auf seinen Seitenwänden mit festen BezugsflUchen versehen. Diese Bezugsfldchen können die Form diametral im Formenhohlraum gegenüberliegender Keile aufweisen, es kann aber auch in dem kreisförmigen Formenhohlraum eine flache Oberfläche Verwendung finden, die einen Fadenabschnitt bildet, um dadurch eine der gewünschten Bezugsoberflächen auf dem Linsenbock zu schaffen. Der Linsenrohling wird auf die Form aufgesetzt und so ausgerichtet, daß seine waagerechte Aufrißlinie die Bezugslinie schneidet oder parallel zu ihr verläuft, die von den festen Bezugsflächen an den Wänden des Hohlraumes gebildet wird. Der Kolben im Boden des Formenhohlraumes wird daraufhin gedreht, um durch Drehen der diametral auf ihm ausgerichteten Stifte, die die Lagerungsaussparungen in dem gegossenen Formblock schaffen, die richtige Zylinderaohseneinstellung herzustellen.
Eine andere konstruktive AusfhrungBform der erfindungsgemäßen Linsenbockvorrichtung ist im Boden des Formenhohlraumes mit zentral angeordneten Stiften oder ähnlichen Einrichtungen versehen, die die angezeigten SpannoberflCchen schaffen und stationär bleiben, wChrend der Umfangstail des die Stifte haltanden Kolbens sich um sie drehen kann, um dadurch die äußeren zylindrischen Lageraussparungen zu bilden.
Auf diese Weise wird im Boden des Formenhohlraumes ein Kragen aufgenommen, der sich um seine Achse drehen kann, während in ihm ein zylindrisches oder scheibenförmiges 31ement sitzt, das sich nicht um seine Achse drehen kann, jedoch ermöglicht, daß sich der umgebende Kragen dreht. Auf dem Kragen sind Mittel vorgesehen, mit denen auf dem fertilearbeiteten Linsenbock Lagerungspunkte erzeugt werden können, die zur Ubertragung der von dem Zylinder erzeugten Kräfte auf die Linse dienen. Auf diese Weise lässt sich der Kragen drehen, um diese Mittel gegen die Zylinderachse der Linse auszurichten. Auf der Oberfläche des inneren Zylinders ist eine andere Einrichtung getroffen, die eine zentralliegende Halterung auf dem fertigen Lineenbock schafft, mit der der Linsenbock in ein Linsenabkantfutter eingesetzt werden kann.
Der innere Zylinder ldsot sich auch mit einem zentralen Stift ausrüsten, der in axialer Richtung in den Pormenhohlraum hineinragt, um in dem gegossenen Bock eine. zentrale Lageraussparung zu schaffen, die zur Ubertragung der von einer Bearbeitungs-oder Poliermaschine erzeugten Kräfte fUr die Herstellung der gekrwimmten Flächen dient. Anstelle dieses zentralen Stiftes kann der innere Zylinder mit einer zentralen, axial ausgerichteten Aussparua ersehen sein, die einen ungestAlpten Schutzstopfen aufnehmen, der in der Mitte des gegossenen Bockes ein Fenster bildet.
Der Gebrauch des Fensters ist bei Glaslinsen wichtig, weil diese Linsen in engeren Toleranzen gefertigt werden, und was die Plastik-oder Kunststofflinsen anbelangt, so ist ein genaues Schleifen und Polieren der Linse ohne Überprüfung des Rezepts schwierig. Der Erfindungsgegenstand ermöglicht eine derartige Uberprüfung dadurch, daß die Fenster miteinander in Uberdeckung gebracht werden, und zwar nicht nur in dem tiefschmelzenden Tilaterialbock sondern auch in dem permanenten r ; TetalllinsenbockS ohne Entfernung desselben. Auf diese Weise kann beim Schleifen und Polieren jede Korrektur vorgenommen werden, die zur Herstellung einer genauen Linse ohne Verlust erwunscht ist. Wenn diese Plastiklinsen, nachdem sie geschliffen oder teilweise geschliffen sind, wieder auf dem niedrig schmelzenden Metallbock befestigt werden müssten, so wurden sie beschädigt, und der Zeitverlust wurde erheblich grosaer sein als die Kosten, die aufgebracht werden könnten.
Es wird also eine wichtige und wesentliche Verbesserung erzielt, wenn das Linsenrezept überprüft werden kann, bevor die Linse von dem Permanentmetalllinsenbock entfernt wird.
Diese Verbesserung ist insbesondere für Plastiklinsen von Bedeutung.
In der Zeichnung, auf die sich die folgende Beschreibung bezieht, sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. In der Zeichnung zeigen : Figur 1 eine Bodenansicht einer auf einem aus niedrig schmelzendem Metall bestehenden, erfindungsgemäßen Linsenbock befestigten Linse, Figur 2 eine Bodenansicht einer auf einem Hartmetalllinsenbock befestigten Linse, Figur 3 eine Querschnittsansicht im Seitenriss längs der Linie 3-3 in Figur 2, Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines Adaptors mit einem Abkantbock zur Befestigung auf dem Linsenbock von Figur 1, Figur 5 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausfhrungsform des erfindungsgemäßen Abkantbockadaptors, Figur 6 eine perspektivische Ansicht eines Abkantbockadaptors mit konstruktiven Abänderungen des in Figur 5 gezeigten Adaptors, Figur 7 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Linsenaufbauvorrichtung, aus der das Innere eines in Verbindung mit dieser Vorrichtung verwendbaren Formenhohlraumes ersichtlich ist, Figur 8 eine Bodenansicht einer auf einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Linsenbockes befestigten Linse, Figur 9 eine von vorne gesehene Querschnittsansicht der Linsenaufbockvorrichtung zur Herstellung des in Figur 8 gezeigten Bockes, Figur 10 eine Bodenansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hartmetallbockes, auf dem eine Linse befestigt ist, Figur 11 eine Schnittansicht längs der Linie11-11 in Figur 10 mit einem in dem Bock befindlichen, entfernbaren Stopfen, Figur 12 eine Draufsicht der mit der Linse in Berührung kommenden Fläche dieses Bockes, Figur 13 eine Bodenansicht einer anderen Ausführungsform eines aus niedrig schmelzendem Material bestehenden-Bockes, auf dem eine Linse befestigt ist, Figur 14 eine Schnittansicht längs der Linie 14-14 in Figur 13 mit dem Linsenbock, wie er unter geringem Luftdruck auf einem Dorn zur Anfertigung der Linse gehalten wird, Figur 15 eine Bodenansicht einer auf einem noch anders ausgeführten Bock fUr das Roh-und Fertigpolieren einer zylindrischen und einer sphärischen Linsenoberfläche befestigten Linse und Figur 16 eine Schnittansicht längs der Linie 16-16 in Figur 15.
Die in Figur 9 dargestellte Vorrichtung zum Aufbocken von Linsen weist ein Unterteil 20 auf, dassen Oberseite mit 21 bezeichnet ist. In dem Unterteil ist eine Bockform 23 gelagert und gegen Drehung verkeilt. Diese Form wird gegen Aufwärtsbewegung durch einen Kragen 24 gesichert, der durch Schrauben an der Form befestigt ist und unterhalb der oberen Wand des Unterteiles mit der Form in Beruhrung steht. In einer im oberen Ende der Form befindlichen Senkbohrung 27 ist ein Kolben oder Kragen 28 hin-und herbeweglich gelagert. Das untere Ende des Kolbens weist einen reduzierten Durchmesser auf ; und dieser den reduzierten Durchmesser besitzende Teil des Kolbens kann in der Fhrungsbohrung 29 der Form gleiten. Die Senkbohrung 27 ist an ihrem unteren Ende mit der FUhrungsbohrung 29 verbunden, während ihr oberes Ende im oberen Ende der Form mit dem Formhohlraum 30 in Verbindung steht. Die FUhrungsbohrung 29 mündet an ihrem unteren Ende in die einen kleineren Durchmesser aufweisende, koaxiale Hauptbohrung der Form. Im oberen Ende des Kragens 28 sind zwei Stifte 36 befestigt. Diese Stifte liegen diametral zu dem Kragen und jeder von ihnen ist mit dem Kragen durch einen Preßsitz verbunden. Diese beiden Stifte 36 sind einander gleich. Jeder weist einen abgestumpften, konischen Teil 39 auf, der an der Oberseite des Kragens anliegt und Uber diese Oberseite hinausragt. Jeder besitzt auch einen domformigen Abschnitt 40 oberhalb seines konischen Abschnitts 39.
Der Kragen 28 wird ständig von einer Schraubenfeder 45 nach oben gedrückt. Die Schraubenfeder 45 sitzt an ihrem oberen gnde in einer in dem Boden des Kragens befindlichen Aussparung und befindet sich zwischen dem Boden des Kragens und dem Boden einer Senkbohrung in der Hülse 46. In der zentralen iffnung des Kragens 28 ist ein Kolben 48 verschiebbar gelagert, dessen Kolbenstange 48'von kreisrundem Querschnitt sich durch die Hülse 46 erstreckt und mit dieser in gleitender Berührung steht. Die Hülse 46 weist an ihrem oberen Ende einen mit ihr aus einem Stück. bestehenden Kragen auf, der in die Führungsbohrung 29 greift und verhindert, daB die Hülse aus der Hauptbohrung der Form herausfällt. Die Hülse wird in der Hauptbohrung der Form 23 geführt und besitzt ein Stirnzahnrad 50, das an ihrem unteren Ende mit Hilfe einer Stellschraube 51 befestigt ist.
Der Kragen 28 lässt sich mit Hilfe eines Rändelknopfes 55 drehen, der durch eine Feststellschraube an einer Welle 56 befestigt ist, die sich rechtwinklig zu der Stange 48'erstreckt. Die Welle 56 weist ein schrägverzahntes Ritzel 57 auf, das eine Feststellschraube 59 an ihr festhält. Das Ritzel 57 kämmt mit dem Stirnzahnrad 50, das auf der Hülse 46 verkeilt ist. In dem Kragen der HUlse 46 sind durch GewindeStifte 46'befestigt, die nach oben heraus und in die Führungsbohrung 29 hineinragen, in der sie in in dem Boden des Kragens 28 vorhandenen passenden Bohrungen gleitend gefUhrt sind. Wenn also der Rändelknopf 55 gedreht wird, dann dreht sich die HUlse 46 zusammen mit den Stiften 46', wodurch der Kragen 28 in Drehung versetzt wird, während er sich in axialer Richtung verschieben kann. Der Kolben 48 und die Kolbenstange 48'werden gegen Axialdrehung durch die Nabe 100 gesichert, die an dem Unterteil 20 in der gezeigten Weise befestigt ist und die Gleitbohrung 101 enthält, deren Keil 102 in die sich longs der Kolbenstange 48'erstreckende Nut 103 hineinragt und mit dieser in gleitender BerUhrung steht.
Der Kragen 47 ist mit Hilfe einer Feststellschraube an dem unteren Ende der Stange 48'befestigt, so daß der Kolben 48 nicht herausfallen kann, und seine Aufwdrtsbewegung begrenzt ist.
Die Oberseite des Kolbens 48 die gegen den Formhohlraum 30 hin offen liegt, ist mit einer zentralen Aussparung 104 versehen, die den Zapfen eines umgekehrten, federnden Schutzstopfens 17 aufnimmt. Diametral zu dieser Mittelaussparung 104 sind zwei Stifte 105 angeordnet, die in den Formhohlraum 30 hineinragen und zur Schaffung der Spannfutterbezugsfldchen oder Aussparungen 19 in dem gegossenen Bock, wie dies in Figur 8 gezeigt ist.
Die zwischen dem Kolben 48 und der Kolbenstange 48'orgesehene EinschnUrung schafft ein Widerlager oder eine Ringschulter 106, die mit der entsprechenden Schulter in der zentralen Offnung des Kragens 28 zusammenpasst, wodurch verhindert wird, daß sich der Kragen in axialer Richtung aus dem Hohlraum 30 entfernen kann, während der Kragen 47 an dem bodenseitigen Ende der Kolbenstange 48'befestigt ist.
Die Stifte 36 werden auf diese Weise durch Drehen des Knopfes 55 im Winkel um die Achse des Kragens angeordnet. Dadurch wird die Winkelstellung bestimmt, die der gegossene Linsenbock in dem Futter einer Linsenbearbeitungsmaschine einnimmt. Mit anderen Worten, die Winkelstellung des Kragens bestimmt die zylindrische Achse der anzufertigenden Linse.
Wenn die Vorrichtung benutzt wird, wird ein Linsenrohling auf die ringförmige, elastische Dichtung oder den Sitz 64 gelegt, der die Öffnung des Formhohlraumes 30 umgibt. Die gewünschte, dem gegossenen Bock zu erteilende Prismeneinstellung wird durch Neigen des Sitzes 64 erzielt. Die zur Neigung des Sitzes 64 dienende Vorrichtung ist bekannt und soll deshalb hier nicht beschrieben werden. Es soll nur darauf hingewiesen werden, daB sich der Ring oder Sitz 64 in jede Winkellage neigen oder kippen lässt, um auf diese Weise mit Hilfe eines drehbar um eine Achse, rechtwinklig zur Achse der Kolbenstange 48'gelagerten Nockens dem Rohling den gewunschten Prismenwert und die gewUnschte Prismenachse zu verleihen.
FUr die Zufuhr des geschmolzenen Metalls in die Form ist ein gewöhnlicher, nicht gezeigter Trichter vorgesehen, der Klumpen aus Metalllegierung einschliesslich frUher benutzter Linsenböcke aufnimmt. An dem Trichter ist eine Heizvorrichtung befestigt, die die Metallklumpen niederschmelzt. Der Trichter ist mit einem Durchgang versehen, der in den Formhohlraum 30 fuhrt und sich wahlweise zur FUllung des Hohlraumes mit der Metallschmelze öffnen und schliessen lässt.
Unmittelbar auf der GieBvorrichtung ist in gewöhnlicher Weise eine Ubemachungseinrichtung befestigt, die nicht gezeigt ist und in einem Fadenkreuz ein Okular aufweist, das bei der Ausrichtung des Linsenrohlings helfen soll. Diese Beobachtungsvorrichtung ist unmittelbar Uber dem Formhohlraum 30 fluchtend ausgerichtet und an ihrem unteren Ende mit federnden Gabeln versehen, die abgesenkt und mit dem Linsenrohling in Berührung gebracht werden können, um diesen gegen Sitz 64 zu drücken. Die Betriebsweise der Beobachtungsvorrichtung und des Trichters zusammen mit ihren zugehörigen Elementen ist allgemein bekannt.
Um die Form wChrend des Gießvorganges kalt zu halten und die Metallschmelze in dem Formhohlraum 30 zu verfestigen und dadurch den Linsenbock zu formen, ist die Form an ihrem oberen Abschnitt mit rings um sie verlaufenden Umfangsnuten 78 versehen, denen durch eine mit dem Kragen 28 verbundene Leitung Wasser oder ein geeignetes Kühlmittel zugefUhrt wird.
Nachdem der gegossene Bock abgekühlt ist, wird er durch HochdrUcken der Kolbenstange 48', wodurch der Kolben 48 nach oben stösst, aus dem Formhohlraum entfernt. Dem Kolben 48 folgt der Kragen 28, der von der Schraubenfeder 45 nach oben gedrückt wird. Die Stange 48'wird durch manuelle Betätigung eines Hebels 90, der an einer in dem Unterteil der Vorrichtung geführten Welle 91 befestigt ist, aufwärts bewegt. Diese Welle besitzt einen Nocken 92, der auf sie aufgesteckt ist und so liegt, daß er mit dem unteren Ende der Kolbenstange 48' in Berührung bringbar ist. Eine Schraubenfeder 95, die die Welle 91 umgibt und an dem einen Ende mit dem Hebelarm 90 und an dem entgegengesetzten Ende mit dem Unterteil 20 im Bingriff steht, drückt die Welle ständig in ihre Ausserbetriebsstellung, in der der Nocken 92 mit der Stange 48' ausser Eingriff steht, wie dies aus der Zeichnung hervorgeht. An dem Noclcen ist ein Stift °3 befestigt, der mit dem Anschlag 94 an dem Unterteil in Berührung gebracht werden kann und dadurch die Rückbewegung der Welle 91 begrenzt.
Die Betriebsweise der obigen Vorrichtung lässt sich wie folgt kurz zusammenfassen : Die Bedienungsperson steckt den Schaft eines Schutzstopfens 17 in die I ; ittelaussparung 104 des Kolbens 48. Darauf wird ein Linsenrohling auf den Sitz oder Ring 64 gelegt, und die Betriebsperson blickt durch die Beobachtungseinrichtung, um den Okularmittelpunkt der Linse über dem Mittelpunkt der Form anzuordnen. Ausserdem wird die Linse so angeordnet, daß ihre waagerechte Aufrißlinie beide Stifte 105 schneidet. Die Okularscheiteloberflache der Linse, die mit dem Stopfen 17 in Berührung steht, drückt Kolben 46 zusammen mit dem Kragen 28 nach unten.
Zwischen der Okularscheitelfläche der Linse und der nach oben gewandten Fläche des federnden Schutzstopfens 17 wird mit Hilfe der einen konstanten Druck ausubanden Schraubenfeder 45 eine gute AbdichtungsberUhrung erzeugt. Die Bedienungsperson verareht dann den Kragen 28, indem sie an dem Rändelknopf 55 dreht und dadurch das Ritzelrad 57 sowie das Zahnrad 50 in Drehung versetzt, während sie durch das Beobachtungsokular blickt, um die Stifte 36 gemäß der gewünschten zylindrischen Achse anzuordnen. Außerdem justiert sie die Prismenachse durch Drehen an dem obengenannten, nicht gezeigten Nocken, bis die Oberseite des Linsenrohlings die richtige Neigung für das verlangte Prisma aufweist. Die Beobachtungseinrichtung wird abwärts verstellt, bis die federnden Gabeln den Linsenrohling auf dem ringförmigen Sitz 64 festklemmen. Darauf wird der Durchgang für den Zufluß des geschmolzenen Metalls in den Formhohlraum 30 freigegeben.
Sobald der Formhohlraum mit der Metallschmelze gefUllt ist, wird der Zufluß unterbrochen, so daß sich das geschmolzene Metall verfestigen kann. Die Beobachtungsvorrichtung wird nun von der Linsenbberfläche abgehoben und darauf der Hebel 90 bewegt, so daß der Nocken 92 den Kolben 48 nach oben drUckt, um den gegossenen Bock zusammen mit seinem Stopfen 17 und dem daran befestigten Rohling auszuformen. Darauf kann die aufgebockte Linse in eine Kantenschleifmaschine eingespannt werden, in der der UberschUssige Linsenrand, der liber den Bock Ubersteht, gemUS einer gewünschten Schablonenform entfernt werden.
In Figur 8 ist ein mit Hilfe der soeben beschriebenen Vorrichtung an einen Linsenrohling angegossener Bock dargestellt, der einen zylindrischen Kopfteil 1 und einen umgekehrt kegelförmigen Schaftteil 2 aufweist. Die in dem Boden des Bockes durch die Stifte 36 erzeugten Öffnungen 6 werden zur Erzeugung der zylindrischen Flächen des an ihm befestigten Linsenrohlings gebraucht, während die von den Stiften 105 geschaffenen Offnungen 19 zur Einspannung des Bockes in einer Kantenschleifmaschine dienen, die den überstehenden Linsenrand entfernt. Falls gewünscht, kann der in Figur 8 gezeigte Schutzstopfen 17 entfernt und durch einen Schutzstopfen 17'der in Figur 2 gezeigten Art ersetzt werden, der mit dem zentralen Lagereinsatz 8 zur sphärischen Bearbeitung der Linse versehen ist. Die Schutzstopfen 17 oder 17'können wEhrend des Schleifens und Polierens entfernt werden, wenn mit einem Vertometer bestimmt werden soll, ob die Linse die gewunschten augenoptischen Eigenschaften erlangt hat.
Figur 7 zeigt eine Draufsicht auf eine abgeänderte AusfWhrungsform des Formhohlraumes 30', der in Verbindung mit der in Figur 9 dargestellten Vorrichtung verwendet werden kann. Bei di. eser AusfUhrungsform weist der Hohlraum 30' anstelle der Stifte 105 diametral gegenAberliegende Vorsprünge 3'auf, die auf einem gegossenen Linsenbock Einspannflächen erzeugen sollen.
Bei Benutzung wird eine Linse auf den ringförmigen Sitz t oder die Dichtung 64 gesetzt, die die Öffnung des Formhohlraumes 30'umgibt, so daß der optische Mittelpunkt der Linse liber dem Mittelpunkt 5 der Form liegt. Die waagerechte Aufrißlinie der Linse ist dann mit den Bezugsflächen 3'und den Stiften 36 ausgerichtet, die an dem Kolben 28 befestigt sind.
Zu dieser Zeit befinden sich die Stifte 36, die auf dem gegosse nen Bock die Lagerpunkte fUr die zylindrische Achse bilden, in einer Achsenstellung von 0° zur Horizontalen. Zur Vornahme der gewUnschten Achseneinstellung wird dann der Kolben 28 gedreht. Nachdem die heiße Metallschmelze in die Form 30' eingeleitet worden ist und sich verfestigt hat, wird der Linsenbock durch HochdrUcken des Kolbens 48 entfernt.
In Figur 1 ist ein erfindungsgemäß hergestellter Linsenbock gezeigt, der beispielsweise aus weichem Metall besteht, das auf die äußere OberflUche der Linse, die zuerst mit einem plastischen Material oder einem Band ummantelt wird, aufgegossen wird. Die dargestellte Linse kann aus Glas bestehen oder aus einem Plastikmaterial gegossen sein. Der Linsenbock ist mit einem zylindrischen Kopfteil 1'und einem umgekehrt konischen Schaftteil 2'versehen, der von diesem nach oben ragt (Figur 1) und in einer kreisrunden, flachen Flache endet, die senkrecht zu der Achse des Linsenbockes liegt.
In dem umgekehrt konischen Schaftteil 21 sind gegenuberliegende Umfangsnuten vorgesehen, die auf einem Durchmesser des Linsenbockes liegen. Die Nuten 3 schaffen gekennzeichnete Bezugsflächen, die zur Anordnung der waagerechten Aufrißlinie des Linsenbockes dienen. Wenn der Linsenbock aus einem einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisenden Material gegossen wird, werden die Nuten von den Oberflächen 3'auf den Seitenwänden des Formhohlraumes gebildet, wie dies in Figur 7 gezeigt ist.
Die in Figur 1 dargestellte, aufgebockte Linse lässt sich dann in das Futter einer nicht gezeigten Abkantmaschine einspannen, das mit Flächen versehen ist, die mit den gekennzeichneten Bezugsflächen 3 aufeinanderliegend in Berührung bringbar sind. Die Linse wird dadurch in bezug auf ihr waagerechte Aufrißlinie festgespannt, und ihre überstehende oder überlappende Randkante lässt sich gemäB einer gewünschten Endform der Linse, wie sie durch die gestrichelte Linie 9 angezeigt ist, entfernen. Da der Linsenbock jedoch mehr über der optischen Mitte der Linse als über ihrer mechanischen Mitte zentriert ist, darf der Kantenabschnitt nicht bis auf das gewünschte Endmaß oder die Endform 9 entfernt werden.
Wenn das geschähe, würde man beim Wiederaufbocken der polierten Linse zum abschliessenden Kantenschliff entsprechend der Linsenrahmenöffnung feststellen, daß bereits zuviel von dem Linsenrand entfernt worden ist. Deshalb wird der überstehende Teil bis auf ein Übermaß in bezug auf die fertige Form 9 von beispielsweise 4 mm abgeschliffen.
Wie bei 10 in Figur 1 dargestellt ist, lassen sich Teile des wcichen Metallbockes zusammen mit der Linsenkante zur Schaffung der gewünschten Form entfernen. Wenn jedoch der Hartmetallbock verwendet wird, wie dies beispielsweise in Figur 2 gezeigt ist, dann kann der Linsenrand nicht Uber die Umfangskante des Kopfteiles des Bockes hinaus entfernt werden.
Die Ublichen Kantenschleifmaschinen sind gewöhnlich mit einem Spannfutter ausgerdstet, dessen Durchmesser kleiner ist als der Linsenbockes. Der in Figur 1 gezeigte Bock lässt sich jedoch schnell anpassen, so daß er in ein solches Futter eingesetzt werden kann. Zu diesem Zweck ist ein in Figur 4 gezeigte Adaptor oder EinsatzstUck vorgesehen, in dem sich ein kleiner Abkantbock 18 befindet, der mit Bezugskeilen 3' versehen ist, die mit den Bezugsflächen 3 des Linsenbockes von Figur 1 in BerUhrung gebracht werden können. Wenn somit das in Figur 4 gezeigte EinsatzstAck auf dem Linsenbock befestigt wird, sind die Vorsprdnge 19'des Abkantbockes 18 in der richtigen Weise gegen die Linsenaufrißlinie ausgerichtet, und zwar deshalb, weil die Vorsprünge 19'mit den Keilstellen, die von den Bezugsfldchen 3'gebildet werden, in einer Linie liegen.
Anstatt auf die Linsenrohlinge die einteiligen, weichen Metallböcke (Figur 1 und 8) aufzugiessen, die nur einmal verwendet und dann umgeschmolzen oder bei ihrer Entfernung von den fertigen Linsenrohlingen zerstört werden, lassen sich vorteilhafterweise permanente oder aus Hartmetall bestehende Böcke der in den Figuren 2,3 und 10 bis 16 gezeigten Art benutzen.
Der zweiteilige Hartmetallbock der Figuren 2 und 3 ist im allgemeinen mit denselben konstruktiven Merkmalen versehen, die der in Figur 1 gezeigte Bock aufweist, einschliesslich des gewöhnlich zylindrischen Kopfteiles 1". Der umgekehrt konische Schaftteil 2"befindet sich jedoch auf der Außenseite eines beweglichen Kragens 11, der auf der Außenseite einer einen kleineren Durchmesser aufweisenden, zylindrischen Fläche 12 auf dem Kopfteil 1"des Bockes drehbar und auf dieser Flache verschiebbar ist. Die Flache 12 weist eine um sie herumführende Ringnut 13 auf, die die Spitze einer Feststellschraube 14 aufnimmt, welche durch den Kragen 11 hindurchgeschraubt ist. Dieser spezielle Hartmetallbock ist mit einer Mittelöffnung 16 versehen, die einen elastischen Schutzstopfen 17'aufnimmt, der, wenn er entfernt wird, die Okularscheitelfläche der Linse offenlegt und im eingesetzten Zustand abdichtet. In den Schutzstopfen 17'ist ein zentraler Lagerkörper 8 einvulkanisiert.
Sobald die Linse und der Linsenbock in bezug auf die Achse gegeneinander auf einer gewöhnlichen, nicht dargestellten Aufbockvorrichtung ausgerichtet worden sind, wird in die Öffnung 15 (Figur 2) eine geschmolzene Legierung eingegossen, die in den Raum einfliesst, der unterhalb des Linsenrohlings durch getrennte VorsprUnge 32 auf der Oberseite des Kopfteiles 1"gebildet wird, wodurch der Bock auf die Linse gesetzt und an ihr mit einer Reihe von Einsätzen 6'und 8 befestigt wird, die mit der vorgeschriebenen zylindrischen Achse der Linse gleichgerichtet sind. Der Kragen 11 wird daraufhin gedreht und so blockiert, daß eine auf ihm befindliche BezugsflEche 33 parallel zu der waagerechten Aufrißlinie der Linse liegt. Die Bezugsfläche 33 kann deshalb mit der waagerechten Aufrißlinie durch Befestigung der aufgebockten Linse in einem Vertometer gleichgerichtet werden, wodurch sich die Eigenschaften der Linse durch Betrachtung durch das von der Offnung 16 gebildete Fenster und durch Drehen des Hauptteiles des Bockes relativ zu dem Kragen 11 feststellen lassen.
Dieser Hartmetallbock kann dann wieder direkt mit Hilfe eines EinsatzstUckes, wie es in Figur 5 dargestellt ist, in eine Kantenschleifmaschine eingespannt werden. Das in Figur 5 gezeigte EinsatzstUck ist mit einem Abkantbock 18' versehen, der an seinen äußeren Enden diametral gegendberliegende Aussparungen 19 aufweist, in die die passenden Stifte eines Kantenschleifspannfutters eingreifen. Die umgekehrt kegelstumpfförmige Seitenwand 32'des EinsatzstEckes ist so geformt, daß sie mit dem umgekehrt kegelstumpfförmigen Schaftteil 2"des in den Figuren 2 und 3 gezeigten Linsenbockes in Eingriff bringbar ist, während die flache Seitenwand 33'mit der Bezugsfläche 33 des Hartmetallbockes in Eingriff gebracht werden kann. Die Oberfläche 33'ist mit dem Abkantbock 18'mit der waagerechten Aufrißlinie der Linse gleichgerichtet, wenn der Bock 18'und die Aussparungen 19 parallel zu der Oberflkohe 33'und der horizontalen Aufrißlinie der Linse liegen.
Der Linsenbock wird, wenn er von dem in Figur 5 gezeigten Zinsa-tzstück erfasst ist, durch eine federnde Stützfläche, die auf die unfertige Linsenoberfläche stosst, in dem Kantenschliffspannfutter gehalten.
Bei dem in Figur 6 gezeigten Einsatzstück wurde auf die umgekehrte kegelstumpfförmige Wand 32'des in Figur 5 dargestellten Einsatzstückes verzichtet und stattdessen ein zentraler, federnder Stopfen 117 vorgesehen, der in die Mittelöffnung 16 des Hartmetallbockes eingreifen kann. Das Abkantspannfutter 18 von Figur 6 gleicht demjenigen, das für das in Figur 4 gezeigte Einsatzstück verwendet wird.
In den Figuren 10,11 und 12 ist eine andere Ausführungsform eines Hartmetalllinsenbockes 61 beschrieben, der mit Hilfe eines Klebstoffes 22 an einer Linse befestigt ist, so daß die Linse in die Schleif-und Poliermaschinen eingespannt werden kann. Der Klebstoff kann aus geschmolzenen, einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisenden Pech, Harz oder einer Legierung bestehen, die sich beispielsweise aus Wismut, Blei, Zinn, Indium und Kadmium zusammensetzt und einen Schmelzpunkt von etwa 57°O aufweist. Die Linse kann zunächst mit einem Schutzüberzug versehen werden, beispielsweise mit einem aufgesprUhtenPlastikmaterial oder einem Band, der verhindert, daß die konvexe, fertig bearbeitete Oberfläche 63 des Linsenrohlings verkratzt oder in anderer Weise beschädigt und der ein besseres Haften des niedrigschmelzendes Materials auf der Oberfläche 63 bewirkt.
Der Bock 63 wird auf einer üblichen Vorrichtung in bezug auf die Linse ausgerichtet, so daß die richtige Binstellung fUr die Achsen getroffen wird, um der Linse die gewEnschten augenoptischen Eigenschaften zu verleihen. Darauf wird das flUssige, einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisende Material durch die Formeintrittsöffnung oder den durch den Bock 61 fuhrenden Füllkanal 4 in den Formhohlraum eingeleitet. Das geschmolzene Material fllt den Hohlraum zwischen der Oberfloche 63 der Linse und der Oberseite 5 (Figur 12) des Bockes aus, verfestigt sich dort und fixiert den Hartmetallbock 61 auf der Linse mit der richtigen Achsenorientierung. Die Oberseite 5 des Bockes ist mit den Vorsprüngen 62 ausgestattet, um die Evakuierung der Lufttaschen zu ermöglichen und das Verkleben des Bockes mit dem Pech oder der niedrigschmelzenden Legierung zu erleichtern.
Der Linsenbock 61 ist mit dem Kopfteil 67 versehen, der einen umgekehrt kegelförmigen Schaftteil 68 besitzt, der von dem Teil 68 aus nach unten ragt und in einer kreisrunden, flachen FlEche 10'endet, die senkrecht zu der Achse des Linsenbockes 61 lieue. Der Bock 61 ist mit einer flachen Keßfläche 111 versehen, die sich parallel zu der Achse der zylindrischen Bearbeitung oder der Linie der drei Aussparungen in den äußeren Enden der EinsEtze 6t und 8'erstreckt, wodurch ein Bezugspunkt geschaffen wird, so daß die zylindrische Linsenachse jederzeit bekannt ist, wEhrend die Linse aufgebockt ist. Diese FlAche 111 ermöglicht somit, daB die zylindrische Achse des erzeugten Korpers nuf einem Vertometer automatisch angeordnet wird und gestattet eine grobe aberprüfung des Linsenprismas, während sich der Linsenbock noch auf der Linse befindet.
Die Fläche 10'des Bockes ist mit einer in einer Linie liegenden Reihe dreier Einsätze 6', 8'und 6'versehen.
Die beiden Aussparungen oder Lagerflächen in den Einsätzen 6'sind an zwei Antriebsstifte der Spindel oder Antriebswelle einer Maschine zur Herstellung von Zylinderoberflächen angepasst, während die Aussparung oder die Lagerfläche in dem Sinsatz 8'den Antriebsstift einer Maschine zur Bearbeitung räumlich gekrummter Oberflächen aufnehmen kann, wenn eine sphärische Oberfläche auf der aufgebockten Linse geschliffen werden soll. Die Binsätze 6'bestehen aus einem Metall, das etwas härter ist als das Hartmetall des Bockes 61, beispielsweise aus Stahl oder Messing besteht, um eine gute Lageroberfläche zu schaffen. Diese Einsätze werden in den Bock 61 hineingepresst, indem sie dann starr befestigt und abgedichtet werden. Der Zugang zu der Unterseite der Einsätze 6'erfolgt von der Oberfläche 5 und ermöglicht ihre Entfernung und Erneuerung.
Der Bock 61 weist ein Mittelloch oder eine Mitteloffnung 16 auf, die ihn durchstösst und dazu dient, den Schutzstopfen 17"aufzunehmen und fUr den Bock ein Fenster zu schaffen, das auf der Linse liegt. Der Schutzstopfen 17"besteht vorzugsweise aus einem elastomeren Material, beispielsweise Gummi oder einem Kunststoff, damit er eine gute Abdichtung bewirkt, sobald er in die Öffnung 16 eingesetzt wird. Der Stopfen erstreckt sich tuber die Oberfläche 5 des Bockes hinaus und berUhrt die konvexe OberflUche 63 der Linse, tun dadurch die Okularscheiteloberfläche der Linse abzudichten, bevor das niedrigschmelzende Material 22 in den zwischen dem Bock und der Linse vorhandenen Hohlraum eingegossen wird. Das innere Ende 41 des Stopfens ist vorzugsweise konkav gekrummt, wodurch sichergestellt werden soll, daß die Okularscheitelfläche der Linse gegen den geschmolzenen Klebstoff gut abgedichtet ist. Auf diese Weise wird der Bock 61 in bezug auf die Linsenachse richtig justiert und die Okularscheitelflache abgedichtet,'bevor das geschmolzene Material durch den Durchgang 4 eingeleitet wird. Wenn sich das geschmolzene Material verfestigt hat, kann der Schutzstopfen 17"entfernt werden, so daß durch den Bock 61 und das niedrigschmelzende Material 22 hindurch ein Zugang zur Okularecheitelfldche geschaffen wird.
In dem Schutzstopfen befindet sich ein Hartmetalleinsatz 8', der an dem Stopfen anvulkanisiert oder in anderer Weise befestigt ist, zum Beispiel durch Angiessen, Anleimen oder durch innerhalb des Stopfens vorhandene, unregelmh88ige Vorsprünge des Einsatzes 8', und der eine Lagerungsaussparung fUr das spharische Bearbeiten oder Polieren sowie eine Vonichtung bildet, mit der der Schutzstopfen erfasst und entfernt werden kann. Vorzugsweise wird zwischen dem flanschartigen äußeren Ende des insatzes 8'und der Bockoberfläche 10' ein kleiner Spalt 26 gelasse, so daß die Stoßdämpfungaeigenschaften des Schutzstopfens 1Y"während des sphärischen Schleifvorganges, wenn die~Schleifkräfte auf die Lagerungsaussparung übertragen werden, ausgenutzt werden können.
Die Linse kann dann gemäß dem Rezept hergestellt werden, wobei der Schutzstopfen 17"zur Abdichtung der Okularscheitelfläche auf der fertig bearbeiteten Oberfläche 63 der Linse eingesetzt ist und dadurch die fertige Oberfläche vor Beschädigung durch abrasive Mittel während der Erzeugung und des Polierens der Linse schützt. Während der Herstellung oder des Polierens lässt sich die auf dem Bock befestigte Linse jederzeit aus der Schleifmaschine herausnehmen, und auch der Stopfen 17"kann entfernt werden, so daß eine Überprüfung deren Leistungsfähigkeit und Prismas in bezug auf die Genauigkeit vorgenommen werden kann, und die Linse, falls erforderlich, noch einmal geschliffen und poliert werden kann, nachdem der Schutzstopfen wieder-eingesetzt worden ist, ohne daß der ursprdngliche Linsenbock unbrauchbar wird. Dadurch wird beim Herstellungs-und Polierverfahren der Linsen nicht nur Zeit gespart sondern auch eine sehr genaue Befolgung des Rezeptes ermöglicht, wobei nur ein einziger Linsenbock zur Anwendung gelangt. Außerdem werden dadurch Verluste aufgrund von zu starker Bearbeitung der Linse, die nicht korrigiert werden und deshalb die Linse unbrauchbar macht, verhindert. Dies ist insbesondere bei Plastiklinsen der Fall, die aufgrund ihrer unbestimmbaren Eigenschaften die Erstellung einer genauen Vorschrift außerordentlich erschweren, wenn nicht die erfindungsgemäßen Mittel benutzt werden, die eine periodische UberprUfung des Linsenrezeptes mit einem Vertometer gestatten, bevor der Linsenbock 61 und das Material 62 auseinandergebaut werden.
Der Hartmetallbock 61 weist in der Wand der Öffnung 16 eine um den Umfang herumlaufende Nut auf, die mit einer entsprechenden, auf dem Schutzstopfen 16 ausgebildeten Ringschulter oder Auskragung eine Verriegelung 9'bildet. Diese Verriegelung verhindert, daß der Schutzstopfen zufällig entfernt wird.
In den Figuren 13, 14, 15 und 16 ist eine auf einem niedrigschmelzenden Material 22', das in sich selbst einen dünnen, gegossenen Linsenbock bildet, befestigte Linse dargestellt.
Dieser dünne Bock kann durch eine gewöhnliche Maschine aufgegossen werden. Die niedrigschmelzende Legierung wird so vergossen, daß sie mit dem Ring 82 eine glatte, kuppelförmige Oberfläche 81 bildet. Der Ring 82 weist einen vorstehenden Keil 83 auf, der den Bock, was die zylindrische Achse anbetrifft, ausrichtet, sobald die Linse fUr die erste oder Rohbearbeitung durch das in Figur 14 gezeigte Vakuumspannfutter 84 und fUr die abschliessende Bearbeitung auf den Block 44, wie dies in Figur 15 und 16 gezeigt ist, eingespannt wird.
Der Schutzstopfen 85 wird in die Form der Aufbockmaschine eingesetzt, bevor der donne Linsenbock 22'gegossen ist, so daß der Bock genau um den Schutzstopfen herumgegossen wird.
Eine aus niedrigschmelzendem Material bestehende Auskragung, wie sie bei 86 gezeigt ist, hilft mit, den Stopfen abzudichten und in dem Fenster auf der Okularscheitelfldche der Linse festzuhalten.
Die in den Figuren 13, 14, 15 und 16 dargestellte Konstruktion wird in erster Linie fUr Plastiklinsen verwendet. Der Bock 22'ist so dUnn, daß er wdhrend der ersten Rohbearbeitung der Linse, während diese in dem Vakuumspannfutter 84 gehalten wird, fUr eine schnelle Ableitung der Wdrme sorgt.
Der zwischen der glatten, gewölbten Oberfldche 81 des Bockes und der inneren Oberfläche 87 des Spannfutters 84 befindliche Hohlraum wird durch den 10-Ring 89 abgedichtet und Uber den Kanal 88 unter Unterdruck gehalten. Auf der glatten, gewölbten Oberfläche 81 sind Hilfsnuten 70 vorgesehen, die in dem ganzen Hohlraum zwischen den OberflCchen 81 und 87 einen gleichmäßigen Unterdruck sicherstellen sollen. Der in axialer Richtung mit dem Futter 84 verbundene Zapfen 71 stellt eine Vorrichtung dar, mit der das Futter in der Bearbeitungßmaschine getragen wird. Die geringe Dicke des Bockes 22'und der stEndige Abzug von Luft durch den Kanal 88 tragen dazu bei, daß die Plastiklinse nicht durch tuberhitzung beschddigt wird.
Wenn die Linse im Rohzustand hergestellt worden ist und dann zur Erzeugung der feinen zylindrischen und sphkrischen Flächen bereitliegt, werden das Futter 84 und der Stopfen 85 entfernt und der in den Figuren 15 und 16 gezeigte Hartmetallbock 44 Uber den niedrigschmelzenden Bock 22'mit einem ganz genau passenden Sitz gesetzt. Der Bock 44 enthKlt einen herausnehmbaren Stopfen 17', und die ausgerichtete Reihe von Lagerungsaussparungen in seinen Einsätzen 42 und 8 wird automatisch gleichgerichtet mit der Zylinderachse der Linse angeordnet. Der gegossene Keil 83, der bereits vor dem GieSen des Bockes 22'ausgerichtet worden ist, sitzt genau in einer in dem Bock oder in dem EinsatzatUck 44 befindlichen Aussparung 43. In ähnlicher Weise ist die Linse während ihrer Rohbearbeitung mit Hilfe des Keiles 83 richtig gelagert, wie dies in Figur 14 gezeigt ist.
Wenn der Bock 44 auf dam Legierungsbock 22'aufgesetzt und der Stopfen 17'entfernt worden sind, lgsst sich die aufgebockte Linse unter ordnungsgemßer Ausrichtung in bezug auf die Zylinderachse, wie sie durch die MeBfläohe 111' angezeigt ist, in die Vertometerlagerung einsetzen (Figur 15), um dadurch die Linse durch Beobachtung durch die OkularscheitelilEche, die durch die drfnung 16 sichtbar, mit dem Rezept zu überprUfen. Falls gewünscht, können die gewölbte Oberfläche 81 und die Schulter-oder Ringflache 82 mit einem Klebstoff bedeckt wwerden, um dadurch sicherzustellen, daß der Bock 44 auf dem niedrigschmelzenden Legierungsbock 22' aufliegt.
Der Schutzstopfen 17'weist eine tuber die Oberfläche 10' hinausreichende Verlängerung 66 (Figur 16) auf, mit der er ergriffen und entfernt werden kann.
Offensichtlich können die durch die Oberflächen 33, 111 und 111'geschaffenen Bezugsflächen verschieden geartet sein, so können beispielsweise an ihrer Stelle in der Umfangsfläche desSockes auch V-förmige Nuten vorgesehen werden, die dann als Bezugsflächen dienen.

Claims

Patentanmeldungs"Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Linsen." PATENTANSPRÜCHE 1. Linsenbock, der sich an seinem einen Ende an einem Linsenrohling befestigen lässt und an seinem entgegengesetzten Ende mehrere getrennte, parallele Aussparungen zur Aufnahme von Antriebselementen einer Maschine zur Oberflächenbearbeitung des an dem Bock befestigten Linsenrohlings aufweist, wobei sich de eine der Aussparungen in der Mitte des Bockes befindet, und die Achsen der Aussparungen in einer gemeinsamen Ebene liegen, die sich zwischen den entgegengesetzten Enden des Bockes erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Bock (44) eine Bezugseinrichtung (3, 3', 33, 111) zur Anordnung des Bockes in einer bestimmten Stellung auf der Spindel einer Kantenschleifmaschine vorhanden sind, die von den Aussparungen (6,14,16,19) einen Abstand aufweist und wenigstens Teil einer zweiten Ebene ist, die sich parallel zu den khsen erstreckt.
2. Linsenbock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugseinrichtung eine von zwei identischen, in dem Umfang des Bockes (44) auf diametral gegenüberliegenden Seiten befindlichen Nuten (3) ist, deren Mittelpunkte in der zweiten gbene liegen.
3. Linsenbock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugseinrichtung das eine von zwei identisch ausgebildeten, auf er anderen Seite des Bockes (44), auf in bezug auQ die U Lire Aussparung (16) diametral gegenüberliegenden Seiten angeordneten Löchern (6,14) ist, deren Achsen in der zwei-ten DbQne liagen.
4. Linsenbock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugseinrichtung eine an dem Umfang des Bockes (44) und in der zweiten Zbene liegende Sehnenebene (33, 111) ist.
5. Linsenbock nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daB der Bock auf seiner einen Stirnseite mehrere mit Abstand voneinander angeordnete Vorsprdnge (32,62) aufweist, die mit einem Linsenrohling in Berührung bringbar sind, um diesen im geringen Abstand zu dieser einen Stirnseite des Bockes zu haltern, und daß der Bock (44) ein durch ihn hindurchgehendes Loch (4) besitzt, das von den Aussparungen (6,16) entfernt liegt und zur ZufUhrung einer geschmolzenen Legierung in den Raum zwischen dem Rohling und der einen Stirnseite des Bockes dient, um dadurch den Rohling an dem Bock zu befestigen.
6. Linsenbock nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bock (61) zwei Körper besitzt, von denen der eine mit einem Kopfteil (07) und der andere mit einem einen kleineren Durchmesser aufweisenden Schaftteil (68) versehen ist, daß die Vorsprdnge (32,62) sich auf dem Kopfteil befinden und die Aussparungen (6,16) in dem Schaftteil angeordnet sind, wåhrend der andere Körper ein auf dem Schaftteil (68) koaxial zu der mittleren Aussparung (16) gelagerter, durch Verdrehung einstellbarer Ring (11) ist, und daß die ebene Sehnenfläche (33) auf der äußeren UmSangsflEche des Ringes (11) ausgebildet ist.
7. Linsenbock nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, das der Bock (61) aus zwei Körpern besteht, von denen der eine an dem einen Ende des Linsenrohlings befestigt werden kann, wahrend der andere an dem entgegengesetzten Ende des ersten Körpers befestigbar ist, wobei die beiden Körper einander gegendberliegende Oberflächen aufweisen, von denen die eine an ihrer Randkante einen Vorsprung besitzt, der in eine entsprechende Aussparung in der anderen der gegenUberliegenden Oberflächen fasst, und daß die ebene SehnenflEche (335 auf dem Umfang des anderen Körpers ausgebildet ist.
8. Linsenbock nach einem der AnsprUche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mittleren Loch (16) im Bock (61) ein federnder Stopfen (17, 17'17") ldsbar befestlgt istt dessen eines Ende mit einem Linsenrohling in BerUhrung steht, wenn der Rohling auf dem Bock (61) befestigt ist.
9. Linsenbock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB auf der anderen Stirnseite des Bockes (44,61) ein Einsatzstück befestigt ist, das an seinem einen Ende eine Bezugseinrichtung (3', 33') aufweist, die mit einer an dem Bock befindlichen Bezugseinrichtung (2, 211, 33) in Berührung steht, um das Jinsatzstück in einer bestimmten Winkelstellung in bezug auf den Bock (44,61) zu halten, wobei das Einsatzstück an seinem anderen Ende eine Vorrichtung (18, 18', 19,19') zu seiner losbaren Ankupplung an eine Kantenschleifmaschinenspindel aufweist.
10. Linsenbock nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Zinsatzstück befiXdliche Bezugseinrichtung eine ebene Fläche (33') ist, die mit einer entsprechenden Fläche (33) am Linsenbock in Eingriff bringbar ist.
11. Linsenbock nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daB die an dem Einsatzstück befindliche Bezugseinrichtung aus einem von zwei VorsprUngen (3') besteht, die in entsprechenden, auf diametral gegenUberliegenden Seiten des Bockes gebildeten Nuten (3) sitzen.
12. Vorrichtung zur Herstellung eines Linsenbockes nach den Ansprüchen 1 bis 11, mit einer Form, die an ihrem oberen Ende eine Hohlraumöffnung aufweist, in die geschmolzenes Blockmaterial einfEllbar ist, mit einer Einrichtung zur dichten Halterung des Linsenrohlings Uber dem oberen Ende der Form in einem Abstand zum Formboden, so daß das geschmolzene Material beim AbkUhlen an dem Bock haften bleibt, mit zwei einen Abstand voneinanderaufweisenden, parallelen Stiften, die von dem Formboden nach oben in den Hohlraum hineinragen und mit einem ersten in dem Formboden gelagerten Körper, der sich axial in den Hohlraum hinein und aus ihm herausbewegen kann, um einen gegossenen Bock aus der Form auszustossen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Hohlraum (30) eine Bezugsfläche hineinragt, die in einer Ebene liegt, welche sich parallel zu der Achse des Hohlraumes (30) erstreckt und eine entsprechende BezugsflEche auf dem in dem Hohlraum gegossenen Bock bildet, und daß im Boden der Form ein zweiter Körper (28) drehbar gelagert ist, der die Winkelstellung der Stifte (36) und der Bezugsfldche relativ zueinander um die Achse des Hohlraumes (30) einstellt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (36) auf dem einen der Korper (28, 48,) befestigt sind, so daß sie sich mit diesem zusammen bewegen, und daß die Bezugsfläche einer von zwei identischen, einen Abstand voneinander aufweisenden, keilförmigen Vorsprüngen (105) ist, die mit der Form aus einem StUck bestehen und auf diametral gegenüberliegenden Seiten der Form in den Hohlraum (301', hineinragen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsfläche einer von zwei Stiften (36) ist, die sich vom Boden der Form parallel zu den erstgenannten Stiften (105) erheben, und daB das eine Stiftpaar (105) auf dem einen der beiden Körper (28, 48) und das andere Stiftpaar auf dem anderen der beiden Körper befestigt ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14 dadurch gekennzeichnet, daß der erste Körper eine Scheibe (48) ist, daß der zweite Körper ein die Scheibe umgebender, drehbarer Ring (28) ist, und daß an der Scheibe (48) ein federnder Stopfen (17) entfernbar befestigt ist, der von der Scheibe aus nach oben in den Hohlraum (30) hineinragt, koaxial zur Scheibe angeordnet ist und in dem in dem Hohlraum gegossenen Bock (44,61) eine mittlere Aussparung (16) bildet.
16. Verfahren zur Herstellung einer Linse nach einem Rezept, dadurch gekennzeichnet, daB an einen Linsenrohling ein Linsenbock (44,61) angegossen wird, wobei der Bock in bezug auf eine vorgeschriebene, auf dem Rohling vorhandene optische Mitte zentral gelagert wird und wenigstens eine Bezugsfläche (19) auf dem Bock ausgebildet wird, die eine parallel zu der waagerechten Aufrißlinie des Rohlings angeordnete Bezugslinie bildet, daß die Uberstehende Kante des aufgebockten Linsenrohlings in bezug auf die optische Mitte und die waagerechte Aufrißlinie abgeschliffen wird, daß der aufgebockte Linsenrohling gemäß dem augenoptischen Rezept bearbeitet wird, und daß die Kante des Rohlings in bezug auf die mechanische Mitte der beschriebenen Linse bis zur Endform weiter abgeschliffen wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daB der Linsenrohling vor dem Aufgiessen des Linsenbockes (44, 61) hinsichtlich der verlangten Prismen-und Achseneigenschaften der fertigen Linse justiert wird, und daß der Bock auf der Spindel einer Abkantmaechine befestigt wird, wobei die Bezugsfläche in einer bestimmten Lage zu der Spindel angeordnet ist, so daß der Überschüssige Rand des Linsenrohlings abgeschliffen wird.
18. Verfahren nach den AnsprUchen 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende eines Schutzstopfens (17,17', 17") mit der OkularscheitelflEche der Linse, die der zu bearbeitenden Oberfläche gegendberliegt, in Berührung gebracht wird, daß die Linse auf einem Bock befestigt wird, der den Stopfen umgibt, indem er die Linse während ihrer Bearbeitung trägt und der eine durch ihn hindurchgehende Offnung (16) aufweist, in der der Stopfen (17) sitzt, wdhrend die Linsenoberflkohe, die dem Schutzstopfen gegenEberliegt, bearbeitet wird, und daß der Schutzstopfen zur UberprUfung der augenoptischen Eigenschaften der Linse entfernt wird, bevor die Linse von dem Bock entfernt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß. rings um den Schutzstopfen (17,17', 17") zur Erzeugung eines Linsenbockes (44,61) ein niedrigschmelzendes Material gegossen wird, und daB der aus dem niedrigschmelzenden Material bestehende Bock mit einem Hartmetallbock zusammengesetzt wird, der die Linse während der Bearbeitung und des Polierens trägt.
20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzstopfen (17,17', 17") und ein umgebender Hartmetallbock (44, 61), der von einer Öffnung durchdrungen wird, die den Stopfen freilegt, und eine von der Linse getrennte, eingeschnittene Fläche auf derselben Seite der Linse angeordnet werden, und daß in den Zwischenraum zwischen eingeschnittener Fläche und Linse ein niedrigschmelzendes Material eingefüllt wird, das den Schutzstopfen umgibt und den Hartmetallbock an der Linse befestigt.

L e e r s e i t e