DE3514414A1

DE3514414A1 - Verfahren und vorrichtung zur randbearbeitung von elastischen, gekruemmten formkoerpern

Info

Publication number: DE3514414A1
Application number: DE19853514414
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. Posch (FH), 8025 Unterhaching
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1985-04-20
Filing date: 1985-04-20
Publication date: 1986-10-23

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Randbearbeitung von
elastischen, gekrümmten Formkörpern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Randbearbeitung von elastischen, gekrümmten Formkörpern, vorzugsweise Kontaktlinsen, bei dem der Formkörper zwischen einem Aufnahmewerkzeug und einem Niederhalter eingespannt und in Rotation versetzt wird, wobei der Rand des Formkörpers vom Aufnahmewerkzeug abhebt und in der abgehobenen Stellung durch an ihn herangeführte Bearbeitungswerkzeuge bearbeitet wird.
Eine Vorrichtung für ein Verfahren dieser Art ist bekannt durch die DE-PS 23 27 583. Dabei muß der Formkörper auf dem Aufnahmewerkzeug zentriert werden, wobei der Niederhalter so ausgebildet ist, daß sich der Rand des Formkörpers hochstelt. Dann wird der Formkörper in Rotation mit ca. 1000 Umdrehungen pro Minute versetzt.
Diese Rotation allein würde nicht zum Hochstellen des Randes des Formkörpers ausreichen. Außerdem ist die Zentrierung des Formkörpers sehr schwierig und aufwendig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die schwierige Zentrierung des Formkörpers auf dem Aufnahmewerkzeug entfallen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Hauptanspruchs bzw. des Anspruchs 10. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen entnehmbar.
Durch die Verwendung des Preßstempels#jedes einzelnen Formkörpers als Aufnahmewerkzeug für die Randbearbeitung wird erreicht, daß der Formkörper nach dem Pressen gar nicht erst vom Werkzeug abgenommen zu werden braucht und daher für die Randbearbeitung auch nicht neu zentriert werden muß. Statt dessen wird der PreB-stempel der Presse entnommen und samt Formkörper paßgerecht in die Randbearbeitunsmaschine eingesetzt. Außerdem wird der Preßstempel samt Formkörper in derart schnelle Rotation versetzt, daß das an sich bekannte Hochbiegen und Versteifen seines Randes zur Randbearbeitung durch die Fliehkraft und nicht mehr durch die Form des Niederhalters bewirkt wird. Somit kann eine Randbearbeitungsmaschine mit einem Niederhalter für die Randbearbeitung beliebiger, mit ihren Preßstempeln in die Maschine eingesetzter Formkörper Verwendung finden.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt im Schnitt die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlichen bzw. zweckmäßigen Maschinen- bzw. Werkzeugteile in ihrer gegenseitigen Zuordnung.
In der Figur ist eine drehbar gelagerte und durch bekannte und übliche und daher nicht gezeigte Antriebsmittel in Rotation versetzbare Spindel mit 1 bezeichnet. Sie wird mit einer Drehzahl von etwa 20.000 bis 30.000 U/min. angetrieben. Zentrisch zu ihrer Drehachse 2 weist die Spindel 1 eine Paßbohrung la auf, nahe deren Grund lb ein diagonal verlaufender Mitnahmestift 3 befestigt ist.
Ein zu bearbeitender elastischer Formkörper 4, vorzugsweise eine weiche Kontaktlinse, weist einen kreisrunden Rand 4a auf und wurde auf einem Preßstempel 5 gepreßt.
Dieser Preßstempel 5 weist einen zur Paßbohrung la paßgerechten Wellenstumpf 5a auf, an dessen freier Stirnseite ein diagonaler Schlitz 5b vorgesehen ist, dessen Tiefe größer ist als der Abstand der höchsten Stelle des Mitnahmestiftes 3 vom Grund der Paßbohrung la und dessen Breite geringfügig größer ist als der Durchmesser des Mitnahmestiftes 3. Nach dem Pressen des Formkörpers 4 wird dieser zusammen mit seinem Preßstempel 5 und somit ohne von diesem abgenommen und dezentriert zu werden vom Preßwerkzeug entnommen. Dann wird der Preßstempel 5 samt dem auf ihm zentriert verbleibenden Formkörper 4 in die Spindel 1 zentriert und gegen Verdrehung gesichert eingesetzt. Die Zentrierung erfolgt dabei durch den Paßsatz von Wellenstumpf 5a und Paßbohrung la, die verdrehungssichere Mitnahme des Preßstempels 5 durch den den diagonalen Mitnahmestift 3 übergreifenden Schlitz 5b. Dann wird ein koaxial zur Spindel 1 und zusammen mit ihr mit der gleichen Geschwindigkeit antreibbarer Niederhalter 6 gegen den Formkörper 4 gefahren. An seiner am Formkörper 4 anliegenden Stirnseite trägt er eine geeignete Kunststoffauflage 7, damit der Formkörper 4 nicht verkratzt werden kann.
Wird nun die Spindel 1 zusammen mit dem Preßstempel 5, dem Formkörper 4 und dem Niederhalter 6, 7 in schnelle Rotation versetzt, so hebt sich der Rand 4a des Formkörpers 4 unter der Wirkung der Fliehkraft vom Preßstempel 5 ab und gelangt in die strichpunktiert gezeichnete Stellung 4a. Durch die Verspannung, die der Rand 4a dabei infolge der Fliehkraft erfährt, wird er so steif, daß er trotz der Elastizität des Materials mit üblichen Schleif- und Polierwerkzeugen 8, 9 bearbeitet werden kann. Dabei wäre es grundsätzlich möglich, zuerst das sich ebenfalls schnell drehende, jedoch mit entgegengesetztem Drehsinn laufende Schleifwerkzeug 8 an den Linsenrand 4a in an sich bekannter und daher nicht gezeigter Weise hinzufahren und dann in gleicher Weise das Polierwerkzeug 9 an den Rand 4a heranzubringen. Es ist aber günstiger, wenn das Schleif- und das Polierwerkzeug 8 bzw. 9 gleichzeitig am Rand 4a' diametral zueinander angreifen. Damit das Schleif- und das Polierwerkzeug 8 bzw. 9 das Einsetzen des Preßstempels 5 in die Spindel 1 nicht behindern, ist es zweckmäßig, daß beide Werkzeuge nicht nur radial von außen entsprechend den Pfeilen 11, 12 an den zu bearbeitenden Rand 4a hin- und wieder weggeführt werden, sondern auch nach oben oder unten entsprechend den Pfeilen 13, 14 aus dem zum Wechseln der Preßstempel 5 notwendigen Arbeitsbereich wegfahrbar sind.
Je nach dem für die Herstellung der Formkörper 4 verwendeten Material kann die Haftung des Formkörpers 4 am Preßstempel 5 sehr stark sein. Dann kann es vorkommen, daß die bei der Rotation der Spindel 1 entstehende Fliehkraft allein nicht ausreicht, um den Formkörper 4 bzw. dessen Rand 4a bzw. 4a' in zum Bearbeiten ausreichender Weise vom Preßstempel 5 abzuheben. Dann ist es zweckmäßig, daß zusätzlich Preßluft an einer Stelle zwischen den Rand 4a des Formkörpers 4 und den Preßstempel 5 geblasen wird. Hierzu wird eine Preßluftdüse 15 schräg von unten an eine Stelle des Grenzbereichs zwischen dem Stempel 5 und dem etwas darüber überstehenden Rand 4a gerichtet. Die Ausrichtung dieser Düse 15 muß sehr exakt sein, damit die Preßluft unter dem Rand 4a angreift und nicht unabsichtlich darüber und dabei das Hochwölben und Abheben vom Preßstempel 5 verhindern würde.
Nach dem Schleifen und Polieren werden dann die Werkzeuge 8, 9 wieder vom Formkörper 4 weggefahren. Dafür kann eine nur strichpunktiert angedeutete Transportgabel 16 unterhalb des noch hochgewölbten Randes 4a' einfahren und ihn nach dem Hochfahren des Niederhalters 6, 7 vom Preßstempel 5 abheben und wegtransportieren.
Naturgemäß sind noch andere, der Einfachheit halber nicht gezeigte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemaßen Vorrichtung möglich. So kann die Zentrierung und Drehmitnahmesicherung zwischen Spindel 1 und Stempel 5 auch auf jede andere bekannte Weise bewirkt werden; Das Hinfahren und Wegfahren von Niederhalter 6, 7 und Werkzeugen 8, 9, 15 kann auf jede bei Werkzeugmaschinen für derartige Vorgänge bekannte Weise erfolgen.
Nach Beendigung der Randbearbeitung kann bei fortgesetzter Rotation des Formkörpers 4 eine Abhebegabel 16 unter den angehobenen Rand des Formkörpers von einer Seite her eingefahren werden, um nach Hochfahren des Niederhalters 6 den Formkörper 4 vom Preßstempel 6 abzulösen und abzuheben und aus der Bearbeitungsvorrichtung zu entfernen.

Claims

Ansprüche 1. Verfahren zur Randbearbeitung von elastischen, gekrümmten Formkörpern, vorzugsweise Kontaktlinsen, bei dem der Formkörper zwischen einem Aufnahmewerkzeug und einem Niederhalter eingespannt und in Rotation versetzt wird, wobei der Rand des Formkörpers vom Aufnahmewerkzeug abhebt und in der abgehobenen Stellung durch an ihn herangeführte Bearbeitungswerkzeuge bearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (4) mit einem Preßstempel (5) gepreßt wird und dieser Preßstempel (5) das Aufnahmewerkzeug bildet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (4) in derartige Rotation versetzt wird, daß der Rand (4a) des Formkörpers (4) allein unter Fliehkraftwirkung vom Aufnahmewerkzeug (5) abhebt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (4) zwischen dem Preßvorgang und der Randbearbeitung auf dem Preßstempel (5) verbleibt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstempel (5) samt dem Formkörper (4) der Preßvorrichtung entnommen und zentrisch in einen in Rotation versetzbaren Trägerteil (1) zur Randbearbeitung eingesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungswerkzeuge (8, 9) Schleif- und Poliervorrichtungen umfassen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleif- und Poliervorrichtungen (8, 9) gleichzeitig auf den Rand (4a) des Formkörpers (4) einwirken.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abheben des Randes (4a') des Formkörpers (4) vom PreB-werkzeug (5) durch Preßluft unterstützt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Preßluft ausstoßende Düse (15) schräg gegen die Berührungslinie von Preßwerkzeug (5) und Rand (4a) des Formkörpers (4) gerichtet ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungswerkzeuge (8, 9) nach der Bearbeitung des Formkörpers (4) von diesem weg verschoben werden und eine Abhebegabel (16) zwischen den vom Preßwerkzeug (5) noch abgehobenen Rand (4a') des Formkörpers (4) und das Preßwerkzeug (5) einfährt und den Formkörper (4) vom Preßstempel (5) abhebt und wegtransportiert.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in Rotation versetzbare Trägerteil (1) eine zentrierte Paßbohrung (la) aufweist, in die der den Formkörper (4) tragende Preßstempel (5) für den Formkörper (4) zentrisch und verdrehsicher einsetzbar ist, daß koaxial zum Trägerteil (1) ein gegen einen eingesetzten Preßstempel (5) mit Formkörper (4) verschiebbarer Niederhalter (6) für den Formkörper (4) zusammen mit dem Trägerteil (1) drehbar angeordnet ist, und daß vorzugsweise diametral einander gegenüberliegende und radial gegen den Rand (4a) des Formkörpers (4) verschiebbare sowie drehbare Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (6) an seiner dem Formkörper (4) zugewandten Seite eine ein Verkratzen des Formkörpers (4) vermeidende Kunststoffauflage (7) trägt.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstempel (5) einen in die Paßbohrung (la) paßgerecht einsetzbaren, gegenüber der den Formkörper (4) tragenden Preßform (5c) zentrierten Wellenstumpf (5a) trägt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsicherung des Preßstempels (5) im Trägerteil (1) durch einen diametralen Stift (3) im einen Teil (1, la) und einen den Stift (3) übergreifenden, diametralen Schlitz (5b) im anderen Teil (5) gebildet wird.