DE19629528A1

DE19629528A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines konvexen Endes eines Werkstücks

Info

Publication number: DE19629528A1
Application number: DE19629528A
Authority: DE
Inventors: Kenichi Ohno; Torahiko Kanda; Masashige Mitsuhashi
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-07-21
Filing date: 1996-07-22
Publication date: 1997-01-30
Also published as: US5738576A; US5727989A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausbilden einer konvexen Struktur am Ende eines stangen- oder blockförmigen Werkstücks aus Glas, Keramik, Kunststoff oder einem ähnlichen Material und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstel len eines hochglanzgeschliffenen oder -polierten konvexen Endes eines Lichtleiter- oder Lichtleitfaserverbindungs stücks.

In einem heute weit verbreitet verwendeten Lichtleiter-Kommunikationssystem werden Lichtleitfasern verwendet, über die große Datenmengen stabil übertragen werden können. Wenn Lichtleitfasern miteinander verbunden werden, um optische Signale zu übertragen, müssen durch die Zwischenräume zwi schen den Faserenden auftretende optische Dämpfungen oder Lichtdämpfungen so weit wie möglich reduziert werden. Eine vorwiegend verwendete Ausführungsform für eine verlustarme Verbindung von Lichtleitfasern ist ein PC- (Physical Con tact) Lichtleitfaserverbindungsstück. Das PC-Lichtleitfaser verbindungsstück weist an seinem Ende einen Ring auf. Das Ende des Rings ist als konvexe Endstruktur hochglanzge schliffen. Dadurch kann das Ende einer Lichtleitfaser im Ring aufgenommen und mit dem Ende einer anderen Lichtleitfa ser in dichten Kontakt gebracht werden. Um das PC-Lichtleitfaserverbindungsstück herzustellen, wird eine Faser in den Ring eingeführt und daran befestigt. Dadurch bleiben ein überschüssiger Abschnitt der Faser sowie ein überschüs siger Klebstoffanteil übrig, die sich über das Ende des Rings hinaus erstrecken. Normalerweise wurden der überschüs sige Faserabschnitt sowie der überschüssige Klebstoffanteil durch Grob- oder Schruppschleifprozesse entfernt, wenn das Ende des Rings als konvexe Struktur hochglanzgeschliffen wird.

In der JP-A 63-102863 (entspricht der JP-B 4-2388) wird beispielsweise ein Verfahren beschrieben, das aus den fol genden Schritten besteht. Zunächst wird das Ende des Rings durch einen Drehschleifstein konisch geschliffen oder durch eine ein Schleifmittel enthaltende Schleifflüssigkeit ko nisch geläppt. Auf einem Drehtisch ist eine elastische Platte angeordnet. Ein Schleifmittel wird durch Sprühen auf der Platte aufgebracht. Der Ring mit dem konischen Ende wird um seine Achse gedreht, wobei das Ende gegen die Platte ge drückt wird. Dadurch erhält das Ende des Rings aufgrund der lokalen Verformung der Platte und der Glättungs- oder Schlichtwirkung des Schleifmittels eine glatte bzw. gleich mäßige konvexe Struktur.

Durch das vorstehende Verfahren kann jedoch keine glat te bzw. gleichmäßige konvexe Endstruktur des Rings herge stellt werden, wenn die durch die elastische Platte und das Schleifmittel erreichbare Schlichtfähigkeit nicht permanent geeignet beibehalten wird. Außerdem kann, weil bei der Aus bildung des konvexen Endes die elastische Platte lokal ver formt wird, die Platte beschädigt werden. Daher ist es durch das herkömmliche Verfahren schwierig, mehrere Werkstücke kontinuierlich und effizient zu bearbeiten. Um stabile kon vexe Enden für mehrere Werkstücke herzustellen, müssen die Platte und das Schleifmittel häufig ersetzt werden, wodurch die Produktivität gering wird.

Außerdem werden durch die Verwendung der das Schleifmittel enthaltenden Schleifflüssigkeit eine Flüssigkeitszufuhrvorrichtung und ein Flüssigkeitsbehälter erforderlich, wodurch eine Miniaturisierung der gesamten Vorrichtung verhindert wird. Außerdem kann die Vorrichtung nicht leicht transportiert werden, weil die Flüssigkeit tropft, wenn die Vorrichtung geneigt wird. Während des Bear beitungsvorgangs muß die Vorrichtung in einer horizontalen Position gehalten werden.

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, durch die ein hochglanzpoliertes oder -geschliffenes Ende eines Werkstücks hergestellt werden kann und die Bearbeitungszeit verkürzt und eine effiziente Bearbeitung unterstützt werden können, während die Genauigkeit aufrechterhalten bleibt.

Ferner wird ein Schleifband bereitgestellt, durch das eine stabile Bearbeitbarkeit auch dann aufrechterhalten wird, wenn die Bearbeitung unterbrochen wird oder das Band für eine lange Zeitdauer gelagert wird.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ausbilden einer konvexen Struktur am Ende bzw. Spitze eines Werkstücks unter Verwendung eines filmähnlichen Schleifkörpers weist die Schritte auf: Positionieren des Schleifkörpers auf einem Tisch, Veranlassen, daß das Ende des Werkstücks mit einer von entgegengesetzten Hauptflächen des Schleifkörpers in Kontakt kommt und Veranlassen, daß das Werkstück sich um eine Achse davon dreht, während der Schleifkörper bewegt wird.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausbilden einer konvexen Struktur am Ende eines Werkstücks weist auf: einen Tisch, einen auf dem Tisch angeordneten filmähnlichen Schleifkörper zum Schleifen des Endabschnitts des Werk stücks, einen Bewegungsmechanismus zum Bewegen bzw. Drehen des Schleifkörpers, einen Drehmechanismus zum Drehen des Schleifkörpers um eine Achse davon, und einen Kontaktmecha nismus, durch den das Ende des Werkstücks mit dem Tisch in Kontakt gebracht wird.

Eine andere erfindungsgeinäße Vorrichtung zum Ausbilden einer konvexen Struktur am Ende eines Werkstücks weist auf:
einen Tisch mit mehreren darin ausgebildeten konzentrischen ringförmigen Vertiefungen mit jeweils einem allgemein bogen förmigen Querschnitt, einen an den Wänden der mehreren kon zentrischen Vertiefungen angeordneten filmähnlichen Schleif körper, einen Mechanismus zum Drehen des Werkstücks um eine Achse davon, einen Mechanismus zum Bewegen des Werkstücks entlang einer der mehreren konzentrischen Vertiefungen, einen Mechanismus zum Bewegen des Werkstücks quer über die mehreren konzentrischen Vertiefungen und einen Mechanismus, durch den das Ende des Werkstücks mit dem mit den Wänden der mehreren Vertiefungen in Kontakt stehenden Schleifkörper in Kontakt gebracht wird.

Außerdem weist ein erfindungsgemäßes Schleifband zum Ausbilden einer konvexen Struktur am Ende eines Werkstücks auf: eine dünne Basis in der Form eines Gewebes, ein an der Vorderseite der Basis durch ein Bindemittel befestigtes Schleifmittel und eine an der Vorderseite der Basis, an der das Schleifmittel befestigt ist, als Schicht aufgebrachte Schleifflüssigkeit.

Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vor teile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachste henden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den bei gefügten Zeichnungen erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht zum Darstellen ei ner ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrich tung zum Ausbilden eines konvexen Endes;

Fig. 2 eine Vorderansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung;

Fig. 3A und 3B eine modifizierte Arbeitsweise der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht zum Darstellen ei ner zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine Vorderansicht der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung;

Fig. 6 eine Querschnittansicht eines Spannfutters mit einem eingebauten Mechanismus zum Ausüben einer konstanten Belastung;

Fig. 7 eine modifizierte Ausführungsform eines bei der ersten und der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Er findung vorgesehenen filmähnlichen Schleifkörpers;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer dritten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 eine vergrößerte Teilansicht der in Fig. 8 dar gestellten Ausführungsform;

Fig. 10 eine Vorderansicht einer ersten Modifikation der dritten Ausführungsform;

Fig. 11 eine Vorderansicht einer zweiten Modifikation der dritten Ausführungsform;

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 eine Vorderansicht der vierten Ausführungsform im Detail;

Fig. 14 eine Vorderansicht einer fünften Ausführungs form der vorliegenden Erfindung;

Fig. 15A und 15B eine Vorderansicht bzw. eine Seitenan sicht einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 16A eine Seitenansicht einer siebenten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 16B eine vergrößerte Teil-Querschnittansicht eines bei der siebenten Ausführungsform verwendeten Schleifbandes in der Form einer Rolle;

Fig. 17A eine Seitenansicht einer achten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung;

Fig. 17B eine vergrößerte Teil-Querschnittansicht eines bei der achten Ausführungsform verwendeten Schleifbandes ebenfalls in Form einer Rolle;

Fig. 18A eine perspektivische Ansicht einer Zuführ walze, um die ein Schleifband gewickelt ist, das eine neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 18B eine vergrößerte Teil-Querschnittansicht der in Fig. 18A dargestellten Zuführwalze;

Fig. 19A eine perspektivische Ansicht einer Zuführ walze, um die ein Schleifband gewickelt ist, das eine zehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 19B eine vergrößerte Teil-Querschnittansicht der in Fig. 19A dargestellten Zuführwalze.

Fig. 20A eine Seitenansicht einer herkömmlichen Vor richtung zum Herstellen eines konvexen Endes;

Fig. 20B eine vergrößerte Teil-Querschnittansicht eines bei der in Fig. 20A dargestellten herkömmlichen Vorrichtung verwendeten Schleifbandes;

Fig. 21 die Weise, wie das konvexe Ende eines Lichtleitfaserverbindungsstücks mit dem Ende einer Lichtleitfaser verbunden wird, das ebenfalls eine konvexe Struktur hat; und

Fig. 22A und 22B ein herkömmliches Verfahren zum Ausbilden der konvexen Struktur am Ende eines im Verbindungsstück von Fig. 21 vorgesehenen Rings.

In den Figuren bezeichnen ähnliche Bezugszeichen glei che Bauteile.

Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nachstehend zunächst Bezug genommen auf ein herkömmli ches Verfahren und eine herkömmliche Vorrichtung, durch die am Ende eines Werkstücks, insbesondere eines Licht leitfaserverbindungsstücks, eine konvexe Struktur aus gebildet wird. Fig. 21 zeigt den Verbindungsabschnitt eines PC-Lichtleitfaserverbindungsstücks 1, das hochglanzpoliert oder -geschliffen wurde, um eine konvexe Endstruktur herzu stellen. Wie dargestellt, weist das Verbindungsstück 1 am Endabschnitt einer Lichtleitfaser 9 einen Ring 14 auf. Die Stirnfläche 8 des Rings 14 ist hochglanzpoliert oder -ge schliffen, so daß sie eine konvexe Struktur aufweist. Das vom Ring 14 umschlossene Ende 10 der Faser 9 wird in dichtem Kontakt mit dem Ende einer anderen Lichtleitfaser gehalten.

Ferner wird Bezug genommen auf Fig. 22A und 22B, um ein herkömmliches Verfahren zum Ausbilden einer konvexen Struk tur am Ende 8 des Rings 14 zu beschreiben, das bei spielsweise in der vorstehend erwähnten JP-A 63-102863 dar gestellt ist. Um das PC-Lichtleitfaserverbindungsstück her zustellen, wird die Faser 9 in den Ring 14 eingesetzt und daran befestigt. Dadurch bleibt ein überschüssiger Abschnitt der Faser 9 sowie ein überschüssiger Klebstoffanteil übrig, die sich über das Ende des Rings 14 erstrecken. Das Verfah ren beginnt mit einem Schritt zum Grobschleifen oder Schrup pen des überschüssigen Faserabschnitts 9 und des über schüssigen Klebstoffanteils. Daraufhin wird, wie in Fig. 22A dargestellt, das Ende 8 des Rings 14 durch einen Schleif stein 11 konisch geschliffen oder durch eine ein Schleifmit tel enthaltende Schleifflüssigkeit konisch geläppt bzw. feingeschliffen. Fig. 22B zeigt einen Drehtisch und eine auf dem Tisch angeordnete elastische Platte 13. Ein Schleifmit tel 12 wird auf die Platte 13 aufgesprüht. Der bei dem in Fig. 22A dargestellten Schritt geschliffene Ring 14 wird um seine Achse gedreht, wobei das Ende 8 gegen die Platte 13 gepreßt wird. Dadurch wird das Ende 8 hochglanzpoliert oder -geschliffen, so daß es aufgrund der lokalen Verformung der Platte 13 und der Glättungs- oder Schlichtwirkung des Schleifmittels 12 eine glatte konvexe Struktur erhält.

Beim vorstehend beschriebenen herkömmlichen Verfahren treten jedoch einige Probleme auf, wie vorstehend diskutiert wurde. Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, die diese Probleme nicht aufweisen.

1. Ausführungsform

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines konvexen Endes. Wie dargestellt, weist die Vorrichtung einen Tisch 3 mit einer auf seiner Oberseite über eine vorgegebene Länge ausgebildeten Vertiefung mit einem bogenförmigen Querschnitt auf. Durch eine Positionierungsvorrichtung 32 wird die Posi tion des Tischs 3 eingestellt. Ein filmähnlicher Schleifkör per (nachstehend als "Schleiffilm" bezeichnet) 2 erstreckt sich, wie dargestellt, von einer Zuführwalze 33 zu einer Aufnahmewalze 34 über die Oberseite des Tischs 3. Ein Wal zenmotor 18 treibt die Walze 34 an, um den Schleiffilm 3 aufzunehmen. Durch ein Spannfutter 17 wird ein Werkstück 7 festgespannt, und das Spannfutter wird durch einen Spannfut termotor 16 um seine Achse umkehrbar gedreht. Durch eine Zahnstange 5 und ein Ritzel 6 wird veranlaßt, daß das Spannfutter 17 sich entlang der Vertiefung des Tischs 3 be wegt. Durch einen Mechanismus 19 zum Ausüben einer konstan ten Belastung wird eine konstante Belastung auf das Werk stück 7 ausgeübt. Durch eine Schiene 20 wird das Werkstück 7 geführt und gehalten.

Um am Ende 8 des Werkstücks 7 eine konvexe Struktur auszubilden, sind die entgegengesetzten Enden des Schleif films 2, der eine vorgegebene Länge und eine relativ große Körnung oder Korngröße aufweist, um die Zuführwalze 33 bzw. die Aufnahmewalze 34 gewickelt. Anschließend werden das Werkstück 7 und die bogenförmige oder konkave Oberfläche des Films 2 in Kontakt gebracht, wobei die Achse des Werkstücks und der Krümmungsmittelpunkt des Films miteinander ausge richtet sind. Daraufhin wird der Walzenmotor 18 eingeschal tet, um den Film 2 mit geringer Geschwindigkeit zu transpor tieren, während der Spannfuttermotor 16 eingeschaltet wird, um das durch das Spannfutter 17 gehaltene Werkstück 7 zu drehen.

Das Ritzel 6 und die Zahnstange 5 werden in Abhängig keit von der Drehbewegung des Spannfuttermotors 16 angetrie ben. Dadurch bewegt sich das Spannfutter 17 entlang der Ver tiefung des Tischs 3 parallel zur Zahnstange 5, während es sich um seine Achse dreht. Wenn das Ende 8 des Werkstücks 7 ein Ende des Tischs 3 erreicht, wird ein am Ende des Tischs 3 angeordneter Schalter betätigt, um die Drehbewegung des Spannfuttermotors 16 umzukehren. Dadurch werden die Drehbe wegung des Ritzels 6 und die Bewegung der Zahnstange 5 umge kehrt. Dadurch dreht sich das Spannfutter 17 in die entge gengesetzte Richtung zum anderen Ende des Tischs 3. Am ande ren Ende des Tischs 3 ist ein weiterer Schalter 15 angeord net, so daß das Ende 8 des Werkstücks 7 innerhalb des Be reichs der Breite des Films 2 hin- und herbewegbar ist.

Die Vorrichtung wiederholt die vorstehende Schleif- oder Primärbearbeitung für mehrere aufeinanderfolgend zuge führte Werkstücke 7. Wenn der Film durch die Aufnahmewalze 34 vollständig aufgenommen wurde, wird er durch einen ande ren Schleiffilm 2 mit einer kleineren Korngröße ersetzt. Daraufhin werden die geschliffenen Werkstücke 7 durch die Vorrichtung mit dem neuen Schleiffilm 2 auf die gleiche Weise bearbeitet wie während der Primärbearbeitung bzw. wäh rend des Schleifprozesses, wobei aufgrund der geringeren Korngröße jedoch eine Schlichtbearbeitung durchgeführt wird (Sekundärbearbeitung). Durch den Film 2 wird das Ende 8 je des der nacheinander zugeführten Werkstücke geschlichtet, um eine glatte konvexe Endstruktur herzustellen. Die Sekundär bearbeitung endet, wenn die konvexe Struktur bis zu einem vorgewählten Abschnitt des Werkstücks 7 ausgebildet wurde.

Die konkave oder bogenförmige Oberfläche des Tischs 3 ist verformungsfrei und ermöglicht, daß das Ende 8 des Werk stücks 7 stabil geschlichtet werden kann, um eine konvexe Struktur auszubilden. Der Radius des geschlichteten konvexen Endes 8 ist dem Krümmungsradius der Vertiefung des Tischs 3 gleich. Außerdem weist das Ende 8 des Werkstücks 7, weil es permanent mit einem unverbrauchten Teil des Schleiffilms 2 in Kontakt steht, keine Kratzer oder anderen Defekte auf, die durch Verschmierungen oder Verstopfungen des Schleif films 2 verursacht werden können. Außerdem müssen, wenn der Schleiffilm 2 eine ausreichende Länge besitzt, das Schleif mittel 12 und die Platte 13 im Gegensatz zum herkömmlichen Verfahren nicht häufig ersetzt werden. Dadurch wird die Ef fizienz der Arbeitsweise der Vorrichtung erhöht.

Nachstehend wird Beispiel 1 beschrieben, bei dem die erste Ausführungsform verwendet wird.

Beispiel 1

Der Tisch 3 wurde aus Teflon hergestellt, und im Tisch wurde eine bogenförmige Vertiefung mit einem Krümmungsradius von 20 mm ausgebildet. Der Schleiffilm 2 bestand aus einer 150 m langen, 25 mm breiten und 25 µm dicken Basis und einem Al₂O₃-Schleifmittel mit einer Körnung oder Korngröße von 8 µm. Das Werkstück war ein Lichtleitfaserverbindungsstück mit einem Glasring mit einem Durchmesser von 2.5 mm, in den eine Lichtleitfaser mit einem Durchmesser von 125 µm eingesetzt wurde. Das Verhältnis des Außendurchmesers eines auf dem Spannfuttermotor 16 montierten Zahnrades zu demjenigen eines auf dem Spannfutter 17 montierten Zahnrades wurde auf den Wert 2 : 1 festgelegt, so daß das Werkstück 7 bei einer Umdre hung des Motors 16 zwei Umdrehungen ausführt.

Der Mechanismus 19 zum Ausüben einer konstanten Bela stung übte eine Belastung von 150 gf in vertikaler Richtung auf das Werkstück 7 aus. In diesem Zustand wurde der Spann futtermotor 16 mit einer Drehzahl von 200 Umdrehungen je Mi nute für 3 Minuten für den Primärbearbeitungsprozeß gedreht. Nachdem 500 Werkstücke 7 nacheinander bearbeitet wurden, wurde der Schleiffilm 2 durch einen neuen Schleiffilm mit einer kleineren Körnung oder Korngröße ersetzt. Daraufhin wurde, während der Mechanismus 19 zum Ausüben einer konstan ten Belastung eine Belastung von 150 gf in vertikaler Rich tung auf das geschliffene Werkstück 7 ausübte, der Spannfut termotor 16 mit einer Drehzahl von 200 Umdrehungen je Minute für 2 Minuten für den Sekundärbearbeitungsprozeß oder die Schlichtbearbeitung gedreht. Der zum Schlichten verwendete Schleiffilm 2 bestand aus einer 100 m langen, 25 mm breiten und 25 µm dicken Basis, wobei auf der Basis Dia mantschleifmittel oder -korn mit einer Korngröße von 1.5 µm aufgebracht war.

Durch Beispiel 1 konnten 500 Werkstücke aufeinanderfol gend ununterbrochen geschliffen und geschlichtet werden und konnte die Häufigkeit, mit der das Schleifwerkzeug ersetzt werden mußte, auf ein Zehntel des beim herkömmlichen Verfah ren erforderlichen Wertes reduziert werden. Die Bearbei tungsszeit für ein einzelnes Werkstück betrug nur 7 Minuten einschließlich der zum Ersetzen des Werkstücks und des Schleifwerkzeugs oder -films 2 erforderlichen Zeitdauer. Die am Ende jedes Werkstücks 7 ausgebildete hochglanzpolierte oder -geschliffene Struktur hatte einen Krümmungsradius von 20 ± 1 mm und eine Rauheit oder Rauhtiefe Rmax von maximal 0.03 µm. Es hat sich gezeigt, daß das erhaltene Lichtleitfaserverbindungsstück eine Verbindungsdämpfung bzw. einen Verbindungsverlust von höchstens 0.2 dB und eine Re flexionsdämpfung von mindestens 45 dB aufwies.

Durch Beispiel 1 kann außerdem das Ende 8 des Werk stücks 7 durch ein anderes Verfahren bearbeitet werden. Fig. 3A und 3B zeigen eine modifizierte Arbeitsweise der ersten Ausführungsform. Zunächst wird, wie in Fig. 3A dargestellt, der Positionierungsmechanismus 32 betätigt, um die Mitte der Vertiefung des Tischs 3, betrachtet im Querschnitt, be züglich der Drehachse a des Werkstücks 7 um einen vorge gebenen Abstand c zu verstellen. Daraufhin werden das Werk stück 7 und der Tisch 3 miteinander in Kontakt gebracht, um das Ende 8 des Werkstücks 7 zu schleifen und eine konische Struktur auszubilden. Daraufhin wird, wie in Fig. 3 darge stellt, die Mitte der Vertiefung des Tischs 3 mit der Drehachse a des Werkstücks 7 ausgerichtet. Nachdem das Werk stück 7 und der Tisch 3 miteinander in Kontakt gebracht wur den, wird das Ende 8 des Werkstücks 7 geschlichtet, um eine glatte konvexe Endstruktur bzw. Spitze herzustellen. Die Schlichtbearbeitung endet wiederum, wenn die konvexe Struk tur bis zu einem vorgegebenen Abschnitt des Endes 8 ausge bildet wurde. Auf diese Weise wird durch die modifizierte Arbeitsweise zunächst eine konische Struktur des Endabschnitts 8 des Werkstücks 7 hergestellt. Dadurch werden Kosten und Arbeitsleistung, die zum Schlichten erforderlich sind, sowie die Schlichtbearbeitungszeit erfolgreich redu ziert.

Nachstehend wird Beispiel 2 beschrieben, bei dem die vorstehend erwähnte Modifikation angewendet wird.

Beispiel 2

Wie in Fig. 3A dargestellt, wurde die Mitte b der Ver tiefung des Tischs 3 bezüglich der Drehachse a des Werk stücks 7 durch den Positionierungsmechanismus 32 um einen Abstand c = 500 µm verschoben. Anschließend wurden das durch das Spannfutter 17 gehaltene Werkstück 7 und der Schleiffilm 2 miteinander in Kontakt gebracht. Der Film 2 bestand aus einer 105 m langen, 25 mm breiten und 25 µm dicken Basis, wobei Al₂O₃-Schleifmittel mit einer Korngröße von 8 µm auf der Basis aufgebracht war. Das Werkstück wurde unter Verwen dung des Schleiffilms 2 für 3 Minuten unter den gleichen Be dingungen wie bei Beispiel 1 einem Primärbearbeitungsprozeß unterzogen. Anschließend wurde, wie in Fig. 3B dargestellt, die Mitte b der Vertiefung des Tischs 3 durch den Positio nierungsmechanismus 32 mit der Drehachse a des Werkstücks 7 ausgerichtet. Nachdem das Werkstück 7 und der Tisch 3 mit einander in Kontakt gebracht wurden, wurde das Werkstück 7 durch einen neuen Schleiffilm 2 für eine Minute unter den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 1 geschlichtet. Der neue Schleiffilm bestand aus einer 50 m langen, 25 mm brei ten und 25 µm dicken Basis, wobei auf dem Film Dia mantschleifmittel oder -korn mit einer Korngröße von 1.5 µm aufgebracht war.

Durch Beispiel 2 konnten ebenfalls 500 Werkstücke auf einanderfolgend kontinuierlich geschliffen und geschlichtet werden und wurde die Häufigkeit, mit der das Schleifwerkzeug ersetzt werden mußte, auf ein Zehntel des Wertes für das herkömmliche Verfahren reduziert. Die Bearbeitungszeit für ein einzelnes Werkzeug betrug lediglich 6 Minuten ein schließlich der Zeitdauer zum Ersetzen des Werkstücks und des Schleifwerkzeugs oder -films 2. Die am Ende jedes Werk stücks ausgebildete konvexe Struktur hatte einen Krüm mungsradius von 20 ± 1 mm und eine Rauhtiefe Rmax von maxi mal 0.03 µm. Es hat sich gezeigt, daß das erhaltene Licht leitfaserverbindungsstück einen Verbindungsverlust von maxi mal 0.2 dB und eine Reflexionsdämpfung von mindestens 45 db aufwies.

2. Ausführungsform

Nachstehend wird Bezug genommen auf die Fig. 4 und 5, um die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu beschreiben. Wie dargestellt, dient eine Rolle oder Walze 4 als Tisch, wobei die Walze einen handtrommelähnlichen Auf bau hat, d. h. im Querschnitt betrachtet eine konkave Ober seite und eine konkave Unterseite. Ein Schleiffilm 2 ist an einem Ende um die Zuführwalze 22 und am anderen Ende um die Aufnahmewalze 34 gewickelt und wird über die Oberseite der Walze 4 geführt, wie dargestellt. Der Walzenmotor 18 treibt die Walze 34 an, um den Schleiffilm 2 aufzunehmen. Das Spannfutter 17 hält das Werkstück 7 und wird durch den Spannfuttermotor 16 um seine Achse umkehrbar gedreht. Durch die Zahnstange 5 und das Ritzel 6 wird veranlaßt, daß das Spannfutter 17 sich in Längsrichtung der Walze 4 bewegt. Der Mechanismus 19 zum Ausüben einer konstanten Belastung übt eine vorgewählte konstante Belastung auf das Werkstück 7 aus.

Um am Ende 8 des Werkstücks 7 eine konvexe Struktur auszubilden, sind die entgegengesetzten Enden des Schleif films 2, der eine vorgegebenen Länge und eine relativ große Korngröße aufweist, um die Zuführwalze 33 bzw. um die Auf nahmewalze 34 gewickelt. Daraufhin werden das Werkstück 7 und die bogenförmige oder konkave Oberfläche des Schleif films 2 miteinander in Kontakt gebracht, wobei die Achse des Werkstücks und der Krümmungsmittelpunkt des Schleiffilms miteinander ausgerichtet sind. Daraufhin wird der Walzenmo tor 18 eingeschaltet, um den Schleiffilm 2 mit geringer Geschwindigkeit zu transportieren, während der Spannfutter motor 16 eingeschaltet wird, um das durch das Spannfutter 17 gehaltene Werkstück 7 zu drehen. Das Ritzel 6 und die Zahn stange 5 werden in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Spannfuttermotors 16 angetrieben. Dadurch bewegt sich das Spannfutter 17 in Längsrichtung der Zahnstange 5, während es sich um seine Achse dreht. Wenn das Ende 8 des Werkstücks 7 ein Ende der Walze 4 erreicht, wird der am Ende der Walze 4 angeordnete Schalter 15 betätigt, um die Drehbewegung des Spannfuttermotors 16 umzukehren. Auf diese Weise wird das Werkstück 7 hin- und herbewegt, während es sich um seine Achse dreht, und dadurch so geschliffen, daß eine konvexe Struktur entsteht (Primärbearbeitung).

Die Vorrichtung wiederholt den Primärbearbeitungsprozeß für mehrere aufeinanderfolgend zugeführte Werkstücke 7. Wenn der Film 2 durch die Aufnahmewalze 34 vollständig aufgenom men wurde, wird er durch einen anderen Schleiffilm 2 mit ei ner kleineren Korngröße ersetzt. Daraufhin wird das Werk stück durch die Vorrichtung mit dem neuen Schleiffilm 2 auf die gleiche Weise bearbeitet wie während des Primärbearbei tungsprozesses, wobei aufgrund der geringeren Korngröße je doch eine Schlichtbearbeitung durchgeführt wird (Sekundärbearbeitung). Durch den Film 2 wird das Ende 8 je des der aufeinanderfolgend zugeführten Werkstücke geschlich tet, um eine glatte konvexe Endstruktur herzustellen. Der Sekundärbearbeitungsprozeß endet, wenn eine konvexe Struktur bis zu einem vorgegebenen Abschnitt des Werkstücks 7 ausge bildet wurde.

Die im Querschnitt betrachtet konkave Oberfläche der Walze 4 wird durch die Schleif- und Schlichtbearbeitung nicht verformt, und ermöglicht, daß das Ende 8 des Werk stücks 7 fehlerfrei stabil geschlichtet werden kann, um eine konvexe Struktur auszubilden. Der Radius des geschlichteten Endes 8 ist dem Krümmungsradius der Walze 4, betrachtet in Vorderansicht im Querschnitt, gleich.

Ferner weist das Ende 8 des Werkstücks 7, weil es immer mit einem unverbrauchten Abschnitt des Schleiffilms 2 in Kontakt steht, keine Kratzer oder anderen Defekte auf, die durch Verschmierungen oder Verstopfungen des Schleiffilms 2 verursacht werden können. Außerdem müssen, wenn der Schleif film 2 eine ausreichende Länge aufweist, das Schleifmittel 12 und die Platte 13 nicht, wie beim herkömmlichen Verfahren erforderlich, häufig ersetzt werden. Dadurch wird die Effi zienz der Arbeitsweise der Vorrichtung erhöht.

Nachstehend wird Beispiel 3 unter Bezug auf die zweite Ausführungsform beschrieben.

Beispiel 3

Die als Tisch dienende Walze 4 wurde als handtrom melähnliche Walze und mit einem Krümmungsradius, betrachtet in Vorderansicht im Querschnitt, von 20 mm ausgebildet. Auf der Walze 3 war ein Gummiüberzug angeordnet. Der Schleiffilm 2 für die Primärbearbeitung bestand aus einer 150 m langen, 25 mm breiten und 25 µm dicken Basis und einem Al₂O₃-Schleifmittel mit einer Korngröße von 8 µm. Der Schleiffilm 2 für die Sekundärbearbeitung bestand aus einer 100 m lan gen, 25 mm breiten und 25 µm dicken Basis, auf der Dia mantschleifmittel bzw. Diamantschleifkorn mit einer Korn größe von 1.5 µm aufgebracht war. Das Werkstück 7 war ein Lichtleitfaserverbindungsstück mit einem Glasring mit einem Durchmesser von 2.5 mm, in den eine Lichtleitfaser mit einem Durchmesser von 125 µm eingesetzt wurde. Das Verhältnis des Außendurchmessers eines auf dem Spannfuttermotor 16 montier ten Zahnrades zu dem eines auf dem Spannfutter 17 montierten Zahnrades wurde auf den Wert 2 : 1 festgelegt, so daß das Werkstück 7 bei einer Umdrehung des Motors 16 zwei Umdrehun gen ausführte.

Der Mechanismus 19 zum Ausüben einer konstanten Bela stung übte eine Belastung von 150 gf in vertikaler Richtung auf das Werkstück 7 aus. In diesem Zustand wurde der Spann futtermotor 16 mit einer Drehzahl von 200 Umdrehungen je Mi nute für 3 Minuten für die Primärbearbeitung gedreht. Nach dem 500 Werkstücke 7 aufeinanderfolgend bearbeitet wurden, wurde der Schleiffilm 2 durch einen neuen Film mit einer kleineren Korngröße ersetzt. Daraufhin wurde, während durch den Mechanismus 19 zum Ausüben einer konstanten Belastung eine Belastung von 150 gf in vertikaler Richtung auf das ge schliffene Werkstück 7 ausgeübt wurde, der Spannfuttermotor 16 mit einer Drehzahl von 200 Umdrehungen je Minute für 2 Minuten für die Sekundärbearbeitung bzw. die Schlichtbear beitung gedreht.

Durch Beispiel 3 konnten 500 Werkstücke aufeinanderfol gend kontinuierlich geschliffen und geschlichtet werden und konnte die Häufigkeit, mit der das Schleifwerkzeug ersetzt werden muß, auf ein Zehntel des beim herkömmlichen Verfahren erforderlichen Wertes reduziert werden. Die Bearbeitungszeit für ein einzelnes Werkstück betrug lediglich 7 Minuten einschließlich der Zeitdauer zum Ersetzen des Werkstücks und des Schleifwerkzeugs oder -films 2. Die am Ende jedes Werk stücks ausgebildete konvexe Struktur hatte einen Krümmungs radius von 20 ± 1 mm und eine Rauhtiefe Rmax von maximal 0.03 µm. Es hat sich gezeigt, daß das erhaltene Lichtleitfaserverbindungsstück einen Verbindungsverlust von maximal 0.2 dB und eine Reflexionsdämpfung von mindestens 45 dB aufwies.

Die zweite Ausführungsform kann so modifiziert werden, daß ein Mechanismus zum Ausüben einer konstanten Belastung im Spannfutter 17 angeordnet wird, wie in Fig. 6 darge stellt. Wie dargestellt, ist im Spannfutter 17 eine Feder 29 angeordnet, die mit dem Mechanismus 19 zum Ausüben einer konstanten Belastung zusammenwirkt, um das Werkstück 7 mit einer vorgegebenen Belastung gegen den Schleiffilm 2 zu drücken. Durch diese Anordnung wird eine Aufwärts-Abwärtsbe wegung des Werkstücks 7 wirksam absorbiert, wenn sich das Werkstück 7 in Längsrichtung der Walze 4 bewegt. Dadurch bleibt das Ende 8 des Werkstücks 7 unter einer vorgegebenen Belastung in Kontakt mit dem Film 2 und kann daher stabiler geschlichtet werden.

Nachstehend wird Beispiel 4 beschrieben, bei dem die vorstehende Modifikation angewendet wird.

Beispiel 4

Das in Fig. 6 dargestellte Spannfutter 17 mit der ein gebauten Feder bzw. mit dem eingebauten Mechanismus zum Aus üben einer konstanten Belastung wurde verwendet, um das Werkstück unter den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 3 zu bearbeiten. Die am Ende des Werkstücks 7 ausgebildete konvexe Struktur hatte wiederum einen Krümmungsradius von 20 ± 1 mm und eine Rauhtiefe Rmax von maximal 0.03 µm. Es hat sich gezeigt, daß das erhaltene Lichtleitfaser verbindungsstück einen Verbindungsverlust von maximal 0.2 dB und eine Reflexionsdämpfung von mindestens 45 dB aufwies.

Fig. 7 zeigt einen bestimmten Aufbau des bei der ersten und der zweiten Ausführungsform und ihren Modifikationen verwendbaren Schleiffilms 2. Wie dargestellt, weist ein Schleiffilm 2A eine Basis auf, auf der abwechselnd grobkör niges Schleifmittel 30 für die Primärbearbeitung und feinkörniges Schleifmittel 31 für die Sekundärbearbeitung angeordnet sind. Ein derartiger Schleiffilm 2 muß zwischen dem Primär- und dem Sekundärbearbeitungsprozeß nicht ersetzt werden, so daß die Arbeitszeit reduziert wird.

Nachstehend wird Beispiel 5 beschrieben, bei dem der Schleiffilm 2A verwendet wird.

Beispiel 5

Der Schleiffilm 2A war 150 m lang, 25 mm breit und 25 µm dick. Das grobkörnige Schleifmittel 30 und das feinkör nige Schleifmittel 31 wurden aus Al₂O₃ mit einer Korngröße von 8 µm bzw. aus Diamant mit einer Korngröße von 1.5 µm gebildet. Die beiden Schleifmittel 30 und 31 wurden über eine Länge von 300 mm bzw. 200 mm abwechselnd auf dem Film 2A aufgebracht. Grundsätzlich sind die Bearbeitungsbedingun gen bei Beispiel 5 die gleichen wie die bei den Beispielen 1 oder 3.

Durch Beispiel 5 konnten 500 Werkstücke aufeinanderfol gend und kontinuierlich durch einen einzelnen 150 m langen Schleiffilm 2A geschliffen und geschlichtet werden und wurde die Häufigkeit, mit der das Schleifwerkzeug ersetzt werden mußte, auf ein Sechstel des beim herkömmlichen Verfahren er forderlichen Wertes reduziert. Die Bearbeitungszeit für ein einzelnes Werkstück betrug lediglich 6 Minuten ein schließlich der Zeitdauer zum Ersetzen des Werkstücks und des Schleifwerkzeugs oder -films 2. Die am Ende jedes Werk stücks ausgebildete konvexe Struktur hatte einen Krümmungs radius von 20 ± 1 mm und eine Rauhtiefe Rmax von maximal 0.03 µm. Es hat sich gezeigt, daß das erhaltene Lichtleitfaserverbindungsstück einen Verbindungsverlust von weniger als 0.2 dB und eine Reflexionsdämpfung von min destens 45 dB aufwies.

3. Ausführungsform

Nachstehend wird unter Bezug auf Fig. 8 und 9 eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrie ben. Wie dargestellt, weist die Vorrichtung eine Abdeckung 25 auf. Eine Arbeitsplatte oder ein Arbeitstisch 21 ist durch einen Stift oder Bolzen 24 an der Abdeckung befestigt und weist mehrere konzentrische ringförmige Vertiefungen 22 auf. Ein Schleiffilm 2B ist an der Oberseite der Arbeits platte 21 befestigt. Das Spannfutter 17 hält das Werkstück 7 und wird durch einen Spannfuttermotor 23 zu einer umkehr baren Drehbewegung um seine Achse veranlaßt. Eine erste Riemenscheibe 26 ist an der Ausgangswelle des Spannfuttermo tors 23 befestigt. Eine zweite Riemenscheibe 27 ist an der Abdeckung 25 in der Mitte der Platte 21 befestigt. Ein Rie men 28 ist über die Riemenscheiben 26 und 27 geführt. Das Spannfutter 17 wird durch einen nicht dargestellten Bewe gungsmechanismus entlang eines Arms 20 geführt, so daß er sich in der radialen Richtung der Arbeitsplatte 21 bewegt. Eine Feder 29 übt eine vorgegebene Belastung auf das Werk stück 7 aus, um dieses in Kontakt mit dem Schleiffilm 2B zu halten. Der Schleiffilm 2B wird vorher mit der Oberseite der Arbeitsplatte 21 verbunden. Der vorstehend erwähnte Bewe gungsmechanismus dient auch zum Positionieren der Drehachse des Werkstücks 7 auf die Mitte einer der in der Arbeits platte 21 ausgebildeten ringförmigen Vertiefungen 22.

Wenn der Motor 23 eingeschaltet wird, wird veranlaßt, daß das Werkstück 7 sich um seine Achse dreht. Gleichzeitig wird die Drehbewegung des Motors 23 über die erste Riemen scheibe 26 und den Riemen 28 auf die zweite Riemenscheibe 27 übertragen, um zu veranlassen, daß das Werkstück über der Arbeitsplatte 21 eine Umlaufbewegung entlang einer der Ver tiefungen 22 ausführt. Während veranlaßt wird, daß das durch die Feder 29 gegen den Schleiffilm 2B gedrückte Werkstück 7 eine Rotations- und eine Umlaufbewegung ausführt, wird der darunter angeordnete Bogen der Vertiefung 22, betrachtet im Querschnitt, durch den Schleiffilm 2B auf das Ende 8 über tragen. Dadurch wird am Ende 8 des Werkstücks 7 eine konvexe Struktur ausgebildet.

Wenn die Funktionsfähigkeit des in der Vertiefung 22 angeordneten Abschnitts des Films 2 während der Verwendung abnimmt, wird das Werkstück 7 in die radiale Richtung der Arbeitsplatte 21 bewegt und wieder so positioniert, daß es eine Umlaufbewegung entlang einer anderen, der vorstehend erwähnten Vertiefung benachbarten Vertiefung 22 ausführt.

Weil die Konkavität bzw. die konkave Struktur jeder der Vertiefungen 22 der Arbeitsplatte 21 während der Bearbeitung nicht verformt wird, kann das Ende 8 des Werkstücks 7 stabil bearbeitet werden, um eine konvexe Struktur zu erhalten. Am Ende 8 kann ein Radius ausgebildet werden, der dem Krüm mungsradius der Vertiefung 22 gleich ist. Ferner kann, weil die Arbeitsplatte 21 mehrere konzentrische Vertiefungen 22 aufweist, die Häufigkeit reduziert werden, mit der der Schleiffilm 2B ersetzt werden muß. Außerdem muß, wenn alle Vertiefungen 22 der Arbeitsscheibe 21 verwendet wurden, an Stelle des verbrauchten Schleiffilms 2B lediglich ein neuer Schleiffilm 2B mit der Platte 21 verbunden werden, d. h., das Schleifwerkzeug kann auf einfache Weise ersetzt werden.

Nachstehend wird Beispiel 6 unter Bezug auf die dritte Ausführungsform beschrieben.

Beispiel 6

Die Arbeitsscheibe 21 hatte einen Durchmesser von 260 mm, und in der Arbeitsplatte waren sechzig konzentrische ringförmige Vertiefungen 22 mit einem Krümmungsradius von jeweils 20 mm und einem Abstand von 2 mm ausgebildet. Der Schleiffilm 2B für die Primärbearbeitung bestand aus einer 25 µm dicken Basis mit einem Durchmesser von 260 mm und ei nem auf der Basis aufgebrachten Al₂O₃-Schleifmittel mit ei ner Korngröße von 3 µm. Das Werkstück 7 war ein Lichtleitfaserverbindungsstück mit einem Glasring mit einem Durchmesser von 2.5 mm, in den eine Lichtleitfaser mit einem Durchmesser von 125 µm eingesetzt wurde. Das das Werkstück 7 haltende Spannfutter 17 wurde bewegt, bis die Drehachse des Werkstücks 7 mit der Mitte der radial äußersten Vertiefung 22, betrachtet im Querschnitt, der Arbeitsscheibe 21 ausge richtet war. Das Verhältnis des Außendurchmessers der ersten Riemenscheibe 26 zum Außendurchmesser der zweiten Riemen scheibe 27 wurde auf den Wert 1 : 2 festgelegt, so daß das Werkstück 7 sich zweimal um seine Achse dreht, während es einen Umlauf um die Arbeitsscheibe 21 ausführt.

Durch die Feder 29 wurde eine Belastung von 150 gf in vertikaler Richtung auf das Werkstück 7 ausgeübt. In diesem Zustand wurde der Motor mit einer Drehzahl von 100 Umdrehun gen je Minute für 3 Minuten für die Primärbearbeitung ge dreht. Daraufhin wurde das Werkstück 7 vom Spannfutter 17 entfernt und durch ein anderes Werkstück 7 ersetzt. Das das neue Werkstück 7 haltende Spannfutter 17 wurde zur Mitte der der radial äußersten Vertiefung 22 benachbarten Vertiefung 22 bewegt. Die sich durch die Bewegung des Spannfutters 17 ergebende Lockerung bzw. Entspannung des Riemens 28 wurde durch eine nicht dargestellte Riemenspannvorrichtung besei tigt. Das vorstehende Verfahren wurde für 60 aufeinan derfolgende Werkstücke 7 wiederholt. Anschließend wurde der Schleiffilm 2B durch einen neuen Schleiffilm 2B für die Se kundärbearbeitung bzw. die Schlichtbearbeitung ersetzt. Der neue Schleiffilm 2B bestand aus einer 25 µm dicken Basis mit einem Durchmesser von 260 mm, auf der ein Diamantschleifmit tel bzw. Diamantschleifkorn mit einer Korngröße von 1.5 µm aufgebracht war. Die durch den Primärbearbeitungsprozeß be arbeiteten sechzig Werkstücke 7 wurden jeweils für 2 Minuten durch den neuen Schleiffilm 2B geschlichtet.

Durch Beispiel 6 wurde die Häufigkeit, mit der das Schleifwerkzeug ersetzt werden mußte, auf die Hälfte des beim herkömmlichen Verfahren erforderlichen Wertes redu ziert. Die zum Ersetzen des Werkstücks 7 erforderliche Zeit dauer und die zum Ersetzen des Schleifwerkzeugs erforderli che Zeitdauer betrugen 30 Sekunden bzw. 1 Minute. Die am Ende jedes Werkstücks ausgebildete konkave Struktur hatte einen Krümmungsradius von 20 ± 1 mm und eine Rauhtiefe Rmax von maximal 0.03 µm. Es hat sich gezeigt, daß das erhaltene Lichtleitfaserverbindungsstück einen Verbindungsverlust von maximal 0.2 dB und eine Reflexionsdämpfung von mindestens 45 dB aufwies.

Nachstehend wird unter Bezug auf Fig. 10 eine erste Mo difikation der dritten Ausführungsform beschrieben. Wie dar gestellt, sind auf dem radial äußeren Abschnitt bzw. auf dem radial inneren Abschnitt eines Schleiffilms 2C das feinkör nige Schleifmittel 31 für die Sekundärbearbeitung und das grobkörnige Schleifmittel 30 für die Primärbearbeitung ange ordnet. Das Spannfutter 17 wurde bewegt, um die Drehachse des Werkstücks 7 mit der Mitte einer der Vertiefungen 22 un ter dem grobkörnigen Schleifmittel 30 auszurichten. Nachdem das Werkstück 7 durch seine Dreh- und seine Umlaufbewegung geschliffen wurde (der Primärbearbeitung unterzogen wurde), wurde das Spannfutter 17 radial nach außen zu einer anderen, unter dem feinkörnigen Schleifmittel 31 angeordneten Vertie fung bewegt. Daraufhin wurde das Werkstück 7 geschlichtet, wobei seine Drehachse bezüglich der Mitte der vorstehenden Nut 22 ausgerichtet war (Sekundärbearbeitung).

Durch die vorstehende Modifikation muß der Schleiffilm 2C nicht ersetzt werden und können der Primär- und der Sekundärbearbeitungsprozeß kontinuierlich ausgeführt werden. Außerdem kann, weil das Werkstück 7 durch den radial äußeren Abschnitt des Films 2C geschlichtet wird, mehr feinkörniges Schleifmittel 31 auf das Ende 8 des Werkstücks 7 einwirken als grobkörniges Schleifmittel während der Schleifbearbei tung.

Nachstehend wird Beispiel 7 unter Bezug auf die vorste hend beschriebene erste Ausführungsform beschrieben.

Beispiel 7

Wie bei Beispiel 6 hatte die Arbeitsplatte 21 einen Durchmesser von 260 mm, und in der Arbeitsplatte waren sech zig konzentrische Vertiefungen 22 mit jeweils einem Krüm mungsradius von 20 mm und einem Abstand von 2 mm ausgebil det. Der Schleiffilm 2C bestand aus einer 25 µm dicken Basis mit einem Durchmesser von 260 mm, einem auf einem Teil der Basis, durch den dreißig radial innere Vertiefungen 22 über deckt werden können, aufgebrachten Al₂O₃-Schleifmittel 30 mit einer Korngröße von 3 µm und einem auf dem anderen Teil der Basis, durch den dreißig radial äußere Vertiefungen 22 überdeckt werden können, aufgebrachten Diamantschleifmittel bzw. Diamantschleifkorn 31 mit einer Korngröße von 1.5 µm.

Durch das das Werkstück 7 haltende Spannfutter 17 wurde die Drehachse des Werkstücks 7 an der radial innersten Ver tiefung 22 angeordnet. Das Werkstück wurde für 3 Minuten un ter einer Belastung von 150 gf geschliffen und daraufhin zur ersten radial äußeren Vertiefung 22 bewegt und für 2 Minuten geschlichtet. Das nächste Werkstück 7 wurde durch die der radial innersten Vertiefung 22 benachbarte Vertiefung 22 ge schliffen und daraufhin durch die der ersten radial äußeren Vertiefung 22 benachbarte äußere Vertiefung 22 geschlichtet.

Durch Beispiel 7 konnten die Schleif- und die Schlicht bearbeitung für ein Werkstück kontinuierlich in 5 Minuten und 30 Sekunden durchgeführt werden, ohne daß der Schleif film 2C ersetzt werden mußte. Die am Ende jedes Werkstücks ausgebildete konvexe Struktur hatte einen Krümmungsradius von 20 ± 1 mm und eine Rauhtiefe Rmax von maximal 0.03 µm. Es hat sich gezeigt, daß das erhaltene Lichtleitfaserverbin dungsstück einen Verbindungsverlust von maximal 0.2 dB und eine Reflexionsdämpfung von mindestens 45 dB aufwies.

Nachstehend wird eine zweite Modifikation der dritten Ausführungsform unter Bezug auf Fig. 11 beschrieben. Wie dargestellt, sind das feinkörnige Schleifmittel 31 für die Sekundärbearbeitung und das grobkörnige Schleifmittel 30 für die Primärbearbeitung abwechselnd auf einem Schleiffilm 2D angeordnet, wobei ihre Breite und ihr Abstand der Breite und dem Abstand der konzentrischen Vertiefungen 22 entsprechen. Zunächst wird das Werkstück 7 geschliffen, wobei seine Drehachse mit der radial äußersten Vertiefung 22 unter dem grobkörnigen Schleifmittel 30 ausgerichtet ist. Daraufhin wird das Werkstück 7 radial nach innen zur der vorstehenden Vertiefung 22 benachbarten und unter dem feinkörnigen Schleifmittel 31 angeordneten Vertiefung 22 bewegt. In die ser Position wird das Werkstück 7 durch das feinkörnige Schleifmittel 31 geschlichtet.

Durch die zweite Ausführungsform können die Primärbear beitung und die Sekundärbearbeitung kontinuierlich durchge führt werden, ohne daß der Schleiffilm 2D ersetzt werden muß. Außerdem wird durch diese Ausführungsform die Verstel lung des Werkstücks 7, d. h. des Spannfutters 17, zwischen dem Primär- und der Sekundärbearbeitungsprozeß minimiert.

Nachstehend wird Beispiel 8 unter Bezug auf die vorste hend beschriebene zweite Modifikation beschrieben.

Beispiel 8

Wie in Fig. 11 dargestellt, wurden eine Al₂O₃-Schicht (grobkörniges Schleifmittel 30) mit einer Korngröße von 3 µm und eine Diamantschicht (feinkörniges Schleifmittel 31) mit einer Korngröße von 1.5 µm abwechselnd auf dem Schleiffilm 2D ausgebildet, wobei ihre Breite und ihr Abstand der Breite und dem Abstand der Vertiefungen 22 entsprachen. Der Schleiffilm 2D hatte einen Durchmesser von 260 mm. Das Ende 8 des Werkstücks 7 wurde unter im wesentlichen den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 6 bearbeitet. Bei Beispiel 8 wurde das Werkstück 7 für 3 Minuten durch die radial äußer ste Vertiefung 22 geschliffen und daraufhin für 2 Minuten durch die der äußersten Vertiefung 22 benachbarte Vertiefung 22 geschlichtet. Das nächste Werkstück 7 wurde durch die nächste radial innere Vertiefung 22 geschliffen und darauf hin durch die der vorstehend erwähnten Vertiefung benach barte Vertiefung 22 geschlichtet.

Durch Beispiel 8 wird die Verstellbewegung des Werk stücks 7 zwischen der Primär- und der Sekundärbearbeitung reduziert. Dadurch kann das Werkstück 7 kontinuierlich in 5 Minuten und 15 Sekunden geschliffen und geschlichtet werden, ohne daß der Schleiffilm 2D ersetzt werden muß. Die am Ende jedes Werkstücks ausgebildete konvexe Struktur hatte einen Krümmungsradius von 20 ± 1 mm und eine Rauhtiefe Rmax von maximal 0.03 µm. Es hat sich gezeigt, daß das erhaltene Lichtleitfaserverbindungsstück einen Verbindungsverlust von maximal 0.2 dB und eine Reflexionsdämpfung von mindestens 45 dB aufwies.

4. Ausführungsform

Nachstehend wird Bezug genommen auf Fig. 12 und Fig. 13, um den Aufbau und die Arbeitsweise einer vierten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung zu beschreiben. Diese Ausführungsform ist der in den Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform ähnlich, außer daß zusätzlich ein Kolben 21 und ein Sprühnebelzufuhrmechanismus 22 vorgesehen sind. Im einzelnen wird das Spannfutter 17 durch die Zahn stange 5 und das Ritzel 6 in Längsrichtung der Zahnstange 5 bewegt. Wenn das Ende 8 des Werkstücks 7 ein Ende des Tischs 3 erreicht, wird der Kolben 2 gedrückt und veranlaßt, daß der Sprühnebelzufuhrmechanismus einen alkoholhaltigen Schleifflüssigkeitsnebel auf die Bearbeitungsstelle sprüht. Gleichzeitig wird der Schalter 15 betätigt, um die Drehrich tung des Spannfuttermotors 16 umzukehren. Dadurch wird das Werkstück 7 hin- und herbewegt, während es sich um seine Achse dreht, und geschliffen, um eine konvexe Struktur aus zubilden. Wenn der Schleiffilm 2 durch die Aufnahmewalze (nicht bezeichnet) vollständig aufgenommen wurde, weil meh rere Werkstücke 7 aufeinanderfolgend bearbeitet wurden, wird er durch einen neuen Schleiffilm mit einer geringeren Korn größe ersetzt. Daraufhin werden die Werkstücke 7 nacheinan der durch den neuen Film 2 geschlichtet. Dadurch erhält das Ende 8 jedes Werkstücks 7 eine glatte konvexe Struktur.

Nachstehend wird Beispiel 9 unter Bezug auf die vorste hend beschriebene vierte Ausführungsform beschrieben.

Beispiel 9

Bei Beispiel 9 wurde das Werkstück 7 unter im wesentli chen den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 1 bearbeitet. Als Schleifflüssigkeit wurde Reinwasser mit 50% Alkohol ver wendet. Durch Beispiel 9 konnten 500 Werkstücke 7 aufeinan derfolgend geschliffen und geschlichtet werden, wobei, auch wenn die Vorrichtung geneigt wurde, keine Flüssigkeit tropfte und keine anderen Störungen bzw. Probleme auftraten. Die Bearbeitungszeit für ein einzelnes Werkstück betrug le diglich 7 Minuten einschließlich der Zeitdauer zum Ersetzen des Werkstücks und des Schleifwerkzeugs oder -films 2. Die am Ende jedes Werkstücks ausgebildete konvexe Struktur hatte einen Krümmungsradius von 20 ± 1 mm und eine Rauhtiefe Rmax von maximal 0.01 µm. Es hat sich gezeigt, daß das erhaltene Lichtleitfaserverbindungsstück einen Verbindungsverlust von maximal 0.2 dB und eine Reflexionsdämpfung von mindestens 47 dB aufwies.

5. Ausführungsform

Fig. 14 zeigt eine fünfte Ausführungsform der vorlie genden Erfindung. Wie dargestellt, ist eine Schiene 20 zum Führen und Halten des Werkstücks 7 an entgegengesetzten En den nach oben gebogen. Wenn unter diesen Voraussetzungen das Spannfutter 17 durch die Zahnstange 5 und das Ritzel 6 in Längsrichtung der Zahnstange 5 bewegt wird, bewegt sich das Ende 8 des Werkstücks 7 zu einem Ende des Tischs 3, während sich das Werkstück um seine Achse dreht, und beginnt dann sich zum anderen Ende zu bewegen, ohne daß eine Belastung darauf ausgeübt wird. Dadurch wird das Ende 8 so geschlif fen, daß eine konvexe Struktur erhalten wird. Wenn der Schleiffilm 2, weil für mehrere aufeinanderfolgende Werk stücke 7 ein Primärbearbeitungsprozeß durchgeführt wurde, vollständig aufgenommen wurde, wird er durch einen neuen Schleiffilm mit einer geringeren Korngröße ersetzt. Darauf hin werden die durch die Primärbearbeitung bearbeiteten Werkstücke 7 nacheinander geschlichtet.

Nachstehend wird Beispiel 10 unter Bezug auf die vor stehend beschriebene fünfte Ausführungsform beschrieben.

Beispiel 10

Bei Beispiel 10 wurde das Ende 8 des Werkstücks 7 unter im wesentlichen den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 1 bearbeitet. Durch den Mechanismus 19 zum Ausüben einer kon stanten Belastung wurde eine konstante Belastung von 200 gf (nicht 150 gf) in vertikaler Richtung auf das Werkstück aus geübt. Durch Beispiel 10 konnten 500 Werkstücke 7 aufein anderfolgend geschliffen und geschlichtet werden und traten keine unerwarteten Kratzer oder andere Probleme auf. Die Bearbeitungszeit für ein einzelnes Werkstück betrug ledig lich 7 Minuten einschließlich der Zeitdauer zum Ersetzen des Werkstücks und des Schleifwerkzeugs oder -films 2. Die am Ende jedes Werkstücks ausgebildete konvexe Struktur hatte einen Krümmungsradius von 20 ± 1 mm und eine Rauhtiefe Rmax von maximal 0.01 µm. Es hat sich gezeigt, daß das erhaltene Lichtleitfaserverbindungsstück einen Verbindungsverlust von maximal 0.2 dB und eine Reflexionsdämpfung von mindestens 45 dB aufwies.

6. Ausführungsform

Fig. 15A und 15B zeigen eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie dargestellt, ist ein Tisch 3 an in Längsrichtung entgegengesetzten Enden davon leicht ge bogen. Unter diesen Bedingungen bewegt sich, wenn das Spann futter 17 durch die Zahnstange 5 und das Ritzel in Längs richtung der Zahnstange 5 bewegt wird, das Ende 8 des Werk stücks 7 zu einem Ende des Tischs 3, während es sich um seine Achse dreht, und beginnt daraufhin sich zum anderen Ende zu bewegen, ohne daß eine Belastung darauf ausgeübt wird. Dadurch wird das Ende 8 so geschliffen, daß eine koni sche Struktur erhalten wird. Wenn der Schleiffilm 2, weil für mehrere aufeinanderfolgenden Werkstücke 7 ein Primärbe arbeitungsprozeß durchgeführt wurde, vollständig aufgenommen wurde, wird er durch einen neuen Schleiffilm mit einer ge ringeren Korngröße ersetzt. Daraufhin werden die durch die Primärbearbeitung bearbeiteten Werkstücke 7 nacheinander geschlichtet.

Nachstehend wird Beispiel 11 unter Bezug auf die vor stehend beschriebene sechste Ausführungsform beschrieben.

Beispiel 11

Bei Beispiel 11 wurde das Ende des Werkstücks 7 unter im wesentlichen den gleichen Bedingungen bearbeitet wie bei Beispiel 10 und wurden gleiche Ergebnisse erzielt.

Bei den ersten bis sechsten Ausführungsformen und den Beispielen 1 bis 11 war das Werkstück 7 ein Lichtleitfaser verbindungsstück, das aus einem Glasring und einer in den Ring eingeführten, aus Quarz bestehenden Lichtleitfaser ge bildet wurde. Eine gewünschte konvexe Endstruktur kann auch dann erhalten werden, wenn der Ring aus Zirkonerdekeramik oder Kunststoff hergestellt ist oder wenn dieser durch ein Stab- oder ein Blockelement ersetzt wird. Das grobkörnige Schleifmittel 30 und das feinkörnige Schleifmittel 31 können statt aus Al₂O₃ bzw. aus Diamant auch aus SiC bzw. aus CeO₂ gebildet werden.

Die dargestellten und beschriebenen ersten bis sechsten Ausführungsformen weisen verschiedene Vorteile auf, die nachstehend aufgeführt sind.

(1) Das Ende eines Rings für ein Lichtleitfaserverbin dungsstück oder ein ähnliches Werkstück, das aus einem oder mehreren Materialien gebildet wird, kann exakt hochglanzpo liert oder -geschliffen werden, um eine konvexe Struktur auszubilden.
(2) Die Häufigkeit, mit der Werkzeuge ersetzt werden müssen, wird reduziert. Dadurch wird eine höhere Produktivi tät erreicht als durch herkömmliche Bearbeitungsverfahren.
(3) Auch wenn die Bearbeitungsvorrichtung geneigt wird, treten keine Störungen oder Probleme auf, und es wird insbesondere verhindert, daß Flüssigkeit tropft oder uner wartet Kratzer entstehen.
(4) Wenn das Werkzeug beginnt, sich in die Rückwärts- oder Umkehrrichtung zu bewegen, während es sich dreht, wird keine Belastung auf das Werkstück ausgeübt. Dadurch wird das Ende des Werkstücks vor Kratzern geschützt, die durch eine abrupte Änderung der Arbeits- oder Drucklast auftreten kön nen.

Fig. 20A zeigt eine andere herkömmliche Vorrichtung, durch die das Ende eines Stab- oder eines Blockelements, das aus einem beliebigen Material bestehen kann, bearbeitet wird. Fig. 20B zeigt ein mit der Vorrichtung von Fig. 20A verwendetes Schleifwerkzeug in der Form eines Läppbandes 40. Wie in Fig. 20B dargestellt, besteht das Läppband 40 aus ei ner Basis 41 und einem auf der Oberfläche des Bandes 40 durch ein Bindemittel 43 befestigten Schleifmittel. Wie in Fig. 20A dargestellt, wird ein Werkstück 44 über das Läpp band 40 in vertikaler Richtung gegen einen Tisch 45 ge drückt, während es sich um seine Achse dreht. Während das Läppband 40 von einer Zuführwalze 46 fortlaufend zugeführt und durch eine Aufnahmewalze 47 aufgenommen wird, wird eine Schleifflüssigkeit 48 bezüglich der Bewegungsrichtung des Bandes 40 vor dem Werkstück in der Form von Tropfen auf das Band 40 aufgebracht. Die Flüssigkeit 48 unterstützt das Ableiten von Schleifstaub oder -schlamm und die Kühlung der Bearbeitungsstelle. Auf diese Weise wird das Werkstück durch die Vorrichtung bearbeitet, während verhindert wird, daß das Band 40 durch den Schleifprozeß verschmiert oder verstopft wird und Wärme erzeugt wird. Normalerweise ist die Schleifflüssigkeit 48 Wasser oder eine ähnliche Flüssigkeit.

Ein bei der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Vor richtung auftretendes Problem ist, daß dafür eine Vorrich tung zum Zuführen der Schleifflüssigkeit 48 und ein Behälter zum Speichern der Flüssigkeit 48 erforderlich ist. Dadurch kann die Vorrichtung nicht miniaturisiert werden. Ein an deres bei der Vorrichtung auftretendes Problem ist, daß die Vorrichtung nicht transportiert werden kann, weil die Flüssigkeit 48 tropft, wenn die Vorrichtung geneigt wird. Ein weiteres Problem ist, daß die Vorrichtung während der Bearbeitung horizontal gehalten werden muß.

Nachstehend werden andere Ausführungsformen der vorlie genden Erfindung beschrieben, die die vorstehend erwähnten Probleme nicht aufweisen.

7. Ausführungsform

Fig. 16A zeigt eine siebente Ausführungsform der vor liegenden Erfindung, und Fig. 16B zeigt ein damit verwendba res Läppband 50. Wie in Fig. 16B dargestellt, besteht das Läppband 50 aus einer dünnen flexiblen Basis oder einem Ge webe, daß kaum durchlässig ist für eine Schleifflüssigkeit und für Luft, Diamant oder ein ähnliches Schleifmittel 52, das durch ein Bindemittel 53, wie beispielsweise Harz, an der Basis 51 befestigt ist, und aus einer Schleifflüssigkeit 54, die das Schleifmittel 52 in der Form feiner Tropfen oder einer dünnen Schicht überdeckt. Bevor die Schleifflüssigkeit 54 verdampft, wird das Band 50 um eine Zuführwalze 33 ge wickelt. Bevor das Band 50 von der Zuführwalze 33 abgezogen wird, wird die Vorderseite der Basis 51 in dichtem Kontakt mit ihrer Rückseite gehalten. In diesem Zustand schließt die Basis 51 die Flüssigkeit 54 und Luft ein, wodurch veranlaßt wird, daß die Flüssigkeit 54 ein wenig verdampft. Weil die Schleifflüssigkeit 54 lediglich in einer für die Bearbeitung erforderlichen Menge aufgebracht ist, tropft diese nicht, wenn die Vorrichtung geneigt wird.

Wenn während des Betriebs die Aufnahmewalze 34 gedreht wird, wird das Band 50 von der Zuführwalze 33 abgezogen und durch den Zwischenraum zwischen dem Tisch 3 und dem Werk stück 44 transportiert. Auf das Werkstück 44 wird in verti kaler Richtung eine vorgegebene Belastung ausgeübt, während das Werkstück 44 um seine Achse gedreht wird. Dadurch wird das Ende 44a des Werkstücks 44 so bearbeitet, daß eine kon vexe Struktur hergestellt wird. Durch die im voraus auf das Band 50 aufgebrachte Flüssigkeit 54 wird eine minimale Schleifflüssigkeitsmenge bereitgestellt, wodurch das Ablei ten von Staub und die Kühlung des erwärmten Bear beitungsbereichs unterstützt werden.

Nachstehend wird Beispiel 12 unter Bezug auf die vor stehend beschriebene siebente Ausführungsform beschrieben.

Beispiel 12

Der Tisch 3 wurde aus Teflon hergestellt. Das Läppband 50 bestand aus einer 150 m langen, 25 mm breiten und 25 µm dicken Basis aus Polyester und auf der Basis aufgebrachtem Diamantschleifmittel bzw. Diamantschleifkorn mit einer Korn größe von 1.5 µm. Als Schleifflüssigkeit 54 wurde Reinwasser verwendet. Die Flüssigkeit 54 wurde als Nebel in einer Dicke von etwa 10 µm auf das Band 50 aufgesprüht. Daraufhin wurde das Band 50 um die Zuführwalze 33 gewickelt. Das Werkstück war ein Lichtleiterfaserverbindungsstück mit einem Glasring mit einem Durchmesser von 2.5 mm, wobei eine Lichtleiterfa ser mit einem Durchmesser von 125 µm in den Ring eingeführt wurde. Das Werkstück 44 wurde mit einer Drehzahl von 200 Um drehungen je Minute unter einer Belastung von 250 gf gedreht und für 2.5 Minuten bearbeitet. Das Band 50 wurde mit einer Geschwindigkeit von 100 mm je Minute zugeführt. Nachdem je weils 500 Werkstücke 44 aufeinanderfolgend bearbeitet wur den, wurde das Band 50 durch ein neues Band ersetzt.

Durch Beispiel 12 konnte am Werkstück 44 eine glatte konvexe Endstruktur mit einer Rauhtiefe Rmax von maximal 0.03 µm ausgebildet werden, was der durch das herkömmliche Verfahren erreichbaren Rauhtiefe entspricht.

8. Ausführungsform

Fig. 17A zeigt eine achte Ausführungsform der vorlie genden Erfindung, und Fig. 17B zeigt ein bei dieser Ausfüh rungsform verwendbares Läppband 50A. Wie dargestellt, unter scheidet sich das Läppband 50A vom Läppband 50 dadurch, daß ein Film 55 auf der Oberfläche der Schleifflüssigkeit 54 an geordnet ist und damit in dichtem Kontakt gehalten wird. Be vor der Film 55 vom Band 50A abgezogen wird und bevor er auf der Zuführwalze 33 angeordnet wird, bleiben die Oberfläche der Basis 51 und der Film 55 miteinander in Kontakt. In die sem Zustand schließt der Film 55 die Flüssigkeit 54 und Luft ein, wodurch verhindert wird, daß die Flüssigkeit 54 ver dampft. Vor der Bearbeitungsstelle ist eine Führungswalze 60 angeordnet, um den Film 55 von der Basis 51 abzuziehen. Das Band 50A wird fortlaufend durch den Zwischenraum zwischen dem Tisch 3 und dem Werkstück 44 transportiert, während der Film 55 fortlaufend durch die Führungswalze 60 abgezogen wird. Der Film 55 wird durch eine Filmaufnahmewalze 51 fort laufend aufgenommen.

Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der sieben ten Ausführungsform dadurch, daß der Film 55 an einer Posi tion unmittelbar vor dem Werkstück 44 vom Band 50A abgezogen wird, so daß die Oberfläche der Basis 51 freigelegt wird. Daher ist der Abstand zwischen der Position, wo die Oberflä che der Basis 51 der Atmosphäre ausgesetzt ist, und der Bearbeitungsstelle kurz. Experimente haben gezeigt, daß bei dieser Ausführungsform weniger Flüssigkeit 54 verdampft als bei der siebenten Ausführungsform.

Auch wenn die Menge der Schleifflüssigkeit 54 die Hälfte der bei der siebenten Ausführungsform vorgesehenen Menge betrug, konnte durch die achte Ausführungsform verhin dert werden, daß das Läppband 50A verschmiert oder verstopft wird und Wärme erzeugt wird, und konnte eine bogenförmige konvexe Struktur am Werkstückende ausgebildet werden. Bei der achten Ausführungsform mußte die Schleifflüssigkeit nicht nachgefüllt bzw. ergänzt werden und wird verhindert, daß die Flüssigkeit 54 tropft.

Bei der siebenten Ausführungsform wird, wenn das Werk stück 44 ersetzt oder die Schleifbearbeitung unterbrochen wird, veranlaßt, daß die Flüssigkeit 54 über den Bereich des Läppbandes 50 zwischen der Zuführwalze 33 und der Bear beitungsstelle verdampft. Im Gegensatz dazu wird bei der dargestellten Ausführungsform durch den Film 55 veranlaßt, daß die Flüssigkeit 54 nur über einen kurzen Bereich ver dampft. Der Abschnitt des Läppbandes 50, von dem die Flüs sigkeit 54 verdampft ist, muß unbenutzt bzw. unverbraucht weitertransportiert werden.

Obwohl die Zuführwalze 33 und die Aufnahmewalze 34, die in Fig. 17A dargestellt sind, in die bezüglich der in Fig. 16A dargestellten Richtung gegenläufige Richtung gedreht werden, können sie auf die gleiche Weise wie in Fig. 16A dargestellt positioniert und gedreht werden.

Nachstehend wird Beispiel 13 unter Bezug auf die vor stehend beschriebene achte Ausführungsform beschrieben.

Beispiel 13

Der Tisch 3, das Klebeband 50A und das Schleifmittel 52 hatten jeweils die unter Bezug auf Beispiel 12 beschriebene Struktur. Der Schleiffilm 55 war aus Polyester hergestellt und 25 µm dick und 25 mm breit. Durch die Führungswalze 60, die einen Durchmesser von 33 mm hatte, wurde der Film 55 an einer Position 8 mm vor der Bearbeitungsstelle von der Basis 51 abgezogen.

Durch Beispiel 13 kann die Verdampfungsmenge der Schleifflüssigkeit 54 im Vergleich zur siebenten Ausfüh rungsform reduziert werden. Die Flüssigkeit oder das Rein wasser 54 wurde als Nebel in einer Dicke von etwa 5 µm auf gesprüht. Bevor die Flüssigkeit 54 verdampfte, wurde sie durch den Film 55 abgedeckt. Das erhaltene Läppband 50A wurde um die Zuführwalze 33 gewickelt. Das Werkstück 44 war, wie bei Beispiel 12, ein Lichtleitfaserverbindungsstück, das aus einem Glasring mit einem Durchmesser von 2.5 mm und ei ner in den Ring eingeführten Lichtleitfaser mit einem Durch messer von 125 µm gebildet wurde. Das Werkstück 44 wurde mit einer Drehzahl von 200 Umdrehungen je Minute unter einer Be lastung von 150 gf gedreht, während das Läppband 50A mit ei ner Geschwindigkeit von 100 mm je Minute zugeführt wurde. Unter diesen Bedingungen wurde das Werkstück für 2.5 Minuten bearbeitet.

Durch Beispiel 13 konnte ebenfalls eine glatte konvexe Struktur mit einer Rauhtiefe Rmax von maximal 0.03 µm am Ende des Werkstücks 44 ausgebildet werden, was mit der durch das herkömmliche Verfahren erreichbaren Rauhtiefe vergleich bar ist. Außerdem wurde durch den Film 55 vermieden, daß ein unbenutzter Abschnitt des Bandes 50A weitertransportiert werden muß, was, wie vorstehend erwähnt, erforderlich wäre, wenn die Flüssigkeit 54 in diesem Abschnitt verdampft.

9. Ausführungsform

Die Fig. 18A und 18B zeigen eine bei der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehene Zu führwalze 33A. Wie dargestellt, wurde das Läppband der ach ten Ausführungsform in der Form einer Rolle um eine Zuführ walze 33A gewickelt. Die Zuführwalze 33A wies an ihren axial entgegengesetzten Enden scheibenförmige Platten 70A auf. Die Bandrolle wurde an ihren entgegengesetzten Enden bzw. Randabschnitten in dichtem Kontakt mit den Platten 70A ge halten. Die Schleifflüssigkeit 54 wurde in Form einer Schicht auf der Oberfläche der Basis 51 aufgebracht. Die Ba sis 51 wurde um die Zuführwalze 33A gewickelt, bevor die Flüssigkeit 54 verdampfte. Anschließend wurden die Platten 70A in dichtem Kontakt mit den entgegengesetzten Randab schnitten der Bandrolle an der Zuführwalze 33A befestigt.

Das Läppband 50 wurde von der Zuführwalze 33A abgezogen und, wie bei der siebenten und der achten Ausführungsform, durch den Zwischenraum zwischen dem Tisch 3 und dem Werk stück 44 geführt, um das Werkstück 44 zu bearbeiten. Durch die dargestellte Ausführungsform wurde ebenfalls eine bogenförmige konvexe Struktur am Ende des Werkstücks 44 erhalten, während verhindert wurde, daß das Schleifband 50 verschmiert oder verstopft wird oder Wärme erzeugt wird. Au ßerdem mußte bei der neunten Ausführungsform die Flüssigkeit 54 nicht nachgefüllt oder ergänzt werden und wurde verhin dert, daß die Flüssigkeit 54 tropft.

Falls gewünscht, kann das in Fig. 18A und Fig. 18B dar gestellte Läppband 50 durch das Läppband 50A der achten Aus führungsform ersetzt werden.

Bei der siebenten oder der achten Ausführungsform wer den die Vorder- und die Rückseite der Basis 51 der Bandrolle 50 oder 50A im unbenutzten Zustand in dichtem Kontakt ge halten, jedoch nicht an ihren axial entgegengesetzten Enden oder Randabschnitten gedichtet. Wenn ein solches Band 50 oder 50A über sechs Monate oder länger gelagert wird, ver dampft die Flüssigkeit 54 nach und nach von den entgegenge setzten Randabschnitten des Bandes, wodurch die Schleiffä higkeit des Bandes vermindert wird. Im Gegensatz dazu dich teten die Platten 70, die mit den entgegengesetzten Randab schnitten der Bandrolle 33A in Kontakt stehen, diese ge eignet, wodurch die Schleiffähigkeit auch dann erhalten bleibt, wenn die Rolle 33A für sechs Monate oder länger ge lagert wird.

Nachstehend wird Beispiel 14 unter Bezug auf die neunte Ausführungsform beschrieben.

Beispiel 14

Der Tisch 3, das Läppband 50 oder 50A und das Schleif mittel 52 hatten jeweils die gleiche Struktur wie in Verbin dung mit der achten Ausführungsform beschrieben. Die Schleifflüssigkeit bzw. das Reinwasser 54 wurde als Nebel in einer Dicke von etwa 10 µm aufgesprüht, um das Läppband 50 oder 50A herzustellen. Das Läppband 50 oder 50A wurde um die Zuführwalze 33A gewickelt, bevor die Flüssigkeit 54 trock nete. Die Platten 70 mit einer Dicke von jeweils 0.2 mm wur den an den entgegengesetzten Enden der Zuführwalze 33A und in Kontakt mit den entsprechenden Enden oder Randabschnitten der Bandrolle befestigt. Durch die Platten 70 wurde verhin dert, daß die Flüssigkeit 54 trocknet, auch wenn die Zuführ rolle 33A mit dem Läppband 50 oder 50A über sechs Monate oder länger gelagert wird. Durch Beispiel 14 wurde am Ende des Werkstücks eine glatte konvexe Struktur mit einer Rauh tiefe von maximal 0.03 µm ausgebildet, was vergleichbar ist mit der durch ein herkömmliches Verfahren erreichbaren Rauh tiefe.

10. Ausführungsform

Die Fig. 19A und 19B zeigen eine eine zehnte Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung darstellende Zu führwalze 33B. Wie dargestellt, besteht ein Läppband 50B aus der Basis 51, dem an der Basis 51 befestigten Schleifmittel 52 und einem auf entgegengesetzten Randabschnitten der Ober fläche der Basis 51 aufgebrachten Klebstoff 80. Bevor der Klebstoff 80 und das Schleifmittel 54 trocknen bzw. verdamp fen, wird das Läppband 50B in der Form einer Rolle um die Zuführwalze 33B gewickelt.

Das Band 50B wird wie bei der siebenten und bei der achten Ausführungsform von der Zuführwalze 33B abgezogen und durch den Zwischenraum zwischen dem Tisch 3 und dem Werk stück 44 transportiert, um das Werkstück 44 zu bearbeiten. Durch diese Ausführungsform wird ebenfalls eine bogenförmige konvexe Struktur am Ende des Werkstücks 44 ausgebildet, wäh rend verhindert wird, daß das Band 50B verschmiert oder ver stopft und Wärme erzeugt wird. Außerdem muß bei der Ausfüh rungsform keine Flüssigkeit 54 nachgefüllt bzw. ergänzt werden und wird verhindert, daß die Flüssigkeit 54 tropft.

Wenn das Läppband 50B von der Zuführwalze 33B abgezogen wird, wird der Klebstoff der Basis 51 von der Bandrolle ge trennt und die Oberfläche der Basis 51 freigelegt. Bevor das Band 50B verwendet wird, dichtet der Klebstoff 54 die entge gengesetzten Randabschnitte des Bandes 50B ununterbrochen ab. Durch diese Ausführungsform wird ebenfalls die erwartete Schleiffähigkeit aufrechterhalten, auch wenn die Zuführwalze 33B mit dem Band 50B über 6 Monate oder länger gelagert wird.

Nachstehend wird Beispiel 15 unter Bezug auf die zehnte Ausführungsform beschrieben.

Beispiel 15

Der Tisch 3, das Läppband 50B und das Schleifmittel 52 hatten jeweils die gleiche Struktur wie in Verbindung mit Beispiel 12 der siebenten Ausführungsform beschrieben. Zunächst wurde der Klebstoff 80 auf jeden Randabschnitt der Oberfläche der Basis über eine Breite von 15 µm in einer Dicke von 20 µm aufgebracht. Daraufhin wurde die Schleifflüssigkeit bzw. das Reinwasser 54 als Nebel in einer Dicke von etwa 10 µm aufgesprüht. Die Basis 51 wurde in Form einer Rolle um die Zuführwalze 33B gewickelt, bevor die Flüssigkeit 54 und der Klebstoff 80 verdampften oder trock neten.

Durch Beispiel 15 wurde am Ende des Werkstücks 54 eben falls eine glatte konvexe Struktur mit einer Rauhtiefe Rmax von maximal 0.03 µm ausgebildet, was vergleichbar ist mit der durch das herkömmliche Verfahren erreichbaren Rauhtiefe, ohne daß Flüssigkeit 54 nachgefüllt bzw. ergänzt werden mußte. Durch den Klebstoff 80, der die entgegengesetzten Randabschnitte der Basis 51 abdichtete, wurde verhindert, daß die Flüssigkeit 54 trocknet, auch wenn das Band 50B über sechs Monate oder länger gelagert wird.

Bei den siebenten bis zehnten Ausführungsformen und den Beispielen 12-15 kann das Schleifmittel 52 alternativ durch Al₂O₃ oder SiC gebildet werden und eine beliebige an dere Körnung oder Korngröße aufweisen. Die Basis 51 kann als kreisförmige oder rechteckige Platte ausgebildet sein, so lange das Schleifmittel 54 im voraus auf dessen Oberfläche aufgebracht wird. Auch städtisches Wasser oder ein Lösungs mittel können an Stelle von Reinwasser als Schleifflüssigkeit verwendet werden.

Durch die siebenten bis zehnten Ausführungsformen kön nen folgende Vorteile erzielt werden.

(1) Das Läppband besteht aus einer Basis, auf deren Oberfläche ein Schleifmittel aufgebracht ist, und aus einer Schleifflüssigkeit in Form feiner Tropfen oder einer dünnen Schicht. Durch das Band muß daher während der Schleifbear beitung keine andere Schleifflüssigkeit zugeführt werden. Außerdem weist, weil durch die Flüssigkeit das Ableiten von Staub und die Kühlung der Schleifstelle unterstützt werden, die erhaltene konvexe Endstruktur keine Kratzer oder anderen Defekte auf. Die Vorrichtung, bei der ein solches Läppband verwendet wird, kann leicht miniaturisiert und transportiert werden, und bei der Vorrichtung tropft auch dann keine Flüs sigkeit, wenn die Vorrichtung geneigt wird.
(2) Weil das Band als Rolle ausgebildet ist, stehen die obere und die untere Fläche der Flüssigkeit in dichtem Kon takt mit der Basis, wodurch verhindert wird, daß die Flüs sigkeit verdampft. Das Verdampfen der Flüssigkeit wird zu sätzlich verhindert, wenn die auf das Band aufgebrachte Flüssigkeit durch einen Film abgedeckt wird, das Band aufge rollt wird und der Film an einer Position kurz vor einer Schleifstelle entfernt wird.
(3) Scheibenförmige Platten können in dichtem Kontakt mit entgegengesetzten Randabschnitten der Bandrolle gehalten werden, oder ein Klebstoff kann auf die entgegengesetzten Randabschnitte der Oberfläche der Basis aufgebracht werden. In diesem Fall dichten die Platten oder dichtet der Kleb stoff die entgegengesetzten Randabschnitte des Bandes ab, nachdem das Band aufgerollt wurde. Dadurch wird erfolgreich verhindert, daß die Flüssigkeit verdampft, wodurch die er wartete Schleiffähigkeit auch dann aufrechterhalten bleibt, wenn die Bandrolle für eine lange Zeitdauer gelagert wird.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer konvexen Struktur am Ende eines Werkstücks durch Verwendung eines filmähnli chen Schleifwerkzeugs, mit den Schritten:

(a) Positionieren des Schleifwerkzeugs auf einem Tisch;
(b) Veranlassen, daß der Endabschnitt des Werk stücks mit einer von entgegengesetzten Hauptflächen des Schleifwerkzeugs in Kontakt kommt; und
(c) Veranlassen, daß das Werkstück sich um eine Achse davon dreht, während das Schleifwerkzeug bewegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in einer mit dem Schleifwerkzeug in Kontakt stehenden Oberfläche des Tischs eine Vertiefung ausgebildet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Vertiefung im Querschnitt betrachtet bogenförmig ist und eine vorge gebene Länge aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, ferner mit dem Schritt:

(d) Veranlassen, daß das Werkstück sich in Längsrichtung der Vertiefung hin- und herbewegt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner mit dem Schritt:

(e) Vermindern einer zwischen dem Werkstück und dem Schleifwerkzeug wirkenden Kontaktlast, wenn das Werkstück beginnt sich zurückzubewegen.

6. Verfahren nach Anspruch 3, ferner mit dem Schritt:

(d) Sprühen einer Schleifflüssigkeit in der Form eines Nebels auf eine Stelle, wo das Werkstück und das Schleifwerkzeug miteinander in Kontakt stehen.

7. Vorrichtung zum Ausbilden einer konvexen Struktur am Ende eines Werkstücks, mit:
einem Tisch;
einem auf den Tisch angeordneten Schleifwerkzeug zum Schleifen des Endes des Werkstücks;
einer Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Schleifwerkzeugs;
einer Dreheinrichtung, durch die veranlaßt wird, daß das Schleifwerkzeug sich um eine Achse davon dreht; und
einer Kontakteinrichtung, durch die veranlaßt wird, daß das Ende des Werkstücks mit dem Tisch in Kon takt kommt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei in einer Oberfläche des Tischs, die mit dem Schleifwerkzeug in Kontakt steht, eine Vertiefung ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Vertiefung im Querschnitt betrachtet bogenförmig ist und eine vorge gebene Länge aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, ferner mit einer Einrichtung, durch die veranlaßt wird, daß das Werk stück sich in der Längsrichtung der Vertiefung hin- und herbewegt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, ferner mit einer Einrich tung, durch die das Ende des Werkstücks nur dann vom Schleifwerkzeug gelöst wird, wenn das Werkstück beginnt sich zurückzubewegen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, ferner mit einer Sprüh einrichtung zum Sprühen einer Schleifflüssigkeit in
Form eines Nebels auf eine Stelle, wo das Werkstück und das Schleifwerkzeug miteinander in Kontakt stehen.

13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 12, ferner mit einer Einrichtung zum Einstellen einer Positionsbeziehung zwischen dem Werkstück und dem Tisch.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Einrichtung eine Drehachse des Werkstücks bezüglich einer Mitte der Vertiefung des Tischs, betrachtet im Querschnitt, vor einem Primärbearbeitungsprozeß um eine vorgegebene Breite versetzt und daraufhin die Drehachse und die Mitte nach dem Primärbearbeitungsprozeß jedoch vor ei nem Sekundärbearbeitungsprozeß miteinander ausrichtet.

15. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 14, wobei der Tisch an entgegengesetzten Enden bezüglich seiner Längsrichtung leicht abgerundet ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 15, ferner mit einem Spannfutter zum Halten des Werkstücks, wobei das Spannfutter durch die Dreheinrichtung in Drehbewegung versetzt wird.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, ferner mit einer im Spannfutter angeordneten Einrichtung, durch die veran laßt wird, daß das Ende des Werkstücks unter einer vor gegebenen Last mit dem Schleifwerkzeug in Kontakt kommt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Tisch eine handtrommelähnliche Walze aufweist.

19. Vorrichtung zum Ausbilden einer konvexen Struktur am Ende eines Werkstücks, mit:
einem Tisch mit mehreren darin ausgebildeten kon zentrischen ringförmigen Vertiefungen mit jeweils allgemein bogenförmigem Querschnitt;
einem an den Wänden der mehreren konzentrischen Vertiefungen angeordneten filmähnlichen Schleifwerk zeug;
einer Einrichtung zum Drehen des Werkstücks um eine Achse davon;
einer Einrichtung zum Bewegen des Werkstücks ent lang einer beliebigen der mehreren konzentrischen Ver tiefungen;
einer Einrichtung zum Bewegen des Werkstücks quer über die mehreren konzentrischen Vertiefungen; und
einer Einrichtung, durch die veranlaßt wird, daß das Ende des Werkstücks mit dem mit den Wänden der meh reren konzentrischen Vertiefungen in Kontakt stehenden Schleifwerkzeug in Kontakt kommt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei das Schleifwerkzeug auf einer Oberfläche davon mehrere Schleifabschnitte mit jeweils einer bestimmten Rauhigkeit aufweist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei das Schleifwerkzeug mehrere grobkörnige Schleifmittelabschnitte für die Primärbearbeitung und mehrere feinkörnige Schleifmittelabschnitte für die Sekundärbearbeitung aufweist, die auf einer Oberfläche davon ausgebildet und in Längsrichtung des Schleifwerkzeugs abwechselnd angeordnet sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei das Schleifwerkzeug mehrere grobkörnige Schleifmittelabschnitte für die Primärbearbeitung und mehrere feinkörnige Schleifmittelabschnitte für die Sekundärbearbeitung aufweist, die in einem radial inneren Abschnitt bzw. einem radial äußeren Abschnitt einer Oberfläche des Schleifwerkzeugs ausgebildet sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei das Schleifwerkzeug mehrere grobkörnige Schleifmittelabschnitte für die Primärbearbeitung und mehrere feinkörnige Schleifmittelabschnitte für die Sekundärbearbeitung aufweist, die auf einer Oberfläche davon ausgebildet sind und abwechselnd im gleichen Abstand wie der Ab stand der mehreren konzentrischen Vertiefungen ange ordnet sind.

24. Läppband zum Ausbilden einer konvexen Struktur am Ende eines Werkstücks; mit:
einer dünnen Basis in der Form eines Gewebes;
einem an der Vorderseite der Basis durch ein Bin demittel befestigten Schleifmittel; und
einer als Schicht auf der Vorderseite der Basis, an der das Schleifmittel befestigt ist, aufgebrachten Schleifflüssigkeit.

25. Läppband nach Anspruch 24, wobei das Läppband in Form einer Rolle gewickelt ist, so daß die Vorderseite der Basis mit einer Rückseite der Basis in dichten Kontakt kommt.

26. Läppband nach Anspruch 25, ferner mit einem Paar schei benähnlicher Platten, die jeweils mit axial entgegenge setzten Enden der Rolle in dichtem Kontakt stehen.

27. Läppband nach Anspruch 25, ferner mit einem auf bezüg lich der Breitenrichtung der Basis entgegengesetzte Randabschnitte der Vorderseite der Basis über der Schleifflüssigkeit aufgebrachten Klebstoff.

28. Läppband nach Anspruch 25, ferner mit einem die Schleifflüssigkeit abdeckenden Film.