DE2458307A1

DE2458307A1 - Vorrichtung zur herstellung einer einheit aus einem linsentragkoerper und einem linsenrohling fuer den schleifund poliervorgang

Info

Publication number: DE2458307A1
Application number: DE19742458307
Authority: DE
Inventors: Lloyd Francis Knight
Original assignee: Textron Inc
Current assignee: Textron Inc
Priority date: 1973-12-10
Filing date: 1974-12-10
Publication date: 1975-06-12
Also published as: US3866667A; FR2253605B1; FR2253605A1; GB1442099A

Description

PATENTANWÄLTE

K. SIEBERT G. GRÄTTINGER

Dlpl.-Ing. Dlpl.-Ing., Dipl.-Wirtscti.-Ing.

813 Slarnbery bti München Pos.'och 1643, Almeida-weg 12 felelotl (08151) 1 27 30 U. 41 15 Telegr.-Adr.: STARPAT Starnberg

Anwaltsakte 629 7/?

TEXTPON INC.

P.O. Box 23268, Tampa,

Florida

U. S. A.

Vorrichtung zur Herstelluna einer Einheit ans einem Linsentragkörper und einem Linsenrohling für den Schleif- und Poliervoraano.

Die Erfindunn betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Einheit aus einem Linsentraakörper und einem Linsenrohlina für den Schleifvorqang von insbesondere prismatischen Linsen, mit einen Grundteil und von diesen abgestützten Ringen.

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Bei der Herstellung von brillenoptischen Linsen wird eine fertige Linse aus einem Linsenrohling durch Schleifen und Polieren zuerst der ersten und dann der zweiten Oberfläche hergestellt, üblicherweise ist eine Oberfläche konkav und die andere konvex, wobei die zwei Oberflächen verschiedene Krümmungen haben, so daß die Dicke der Linse an verschiedenen Punkten verschieden ist. Diese Variation in der Dicke ergibt die optische Brechung, die für die Sehkorrektur notwendig ist.

Ein Linsenrohling, bei dem eine seiner beiden Oberflächen geschliffen und poliert ist, heißt halbfertige Linse. Die nachfolgende Erzeugung der gegenüberliegenden Oberfläche ist ein anspruchsvollerer Vorgang mit engen Toleranzen, da die zweite Oberfläche nicht nur eine genaue Krümmung haben muß, sondern auch in einer exakten Relation zur zuerst fertiggestellten Oberfläche liegen muß, damit die Linse die gewünschten brillenoptischen Eigenschaften aufweist. Die genaue Lage der zweiten Oberfläche bezüglich der ersten erfordert eine oder beide der zwei Lageeinrichtungen, von denen die eine "Prisma" und die andere "Achse" heißt. Die Einrichtung bezüglich des Prismas enthält ein Kippen der zweiten Oberfläche bezüglich der ersten, und die Einrichtung bezüglich der Achse eine Drehung der zweiten Oberfläche bezüglich der ersten.

Das Problem einer genauen Beziehung der zweiten Oberfläche bezüglich der ersten wurde bisher dadurch zu lösen versucht, daß man den Linsenrohling auf einer Linsenträgervorrichtung in herkömmlicher Weise anbrachte und danach die Tra'aervorrichtung in Futter einer Bearbeitungsmaschine so einspannte, daß das gewünschte Maß an Prisma am richtigen Feridian in die Linse geschliffen werden konnte. Eino Vorrichtung zum Einarbeiten des Prismas in eine Linse in dieser Weise ist . in der US-Patentschrift 28796 32 beschrieben.

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Bei einer weiteren angewandten Technik ist das gewünschte Maß an Prisna am vorbestimmten Meridian direkt in die Lipsenträgervorrichtung einnearbeitet, so daß bei Montage der Trägervorrichtung in herkömmlicher Weise auf einer Schleifmaschine das gewünschte Prisma in die Lins.e geschliffen wird. Bekannte Vorrichtungen dieser Art sind in den US-Patentschriften 3 o49 7P6 und 3 195 197 beschrieben. Diese letztgenannten Vorrichtungen benützen eine Trägervorrichtung, bei der geschmolzenes Metall mit niedrigem Schmelzpunkt, welches in einer Form eingeschlossen wird, direkt auf die Linsenoberfläche gegossen wird. Das gewünschte Ausmaß an Prisma wird in die urägervorrichtung entweder dadurch eingearbeitet, daß die Linse mit Stiften gekippt wird, wenn sie der Form dargeboten wird, oder aber durch Auswahl und Einsetzen eines oder mehrerer Stützrincre in die Vorrichtung, die das gewünschte Ausmaß an Κίρρυησ der Linse verleihen, wenn diese der Form dargeboten wird. Diese Vorrichtungen ind kompliziert und teuer in der Herstellung und Wartung. Hinzu kommt, daß bei der Kippstiftvorrichtung geschmolzenes Metall in die Gleitbuchsen für die Stifte eindrinoen und den Aufbringvorgang der Linse störend beeinflussen kann. Bei der vorrichtung mit den Stützrinaen zur Einarbeitung des gewünschten Ausmaßes an Prisma in die Träcrervorrichtung ist ein großer Bestand von Stützringen nötig, wobei deren dauerndes Entfernen und Anbringen unerwünschte Abnützungsund Ersetzungsprobleme zur Folge hat.

In Vermeidung der vorstehend beschriebenen Nachteile schafft die Erfindung eine Vorrichtuna zur Herstelluno einer Einheit aus einem Lins ent ragkörper und einem Linsenrohlinq für den Schleif- und Poliervorgana insbesondere von prismatischen Linsen, mit einem Grundteil und von diesem abgestützten Ringen, bei welcher die Ringe einen unteren keilförmigen PrismenrincT und einen oberen keilförmigen Prismenring umfassen, von denen der untere Prismenrina in axialer Ausrichtung auf das und in drehbarer Berührunq mit dem Grundte.i.T gehalten wird und bezüglich des oberen Prismenrinas um seine Achse drehbar justierbar ist, bei

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welcher die Prismenringe mit bezüalich der Achse des unteren Prismenrings geneigten Flächen aufeinander aufliegen, bei welcher Markierungen auf den Ringen zur Auswahl der Stärke der Prismizicät der zu fertigenden Linse durch Verdrehen der Ringe gegeneinander vorgesehen sind, bei v/elcher weitere Markierungen auf dem Grundteil zur Auswahl der Lage der Prismenachse durch Drehen der Prismenringe bezüglich des Grundteils vorgesehen sind, wobei die Prismenringe und das Grundteil einen offenen von einem ringförmigen Rand begrenzten Formhohlraum definieren, wobei der Formhohlraum so eingerichtet ist, daß darin ein Linsenträgerkörper ausgebildet v/erden kann, wenn sein Begrenzungsrand eine Fläche einer zu bearbeitenden Linse aufnimmt, und bei welcher eine Einrichtung zum Zuführen von geschmolzenem Metall in den Hohlraum vorgesehen ist, um so den Linsentragkörper im Formhohlraum zu gießen und ihn mit der zu bearbeitenden Linse unter Einhaltung siner bestimmten Prismizität in Dioptrien und einer bestimmten meridionalen Orientieruna des in den Linsentraakörper eingearbeiteten Prismas zu verbinden.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Prisma direkt, ohne Notwendigkeit zusätzlicher Hilfskomponenten, das heißt separater Stützringe, in eine Linsentragvorrichtuna eingearbeitet werden. Dementsprechend ist die Vorrichtung nacl· der Erfindung vollkommen genau, einfach zu bedienen, frei von im wesentlichen allen Wartunasproblernen und benötigt keinerlei Ersetzungsteile.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere nützlich für Linsemohlinge, die im Fertigzustand mit einer prismatischen Korrektion im oben beschriebenen Sinne, ausgestattet sein sollen, das heißt also in den Fällen, in denen der Linsenrohling so bearbeitet werden muß, daß die fertige

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Linse länqs einer vorbestimmten Achse durch den optischen Mittelpunkt auf der einen Seite dicker ist als auf der diametral creaenüberliegenden Seite. Wenn beispielsweise eine Linse aufgesetzt wird, die eine zylindrische und prismatische Korrektion erhalten soll» ist es wichtig, daß das Ausmaß an Prisma, gemessen in Dioptrien, völlig exakt in die Linse einqeführt wird. Es ist gleichermaßen wichtig, daß die Prismenachse in einem vorbestimmten Meridian und in der richtigen Beziehuna zur Zylinderachse der Linse liegt. Die erfindunqsqemäße Vorrichtung erfüllt diesem Zweck in bewundernswerter Weise.

Zur Herstellung der Einheit aus Linsenrohling und Tragkörper nach der Erfindung wird niedrig schmelzendes Metall in die wassergekühlte, im allgemeinen zylinderförraige Form eingeführt, nachdem der Lins en roh ling, den Hohlraum verschließend

auf dem oberen Linsentragring angeordnet ist. Das Metall ist dabei solcher Art, daß es wenn der Formhohlraum geiiillt ist und nach dem Erstarren am Linsenrohling haftet. Das erstarrte Metall bildet dann den Tragkörper für den Linsenrohling. Um das Einbringen eines bestimmten Maßes an Prismizität in einer vorbestimmten meridionalen Orientierung zu ermöglichen, ist der obere Linsentragrina oben mit einer geneigten Fläche versehen, von der ein ringförmiger Flansch abragt, der oben in einer rinqförmigen Kante

endet, auf welcher der Linsenrohling zur Einjustierung bez^g3.ich der Achse des Formhohlraums angeordnet wird, so daß beim Einführen des Metalls in die Form das vorgeschriebene Maß an Prisma in der gewünschten meridionalen Orientieruna in den Tragkörper eingearbeitet werden kann. Der Linsenrohling läßt sich justieren, weil der obere Prismenring drehbar auf dem unteren Fing,, der ebenfalls mit einer geneigten oberen Fläche versehen ist, montiert ist, wobei durch Verdrehung des oberen ninqs bezüglich des unteren der Winkel der die ringförmige obere Kante des oberen Rings

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enthaltenden Ebene bezüglich der Formachse zwischen bestimmten Grenzen, die durch den Neigungswinkel (a) der oberen Fläche des unteren Rings und (b) der ringförmigen oberen Kante des oberen Rings bestimmt ist, variert werden kann. Beispielsweise erhöht sich der Winkel, den die die ringförmige obere Kante enthaltende Ebene mit der Formachse einschließt, wenn eich die Neigungen der oberen Flächen des Rings addieren und nirrjnt ab, wenn sich die Neigungen der oberen Flächen subtrahieren. Nachdem auf diese Weise der obere Ring bezüglich des unteren Rings zur Einstellung der Prismizität justiert ist, genügt es zur Einstellung der Lage der Prismenachse den oberen und unteren Prismenring gemeinsam ura die Formachse in eine bestimmte Stellung zu drehen.

Der Tragkörper kann so gegossen werden, daß er aufeinander ausgerichtete Ausnehmungen aufweist, die dazu dienen, den Tragkörper zusammen mit dam daran haftenden Linsenrohling in der richtigen Weise im Futter einer Oberflächenbearbeitungsmaschine anbringen zu können, die nachfolgend zum Schleifen und Polieren der Linse verwendet wird.

Folgendes Verfahren läßt sich anwenden, um in einen Linsentragkörper ein vorbestimmtes Maß an Prisma in einer vorbestimmten meridionalen Orientierung einzubringen. Der halbfertige Linsenrohling, welcher als der obere Verschluß für den Formhohlraum dienen soll, wird zuerst in einer herkömmlichen Markierungsvorrichtung auf der fertigbearbeiteten Oberfläche markiert, um den optischem Mittelpunkt und die Zylinderachse der Linse zu kennzeichnen. Der obere keilförmige Prismenring wird dann mit seiner ringförmigen Oberkante bezüglich des unteren prismenförmiaen Rinas gedreht, um bestimmte Gradeinteilungen auf den beiden Ringen übereinander zu bringen und so das gewünschte Maß an Prismendioptrien

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vorzusehen. Die zwei aufeinander ausgerichteten Prismenringe werden dann gemeinsam bezüglich einer Bohrung solange gedreht, bis die Prismenachse im erforderlichen Meridian liegt. Hierauf wird der markierte Linsenrohling mit seiner fertigbearbeiteten Seite dem Tragring zugekehrt, über dem Formhohlraum für den Linsentragkörper angeordnet. Der Rohling wird von Hand auf dem Tragring so einjustiert, daß die auf dem Rohling befindlichen Markierungen in Ausrichtung auf Referenzmarkierungen gelangen, die sich auf der Vorrichtung zur Herstellung des Tragkörpers befinden. Hierauf wird dann die Metallegierung für den Tragkörper in den Formhohlraum unter der Linse eingeführt und zur Erstarrung gebracht. Die entstehende Linsen-Tragkörperanordnung, in die die gewünschte Achse und das gewünschte" Ausmaß an Prismendioptrin genau eingearbeitet ist, läßt sich für die nachfolgende Fertigbearbeituna der Linde leicht von der Vorrichtung zur Herstellung der Anordnung abnehmen.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die folgenden:

Es ist nur eine minimale Anzahl von beweglichen Teilen vorhanden. Geschmolzenes Metall für den Tragkörper kann nicht in den Justiermechanismus für das Prisma eindringen. Die Vorrichtung zur Herstellung des Linsentragkörpers: kann zur Einführung von Prisma beliebigen Ausmaßes und in jeder axialen Orientierung in den Tragkörper für jede beliebige Linse verwendet werden, ohne daß ein Auswechseln oder Ersetzen von Teilen der Vorrichtung nötig wäre. Die Einstellung für den Grad und die Achse des Prismas geschieht durch direkte Ablesungen von auf der Vorrichtung befindlichen Markierungen. Sowohl konkave als auch konvexe Linsenoberflächen können der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeboten

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werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzuater Ausführunasbeispiele in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung. Auf dieser ist

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung rsur Herstellung eines mit einer Linse verbundenen Linsentragkorpers, wobei der Linsenrohling gestrichelt auf der Vorrichtung angedeutet ist,

Fig. 2 ein Vertikalschnitt Längslinie 22 der Fig. 1, wobei ein Linsenrohling gezeigt ist, der zur Einarbeitung eines bestimmten Maßes an Prisma in einer bestimmten Achse aufgesetzt ist,
Fig. 3 eine Ansicht ähnlich der Fig. 1, jedoch mit einer

unterschiedlichen Einstellunq 'für Prisma und Achse, Fig. 4 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt längs Linie 4-4 der Fig. 3,

Fig. 5 eine perspektivische Fxr> los ions ansicht der justierbaren keilförmigen Prismenringe der Frfindung zusammen mit einem C-förmigen Halterina,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsqemäß auf ihren Tragkörper aufgebrachten Linse,

Fig. 7 eine perspektivische Fxnlosionsansicht der keilförmigen Prismenringe, mit einer abnewandelten Finrichtung, die die Ringe miteinander in Berührung hält, Fig. 8 eine Vorderansicht, teilsweise vertikal aeschnjtten, einer Vorrichtuna zur Herstellung eines mit einer Linse verbundenen Linsentraakörpers mit der abgewandelten Aus füh rungs form der Prismenrincre gemäß Fig. 7.

Auf der Zeichnung ist ein Grundteil 1o gezeigt, welches Kühlkanäle 12, die mit einem ein- und Auslaß 14 für das Kühlwasser verbunden sind, enthalt und eine zentrale zylindrische Bohruno 16 aufweist. In der P.ohrunc If befindet

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sich ein Kolben 18, der in dieser gleitend hin- und herbeweglich ist. Der Kolben 18 ist hohl. I m Inneren des Kolbens 18 liegen Schraubenfedern 2o zwischen dem Boden 22 des Kolbens 18 und der Oberseite eines hohlen Doms 24, der in das Innere des Kolbens" 18 ragt. Die Schraubenfedern 2o dienen dazu, den Kolben 18 konstant in seine oberste Lace innerhalb der Bohruncr 16 zu drücken. Die Schraubenfedern 2o werden durch runde Vorspringe 26 in Stellung gehalten.

Der Boden 22 des Kolbens 18 weist 3 diametral ausgerichtete zylindrische Kanäle 28, 3o, 32 auf, wobei in jedem von diesem ein lichtdurchlässicrer; Mediu.m 34, wie beispielsweise ein Faseroptikbündel.angeordnet ist. Auf dem Boden 22 sind außen zwei im wesentlichen konische Vorsprünge 36, 38 montiert. Diese Vorsprüunge 36, 38 sind diametral ausgerichtet und koaxial mit den Kanälen 2P bzw 32. Zwischen den Vorsprüngen 36, 38 und auf sie diametral ausgerichtet liegt ein Vorsprung 4o mit einem unteren kegelstumpf formieren Wandabschnitt 41 und einem oberen keneist umpfförmigen V?andabschnitt 42, der den Fandabschnitt 41 mit einem zylindrischen Abschnitt 44 verbindet. Der Abschnitt 44 weist eine kleine axiale Pohruncr 5o auf (Fig. 1). Die Bohrung 5o ist axial auf den Kanal 3o auscerichtet. In den Vorsprüngen 36 bzw. 38 befinden sich kleine Bohrnnaen 46 bzw. 48, die axial auf die Kanäle 28 bzw. 32 ausgerichtet sind.

Auf dem Dorn 24 ist eine Glühlampe 52 als Lichtquelle montiert, die mit einer herkömmlichen, nicht gezeiaten, Stromquelle verbunden ist. Von der Glühlamne 52 ausaehenes Licht geht durch das lichtdurchlässige Medium 34 und ist durch die Bohrungen 46, 48 und 5o bei Blick direkt von oben sichtbar.

Der Boden 22 des federmontiorten Kolbens 18 enthalt ferner

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vorspringede Segmente 54, wobei sich durch eines von diesen eine zylindrische Leitung 56 (Fig. 1) erstreckt, die als Einlaß für geschmolzenes Metall dient.

Das Grundteil 1o enthält ferner horizontal angeordnete Schlitze 58, 6o,die in nach oben weisende Öffnungen 62 bzw. 64 münden. Eine J-förmige Klammer 66 ist in jedem der Schlitze 58 bzw. 6o angeordnet. Unterhalb jeder Klammer 66 befindet sich im Grundteil 1o ein Kugelstempel 68. Die Kugel am KOpf des Kugelstempels 6 8 sitzt in einer in der Klammer 66 befindlichen Öffnung.

Ein keilförmiger unterer Prismenrina 7o mit einer Senkbohrung 72 sitzt auf der oberen Pingfläche 74 des Grundteils 1o. Die Senkbohrung 72 enthält in ihrer Wand 78 eine Ringnut 76. Die Ringnut 76 nimmt das innere Ende der J-rförmigen Klammer 66 auf. Sobald das innere Ende der J-förmigen Klammer 66 in der Ringnut 76 sitzt, wird der untere Prismenring 7o in axialer Ausrichtung und ii drehbarer Berührung mit dem Grundteil 1o gehalten.

Der untere Prismenring 7o ist koaxial mit dem hin- und herführbaren Kolben 18. Die ebene ringförmige Bodenfläche 94 und die ebene Kreisfläche der Senkbohrung 72 des unteren Prismenrings 7o stehen senkrecht auf die Achse des Prismenrings 7o. Eine obere im wesentliehen ringförmiae Fläche des unteren Prismenrings 7o ist jedoch bezüglich der fodenflache 9 4 des unteren Prismenrings geneigt, wodurch der Ring die Keilform erhält (siehe Fig. 5).

Die obere Fläche 8o des unteren Prismenrings 7o weist einen nach oben weisenden , zentral angeordneten Ringflansch 82 auf. Der untere Prisnenring enthält eine im wesentlichen zylindrische zentrale Bohrung 84, deren Wand sich bezüglich

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der Achse des unteren Prismenrings von unten nach oben nach außen neigt, und zwar zu Zwecken, die weiter unten im einzelnen erläutert werden. Wie in den Fig. 2 und 5 gezeigt, ist die Wand der Bohrung 84 so abgesetzt, daß sich innerhalb der Bohrung eine Schulter 86 ergibt.

Der obere Pdngflansch 82 des unteren Prismenrings 7o weist eine ebene obere ringförmige Endfläche 9o auf. Die Ebene der Endfläche 9o ist parallel zur oberen ringförmigen Fläche 8o, wobei beide Flächen bezüglich der Achse des unteren Prismenrings 7o geneigt sind. Die Endfläche 9o dient als Sitz für einen oberen Prismenring 1o2, wie noch weiter unten beschrieben wir rl. Für ungefähr 25o ° bis

ο
27o ihres äußeren Umfangsrandes endet die obere rinaförmige Fläche 8o an der äußeren zylindrischen Wand. 92 des unteren Prismenrings 7o. Die zylindrische Wand 9o erstreckt sich nach unten und endet direkt an der Bodenfläche 9 4 des unteren Prismenrings 7o. Für das verbleibende Segment von

ο ο · ·

ungefähr 9o bis 11o ihres ümfangs ist die obere ringförmige Fläche 8o von der zylindrischen Wand 92 durch eine geneigte Fläche 96 getrennt. Fin 9o°-Segment der geneigten Fläche 96 weist die Teilstriche 124 einer Prismenskala auf. Derjenige Teil der oberen rinaförmigen Fläche 8o, der im gleichen Winkelbereich wie die geneigte Fläche 96 liegt, weist entsprechende Teilstriche 126 einer Prismenskala auf, deren Zweck weiter unten im einzelnen beschrieben wird. Der untere Prismenring 7o weist Gewindebohrungen 98 zur Aufnahme von Schrauben loo (Fig. 1) auf.

Axial ausgerichtet auf den unteren Prismenring 7o,ist ein keilförmiger oberer Prismenring 1o<2 vorgesehen, welcher eine ebene ringförmige Grundfläche 1o3 und eine Senkbohrung 1o4 aufweist. Eine Ringfläche 1o6 der Senkbohrung 1o4 des Prismenrings 1o2 liegt parallel zur Bodenfläche 1o3 und

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sitzt auf der ebenen und ringförmigen Endfläche 9o des unteren Prismen rings 7o. Der Durchmesser der Senkbohrung 1o4 des oberen Prismenrings ist geringfügig größer als der Außendurchmesser des Ringflansches 82 des unteren Prismenrinjs und bildet mit dem Ringflansch einen Gleitsitz. Der obere Prismenring 1o2 ist bezüglich des unteren Prismenrings 7o um die Achse des unteren PriL'menrings 7o drehbar. Die Berührung zwischen der Wand der Senkbchrung 1o4 und der Außenwand des Ringflansches 82 hält die Prismenringe 7o und 1o2 bezüglich einander in axialer Ausrichtung. Die Ringfläche 1o6 der Senkbohrung des oberen Prismenrinas 1o2 findet einen Sitz auf der Endfläche 9o des unteren Prismenrings 7o. Diese Flächen sind bezüglich der Achse des unteren Prismenrings 7o geneigt.

Der obere Prismenring 1o2 weist eine zentrale Bohrung 1o8 auf. Die Wand der Bohrung 1o8 ist bezüglich der Achse des Rings von unten nach oben nach außen geneigt. Eine obere Ringfläche 1.1 ο des oberen Prismenrings 1o2 ist bezüglich seiner Bodenfläche 1o3 geneigt und gibt dem Fing so eine Keilform. Der innere Rand der oberen geneigten Ringfläche 11o schließt an eine nach oben weisenden Flansch 112 an, welcher eine dünne obere Pingkante 118 aufweist, die als Unterstützungsring für einen Linsenrohling 122 dient. Es ist einsichtig, daß sich der Winkel, den die die Ringkante enthaltende Ebene mit der Achse des unteren

Prismenrings 7o einschließt, ändert, wenn die geraigt·.; obere Ringfläche 11o des oberen Prismenrings 1o2 bezüglich der oberen ingförmigen Fläche 80 des unteren Prismenrings 7o aus oben erläuterten Gründen gedreht wird. Die Teilstriche 128 einer Prismenskala erstrecken sich über ein Segment von 9o der geneigten oberen Ringfläche 11o des oberen Prismenrings, wie weiter unten noch im einzelnen beschrieben wird.

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Ein C-förmiger Haltering 114 ist koaxial mit dem oberen unä unteren Prismenring angeordnet. Wie in den Fig. 1 und 5 gezeigt, erstreckt sich der Haltering 114 über einen Bogen von ungefähr 27o ° und hat den gleichen Durchmesser wie der untere Prismenring 7o. Der kleinste Innendurchmesser des Halterings 114 ist kleiner als der größte Außendurchmesser des* oberen Prismenrings 1o2. Die Löcher 116 zur Aufnahme der Schrauben 1oo sind in den Haltering 114 gebohrt.

Die Explosionsansicht der Fig. 5 zeigt die relativen Lagen des C-förmigen Halterings 114, des oberen Prismenrings 1o2 und des unteren Prismenrinop 7o„ Wiu in Fig. 2 zu sehen, verlaufen im zusammengesetzten Zustand die. Schrauben 1oo durch die Löcher 116 in die Gewindebohrung 98 des unteren Prismenrings, wodurch der Haltering 114 am unteren Prismenring 7o befestigt wird. Der obere Prismenring 1o2 wird zwischen den Ringen 114 und 7o gehalten und ist um eine allen drei Ringen gemeinsame Achse bezüglich der Ringe 114 und 7o drehbar.

Wie in Fig. 2 gezeigt, bilden das Grundteil 1o und der Kolben 18 die Bodenwand eines Formhohlraums 120, während <fer obere Prismenring 1o2 und der untere Prismenring 7o die Seitenwand des Formhohlraums bilden. Ein Linsenrohling 122, der auf der Oberkante 118 des oberen Prismenrings 1o2 abgestützt ist, bildet den Deckel des Formhohlrauirs.

Das Grundteil 1o weist eine ebene obere Fläche 88 auf.Teilstriche 132 einer Achsenskale erstrecken sich längs eines Vollkreises, dessen Durchmesser gleich dem Außendurchmesser des unteren Prismenrings 7o ist, auf dem Grund teil 1o. Die Einteilung der Achsenskala ist in Grad und läuft von 0° bis 18o ° in der oberen, Uhrzeigerrichtung, sowie von bis 18o ° in der unteren, Gecrenuhrzeiqerrichtung. Die 0°~ und 18o ° -Markierungen liegen auf einem Durch-

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messer 13o_f der mit den diametral ausgerichtet angeordneten Vorsprüngen auf dem Kolben 18 koinzident ist. Der Durchmesser 13o wird alü Basisscheitellinie bezeichnet. Die Teilstriche 132 der unteren, in Geqenuhrzeigersinn verlaufenden Achsenskala werden verwendet, wenn, wie in Fig. 2 eine konvexe Linsenfläche der Herstellungsvorrichtung dargeboten wird. Die Teilstriche der oberen, im Uhrzeigersinn verlaufenden Achsenskala v/erden verwendet, wenn eine konkave Linsenfläche der Linsenherstellungsvorrichtung dargeboten wird.

Die Prismenskalen 128 auf dem oberen Prismenrinq 1o2 sind in PrismendioptrJen geeicht. Die Einteilung läuft von "5" bis "o". Dip Markierung "5" befindet sich an der dünnsten Stelle des Rings. Eine die obere Ringkante 118 des oberen Prismenrings 1o2 länas ihres gesamten üirfangs berührende Ebene schließt mit der Bodenfläche 1o3 des oberen Prismenrings 1o2 einen Winkel von 2 44' ein.

Die Prismenskalen 124 und 126 auf der¹ unteren Prismenring 7o sind ebenfalls in Prismendioptrfen geeicht, wobei die Einteilung von "5" bis "o" läuft. Die Markierung "5" auf dem unteren Prismenring befindet sich ebenfalls an der dünnsten Stelle desselben. Eine die Endfläche 90 des unteren Prismenrinas 7o längs ihres ganzen Umfantrs berührende Ebene schließt mit der ebenen Grundfläche 9 4 des unteren Prismenrings 7o einen Winkel von 2 44' ein.

Die Markierungen der Prismenskala auf sowohl dem oberen als auch dem unteren Prismenring laufen zwischen "5^M und "o", mit "5" jeweils an der dünnsten Stelle der Ringe, über einen Winkel von 9o° mit folgender Zuordnung:

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Markierung	ZuCTehoriqer V'inrel	ο·
5. oo	0°	12'
4.75	18° '	51'
4.5ο	25°	47'
4.25	31°	52*
4.OO	36°	25«
3.75	41°	34'
3.5ο	45°	28'
3.25	49°	ο8'
3.OÖ	53°	38»
2.75	56°	O¹
2.5ο	6ο°	15'
2.25	63°	25»
2. οο	66°	3ο ■
1.75	69°	32'
1.5ο	72°	31 ■
1.25	75°	28'
Loo	78°	23«
.75	81°	17«
.5ο	84°	9'
.25	87°	ο·
O. OO	9ο°

In Fig. 1 sind aus Gründen der Klarheit nicht alle Markierungen der Prismenskalen 124, 126 und 128 dargestellt. Ähnlich sind, wiederum aus Gründen der Klarheit, auch be·· der Achsenskala 132 nicht alle Markierungen gezeichnet.

Um für den Linsenrohling, der mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtuno auf seinen Tragkörper aufgebracht wird, das Prisma und die Orientierung des Prismas einzustellen wird zunächst der obere Prisirenrincr 1o2 bezüglich des unteren Prismenrings solange gedreht, bis der gewünschte Teilstrich

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128 der Prismenskala des oberen Prismen rinas 1o2 über dem richtigen Teilstrich 126 der Prismenskala des unteren Prismenrinos 7o steht. Die beiden Rinqe v/erden dann gemeinsam als Einheit auf den richtigen Teilstrich 132 der Achsenskala gedreht, um den Prismenwinkel auf den richtigen Meridian zu orientieren.

Wie bereits erwähnt, sind die Prismenskalen 124 und 126 auf dem unteren Prismenring 'Jo markiert. Die Winkelanorndung der Einteilung ist für beide Skalen 124 und 126 gleich. Die Skala 126 wird verwendet, um die Teilstriche des oberen Prismenrings 1o2 auf die Teilstriche des unteren Prismenrings 7o auszurichten. Die Shala 124 wird dann benützt, um das Prisma auf die Teilstriche der Achsenskala 132 auszurichten.

Beispielsweise, und wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, erhält man, wenn eine Linse so aufgesetzt werden soll, daß eine Minuskurve mit 3,5 I-rismendioptrienbei einem Winkel von 43 entsteht, das Prismenmaß dadurch, daß man die Markierung 3,5 der Skala 128 mit der Markierung 3,5 der Skala 126 zur Deckung brinot. Die ausgerichteten Prismenringe werden dann gemeinsam bezüglich des Grundteils so gedreht, daß die Markierung 3,5 auf Skala 124 mit dem 43° - Teilstrich der Achse 132 zur Deckung gebracht wird. Diese 43°-Stelle wird dann der Scheitel des Prismas,das über die nachfolgenden Anbr?.<nguncrs- und Eearbeitungsschritte in die Linse eingearbeitet wird.

Ein weiteres Beispiel ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Hier ist die Linse so aufgebracht, daß eine Minuskurve mit 5 Prismendioptrien bei einem Winkel von 1o erzeugt wird. Die Markierung 5 auf der Skala 128 des oberen Prismenrinqs 1o2 wird mit der Markierung 5 der Skala 126 des unteren

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Prismenrings 7o zur Deckung gebracht. Die beiden Finge 1o2 und 7o werden dann als Einheit gemeinsam bezüglich des Grundteils 1o solange gedreht, bis die Markeirung 5 der Skala 124 auf den Teilstrich 1o der Achsenäkala 132 zu liefen kommt. Diese 1o°-Stelle wird dann der SCheitel des Prismas, das in die Linse einaearbeitet wird.

Sobald das richtige Prismenmaß und die Orientierung des Prismas durch Drehen der Prismenringe in der beschriebenen Weise hergestellt ist, wird ein Linsenrohling 122, der vorher mit einer dünnen Beschichtung aus einem Material versehen worden ist, das eine gute Haftung desselben auf 3er Trägermetalllegierunq· sicherstellt, und der in einer dem Fachmann bekannten Weise zur Kennzeichnung der Zylinderachse (in Fig. 1 durch die gestrichelte Linie 133 angedeutet) als auch der optischen Achse (angedeutet durch den Schnittpunkt der kurzen vertikalen Linie 134 und der Linie 133) der Linse markeirt ist, mit dem Vorsprung 4o, der svch vom Boden 22 des federbefestigten hin- und herführbaren Kolbens 18 ab ragt, in Berührung gebracht. Der Linsenrohling wird dann gegen den Widerstand der Schraubenfedern 2o nach unten gedrückt, bis der Linsenrohling auf der oberen Ringkantte 118 (Linsenträgerring) des oberen Prismenrings 1o2 aufsitzt. Die vorher markierte Zylinderachse der Linse wird dann auf die diametral ausaerichteten Bohrungen 46, 48 der Vorsprünge 36 bzw. 38 und die optische Achse der Linse auf die Eohrung 5o ausgerichtet. Diese Ausrichtung wird erleichtert durch Beobachtung des von der Glühlamte 52 ausgesendeten und durch die Kanäle 28, 2o und 32 irit Hilfe der darin angeordneten Faseroptiken 34 nach oben übertragenen Lichts. Dieses Licht durchdringt selbstverständlich die Linse und ist bei Betrachtung der Linse von oben sichtbar. Es ist zu beachten, daß die zylindrische Achse 133 der Linse nach ihrer Ausrichtung

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auch auf den Durchmesser 130 ausgerichtet ist.

Nachdem die Achse und der optische Mittelpunkt der Linse in der richtigen Weise angeordnet sind, wird mit Hilfe eines Halteelements 136, welches ein Druckkissen 138 aus elastischem Material an seinem unteren Ende aufweist, der Linsenrohling auf der Vorrichtung festgehalten. Die fertigbehandelte Oberfläche des Linsenrohlings bildet nun die obere Wand des Formhohlrauros 12o. Die geschmolzene Metallegierung für den Tragkörper wird dann durch die Leitung 56 in den unter der Linse befindlichen Formhohlraum 12o eingedrückt. Die Kühlflüssigkeit 14o, die in dem Grunteil 1o zirkuliert, bewirkt, daß das Metall erstarrt, wobei sich eine Einheit aus Linse und Tragkörper mit einem bestimmten eingebauten Prisma und einer bestimmten Prismenachse ergibt.

Nach dem Erstarren des Tragkörpermetalls wird der hin- und herbewegliche Kolben 18 ein kurzes Stück nach unten in das Grundteil mit Hilfe einer nicht gezeigten Vorrichtung zurückgezogen und dann unter der Wirkung der leicht zusammengedrückten Schraubenfedern 2o gegen den erstarrten Tragkörper zurückbewegt. Dies führt dazu, daß der erstarrte Tragkörper und der daran haftende Linsenrohling von der umliegenden Vorrichtuna gelöst wird. Die Entfernung des Tragkörpers und des daran haftenden Linsenrohlings wird durch die nach außen gerichtete Neigung der zentralen Bohrung 84 des unteren Prismenrings 7o und die nach außen gerichtete Neigung der Bohrung 1o8 des oberen Prismenrings 1o2, die oben bereits erwähnt wurden, erleichtert. Die Schulter 86 in der Bohrung 84 des unteren Prismenrings 7o verhindert ein Klemmen des erstarrten Tragkörpers gegen die Außenwand der Bohrung 84 beim beschriebenen Zurückziehen des Kolbens 18.

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Die fertige Einheit aus Linsenrohling 122 und Tragkörper 142 nach Entfernen aus ihrer Herstelliungsvorrichtung ist in Fig. 6 gezeigt. Der Schaft 144 des Tragkörpers 142 ist in axialer Richtung von einheitlicher Abmessung. Der Kopf 146 des Tragkörpers ist auf einer Seite dicker, das heißt von größerer Abmessung in axialer Richtung, als auf seiner diametral gegenüberliegenden Seite. Diese Dickendifferenz gibt das Ausmaß an Prisma wieder, das in die Einheit aus Linse und Tragkörper eingearbeitet ist. Es versteht sich natürlich, daß der obere und untere Prismenring so eingestellt werden können, daß kein Prisma in den Tragkörper eingeführt wird. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn der Teilstrich "o" der Prismenskala 128 über den Teilstrich "o^w der Prismenskala 126 gebracht wird.

Das Mitnehmerteil 148 des Tragkörpers 142 hat diametral ausgerichtete konische Ausnehmungen 15o und 152, die den ' ciuf dem Kolben 18 vorhandenen Vorsprüungen 36 und 38 entsprechen. Die zentrale Ausnehmung 154, die eine sich ,vollkommen durch den Tragkörper hindurch erstreckende zentrale Öffnung 156 aufweist und den auf dem Kolben -18 vorhandenen Vorsprung 4o entspricht, ist diametral mit den Ausnehmungen 15o und 152 ausgerichtet. Die drei Ausnehmungen dienen der Ausrichtung des Tragkörpers beim Einsetzen in das Futter einer Linsenschleifmaschine, wenn im nachfolgenden Schritt die gewünschte Oberfläche auf der unfertigen Seite des Linsenrohlings erzeugt v/erden soll. Der Einguß 158, durch welchen das geschmolzene Metall für den Tragkörper über die Leitung 56 in den Formhohlraum 12o geflossen ist, liegt angrenzend an den Mitnehmerteil des Tragkörpers.

Eine Abwandlung der Einrichtung zur axialen Ausrichtung von oberem und unterem Prismenring, die ohne den Haltering

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114 auskommt, ist in den Figuren 7 und 8 gezeigt. Mehrere zylinderförmige Permanentmagneten 116 sind in entsprechend geformte Öffnungen 162 geschrumpft, die in die leicht erhöhte obere ringförmige Fläche 164 eines keilförmigen unteren Prismenrings 166 gebohrt sind. Die Bodenflache 168 eines keilförmigen oberen Prismenrings 17o ist angesenkt und bildet so eine ringförmioe Ausnehmung mit einer entsprechenden ebenen ringförmigen Fläche 172, die auf der oberen ringförmigen Fläche 164 sitzt und durch die Magneten 16o drehbar in Stellung gehalten werden. Eine Schulter 174, die in -der ringförmigen Ausnehmung der Bodenfläche 168 einen Gleitsitz hr.t, hält die zwei Ringe in axialer Ausrichtung. Die beiden aneinanderstoßenden ebenen Flächen 164 und 172 sind bezüglich der Achse des unteren Prisraenrings 166 geneigt. Der untere Prismenring 166 wird mit Hilfe der J-förmigen Klammer 66 in gleicher Weise, wie in Verbindung mit der in den Fig. bis 5 gezeigten Ausführunςύform beschrieben, bezüglich des Grundteiüs 1o drehbar und in axialer Ausrichtung gehalten.

Die Wirkungsweise der in den Fig. 7 und 8 gezeigten Ausführungsform ist identisch mit derjenigen der in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Ausführungsform. Es versteht sich, daß die Magneten 16o in ihrer Stärke so gewählt sind, daß sie den oberen Prismenring '»7o und den unteren Prismenring 166 drehbar aufeinanderhalten, aber dabei nicht die gegenseitige Drehung der beiden Ringe behindern, die notwendig ist, um die gewünschten Teilstriche auf den Ringen aufeinander auszurichten, und ebensowenig behindern die Magnete die gemeinsame Drehung der aufeinander ausgerichteten Prismenringe bezüglich des Grundteils 1o, die notwendig ist, um das Prisma auf den gewünschten Meridian zu orientieren.

- Patentansprüche 509824/0322

Claims

Patentansprüche

· Vorrichtung zur Herstellung einer Einheit aus einem Linsentragkörper und einem Linsenrohling für den Schleif- und Poliervorgang, insbesondere bei der Fertigung prismatischer Linsen, mit einem Grundteil und von diesen abgestützten Pingen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe einen unteren keilförmigen Prismenring (7o;166) und einen oberen keilförmigen Prismenring (1o2;17o) umfassen, von denen der untere Prismenring in axialer Ausrichtung auf das und in drehbarer Berührung mit dem Grundteil (1o) gehalten wird und bezüglich des oberen Prismenrings durch Drehung um seine Achse justierbar ist, daß die Prismenringe mit bezüglich der Achse des unteren Prismenrings geneigten Flächen aufeinander aufliegen, daß Markierungen (126, 128) auf den Ringen zur Auswahl der Prismizität der zu fertigenden Linse durch Verdrehen der Ringe gegeneinander vorgesehen sind, daß weitere Markierungen (132) auf dem Grundteil (1o) zur Auswahl der Lage der Prismenachse durch Drehen der Prismenringe bezüglich des Grundteils vorgesehen sind,daß die Prismenringe und das Grundteil einen offenen, von einem ringförmigen Rand begrenzten Formhohlraum (120) definieren, wobei der Formhohlraum so eingerichtet ist, daß darin ein Linsentragkörper (142) ausgebildet werden kann, wenn sein Begrenzungsrand eine den Formhohlraum verschließende Fläche eines zu bearbeitenden Linsenrohlings (122) aufnimmt, und daß eine Einrichtun-T zum Zuführen von geschmolzenem Metall in den Fromhohlraum vorgesehen ist, um so den Linsentragkörper im Formhohlraum zu gießen und dabei den Linsentragkörper

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mit dem Linsenrohling unter einer bestimmten Prismizität und einer bestimmten meridionalen Orientierung zu verbinden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Linsenrohling (122) mit die optische Achse und die Zylinderachse angebenden Markierungen versehen ist, und daß das Grundteil (1o) eine Einrichtung zur Ausrichtung des Linsenrohlings (122) bezüglich des Grundteils aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundteil (1o) eine Einrichtung zum Entfernen des Linsentragliörpors (1 42/ aus dem Formhohlraum (12o) aufweist, die einen in Richtung der Achse des unteren Prismenrings (7o) hin- und herführbaren Kolben (18) umfaßt.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, äaß der obere Prisnenring (1o2) und der untere Prismenring (7o) durch einen C-förmigen Haltering (114) in drehbarer Berührung gehalten werden, und daß eine Einrichtung zur Befestigung des Halterings am unteren Prismenring vorgesehen ist, wobei der obere Prismenring drehbar zwischen dem unteren Prismenring und dem Haltering gehalten ist.
5. Vorrichtung nach einem det Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Prismenring (166) und der obere Prismenring (17o) durch eine Anzahl von auf einem der Prismenrincre angeordnetem Permanentmagneten (16o) gegeneinander verdrehbar in Berührung gehalten werden, wobei der nicht mit den Magneten versehene Ring aus magnetischem Werkstoff hergestellt ist.

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6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Prismenring (7o;166) durch eine J-förmige Klammer (66) mit dem Grundteil (1o), bezüglich diesem drehbar, in Berührung gehalten wird, wobei das innere Ende der Klammer in einer im unteren Prismenring vorgesehenen Ringnut (76) aufgenommen wird.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Linsenrohling gegen seine Auflagefläche drückende Einrichtung vorgesehen ist.

6. Dezember 1974/958 d

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