DE214107C

DE214107C -

Info

Publication number: DE214107C
Application number: DENDAT214107D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 67a. GRUPPE

G. OSSART in RUEIL, Seine et Qise und A.VERGE in VINCENNES, Seine.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Februar 1907 ab.

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Schleifen und Polieren konkaver und konvexer Gläser für optische Zwecke. Diese damit hergestellten optischen Gläser kennzeichnen sich durch guten Aplanatismus sowie dadurch, daß sie über eine große Fläche der Brennpunktsebene in hohem Maße eben zeichnen. Die Korrektion des Achromatismus ist bei diesen Gläsern auf der ganzen vom Bild bedeckten Fläche schwäeher (sie kann für ein gewöhnliches Objektiv praktisch vernachlässigt werden); die Klarheit des Bildes der verschiedenen Ebenen, zwischen der ganz nahe, beim Glase liegenden bis zu den unendlich entfernten, ist durch eine bestimmte Einstellung vergrößert. Ferner gestattet das Glas die Verwendung einer größeren Blende. Die Ausbildung derartiger Gläser beruht auf folgenden Erwägungen:

Es sei von einem sphärischen plankonvexen Glase ausgegangen, dessen Schnitt mit der Zeichenebene die Linie i-a-i (Fig. 1) ist, und c-a sei der Radius des Kreisbogens ΐ-α-τ. Betrachtet man nun beispielsweise die parallel zur Hauptachse χ einfallenden Lichtstrahlen O₁ und O₂,

25. so bemerkt man, daß der Schnittpunkt I₁, welchen der in der Nähe des Randes der Linse austretende gebrochene Lichtstrahl mit der Achse χ bildet, dem Scheitel α der Linse bedeutend näher liegt als der Schnittpunkt J₂, den der näher der Linsenmitte austretende Lichtstrahl O₂ mit der Achse χ bildet..

Gemäß der Erfindung wird nun die Austrittsfläche der Linse derart geändert, daß der Meridian 2-0,-2 dieser Fläche in den Einfallspunkten eine Krümmung mit Senkrechten N\ und iV'₂ von der Art darstellt, daß die parallel' zur Achse χ einfallenden Lichtstrahlen 0\, '0\ usw. nach ihrer Brechung sich sämtlich in demselben Punkt F_x bzw. F₂ treffen bzw. die Achse χ schneiden. Dies ist aus Fig. 1 der Zeichnung ersichtlich, wo die rechte Hälfte 1-0-0 als sphärisches, die linke 2-a-o als konchoidales Glas gedacht ist, beide mit dem Brechungsexponenten 3/2.

Wenn man statt eines plankonvexen Glases eine bikonvexe Sammellinse zugrunde legt, so ersieht man, daß die Richtungsänderung der Lichtstrahlen bei ihrem Austritt aus dem Glas auf doppelte Weise erhalten werden kann, nämlich entweder wie oben durch Veränderung der Austrittsfläche oder auch durch Änderung der Eintrittsfläche. Auf die letztere Weise wird die Richtung der gebrochenen Strahlen im Innern des Glases und damit auch die Richtung der aus dem Glase austretenden Strahlen geändert. Die beiden genannten Mittel können übrigens gemeinsam verwendet werden. Endlich können auch die Meridiankurven der in der Form ge- ·· änderten Fläche innerhalb des Meridiankreises des zugrunde gelegten sphärischen Glases liegen,. wenn man die Abstände von der Brennpunktebene verkleinern will. ■

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Maschine dargestellt. Fig. 2 ist eine Seitenansicht einer Maschine zur Bearbeitung von Gläsern mit konvexer Oberfläche;

Fig. 3 ist eine Vorderansicht eines Teiles derselben. Fig. 4 zeigt eine Einzelheit in größerem Maßstabe. Fig. 5 ist eine Seitenansicht einer Maschine zur Bearbeitung von Gläsern mit konkaver Oberfläche.

Die Maschine nach Fig. 2 bis 4 besitzt ein Werkzeug ft, auf das weiter unten näher eingegangen werden soll. Das Werkzeug ft ist mittels einer Welle 10 an dem einen Ende einer Schiene q gelagert, die sich verschieben kann, indem sie an einem festen Punkt gleitet und sich um ihn dreht, während das dem Werkzeug entgegengesetzte Ende der Schiene entweder eine gerade Linie oder eine Kurve beschreibt.

Unter diesen Umständen beschreibt das Werkzeug eine konchoidale Kurve, deren Art von der Lage des festen Punktes und von der Art der Bewegung (gerade Linie oder Kurve) des dem Werkzeug entgegengesetzten Endes der Schiene abhängt. Während der Hin- und Herbewegung der Werkzeuges dreht sich das zu schleifende Glasstück um eine Achse, die mit der Symmetrieachse der durch das Werkzeug beschriebenen Kurve zusammenfällt.

Die Maschine besitzt einen senkrechten Rahmen r, der in beliebiger Weise auf einem Sockel oder einer Grundplatte befestigt sein kann. An diesem Rahmen r ist eine wagerechte schwalbenschwanzförmige Führung angeordnet, die entweder in den Rahmen selbst eingeschnitten ist oder durch zwei Schienen s, s' gebildet wird. In dieser Führung kann sich eine Gleitschiene t mit entsprechend abgeschrägten Seitenflächen verschieben. Die Gleitschiene t trägt einen Zapfen t', den der Kopf u' einer Pleuelstange u umfaßt, deren Länge mittels einer Hülse u" mit Rechts- und Linksgewinde verstellt werden kann. Die Pleuelstange u endigt in einen Kopf u'", der einen Zapfen einer Scheibe υ aufnimmt, die in stetige Drehung versetzt werden kann. Die Drehbewegung der Scheibe ν setzt sich in eine hin und her gehende Bewegung der Gleitschiene t um. Die Größe der hin und her gehenden Bewegung der Schiene t hängt von der Stellung des Zapfens v' an der Scheibe ν ab. Um das Verstellen dieses Zapfens zu erleichtern, sitzt er in einer Führung v", die sich diametral über die Scheibe ν erstreckt und in der der Zapfen in bekannter Weise an jedem beliebigen Punkt festgestellt werden kann.

Die Schiene t weist einen Schlitz t" auf, in dem ein Zapfen χ verstellt werden kann, der an jedem beliebigen Punkt der Nut t" mittels einer Mutter und Gegenmutter festgestellt werden kann. In paralleler Ebene zum Rahmen r ist die Schiene q angeordnet, die an ihrem oberen Teil das Werkzeug ft trägt. Diese Schiene besitzt einen Schlitz q", der sich über den größten Teil ihrer Länge erstreckt. Durch den Schlitz geht der Bolzen χ. bzw. ein Verlängerungsstück desselben, auf welchem die Muttern 2 und 3 sitzen (Fig. 2). Durch Anziehen dieser beiden Muttern erhält die Schiene q eine unveränderliche Stellung zum Bolzen x, während durch Anziehen der früher erwähnten Muttern der Zapfen χ an der gewünschten Stelle der Gleitschiene t festgestellt wird.

Man sieht, daß unter diesen Umständen das untere Ende der Schiene q, wenn man der Gleitschiene t eine hin und her gehende Bewegung erteilt, die gleiche hin und her schwingende Bewegung annimmt. Während dieser Bewegung dreht sich die Schiene q, wie oben ausgeführt, um einen festen Punkt, an dem sie gleichzeitig entlanggleitet. Dieser feste Punkt wird in der Maschine durch den Zapfen 7 (Fig. 2) gebildet. Der Zapfen 7 ist ebenso wie der Zapfen χ angeordnet, jedoch sind die Gewindescheiben 8 und 9 zu beiden Seiten der Schiene q derart angeordnet, daß sie sich nicht fest an die Schiene anlegen können, so daß letztere nicht nur um den Zapfen 7 sich drehen, sondern sich auch an ihm entlang verschieben kann.

Der Zapfen 7 ist mittels eines Bolzens 7' in einem Schlitz 8 des Maschinenrahmens r gelagert.

Am oberen Ende trägt die Schiene q einen rechtwinklig abgebogenen Arm q'. Dieser Arm q' dient in der weiter unten erläuterten-Weise als Lager für eine Achse 10 (Fig. 4), die an ihrem go unteren Ende das Werkzeug ft trägt. Die Achse 10 erhält eine stetige Drehbewegung mit Hilfe eines Schraubenrades 11, das mit einer Schnecke in Eingriff steht, die auf einer durch eine biegsame Welle getriebenen Achse 12 sitzt. Das Werkzeug führt demnach eine stetige Drehbewegung um sich selbst aus; es ist in Berührung mit dem zu bearbeitenden Glase 13, das in einem geeigneten Halter 14 befestigt ist. Der Halter 14 dreht sich selbst stetig, aber entgegengesetzt zum Werkzeug, unter dem Einfluß einer senkrechten Welle 15.

Nachdem der Halter 14 mit einem zu bearbeitenden Glase versehen ist, die Stellungen des Werkzeuges und des Glases in der weiter unten beschriebenen Weise geregelt sind und das untere Ende der Schiene q an dem Zapfen x, der an einem passenden Punkt der Schiene t festgestellt wurde, drehbar, aber unverschieblich angebracht ist, kann zur Bearbeitung des no Glases die Maschine in Gang gesetzt werden. Dazu wird der Scheibe ν eine stetige Drehbewegung erteilt, ebenso der Welle 10 des Werkzeuges-/>, und endlich wird auch der Glashalter 14 in eine stetige Drehbewegung versetzt, aber in entgegengesetztem Sinne wie die Welle 10. Unter diesen Umständen wird das Werkzeug ft in einer zum Rahmen r und zur Schiene q parallelen Ebene eine Konchoide beschreiben, deren Form, wie gesagt, von der Größe der Bewegungen des unteren Endes der Schiene q, von der Stellung des Schwingungszapfens 7 der

Schiene q und von dem Abstand des Werkzeuges p vom Zapfen 7 abhängen wird. Diese Konchoide ist ein Meridian auf dem Werkstück und bildet die Erzeugende der Oberfläche des zu bearbeitenden Glases.

Es ist oben darauf hingewiesen, daß dem unteren Ende der Schiene q statt einer geradlinigen Hin- und Herbewegung eine hin und her gehende Drehbewegung auf einer Kurve oder eine Schwingbewegung im Kreise um eine Achse erteilt werden kann. Zur Ausführung dieser Bewegung des unteren Endes der Schiene ist an der Maschine eine Scheibe 16 vorgesehen. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, besitzt die Scheibe 16 eine Führungsnut 17. In dieser Führung ist ein Zapfen befestigt, der die Schiene q bei Drehung der Scheibe 16 in Bewegung versetzt. Selbstverständlich wird unter diesen Umständen die Verbindung der Schienen q' und t aufgehoben.· Nach Anbringen der Schiene q an dem Zapfen x' der Scheibe 16 teilt man dieser Scheibe eine hin und.her gehende Bewegung auf einer Kreisbahn mit. Die Scheibe 16 überträgt diese Drehbewegung auf den Zapfen χ und somit auf die Schiene q. Das Werkzeug beschreibt in diesem Falle wie vorher eine Konchoide, aber eine Kreiskonchoide. Man kann in diesem Falle die Stellung des Zapfens x' auf der Scheibe 16 ebenso regeln, wie die Stellung des Zapfens χ in der Schiene t. Man braucht nur die betreffenden Muttern zu lösen, um die Stellung des Zapfens in der Nut 17 beliebig ändern zu können. Die Einstellung des Werkzeuges zu dem zu bearbeitenden Glase vollzieht sich auf folgende Weise:

Die Achse 10 (Fig. 4), die in das Werkzeug p

ausläuft, geht durch eine Hülse 18, die in einer vom Arm ■ q' getragenen Hülse 19 gehalten ist.

• Die Hülse 18 besitzt am oberen Ende äußere Gewinde und ist mit einer Nut 18' versehen, in die das Ende einer Schraube 20 eingreift. Hierdurch wird die Hülse 18 an einer Drehung verhindert, während sie sich . andererseits in der Achsenrichtung bewegen kann. Die Achse 10 ist mit Bunden 21 versehen, zwischen denen die Hülse 18 liegt. Auf den mit Gewinde versehenen oberen Teil der Hülse 18 ist eine Stellmutter 22 mit äußerer Teilung aufgeschraubt. Durch Drehen dieser Stellmutter kann man, wie ersichtlich, die Hülse 18 und damit die Welle 10 und das Werkzeug t heben und senken. Das Schraubenrad 11 verhindert nicht die senkrechten Bewegungen der Achse 10, da es darauf verschieblich und nur durch einen Federkeil 23 gegen Verdrehung auf der Achse 10 gesichert ist. Das Schraubenrad 11 stützt sich auf einen am Arm q' bei 25 befestigten Träger 24.

Die das Glas 13 tragende Schale 14 kann ebenfalls in senkrechter Richtung, und zwar mittels einer Stellmutter 26 verstellt werden. Diese Stellmutter, die auf eine Schraubenspindel 27 aufgedreht ist, besteht aus einem Stück mit einer Hülse 28, die die Schale 14 trägt.

An der Schiene q ist eine Justiervorrichtung angebracht. Diese besteht im wesentlichen aus einem längs der Schiene q verstellbaren Schieber 29 (Fig. 2), der in jeder gewünschten Stellung mittels einer Schraube 30 festgestellt werden kann. Der Schieber 29 trägt ein Scharnier 31, um das ein Arm 32 mit aufwärts gebogener Spitze 33 drehbar ist. Der Arm 32 ist bei 34 in zur Ebene des Scharniers 31 senkrechter Ebene drehbar angelenkt. Er steht unter der Wirkung eines Gegengewichtes 35 und trägt einen Zeiger 36, der sich auf der Skala 37 verstellt.

Zur Regelung der Bearbeitung des Glases wird in folgender Weise verfahren:

Nachdem der Drehzapfen der Schiene q an passender Stelle befestigt und die Schiene gleichfalls entweder an die Scheibe 16 oder an die Schiene t in passender Lage angelenkt ist, verschiebt man die Justiervorrichtung 29 auf der Schiene q, bis der auf dem Schieber 29 angebrachte Markierungsstrich, der genau die Höhenlage der Spitze 33 angibt, mit dem gewählten Teilstrich der Schiene q übereinstimmt. Das Glas 13 ist selbstverständlich zu diesem Zeitpunkt gesenkt, d. h. die Schale 14 ist durch Drehen der Stellmutter 26 heruntergeschraubt worden. Man dreht hierauf die Stellmutter 22 derart, daß das Werkzeug p sich bis zur Anlage an die Spitze 33 senkt, und man regelt genau die Stellung des Werkzeuges p derart, daß der Zeiger 36 des Armes 32 genau auf dem Nullpunkt der auf dem Teilbogen 37 angeordneten Teilung steht. In diesem Augenblick ist man sicher, daß die ebene Fläche des Werkzeuges sich genau in der gewünschten Entfernung von der Mitte des festen Zapfens 7 befindet. Der Zeiger 39, der auf seiner Platte q' gegen die Stellmutter 22 beweglich ist, wird so eingestellt, daß er dem Nullpunkt ihrer Teilung gegenüber steht. Hiernach wird die Spitze 33 vom Werkzeug entfernt, indem man die Justiervorrichtung um das Scharnier 31 seitlich wegdreht. Dann hebt man das Glas 13 durch Drehen der Stellmutter 26, bis der Scheitel des Glases in Berührung mit dem Werkzeug tritt. Man hebt nun das Werkzeug um ein unbestimmtes Maß durch Drehen der Stellmutter 22; sodann dreht man von Hand die Schiene q um ihren Zapfen 7, bis das Werkzeug p auf der von ihm beschriebenen Meridiankurve an das eine Ende des Werkstücks gelangt ist. Dann wird die Schiene q angehalten und durch Drehen der Stellmutter 22 das Werkzeug/» gesenkt, bis es den Rand des zu bearbeitenden Glases berührt. Die Maschine ist dann zum Arbeiten bereit.

Nun werden die Scheibe v, die Welle 12 und die Welle 15 in Drehung versetzt. Das Werkzeug p beschreibt, während es sich um seine

Achse dreht, stets die gleiche Konchoide. Gleichzeitig läuft auch das Glas 13 um seine Achse um, und das Abschleifen des Glases vollzieht sich allmählich. Nach Maßgabe der Abnutzung des Glases wird die Höhenlage des Werkzeuges p mittels der Stellmutter 22 derart geregelt, daß es mit dem Werkstück in Berührung bleibt. Das Ende des Arbeitsvorganges wird dadurch angezeigt, daß der Nullpunkt der am Umfang der Stellmutter 22 vorgesehenen Teilung wieder vor dem Zeiger 39 steht. Selbstverständlich bringt man während des Arbeitsvorganges auf irgendeine Weise ein Schleifmittel bekannter Art, z. B. Schmirgel· o. dgl., auf die Fläche des Arbeitsstücks.

Das Polieren und Feinglätten der Gläser wird auf derselben Maschine durch Auswechseln der Werkzeuge bewirkt.

Bis hierher war von der Bearbeitung von Gläsern mit konvexer Oberfläche die Rede. Zur Bearbeitung von Gläsern mit konkaver Oberfläche wird eine Einrichtung, wie sie in der Fig. 5 dargestellt ist, benutzt.

Die Einrichtung dieser Maschine ist mit der beschriebenen vollkommen übereinstimmend, so daß die Bezeichnungen der einzelnen Teile dieselben sind. Nur ist das Werkzeug am unteren Ende der Schiene q angebracht und der Antrieb der Schiene an das obere Ende verlegt; die Schiene q selbst ist so hoch gelagert, daß das Werkzeug über dem Glashalter liegt. Das Werkzeug p sitzt ferner nunmehr auf einer wagerechten Welle. Es kann ebenfalls zum Zwecke der Regelung in der Hülse 18, die von dem mit der Schiene q fest verbundenen Arm q' getragen wird, auf und ab bewegt werden. Die Drehung des Werkzeuges p erfolgt durch eine biegsame Welle 12 und ein Vorgelege 12'.

Statt der oben angegebenen Form können die Werkzeuge, die zum Schleifen der Gläser dienen, auch sphärische, nämlich konvexe oder konkave Arbeitsflächen erhalten, je nachdem konkave oder konvexe Gläser geschliffen werden sollen. Unter der Einwirkung der ihnen durch die Maschine erteilten Bewegung nutzen. sich die Arbeitsflächen gleichzeitig so ab, daß sie schließlich beide die gewünschte endgültige Form haben. Der Durchmesser der Arbeitsfläche beträgt dann zweckmäßig den dritten Teil des Durchmessers des zu bearbeitenden Glases. Auf diese Weise erfolgt das Schleifen des Glases statt nach einer Linie nach einer Fläche.

Man kann die Achse des Glasträgers auch in wagerechter Lage anordnen, so daß die ganze Maschine eine wagerechte Anordnung erhält.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Maschine zum Schleifen und Polieren optischer Gläser, dadurch gekennzeichnet, daß das umlaufende Werkzeug (p) zur Erzielung konchoidaler Oberflächen an dem einen Ende einer um einen festen Punkt (7) schwingenden Schiene (q) angeordnet ist, deren anderes Ende je nach Art der gewünschten konchoidalen Bewegung des Werkzeuges in einer Geraden oder einer Kreislinie geführt wird und zur Veränderung der Gestalt der Konchoide der Abstand; des Angriffspunktes des Werkzeuges (p) von dem Drehpunkt (7) der Schiene (q) durch Verstellung des Werkzeuges in Richtung der Schiene (q) verändert sowie der Drehpunkt

(7) der Schiene verschoben werden kann, während das zu bearbeitende Werkstück in senkrechter Richtung verstellbar in bekannter Weise um eine Achse (15) in einem der Werkzeugdrehung entgegengesetzten Sinne umläuft.

2. Optisches Glas, hergestellt mit der Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugenden der Ein- und Austrittsflächen des Glases Linearoder Kreiskonchoiden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.