DE19643546A1 - Reibradgetriebene Zusatzschleifspindel zum Anfasen der Kanten von Brillengläsern auf einer Brillenglasrandbearbeitungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brillenglasrandbearbeitungsmaschine mit zwei koaxialen Halbwellen zum Halten und Drehen eines Brillenglases, einer parallelachsig zu den Halbwellen und relativ zu diesen mit ihrem Lagergehäuse radial und axial beweglichen Schleifspindel mit einer Vor- und Fertigschleifscheibe zum Schleifen des Brillenglasumfangs, ggf. mit einer Nut zum Schleifen einer Dachfacette und einem an dem Lagergehäuse angeordneten und dessen Radial- und Axialbewegung relativ zu den Halbwellen mit dem Brillenglas folgenden, um eine radial zum Brillenglas verlaufende Achse rotierenden, konischen Schleifwerkzeug zum Anfasen der Kanten des Brillenglasumfangs, das über einen aus einem Reibradpaar bestehenden Winkelantrieb von der Schleifspindel angetrieben wird, wobei der Winkeltrieb auf einen Hals des Lagergehäuses aufgesetzt und in einem Trägerelement senkrecht zur Schleifspindel eine über den Winkeltrieb angetriebene Arbeitsspindel für das Schleifwerkzeug gelagert ist.

Eine derartige Brillenglasrandbearbeitungsmaschine ist in der deutschen Patentschrift 43 08 800 derselben Anmelderin beschrieben. Diese Maschine hat sich insbesondere zum Anbringen von Nuten oder Rillen im Umfangsbereich des formgeschliffenen Brillenglases bewährt. Beim Anbringen von Nuten oder Rillen wird das radiale Bearbeitungswerkzeug sowohl radial bezüglich des Brillenglases als auch axial gesteuert bewegt, was sich rein mechanisch oder mittels einer CNC-Steuerung rechnergeführt bewerkstelligen läßt, wobei der Rechner auch das Schleifen entsprechend einem vorgegebenen Brillenglasumfang steuert.

Bei dieser bekannten Brillenglasrandbearbeitungsmaschine steht der Winkeltrieb mit der Schleifspindel ständig in Antriebsverbindung, so daß die Arbeitsspindel mit dem Bearbeitungswerkzeug hochtourig mit der Schleifspindel mit läuft und dementsprechend einem unnötig hohen Verschleiß ausgesetzt ist.

Ist nur ein leichtes Anfasen erwünscht, um die durch das Formschleifen entstehende scharfe Kante am Umfang des formgeschliffenen Brillenglases zu entfernen, ist weder ein ständiges Mitlaufen des radialen Bearbeitungswerkzeuges erforderlich, noch wird ein gesteuertes Führen des Bearbeitungswerkzeugs in Achsrichtung des Brillenglases gefordert.

In der US-Patentschrift 5 056 270 ist eine Brillenglasrandbearbeitsmaschine mit zwei koaxialen Halbwellen zum Halten und Drehen eines Brillenglases, einer parallelachsig zu den Halbwellen angeordneten und relativ zu diesen mit ihrem Lagergehäuse radial und axial beweglichen Schleifspindel mit einer Vor- und Fertigschleifspindel zum Schleifen des Brillenglasumfangs und einer Schleifscheibe mit einer Nut zum Schleifen einer Dachfacette bekannt, die ein um eine im wesentlichen radial zum Brillenglas verlaufende Achse rotierendes Schleifwerkzeug zum Anfasen der Kanten des Brillenglasumfangs aufweist. Das Schleifwerkzeug wird von einem Motor angetrieben und ist axial verschiebbar an einer Halterung angeordnet, die selber wiederum um eine Achse schwenkbeweglich an einem Schlitten befestigt ist. Der Schlitten ist parallel zu den Halbwellen verschiebbar an einer Halterung gelagert, die am Lagergehäuse für die Halbwellen befestigt ist.

Das Schleifwerkzeug dient zum Anbringen einer Sicherheitsfase am umfangsgeschliffenen Brillenglas und weist zu diesem Zweck eine eigene Steuerung auf, die sowohl die Axialverschiebung des Schleifwerkzeugs als auch die parallelachsige Verschiebung des Schlittens bewirkt, um das Schleifwerkzeug in Eingriff mit den Kanten des Brillenglasumfangs zu bringen. Diese bekannte Vorrichtung ist kompliziert, da neben der Steuerung der Radial- und Axialbewegung des Brillenglases relativ zu den Schleifscheiben noch eine Steuerung der Bewegung des zusätzlichen Schleifwerkzeugs nach Beendigung des Schleifens des Brillenglasumfangs erforderlich ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache Anfasvorrichtung an einer Brillenglasrandbearbeitungsmaschine zu schaffen, mit der sich die Ränder des formgeschliffenen Brillenglasumfangs anfasen lassen, ohne ein Verlaufen des Bearbeitungswerkzeugs beim Herstellen der Fasen befürchten zu müssen und die keiner unnötigen Abnutzung unterliegt.

Zur Lösung dieser Aufgabenstellung wird eine Brillenglasbearbeitungsmaschine der eingangs erwähnten Art mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das Anfasen der Kanten erfolgt nicht durch eine profilierte Schleifscheibe, die parallelachsig zum zu bearbeitenden Brillenglas angeordnet ist, sondern es ist ein radial zum Brillenglas angeordnetes Schleifwerkzeug vorgesehen. Das Schleifwerkzeug wird in radialer Richtung relativ zum Brillenglas mittels einer Vorrichtung gesteuert geführt. Dabei genügt es, das Schleifwerkzeug relativ zum Brillenglas mittels einer Vorrichtung gesteuert in radialer Richtung zu führen, während es in axialer Richtung nur kraftbeaufschlagt am Brillenglas anliegt.

Da das Reibrad an der Arbeitsspindel nur dann mit dem Reibrad an der Schleifspindel in antreibende Berührung bringbar ist, wenn das Brillenglas am Schleifwerkzeug anliegt, wird der Winkeltrieb auch nur dann in Drehung versetzt, wenn ein Anfasen eines formgeschliffenen Brillenglases durchgeführt werden soll. Die Kraftbeaufschlagung des formgeschliffenen Brillenglases bei der Anlage an das Schleifwerkzeug kann durch eine Feder bewirkt werden, jedoch wird vorzugsweise eine wegunabhängige Andruckkraft erzeugt, indem die Bewegung des Oberschlittens oder vorzugsweise des Unterschlittens in Richtung des Schleifwerkzeugs durch einen motorischen Antrieb erfolgt, der über eine momenteinstellbare Kupplung am Ober- oder Unterschlitten angreift. Auf diese Weise ist es möglich, für das Herstellen der Fase am formgeschliffenen Brillenglas eine andere Schleifkraft einzustellen als beim Formschleifen des Brillenglases.

Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer, in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Brillenglasrandschleifmaschine und

Fig. 2 eine schematische Teilansicht der Brillenglasrandbearbeitungsmaschine mit Schnittdarstellung des Winkeltriebs.

Bei der dargestellten Brillenglasrandbearbeitungsmaschine handelt es sich um eine übliche, CNC-gesteuerte Brillenglasrandschleifmaschine mit einem Gestell 1, einem Gehäuse 2 und einer im Gehäuse 2 angeordneten Vor- und Fertigschleifscheibe 3, deren Schleifspindel 4 in Lagerstützen 5 gelagert ist und durch einen Antriebsmotor in Drehbewegung versetzt wird. Die Lagerstützen 5 ruhen auf einem Oberschlitten 6, der mittels Führungsstangen 7 in Ansätzen 8 eines Unterschlittens 9 in Richtung eines Brillenglases 12 beweglich gelagert ist. Der Unterschlitten 9 ruht auf Führungsschienen 10 und läßt sich parallel zur Schleifspindel 4 verschieben.

Die Brillenglasrandbearbeitungsmaschine weist zwei koaxiale Halbwellen 11 auf, zwischen denen ein Brillenglas 12 mittels einer geeigneten, an sich bekannten Halterung gehalten ist. Der Brillenglasumfang 13 wird mittels der Vor- und Fertigschleifscheibe 3 dadurch hergestellt, daß die Halbwellen 11 mittels eines Antriebsmotors in langsame Umdrehung versetzt werden und dabei die sich schnell drehende Vor- und Fertigschleifscheibe 3 den Brillenglasumfang 13 schleift. Der Brillenglasumfang 13 ist in einem Soll-Wert-Speicher 15, der mit einem Rechner 14 verbunden ist, gespeichert. Der Rechner 14 steuert über eine Steuerleitung 19 Antriebe für die Schlitten 6 und 9, von denen nur ein Antrieb 33, 34, 35, 36 für den Unterschlitten 9 dargestellt ist, an, die die erforderlichen Radial- und Axialbewegungen der Vor- und Fertigschleifscheibe 3 hervorrufen, um den gewünschten Brillenglasumfang 13 zu erzeugen. Die Drehung der Halbwellen 11 mit dem Brillenglas 12 wird über einen Winkelgeber 16 gesteuert, während ein in einer Ausbuchtung 17 des Gehäuses 2 angeordneter Radius- bzw. Konturgeber 18 Daten über den erreichten Brillenglasumfang 13 bzw. dessen Raumkurve an den Rechner 14 weitergibt.

Es ist auch möglich, den Halbwellen 11 mit dem Brillenglas 12 die Radial- und Axialbewegung zu erteilen, während sich die Vor- und Fertigschleifscheibe 3 nur dreht, oder aber die Halbwellen 11 mit dem Brillenglas 12 radial und die Vor- und Fertigschleifscheibe 3 axial zu bewegen oder umgekehrt.

Die Schleifspindel 4 ragt aus einem Hals 20' eines Lagergehäuses an der Lagerstütze 5 heraus. Auf diesen Lagerhals 20' ist eine zylindrische Hülse 27 aufgesteckt und mittels einer nicht dargestellten Klemmschraube gehalten. Radial zur Achse der Schleifspindel 4 ist eine Arbeitsspindel 21 in Kugellagern 28 in einem ein Lagegehäuse bildenden Trägerelement 22 gelagert. Diese Arbeitsspindel 21 trägt einerseits ein Bearbeitungswerkzeug 25 in Form eines kegeligen Schleifkopfs 25 und andererseits ein mit einem Gummiring 29 versehenes Reibrad 30, das rechtwinklig mit Spiel in eine Nut 32 eines Rades 31 auf der Schleifspindel eingreift. Am Lagergehäuse 22 ist ein Ansatz 23 angeordnet, der mittels eines Stiftes 24 schwenkbar an einem Lagerböckchen 26 an der zylindrischen Hülse 27 befestigt ist. Der Stift 24 bildet eine Schwenkachse für das Lagergehäuse 22 mit der darin drehbar gelagerten Arbeitsspindel 21, so daß sich der Gummiring 29 auf dem Reibrad 30 wahlweise mit der einen Flanke oder der anderen Flanke der Nut 32 im Reibrad 31 in antreibende Berührung bringen läßt, wenn ein formgeschliffenes Brillenglas 12 in Richtung des Pfeils A oder auch senkrecht dazu gegen das konische Schleifwerkzeug 25 bewegt wird. Je nachdem, von welcher Seite das formgeschliffene Brillenglas 12 mit dem konischen Schleifwerkzeug 25 in Berührung gebracht wird, kippt das Lagergehäuse 22 in Richtung des Doppelpfeils B im Bereich des die Schwenkachse bildenden Stiftes 24. Durch die Drehung der Schleifspindel 4 wird somit das Schleifwerkzeug 25 nur dann in schnelle Drehung versetzt, wenn ein formgeschliffenes Brillenglas 12 angefast werden soll, wobei das Anfasen der Vorder- und Hinterkante des formgeschliffenen Brillenglases 12 nacheinander möglich ist.

Das Schleifwerkzeug 25 überragt um ein Geringes den Durchmesser der Vor- und Fertigschleifscheibe 3, so daß sich das umfangsgeschliffene Brillenglas 12 in den Bereich des Schleifwerkzeugs 25 bringen und anfasen läßt. Beim Anfasen bewegt sich das Bearbeitungswerkzeug 25 radial mit dem Oberschlitten 6, entsprechend der Umfangskontur 13 des formgeschliffenen Brillenglases 12, wie dies für das Schleifen des Brillenglasumfangs 13 bereits beschrieben wurde. Zum Anfasen der Kanten des Brillenglasumfangs 13 wird das Bearbeitungswerkzeug 25 an den Kanten angelegt, berührt diese Kanten jedoch nur leicht entweder unter Federdruck oder vorzugsweise kraftbeaufschlagt mittels einer Antriebsvorrichtung, die in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Am Unterschlitten 9 ist eine Zahnstange 33 befestigt, in die ein Zahnrad 34 eingreift. Dieses Zahnrad 34 steht mit einem Antriebsmotor 36 über eine Magnetpulverkupplung 35 in Antriebsverbindung. Mittels des Antriebsmotors 36 läßt sich das formgeschliffene Brillenglas 12 durch achsparalleles Verschieben des Unterschlittens 9 an das konische Schleifwerkzeug 25 in Richtung des Pfeiles A heranführen, wobei der Schleifdruck durch Anlegen einer Spannung an die Magnetpulverkupplung 35 bestimmt wird. Je geringer die angelegte Spannung ist, desto geringer wird das durch die Magnetpulverkupplung 35 übertragbare Drehmoment und damit auch die Anlagekraft des Brillenglases 12 am konischen Schleifwerkzeug 25. Aufgrund von Versuchen hat sich ergeben, daß ein Schleifdruck von 3 N ausreicht, um den Antrieb des konischen Schleifwerkzeugs 25 mittels des Reibrades 31 durch Kippen des Lagergehäuses 22 zu bewirken und ein ausreichendes Schleifergebnis zu erzielen.

Das Anfasen des Brillenglasumfangs 13 läßt sich auch mit einer Brillenglasrandschleifmaschine ohne CNC-Steuerung bewerkstelligen und zwar durch Kopierschleifen mittels einer auf einer der Halbwellen 11 angeordneten Schablone, die die radiale Verschiebebewegung des Oberschlittens 6 steuert, während die Axialbewegung der Lagerstützen 5 mit der Vor- und Fertigschleifscheibe 3 durch eine mechanische Verschiebung des Unterschlittens 9 z. B. mittels eines sog. Panhard-Stabes und der Schleifdruck mittels einer Feder bewirkt wird.

Claims (4)

1. Brillenglasrandbearbeitungsmaschine mit zwei koaxialen Halbwellen (11) zum Halten und Drehen eines Brillenglases (12), mit einer parallelachsig zu den Halbwellen (11) angeordneten und relativ zu diesen mit ihrem Lagergehäuse (20) radial und axial beweglichen Schleifspindel (4) mit einer Vor- und Fertigschleifscheibe (3) zum Schleifen des Brillenglasumfangs (13), ggf. mit einer Nut zum Schleifen einer Dachfacette und einem an dem Lagergehäuse angeordneten und dessen Radial- und Axialbewegung relativ zu den Halbwellen (11) mit dem Brillenglas (12) folgenden, um eine radial zum Brillenglas (12) verlaufende Achse rotierenden, konischen Schleifwerkzeug (25) zum Anfasen der Kanten des Brillenglasumfangs (13), das über einen, aus einem Reibradpaar bestehenden, Winkeltrieb (29, 30, 31) von der Schleifspindel (4) angetrieben wird, wobei der Winkeltrieb (29, 30, 31) auf einen Hals (20') des Lagergehäuses aufgesetzt und in einem Trägerelement (22) senkrecht zur Schleifspindel (4) eine über den Winkeltrieb (29, 30, 31) angetriebene Arbeitsspindel (21) für das Schleifwerkzeug (25) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (22) im Bereich zwischen dem Reibrad (29, 30) und dem Schleifwerkzeug (25) um eine Achse (24) senkrecht zur Achse der Schleifspindel (4) und zur Achse der Arbeitsspindel (21) schwenkbar gelagert und das Reibrad (29, 30) an der Arbeitsspindel (21) durch den Andruck des anzufasenden Brillenglases (12) am Schleifwerkzeug (25) in antreibende Berührung mit dem Reibrad (31) an der Schleifspindel bringbar ist.

2. Brillenglasrandbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibrad (29, 30) mit Spiel in eine Nut (32) des Reibrades (31) eingreift und wechselweise mit der einen oder der anderen Flanke der Nut (32) des Reibrades (31) in antreibende Berührung bringbar ist.

3. Brillenglasrandbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Andruck des Brillenglases (12) am konischen Schleifwerkzeug (25) beim Anfasen auf einem niedrigeren, im wesentlichen wegunabhängigen Wert einstellbar ist.

4. Brillenglasrandbearbeitungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Oberschlittens (6) oder des Unterschlittens (9) in Richtung des Schleifwerkzeugs (25) durch einen motorischen Antrieb (36) erfolgt, der über eine momenteinstellbare Kupplung (35) am Ober- oder Unterschlitten (6, 9) angreift.