DE3121490C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Form zur Herstellung mindestens eines Teiles eines Formwerkzeugs zum Gießen von Mehrstärken-Brillengläsern nach dem Gattungsbegriff von Anspruch 1.

Bei den Verfahren zur Herstellung der herkömmlichen Glasgießformen, die zur Produktion von mit Kanten bzw. Stufen versehenen Mehrstärken-Brillengläsern verwendet werden, ist es jeweils notwendig, die Gießform entweder aus einem Glasstück durch materialabhebende Bearbeitung herzustellen oder ein oder mehrere Glasteile zusammen- oder auf eine vorgefertigte Gießoberfläche eines Haupt­ gießformteiles aufzuschmelzen. Ein Verfahren dieser Art ist Gegenstand der US-Patentschrift 31 09 696. Dieses Verfahren ist mit erheblichen Nachteilen behaftet. Neben dem großen Arbeitsaufwand und den hohen Kosten für die Herstellung ergeben sich bei den mit Stufen versehenen Glasformen Schwierigkeiten aufgrund der Bruchgefahr sowie anderer mechanischer Nachteile, wel­ che bei einem anderen Material wie Kunststoff nicht auftreten würden.

Gießformen aus Kunststoff, die von einer einzigen Va­ terform hergestellt sind, haben den Vorteil, daß sie formgenau und kostengünstig reproduzierbar sind, falls dies notwendig wird.

Vaterformen, welche man für die Herstellung derartiger Gießformteile aus Kunststoff benötigt, waren bislang jedoch sehr kostenspielig sowie mühevoll und schwierig herzustellen. Es entstanden hier die gleichen Probleme und Einschränkungen, die man bei der Herstellung von Gießformen aus Glas festgestellt hatte. So erwies es sich beispielsweise als sehr schwierig, die bei Mehr­ stärken- d. h. Multifokalbrillengläsern notwendigen Stufen mit exakten Kanten und dem gewünschten Finish der Oberfläche herzustellen. Darüber hinaus benötigte man eine ganz erhebliche Anzahl von derartigen Haupt- bzw. Vaterformen, um eine annehmbare Auswahl von Brech­ kraftkombinationen für Nah- und Fernteil bereitzustel­ len. Für sechs verschiedene Krümmungen der Fernsicht­ zone mit zwölf Möglichkeiten für den Nahsichtbereich benötigt man bereits 72 derartiger For­ men, wobei Trifokal-Kombinationen noch nicht einbegrif­ fen sind. Die herkömmlichen Techniken zur Herstellung von Gieß- oder Preßformen erlauben es darüber hinaus auch nicht im Mittelpunkt der Form die Kantenhöhe der Stufe auf Null zu reduzieren.

Mit der vorliegenden Erfindung soll die Herstellung von gegossenen Mehrstärken-Brillengläsern verein­ facht werden. Der Erfindung liegt speziell die Aufgabe zugrunde, Formen zu entwickeln, mit denen einfach und kostengünstig Teile von Giefformen für verschiedene Mehrstärken-Brillengläser herstellbar sind, so daß eine große Lagerhaltung nicht mehr er­ forderlich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 aufge­ führten Merkmale gelöst.

Der Gegenstand der Erfindung ermöglicht das Herstellen multifokaler Gießformteile und damit auch gegossene Linsen mit einem Design, das bisher herstellungstechnisch als unpraktisch, wenn nicht unmöglich, angesehen wurde. So lassen sich beispielsweise Mehrstärken-Brillen­ gläser mit einer in der Mitte der Gießform ver­ schwindenden Stufe herstellen.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Formoberfläche einer der Formhälften der Form wird aus nebeneinander angeordneter Formstücken auf­ gebaut, von denen jedes mittels einer Präzisionsoberflä­ chenbearbeitung eine bestimmte Krümmung und eine Ober­ flächenstruktur erhalten hat, die den verschiedenen Oberflächenbereichen des Mehrstärken-Brillenglases entspricht, das unter Verwendung der mit der Form hergestellter Kunststoff-Gießformteile ge­ gossen werden soll.

Die verschiedenen Formstücke werden geeignet aus­ gewählt, seitlich aneinandergesetzt und mitein­ ander verbunden. Von dieser zusammengesetzten An­ ordnung werden anschließend durch Preßverformung die erwünschten Kunststoff-Gießformteile gewonnen. Durch eine sorgfältige Auswahl der Formstücke lassen sich große Zahlen von Multifokal-Oberflächen- Kombinationen bei minimaler Form-Lagerhaltung und minimalem Aufwand schaffen. Aufgrund der vorteil­ haften mechanischen Positionierung der einzelnen Formstücke läßt sich auch die Stufenhöhe bei den Mehrstärken-Brillengläsern in einfacher Weise justieren und, falls dies erwünscht ist, im Linsenmittelpunkt auf den Wert Null herabsetzen.

Die Zeichnungen bevorzugter Ausführungs­ formen dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine Gießform zur Her­ stellung von Brillengläsern, in der ein Teil verwendet wird, daß mit der Form gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.

Fig. 2 zeigt im Querschnitt die erfindungsgemäße Form, mit der Formwerkzeugteile für eine Gießform für die Brillenglasherstellung gefertigt werden.

Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht der Form von Fig. 2 in Richtung der dort mit 3-3 wieder­ gegebenen Pfeile.

Fig. 4 zeigt im Querschnit eine weitere Aus­ führungsform von einer Form.

Fig. 5 zeigt eine Vorderansicht der in Fig. 4 ge­ zeigten Form.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt von einer weiteren Ausführungsform der Form.

Fig. 7 zeigt eine Vorderansicht der in Fig. 6 dargestellten Form.

In Fig. 1 ist eine Gießform 10 zur Herstellung eines Mehrstärken-Brillenglases dargestellt. Die Gießform 10 enthält den üblicherweise verwendeten nachgiebigen Dichtungsring 12, der Formteile 14 und 16 haltert, zwischen welche ein Polymerisat 18 eingespritzt wird, um auf diese Weise einen Formkörper in der Gestalt der erwünschten Linse zu gießen und auszuhärten, welcher einander entgegengesetzte Oberflächen 20 und 22 aufweist, die den Oberflächen 24 und 26 der Form­ teile 14 und 16 entsprechen.

Es versteht sich, daß die Bauelemente der Gießform 10 auf die verschiedensten Arten zusammengeklemmt werden, um ein Auslaufen des Polymerisats 18 vor und während dessen Erhärtung zu vermeiden. Die Anordnung wird in einen auf geringe Temperatur aufgeheizten Ofen (beispielsweise 40°-65°C) eingebracht und dort über eine Zeitdauer gehalten, die notwendig ist, um das Polymerisat 18 zumindest teilweise auszuhärten (beispielsweise 10-20 Stunden).

Sobald das Polymerisat 18 endgültig oder zumindest teilweise ausgehärtet ist, wird die gegossene Linse L aus der Gießform 10 herausgenommen, wozu deren Teile 12, 14 und 16 auseinandergenommen werden. Nötigenfalls kann ein endgültiges Aushärten der Linse L unabhängig von der Gießform in einen geeignet geheizten Ofen bewirkt werden.

Das Material für die Linse kann Allyldiglycolcarbonat sein, das unter dem Warenzeichen CR-39 allgemein be­ kannt ist.

Das Formteil 14 der Gießform 10 kann in herkömmlicher Weise aus Glas, Metall oder Kunststoff gebildet sein, während das Formteil 16 mit der Form 28 nach der Erfindung aus Kunststoff (z. B. Polyamid) gefertigt wird.

Hierzu wird das Formteil 16 in der Form 28, bei­ spielsweise mittels eines Spritzgußverfahrens her­ gestellt. Die Form 28 wird bei der Darstellung von Fig. 2 auf einen Spritzgußkopf 30 montiert. Die Formhälften 32, 38, 50 sowie Halterungshülsen 34 und 36 begrenzen den Formhohlraum 38, wenn die Spritz­ gußform, wie dargestellt, geschlossen ist.

Die Bauelemente 40 und 42 der Spritzgußform können längs der Linie 3-3 voneinander getrennt werden, um die im Formhohlraum 38 geformten Gegenstände her­ auszunehmen.

Auf den Spritzgußkopf 30, der einen Spritzein­ laß 44 aufweist, braucht im folgenden nicht näher eingegangen werden.

Die Form 28 ist jedoch speziell ausgebildet, so daß eine positive, d. h. konvex gekrümmte Formoberfläche 46 entsteht, an der eine negativ, d. h. konkav gekrümm­ te Fläche des Formteils 16 in dem Formhohlraum 38 derart gebildet wird, daß diese ihrerseits eine positiv, d. h. konvex gekrümmte Fläche 22 der in Fig. 1 gezeigten gegossenen Linse herstellt. Die Gestalt der Oberfläche 22 der Linse L entspricht somit der Gestalt der Formoberfläche 46 der Form 28.

Die Form 28 ist so konstruiert, daß mit ihr Linsen mit unterschiedlicher Oberflächenkrümmung mit einer stufenartigen Trennung zwischen diesen, welche eine saubere, scharfe und ununterbrochene Kanten­ kontur aufweise, in einfacher Weise gegossen werden können. Derartige Linsen werden als Multifokal- Linsen bezeichnet. Bei zwei unterschiedlichen Krümmungen werden sie als Zweistärken-Brillengläser bzw. Bifokal-Linsen bezeichnet. In einer anderen Ausgestaltung können sie drei einander angrenzende Zonen unterschiedlicher Krümmung aufweisen, wobei in diesem Falle Dreistärken-Brillengläser bzw. Trifokal-Linsen entstehen. Die verschiedenen Zonen können unterschiedliche Größen, Anordnungen und Verläufe aufweisen, wie aus der folgenden ausführ­ lichen Beschreibung der Fig. 2 bis 7 hervorgeht.

In den Fig. 2 und 3 ist eine Form 28 gezeigt, die zwei Formstücke 48 und 50 aufweist und dazu dient, ein Formteil zum Herstellen einer Bifokal- Linse zu erzeuge. Die bifokale Oberfläche enthält eine stufen- bzw. kantenförmige Unterteilungs­ linie, welche von einer Stufe 52 gebildet ist, die sich quer über die Formoberfläche 46 erstreckt.

Die Stufe 52 weist scharf und exakt ausgebildete Kanten auf, was darauf zurückzuführen ist, daß die beiden Formstücken 48 und 50 getrennt einer spanabheben­ den Verarbeitung und einer Oberflächenfeinbehandlung unterzogen werden und erst anschließend endgültig nebeneinander gestellt sind. Da das Formstück 50 einen Formoberflächenbereich hat, dessen Krümmungsradius kleiner ist als der Krümmungsradius des angrenzenden Formoberflächenbereichs des Formstücks 48, ent­ steht die Stufe 52. Die Stufe 52 kann eine erwünschte Höhe erhalten einschließlich der Höhe 0 oder an­ nähernd 0 am Mittelpunkt, indem man die Formstücke 48 und 50 längs ihrer Verbindungslinie bzw. Fläche 54 verschiebt und selektiv gegenüber einer Grundplatte 56 unterlegt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Die Formstücke 48 und 50 der Form 28 werden mitein­ ander und mit der Grundplatte 56 verschraubt, bei­ spielsweise gemäß der Darstellung von Fig. 2, wobei zwischen der Grundplatte 56 und die Formstücke Ausgleichsscheiben 58 und 60 eingeführt sind. Diese können jeweils aus einem Stück eines herkömmlichen Unterlagmaterials von geeigneter Dicke bestehen oder sie können auch aus mehreren Schichten eines derartigen Materials zusammengesetzt sein, bis die erwünschte Dicke erzielt ist.

Die Grundplatte 56 ist mit dem Abschnitt 40 des Spritzgußkopfes 30 mittels eines Bolzens 62 ver­ bunden. Die Gegenform 32 ist an dem Bauelement 42 mittels eines Bolzens 64 verbunden.

Sobald der Spritzvorgang für die Herstellung des Gießformteils 16 beendet ist, werden die Form­ hälften auseinandergenommen, so daß das Gießform­ teil 16 herausgenommen und seiner Verwendung in der Gießform 10 zugeführt werden kann.

Das Formstück 48 oder das Formstück 50 oder auch beide Formstücke können gegen andere Formstücke ausgetauscht werden, welche anders gekrümmte Form­ oberflächenbereiche aufweisen. Auf diese Weise können verschiedene Kombinationen von mit einer Stufe bzw. Kante versehenen multifokalen Formoberflächen an den Gieß-Formteilen 16 gebildet werden, welche mit den verschiedenen, so gebildeten Formen erzeugt werden.

Bei allen Kombinationen von Formstücken 48 und 50 sind die Formoberflächen und die Fläche 54 mit einer Oberflächenstruktur zu versehen, die mindestens so gut oder bessert sind als die Finish der Oberflächen, welche die letztlich mit Hilfe der Gießformteile gegossenen Brillengläser aufweisen sollen. Falls es erwünscht ist, gegossene Brillengläser herzu­ stellen, bei denen die Stufen zum Zwecke einer Reflexionsverringerung eine texturierte Oberfläche aufweisen, kann die entsprechende Texturierung an der Oberfläche des Formstücks 48 angebracht sein, welche benachbart zum Formstück 50 ist. Es sei des weiteren erwähnt, daß die Fläche 54, längs der die Formstücke 48 und 50 aneinander anliegen, einen Neigungswinkel R von etwa 5° gegenüber der Mittel­ achse der Form 28 aufweist, damit die Stufe 52 etwas zurückspringt, um eine Herausnahme des fertigen Gießformteils 16 zu vereinfachen und die Gefahr zu verringern, daß die die Stufe begrenzenden Kan­ ten des Gießformteils 16 beschädigt werden.

Die Form 28 a kann, nach den Fig. 4 und 5, auch drei miteinander verschraubte Formstücke 66, 68 und 70 aufweisen, die eine Formoberfläche 46 a erzeu­ gen, welche der erwünschten Vorderseitenfläche einer mit Stufen versehenen Trifokallinse entspricht, welche durch Gießen mit einem Gießformteil erzeugt wird, das mit der Formoberfläche 46 a gebildet wird. Jedes der Formstücke 66, 68 und 70 hat bezüglich seiner als Formoberflächenbereich wirkenden Oberfläche eine unterschiedliche Krümmung, wobei beispiels­ weise der Oberflächenbereich des Formstücks 66 den größten Radius, der Oberflächenbereich 70 den kleinsten Radius und der Oberflächenbereich 68 einen mittleren Krümmungsradius aufweisen.

Die miteinander verschraubten Formstücke 66, 68 und 70 sind mit einer Grundplatte 56 a verschraubt und einzeln von Unterlegstücken 71, 72 und 74 unterlegt, so daß Stufen 76 und 78 mit der jeweils erwünschten Höhe entstehen. Es versteht sich, daß eine der bei­ den Stufen 76 und 78 oder auch beide Stufen an ihren Mittelpunkt nahezu oder vollständig zum Verschwinden gebracht werden können, d. h., daß dort die Höhe Null beträgt, wenn dies erwünscht ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Form zeigen die Fig. 6 und 7. Die in diesen Figuren dargestellte Form 28 b dient zur Herstellung von Gießformteilen 16, von denen Brillengläser mit einer Gestalt gemäß der Formoberfläche 46 b herstellbar sind. Diese Form von Brillengläsern wird allgemein als Trifokalglas mit gerader Oberseite bezeichnet.

Die Form 28 b mit der Grundplatte 56 b enthält ein Hauptformstück 80, das eine Bohrung 82 aufweist, in welcher eine Anordnung aus nebeneinander ge­ setzten Formstücken 84 und 86 eingefügt und mittels Schrauben 88 verankert wird.

Die erwünschte Höhe der Stufen 94 und 96 wird durch Unterlegblättchen 90 und 92 eingestellt. Die Stufen 94 und 96 verlaufen in einem Winkel zur nicht dargestellten Längsmittelachse, so daß sie ab­ geschrägt sind.

Selbstverständlich kann auch ein einzelnes Formstück anstelle der Anordnung aus den Formstücken 84 und 86 verwendet werden, so daß die Konfiguration eines bi­ fokalen Brillenglases mit flacher Oberkante in der Form 28 b gebildet wird.

Die Formstücke 48, 50, 66, 68, 70, 80, 84, 86 werden aus korrosionsfestem Stahl gebildet. Die Herstellung der Gieß-Formstücke 16 mit Hilfe der Formen 28, 28 a und 28 b erfolgt durch Spritzgießen. Ein sich eignen­ des Material für das Spritzgießen ist Polyamid, das unter dem Warenzeichen Trogamid verkauft wird.

Die hier verwendeten Bezeichnungen "Linsen" und "Brillengläser" beinhalten dieselben in halb­ fertigem und fertigem Zustand. Es sind darunter auch sogannte Rohgläser zu verstehen, wobei es nicht darauf ankommt, ob eine oder ob beide Seiten fertig bearbeitet sind oder ob die Kanten bereits facettiert sind oder nicht.

Claims (9)

1. Form zur Herstellung mindestens eines Teils (16) eines Formwerkzeugs zum Gießen von Mehrstärken-Brillen­ gläsern aus Kunststoff, wobei dieser Teil des Formwerk­ zeugs eine Formfläche (22, 26) aufweist, die zumindest eine Kante oder eine Stufe aufweist, die Oberflächenbe­ reiche (22, 26) mit verschiedenen Krümmungen begrenzt, entsprechend den Oberflächen der verschiedenen Betrach­ tungszonen des Mehrstärken-Brillenglases (L), da­ durch gekennzeichnet, daß zwei Formhälften vorgesehen sind, von denen die eine dicht aneinander angeordnete Formstücke (48, 50; 66, 68, 70) aufweist, welche die aneinander angrenzenden gekrümmten Oberflächenbereiche (22, 26) aufweisen, die zusammen eine Formfläche (46, 46 a) festlegen, wobei die Krüm­ mungsgradien für die Oberflächenbereiche der Formstücke (48, 50; 66, 68, 70) unterschiedlich sind, so daß die Kante oder die Stufe (52; 76, 78) entsteht, die sich zumindest teilweise über die Formfläche (46, 46 a) er­ streckt und daß die beiden Formstücke (48, 50; 66, 68, 70) an einer Grundplatte (56) befestigt sind und daß zwischen den Formstücken und der Grundplatte Unterlege­ mittel (58, 60) vorgesehen sind, damit die Höhe der Kante (52; 76, 78) oder Stufe einstellbar ist.

2. Form nach Anspruch 1, gekennzeich­ net durch ein weiteres Formstück (68), das ebenfalls an der Grundplatte befestigt ist und wobei zwischen der Grundplatte (56) und dem Formstück (68) ebenfalls ein Unterlegemittel (72) vorgesehen ist.

3. Form nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstücke zur Erzielung einer dichten Anlage aneinander an den einan­ der gegenüberstehenden Flächen (52, 54) eben ausgebil­ det sind.

4. Form nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Oberflächenbeschaf­ fenheit der Formfläche der gewünschten Oberfläche der Mehrstärken-Brillengläser entspricht.

5. Form nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Stufe einen spitzen Winkel (R) mit einer Mittelachse (X) der durch die einander gegenüberstehen­ den Formstücke (48, 50) gebildeten Anordnung ein­ schließt.

6. Form nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jede Stufe einen spitzen Winkel mit der Mittelachse der durch die einan­ der gegenüberstehenden Formstücke (66, 68, 70) gebilde­ ten Anordnung einschließt.

7. Form nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das eine Formstück (46 b) eine durchgehende Bohrung (82) aufweist, welche ihre gekrümmte Formfläche durchsetzt und daß das zweite Formstück (84, 86) eng passend in die Bohrung (82) eingesetzt ist.

8. Form nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das zweite Formstück selbst aus zwei einander gegenüberstehend angeordneten Elementen (84, 86) besteht, welche aneinander angren­ zende gekrümmt verlaufende Oberflächenbereiche aufwei­ sen, deren Krümmungen sich voneinander und von der Krümmung des einen Formstücks (46 b) unterscheiden.

9. Form nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Halte­ rungshülse (34), welche die nebeneinander angeordneten Formstücke (48, 50) und die Grundplatte (56) umgibt, wobei die Preßform mit Halterungshülse an einen Spritz­ gußkopf anpaßbar ist.