DE2721553C3 - Maschine zum Schleifen und Polieren von Werkstücken mit sphärischer Oberfläche, insbesondere von Linsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Schleifen und Polieren von Werkstücken mit sphärischer Oberfläche, insbesondere von Linsen, mit einem Maschinengestell, einem von diesem getragenen Werkzeug, einem am Maschinengestell geführten Schlitten, einer auf dem Schlitten um eine horizontale Achse schwenkbaren und bezüglich ihrer Amplitude verstellbaren Schwinge mit einer an ihr gelagerten und senkrecht zur Achse der Schwinge verlaufenden Werkstückspindel und mit einem die Schwinge antreibenden Kurbelgetriebe.

Nach der US-Patentschrift 13 43 522 ist bereits eine Maschine zum Bearbeiten von Linsen vorstehender Gattung bekannt, die mit einer hinsichtlich ihrer .Schwingungsamplitude einstellbaren Schwinge ausgerüstet ist. Um bei dieser bekannten Maschine eine stufenlose Einstellung der Schwingungsamplitude der die Werkzeugspindel tragenden Schwinge vornehmen zu können, hat man einen Kurbeltrieb vorgesehen, auf dessen Kurbelscheibe eine radial gerichtete Gewindespindel angeordnet ist, welche eine mit einem Kurbelzapfen versehene Spindelmutter trägt. Am Kurbelzapfen greift eine Koppelstange an, die anderenends an der hin- und herzubewegenden Schwinge angelenkt ist. Das Einstellen der auf der Gewindespindel der Kurbelscheibe angeordneten Mutter und damit des Kurbelzapfens zum Zwecke der Veränderung des Übersetzungsverhältnisses kann jedoch immer nur bei stillstehender Maschine erfolgen, was notwendigerweise jedesmal eine Unterbrechung des Betriebes der Maschine mit entsprechenden unproduktiven Nebenzeiten zur Folge hat.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Maschine der eingangs näher umschriebenen Gattung im Hinblick auf eine einfachere und zeitsparendere Bedienbarkeit insbesondere hinsichtlich Einstellung der Schwingungsamplitude der die Werkzeugspindel tragenden Schwinge weiterzubilden.

Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß die Anordnung eines am Schlitten der Maschine angelenkten Schwenkhebels vorgeschlagen, der einen in seiner Längsrichtung motorisch verstellbaren Gelenkzapfen trägt, wobei am freien Ende des Schwenkhebels die Pleuelstange des Kurbelgetriebes und an dem Gelenkzapfen eine Koppelstange angreift, die mit ihrem anderen Ende an der Schwinge angelenkt ist

Auf diese Weise kann eine Stelleinrichtung erzielt werden, die die Anwendung eines motorischen Antriebs zum Verstellen des die Schwingenamplitude bestimmenden Übersetzungsverhältnisses ermöglicht, woraus sich wiederum ergibt, daß sowohl bei stehender als auch bei laufender Maschine exakt reproduzierbare Einstellvorgänge nach vorgegebenen Werten vorgenommen werden körinen. Dies ermöglicht es, selbst Personen, welche mit Linsenbearbeitungsmaschinen wenig oder überhaupt keine Erfahrung haben, schon nach kurzer Einarbeitungszeit mit der Bedienung einer solchen Maschine zu betrauen.

In vorteilhafter Weiterbildung wird zum Zwecke

einer konstruktiv einfachen Ausgestaltung der Sielleinrichtung erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zum Verstellen des Gelenkzapfens eine am Schwenkhebel gelagerte Gewindespindel vorgesehen ist, die in eine den Gelenkzapfen tragende Mutter eingreift. Diese Art der Anordnung eines Gelenkzapfens in Verbindung mit dem motorischen Antrieb zeichnet sich insbesondere durch die Möglichkeit einer problemlosen Einstellung ebenso wie durch eine sichere Beibehaltung des dem eingegebenen Vorgabewert adäquaten Hebel- bzw. Übersetzungsverhältnisses für den Schwingenantrieb aus.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben und in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt

F i g. 1 eine Gesamtansicht der Maschine zum •»ο Bearbeiten von Werkstücken mit sphärischer Oberfläche in perspektivischer "Darstellung,

Fig.2 den auf einem im Maschinengestell beweglich geführten Schlitten angeordneten Schwingenantrieb der Maschine mit strichpunktierten Linien angers deutet und

F i g. 3 die Ansicht in Richtung des Pfeils ζ in F i g. 2. In Fig. 1 ist mit 1 das Gestell einer Maschine zum Schleifen und Polieren von Brillengläsern mit sphärischer Oberfläche, mit 2 die rotierende Werkstückspindel und mit 3 ein für die Aufnahme mehrerer Werkstücke 4 bzw. Preßlinge geeigneter Träger bezeichnet. In üblicher Weise ist die Werkstückspindel 2 hierbei in einer am Maschinengestell 1 ausgebildeten Wanne la angeordnet, die dazu dient, die der Arbeitsstation A vermittels einer nicht weiter veranschaulichten Einrichtung zugeführte Polier- bzw. Kühlflüssigkeit aufzufangen. Wie aus F i g. 1 ferner ersichtlich, ist zur Werkstückspindel 2 axial ausgerichtet ein als Druckpinole ausgeführter Werkzeughalter 5 vorgesehen. Dieser ist in einer pneumatischen Kolbenzylindereinheit 6 axial verstellbar geführt und wirkt unter axialem Federdruck stehend, mit seinem unteren Ende auf das Werkzeug 7 ein, das seinerseits auf dem bzw. den zu bearbeitenden Werkstücken 4 aufliegt. Die Kolbenzylindereinheit 6 ist von einem Tragarm 8 gehalten, der an einer Schwinge 9 befestigt ist. Die Schwinge 9 sitzt, wie aus Fig. 2 ersichtlich, auf einer horizontal verlaufenden Achse 10. Um diese führt die Schwinge

während des Arbeitsprozesses oszillierende Bewegungen aus, wodurch die Relativlage des auf den Werkstücken 4 aufliegenden Werkszeugs 7 stetig verändert wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in Fig.2 der Werkzeughalter 5 ebenso wie die Werk-Stückspindel 2 seitlich versetzt zur Schwinge 9 dargestellt, und der Tragarm 8 lediglich durch zwei strichpunktierte Linien mit entsprechenden Anschlußpunkten Bund C bzw. ß'und Cangedeutet.

Die Achse 10 der Schwinge 9 sitzt auf einem Schütten 11, der, in Fig.2 jedoch lediglich mit strichpunktierten Linien angedeutet, vermittels Gleit- oder Rollenführungen 12 gegenüber dem Maschinengestell 1 höhenbeweglich verstellbar angeordnet ist Dies ist notwendig, um die Achse 10 höhenmäßig auf den Mittelpunkt Mdes Krümmungsradius rdes jeweiligen beim Arbeitsprozeß zum Einsatz kommenden, kugelförmig ausgebildeten Werkstückträgers 3 einstellen zu können.

Zum Antrieb der Schwinge 9 ist ein Kurbelgetriebe 14, 15, 16 vorgesehen, bestehend aus einem Getriebemotor 13, einer auf der Ausgangswelle des Getriebemotors 13 sitzenden Kurbelscheibe 14 sowie einer am Kurbelzapfen 15 der Kurbelscheibe 14 angelenkten Pleuelstange 16. Anderenends greift die Pleuelstange 16 am frei beweglichen Ende eines Schwenkhebels 17 an, der auf dem Zapfen 18 eines auf dem Schlitten 11 angeordneten Lagerbocks 19 drehbeweglich gelagert ist. Der Hebel 17 gehört einer der Veränderung der Schwingungsamplitude dienenden Stelleinrichtung an, deren weitere Bestandteile eine am Hebel 17 drehbar gelagerte Gewindespindel 20, eine Spindelmutter 21 mit Gelenkzapfen 21a, ein dem Antrieb der Spindel 20 dienender Getriebemotor 22 sowie eine mit dem Gelenkzapfen 21a einenends gelenkig verbundene Koppelstange 23 sind. Letztere greift anderenends an einem auf der Achse 10 drehbeweglich gelagerten Hebelarm 24 an. Zwischen dieser Art eines Viergelenkgetriebes ausgebildeten Stelleinrichtung besteht eine formschlüssige Verbindung mit der Schwinge 9, wozu auf einer fest mit dem Hebelarm 24 der Schwinge 9 verbundenen Tragplatte 26 ein Getriebemotor 27 aufgesetzt ist, dessen Ausgangswelle 28a vorzugsweise als Schneckenwelle ausgeführt, mit einer entsprechenden, an der Schwinge 9 ausgebildeten Verzahnung 9a in Eingriff steht. Während mit Hilfe dieses Schneckentriebs 9a, 28a eine Veränderung der Grundeinstellung der Schwinge 9, d. h. eine Veränderung der relativen Winkeleinstel'age derselben gegenüber der Werkstückspindel 2 vorgenommen werden kann, dient die vorbeschriebene Stelleinrichtung der Festlegung der die Schwingungsamplitude der Schwinge 9 bestimmenden Hebel- bzw. Übersetzungsverhältnisse bzw. des wirksamen Angriffspunktes der Koppelstange 23 an der Gewindespindel 20. Zwischen Schwinge 9 und Stelleinrichtung besteht noch eine gewisse funktionale Abhängigkeit insofern, als mit jeder Veränderung des Hebelverhältnisses, d. h. Verringerung oder Vergrößerung des Hebelarms a eine, (wenn auch geringfügige) Veränderung der bisherigen Mittelage tier Schwinge 9 einhergeht, in die letztere mit Hilfe des motorisch antreibbaren Schneckentr.t > 9a, 28a wieder zurückführbar ist.

Die Anzeige der mit dem Schneckentrieb 9a, 28a erzielbaren relativen Einstellage der Schwinge 9 zum Hebelarm 24 kann mit Hilfe eines an der Schwinge 9 befestigten Zeigers 30 erfolgen, der einer Skala 31a zugeordnet ist, welche ihrerseits auf einer fest mit dem Hebelarm 24 verbundenen Platte 31 vorgesehen ist. Mit Hilfe eines an der Platte 31 ausgebildeten weiteren Zeigers 32, der aufgrund der formschlüssigen Verbindung von Hebelarm 24 und Schwinge 9 durch den Schneckentrieb 9a, 28a immer an den Oszillationsbewegungen der Schwinge 9 beteiligt ist, kann die Schwingungsamplitude der Schwinge 9 für die Bedienungsperson an einer dem Zeiger 32 zugeordneten Skala 34a sichtbar gemacht und damit die Bedienung der Maschine erheblich vereinfacht werden. Die in Winkelgrade aufgeteilte Skala 34a ist hierbei auf eine am Schlitten 11 befestigte Platte 34 aufgebracht

Zur Höheneinstellung des Schlittens Il ist eine vermittels Getriebemotor 36 antreibbare Stellspindel 37 vorgesehen. Diese greift in eine mit entsprechendem Gewinde versehene Mutter 38 ein, die ihrerseits am Schlitten 11 befestigt ist Zur Anzeige der Höheneinstellage des Schlittens 11 kann ein dem Maschinengestell 1 fest zugeordneter Längenmaßstab 40 vorgesehen sein, an dem die Einstellbewegung bzw. erreichte Einstellage mit Hilfe einer am Maschinengestell 1 angeordneten Strichmarke 41 ablesbar ist.

Wie insbesondere aus F i g. 1 erkennbar, ist mittels einer Stütze 43 nahe der vorbeschriebenen Skalenanordnungen ein mit einem Tableau ausgestatteter Steuerkasten 44 angeordnet, der die wichtigsten, für die Bedienung der Maschine notwendigen Schaltköpfe aufweist. So sind zum Zwecke der Einstellung des sogenannten Radienbereichs zwei alternativ betätigbare Schaltköpfe 45a und 45b vorgesehen, bei deren Betätigung der Getriebemotor 36 in Gang gesetzt wird. Je nach Betätigung des einen oder anderen Schaltkopfs 45a bzw. 45b führt der Getriebemotor 36 bzw. die von ihm angetriebene Spindel 37 Drehbewegungen in der einen oder anderen Drehrichtung aus. In analoger Weise sind auch die weiteren Schaltköpfe 46a und 460 zu betätigen. Sie dienen der Einstellung der optimalen »Oszillationslage« der Schwinge 9. Wird der eine oder andere Schaltkopf 46a bzw. 46i> betätigt, wird durch den Getriebemotor 27 die Schneckenwelle 28 in der einen oder anderen Drehrichtung angetrieben. Die Einstellung »Oszillationshub« erfolgt ebenfalls durch Betätigung eines der beiden Schaltknöpfe 47a bzw. 476, bei deren Betätigung der Getriebemotor 22 in Gang gesetzt wird. Während durch Betätigung des Schaltkopfes 47a die Spindel 20 in einer Drehrichtung angetrieben wird, die im Ergebnis zu einer Verkleinerung des Hebelarms a führt, wird bei Betätigung des anderen Schaltkopfes 47b die Spindel 20 in der entgegengesetzten Drehrichtung angetrieben, wodurch der Hebelarm a bezogen auf den Abstand des Angriffspunkts der Koppelstange 23 zum Drehpunkt 18 eine Vergrößerung erfährt.

Da die Gewindespindel 20 nach dem in F i g. 2 und 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel seitlich am Lagerbock 19 vorbeigeführt ist, läßt sich im übrigen die Spindelmutter 21 bis an den ortsfesten Drehpunkt 18 des Schwenkhebels 17 heranfahren, so daß die Schwingungsamplitude der Schwinge 9 zwischen Null und einem konstruktiv bedingten Höchswert einstellbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Maschine zum Schleifen und Polieren von Werkstücken mit sphärischer Oberfläche, insbesondere von Linsen, mit einem Maschinengestell, einem von diesem getragenen Werkzeug, einem am Maschinengestell geführten Schlitten, einer auf dem Schlitten um eine horizontale Achse schwenkbaren und bezüglich ihrer Amplitude verstellbaren Schwinge mit einer an ihr gelagerten und senkrecht zur Achse der Schwinge verlaufenden Werkstückspindel und mit einem die Schwinge antreibenden Kurbelgetriebe, gekennzeichnet durch einen am Schlitten (11) angelenkten Schwenkhebel (17), der einen in seiner Längsrichtung motorisch verstellbaren Gelenkzapfen (21a) trägt, wobei am freien Ende des Schwenkhebels (17) die Pleuelstange (16) des Kurbelgetriebes (14 bis 16) und an dem Gelenkzapfen (21a; eine Koppelstange (23) angreift, die mit ihrem anderen Ende an der Schwinge (9) angelenkt ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verstellen des Gelenkzapfens (21a; eine am Schwenkhebel (17) gelagerte Gewindespindel (20) vorgesehen ist, die in eine den Gelenkzapfen (21a;tragende Mutter(21) eingreift.