DE2447765C3 - Maschine zum Schleifen von Dachfacetten oder dergleichen an ophthalmischen Linsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Schleifen von Dachfacetten oder dergleichen an ophthalmischen Linsen nach Maßgabe einer synchron mit dem Werkstück umlaufenden Kopierschablone mit einem Rahmengestell, in dem ein Werkzeug und ein an der Kopierschablone anliegender Taster vorgesehen sind, die eine Linie Taster-Werkzeug definieren und mit einer in einem gegenüber dem Rahmengestell an zwei mit ihren rahmengestellseitigen Gelenken parallel zur Linie Taster-Werkzeug angeordneten Parallelogrammgelcnkstangen geführten Gehäuse gelagerten Werkstückspindel, deren Achse parallel zur Linie Taster-Werkzeug verläuft, und mit einer weiteren Führung, die die durch die Parallelogrammgelenkstangen mögliche Bewegung des Gehäuses nach Maßgabe des mittleren Linsenkrümmungsradius steuert.

Eine solche Maschine ist durch die FR-PS 12 61 435 bekannt.

Die rahmengestellseitigen Enden der Parallelogrammgelenkstangen sind dort in einem Gleitstein gelagert, der über einen geeigneten Spindeltrieb parallel zur Linie Taster-Werkzeug verschoben werden kann. Dadurch kann die jeweils zu bearbeitende ophthalmische Linse in axialer Richtung auf das Schleifwerkzeug eingestellt werden. Die Lager der Parallelogrammgelenkstangen in dem Gleitstein behalten ihre Lage bei der erwähnten Verschiebung des Gleitsteines bei. Der Gleitstein und die zugehörige Führung müssen jedoch sehr genau und spielfrei hergestellt sein, wodurch die Maschine erheblich verteuert wird. Außerdem führt diese Bauart auch zu einem hohen Gewicht und zu relativ großen Abmessungen der Maschine.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die ohne die erwähnte Gleitführung auskommt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die rahmengestellseitigen Gelenke der Parallelogrammgelenkstangen als Kugelgelenke ausgebildet sind.

Durch diese Maßnahme ist es nicht mehr notwendig, eine qualitativ hochwertige und damit teure Gleitführung zu verwenden. Es genügt vielmehr, handelsübliche Kugelgelenke für die erwähnten Gelenke zu verwenden. Die Kugelgelenke können auch vom Kardantyp sein. Außerdem können durch den Fortfall der Gleitführung das Gewicht und die räumlichen Abmessungen der Maschine verringert werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 die Vorderansicht einer Maschine nach der Erfindung,

ίο F i g. 2 eine Seitenansicht der Maschine aus F i g. 1,

F i g. 3 den Grundriß der hauptsächlichen Bauelemente der in F i g. 1 und 2 gezeigten Maschine,

Fig.4 den vergrößert dargestellten Schnitt I-I aus F i g. 1 durch die das Werkstückspindelgehäuse am Rahmengestell führenden Verbindungsteile, wobei Teile des Rahmengestells weggelassen sind,

F i g. 5 die Ansicht in Richtung des Pfeiles F aus Fig. 4, F i g. 6 den Schnitt längs der Linie VI-VI aus F i g. 5.

Die gezeigte Maschine hat ein Rahmengestell 1, das ein Werkzeug 2 und einen Taster 3 trägt, der an einer Kopierschablone 4 anliegt. Das Werkzeug 2 und der Taster 3 definieren eine Linie 5 Taster-Werkzeug (Fig.3). Das Werkzeug 2 besteht beispielsweise aus zwei Schleifscheiben, nämlich einer Schleifscheibe 2a für die Vorbearbeitung der Linse, und einer Schleifscheibe 2b für die Endbearbeitung (Kantenschleifen). Beide Schleifscheiben 2a, 2b sind längs der Linie 5 axial nebeneinanderliegend angeordnet. Sie werden über einen nicht dargestellten Antrieb in Drehung versetzt. Die Kopierschablone 4 und die Linse 6 (beide Teile sind lediglich in Fig.3 gezeigt) sind in an sich bekannter Weise an den Enden einer Werkstückspindel 7 montiert. Die Werkstückspindel 7, deren Achse 8 sich parallel zur Linie 5 Taster-Werkzeug erstreckt, ist drehbar in einem Gehäuse 9 gelagert, das, bezogen auf das Rahmengestell 1, beweglich ist. Die Werkstückspindel 7 wird durch einen nicht dargestellten Antrieb gedreht, der sich an dem Gehäuse 9 befinden kann, wie dies bei vorbekannten Maschinen üblich ist. Der Antrieb befindet sich jedoch vorzugsweise auf dem Rahmengestell 1, damit das Gehäuse 9 möglichst leicht wird und dadurch seine träge Masse verringert wird. Das Gehäuse 9 trägt des weiteren in an sich bekannter Weise eine Spannvorrichtung 11, bei deren Betätigung Andrückplatten 12 und 13 axial verschoben werden, um die Kopierschablone 4 und die Linse 6 an die entsprechenden Enden der Drehspindel 7 anzudrücken, oder um sie davon wegzunehmen.

Das Gehäuse 9 ist mit dem Rahmengestell 1 verbunden und bezüglich des Rahmengestells 1 über Verbindungs- und Führungsmittel geführt, die im folgenden näher beschrieben sind. Diese Mittel werden so betätigt, daß gemäß F i g. 3 der Angriffspunkt Γ des Werkzeugs 2 an der Linse 6 im wesentlichen auf einem Teil des Kreises C verbleibt. (Genauer gesagt bleibt er auf einer Kugelfläche, der sogenannten Meniskuslinsenkugel, deren Radius dem mittleren Linsenkrümmungsradius entspricht.) Dieser Teil des Kreises C (oder der Kugel) hat seinen Mittelpunkt auf der Achse 8 der Werkstückspindel 7.

Die Verbindungs- und Führungsmittel umfassen zwei gleich lange Parallelogrammgelenkstangen 14, die parallel zueinander verlaufen und die an einem Ende am

'^ Rahmengestell 1 jeweils mittels eines Kugelgelenks 15 befestigt sind. An ihrem anderen Ende sind die Parallelogrammgelenkstangen 14 an dem Gehäuse 9 jeweils mit einer um eine feste Achse 19 drehbewegli-

chen Gelenkverbindung 16 befestigt Die Drehmittelpunkte der beiden Kugelgelenke 15 definieren eine Gerade 17, die sich parallel zur Linie 5 Taster-Werkzeug und parallel zur Achse 8 der Werkstückspindel 7 erstreckt. Die Achsen 19 der Gelenkverbindungen 16 stehen senkrecht auf der Achse 8 der Werkstückspindel 7, wobei sie die Gerade 17, die die Drehmittelpunkte der Kugelgelenke 15 verbinden, nicht schneiden. In Fig.4 ist dargestellt, daß jede Achse 19 senkrecht auf einer Ebene steht, die von der Achse 8 und von der Geraden 17 definiert ist Diese ist in Fig.4 nicht ausgezeichnet Die Gelenkverbindungen 15 und 16 können aus handelsüblichen Gelenkverbindungen bestehen, wodurch die Konstruktion der Vorrichtung nach der Erfindung sehr erleichtert wird. Stau der dargestellten Kugelgelenke 15 können auch Kardangelenke verwendet werden. Ein Schutzbalg 18 aus elastischem Material schützt jedes Kugelgelenk 15 gegen Staub.

Durch die beschriebene Verbindung mit dem Rahmengestell 1 kann das Gehäuse 9 Bewegungen derart durchführen, daß die Werkstückspinuel 7 sowohl senkrecht als auch parallel zur Linie 5 Taster-Werkzeug bewegt werden kann.

Die beiden Parallelogrammgelenkstangen 14 genügen jedoch nicht, um das Gehäuse 9 derart zu führen, daß der Arbeitspunkt T des Werkzeugs 2 auf der Meniskuslinsenkugel C bleibt, sobald das Werkzeug 2 beim Bearbeiten in Jie Linse 6 eingedrungen isi. Dies kann in an sich bekannter Weise erreicht werde i, sei es mittels einer Meniskuslinsenkugelschablone (wie beispielsweise in Fig. 9 der FR-PS 12 61 435 dargestellt), oder wie bei dem hier beschriebenen Ausführungsb;ispiel mittels einer Meniskuslinsenkugelstange 21, die an einem Ende mit dem Rahmengestell 1 gelenkig verbunden ist, und an ihrem anderen Ende am Gehäuse 9. Die Meniskuslinsenkugelstange 21 hat eine Länge, die dem Radius der Meniskuslinsenkugel gleich ist. d. h. gleich dem Abschnitt OTin Fig. 3. Es ergibt sich aus dieser Figur, daß, wenn der Angriffspunkt T des Werkzeugs 2 ständig auf der Meniskuslinsenkugel C verbleibt und sich dabei bezüglich der Linse 6 verschiebt, daß dann der Mittelpunkt der Meniskuslinsenkugel C, d. h. der Punkt Oder Achse 8, sich auf einer Kugel mit dem Mittelpunkt T und dem Radius OT im Verlauf der Relativbewegung der Werkstückspindel 7 bezüglich des Werkzeugs 2 verschiebt. Daraus kann man ableiten, daß die Meniskuslinsenkugelstange 21 eine Länge haben muß (gemessen zwischen ihren Gelenkpunkten am Rahmengestell 1 und an dem Gehäuse 9), die gleich der Länge des Segments OT ist, und daß die beiden Gelenkpunkte der Meniskuslinsenkugelstange 2t und die Punkte OT sich jeweils an den vier Spitzen eines verformbaren Parallelogramms befinden müssen, dessen feste Spitzen der Punkt Tund der Gelenkpunkt der Meniskuslinsenkugelstange 21 am Rahmengestell 1 sind. Diese Bedingungen bewirken die gewünschte Führung des Gehäuses 9 der Werkstückspindel 7.

Fig.4, 5 und 6 zeigen, wie die Meniskuslinsenkugelstange 21 realisiert werden kann. Ihre Geler.kpunkte am Gehäuse 9 und am Rahmengestell 1 sind mit Pos. 22 bzw. 23 bezeichnet. Die Gelenkverbindung 22 wird an einem Tragarm 24 gehalten, der mittels Schrauben 25 am Gehäuse 9 verschraubt ist, während die Gelenkverbindung 23 mittels einer Platte 26, die mit dem Rahmengestell 1 über Schrauben 27 fest verbunden ist, in einer weiter unten noch näher erläuterten Art und Weise getragen wird.

Die Meniskusiinsenkugelstange 21 besteht aus einem Arm, dessen eines Ende drehbar bei 23 an einem Drehlager 28 gelagert ist, und zwar mittels eines Wälzlagers 29. Das andere Ende trägt eine Buchse 31, deren Achse 32 sich parallel zur Achse des Drehlagers 28 erstreckt Der Abstand zwischen den beiden Achsen entspricht der Länge der Strecke OT der F i g. 3, d. h. dem Radius der Meniskuslinsenkugel. In der Bohrung der Buchse 31 kann ein Schaft 33 gleiten, dessen inneres Ende sich über das innere Ende der Buchse 31 erstreckt und die bei Pos. 22 auf dem Tragarm 24 gelenkig verbunden ist, und zwar mittels eines Universalgelenks, beispielsweise vom Kugel-Typ. Ein derartiges Universalgelenk, sowie die Möglichkeit, daß der Schaft 33 axial im Inneren der Buchse 31 gleiten kann, müssen vorgesehen sein, um der Tatsache Rechnung zu tragen, daß der Mittelpunkt des Gelenks 22 -sich bei den Bewegungen des Gehäuses 9 um die Gerade 17 nicht in einer Ebene verschiebt, sondern im wesentlichen auf der Oberfläche eines Zylinders, dessen Achse die Gerade 17 ist. Stehen die Parallelogrammgelenkstangen 14 andererseits senkrecht auf der Achse 8, wie dies konstruktionsmäßig vorgesehen ist, so ist der in der Zeichenebene von F i g. 4 gemessene Abstand zwischen der Achse 8 und dem Mittelpunkt des Gelenks 15 gleich dem Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Gelenks 22 und dem Mittelpunkt des Gelenks 15, ebenfalls gemessen in der Zeichenebene von Fig.4. Dies ist in Fig. 4 durch den strichpunktiert eingezeichneten Kreisbogen 20 angedeutet, dessen Mittelpunkt gleich dem Mittelpunkt des Kugelgelenks 15 ist. Ein Schutzbalg 34 aus elastischem Material schütz das Gelenk 22 gegen Staub.

Eine bezüglich ihrer Vorspannung einstellbare Feder 30, deren eines Ende am Gehäuse 9 befestigt ist, und deren anderes, nicht gezeigtes Ende am Rahmengestell I befestigt ist, zieht das Gehäuse 9 und die Werkstückspindel 7 zur Linie 5.

Um das abzurändernde Glas nacheinander vor die Schleifscheibe 2a und dann vor die Schleifscheibe 2b bringen zu können, muß das Gehäuse 9 mit der Werkstückspindel 7 in beiden Richtungen der Achse 8 verschiebbar sein. Di^s kann dadurch geschehen, daß das Drehlager 28 der Meniskuslinsenkugelstange 21 parallel zur Achse 8 verschoben wird.

Das Drehlager 28 wird hierzu von einer Platte 35 getragen, die auf der Platte 26 gleiten kann, wobei sie seitlich von Führungen 36 geführt ist, die auf der Platte 26 einerseits und andererseits auf der Platte 35 befestigt sind, und die sich in eine Richtung parallel zur Achse 8 erstrecken. Die Platte 35 kann zwischen den Führungen 36 mittels eines Bedienungshebels 37 versetzt werden. Der Bedienungshebel 37 ist drehbar an einem Ende auf der Platte 26 mittels einer Achse 38 montiert, die sich senkrecht zu der Platte 26 erstreckt. Der Bedienungshebel 37 geht zwischen den beiden Armen einer Gabe! 39 hindurch, die einen Lagerzapfen 39a hat, mittels dessen sie drehbar auf der Platte 35 befestigt ist. Dreht man also den Hebel 37 um die Achse 38, so versetzt der Hebel die Platte 35, wobei er sich auf dem einen oder anderen Zweig der Gabel 39 stützt. Dadurch wird eine grobe Einstellung der Lage des Gehäuses 9 ermöglicht.

Der Bedienungshebel 37 trägt ein Teil 41, das im wesentlichen L-förmig ausgebildet ist. Dessen Fuß kann zwischen der Platte 26 und einem Distanzstück 42 gleiten, das an der Platte 26 derart befestigt ist, daß es sich in einem bestimmten Abstand von der Platte zu dieser parallel erstreckt, wobei der Abstand der Dicke

des Fußes des Teils 41 entspricht. Eine nicht dargestellte Arretierungseinrichtung ist vorgesehen, um zwei Lagen des Bedienungshebels 37 zu bestimmen, denen zwei Lagen der Platte 35 und folglich zwei Positionen des Rahmens Stütze 9 für die Grob- bzw. Feinbearbeitung entsprechen. Die Arretierungseinrichtung kann beispielsweise durch eine kleine Kugel gebildet sein, die im Teil 41 getragen und die federbelastet ist. Die kleine Kugel kann sich dabei gegen die eine oder andere von zwei Ausnehmungen in Kugelform legen, die an geeigneten Stellen im Distanzstück 42 vorgesehen sind. Der Bedienungshebel 37 wird fernerhin derart betätigt, daß eine Feineinstellung der Lage der Stütze 9 in den Positionen erreicht wird, die der Grob- und der Feinbearbeitung dienen. Hierzu umfaßt der Bedienungshebel 37 einen Schaft 43, dessen eines Ende einen Bedienungsknopf 44 trägt, und dessen anderes Ende drehbar in einer der Zweige eines L-förmigen Teils 45 gelagert ist, dessen anderer Zweig auf der Platte 26 mittels der Achse 38 gelenkig verbunden ist. Die beiden Teile 41 und 45 in L-Form sind miteinander fest übe eine Lasche 40 verbunden. Auf dem Schaft 43 ist eil Exzenter 46 befestigt, der in der Gabel 39 geführt isi Dreht man somit den Schaft 43 mittels des Bedienungs knopfes 44, so kann dadurch die Lage des Gehäuses ! längs der Linie 5 feineingestellt werden. Eine Klemm einrichtung 47, beispielsweise bestehend aus konische! Spannplatten, die mittels eines Bedienungsknopfes 41 betätigt werden können, ist vorgesehen, um den Schaf

ίο 43 zu blockieren, sobald die Feineinstellung durchge führt ist.

Die Meniskuslinsenkugelstange 21 könnte jedocl auch durch eine Nocke geeigneter Form ersetzt werden die mit dem Rahmengestell oder mit dem Gehäuse dei Drehspindel verbunden ist, wobei der Nocken mit einen Taster zusammenarbeitet, der seinerseits mit den Gehäuse der Drehspindel oder dem Rahmengestel verbunden ist, und der ständig federnd an dem Nocker anliegt, wie dies aus der FR-PS 12 61 435 bekannt ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Maschine zum Schleifen von Dachfacetten oder dergleichen an ophthalmischen Linsen nach Maßgabe einer synchron mit dem Werkstück umlaufenden Kopierschablone mit einem Rahmengestell, in dem ein Werkzeug und ein an der Kopierschablone anliegender Taster vorgesehen sind, die eine Linie Taster-Werkzeug definieren und mit einer in einem gegenüber dem Rahmengestell an zwei mit ihren rahmengestellseitigen Gelenken parallel zur Linie Taster-Werkzeug angeordneten Paralleiogrammgelenkstangen geführten Gehäuse gelagerten Werkstückspindel, deren Achse parallel zur Linie Taster-Werkzeug verläuft, und mit einer weiteren Führung, die die durch die Parallelogrammgelenkstangen mögliche Bewegung des Gehäuses nach Maßgabe des mittleren Linsenkrümmungsradius steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die rahmenge stellseitigen Gelenke (15) der Parallelogrammge lenkstangen (14) als Kugelgelenke ausgebildet sind.