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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einspannen eines
ophthalmologischen Glases gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, die in der Lage ist, das Handhaben beziehungsweise Manipulieren
von diesem während
seiner Bearbeitung zu gestatten, die zum Beispiel durch Schleifen realisiert
wird, im Hinblick darauf, seine Kontur an diejenige des gewählten Gestells
anzupassen. Die Erfindung betrifft genauer eine Perfektionierung,
die bei zumindest einem Halterungsanschlag eingebracht wurde, der
diese Vorrichtung ausrüstet.
Die Erfindung findet ihre bevorzugte Anwendung für das Bearbeiten eines ophthalmischen
Glases, das eine oberflächliche
Schicht mit sehr schwacher Oberflächenenergie zur Erleichterung
der Reinigung des Glases aufweist.
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Das
Bearbeiten eines ophthalmischen Glases durch Schleifen erfordert
es, das Glas zwischen zwei koaxialen Wellen einzuspannen und zu
halten, deren Enden mit Halterungsanschlägen beziehungsweise mit Antriebsanschlägen versehen
sind, die jeder eine Garnitur aus weichem Material aufweisen, die
ausreichend dick ist, um sich an die Geometrieunterschiede zwischen
den verschiedenen Gläsern
anzupassen. Klassischerweise werden die Bearbeitungsbezugspunkte
des Glases durch ein Zubehörteil
angegeben, das dazu bestimmt ist, einen der vorgenannten Halterungsanschläge zu bilden,
das heißt,
an dem Ende von einer der Wellen eingesetzt zu werden. Dieses Zubehörteil aus
Elastomermaterial ist an die Vorderfläche des ophthalmischen Glases geklebt
an einer Stelle, die im Wesentlichen von den optischen Eigenschaften
des Glases und den für
die Morphologie des Trägers
repräsentativen
Daten abhängt.
Das Kleben geschieht mittels eines doppelseitigen Klebers. Sobald
das Glas durch dieses Zubehörteil,
das den Halterungsanschlag bildet, an einem Ende von einer der Wellen
positioniert ist, wird es an dem Halterungsanschlag, der an dem
Ende der anderen Welle eingesetzt ist, eingespannt. Dieser letztere
ist allgemein an einem Kugelgelenk montiert. Diese Lösung weist
mehrere Nachteil auf. Zum einen ist der Haftkoeffizient zwischen
dem Elastomermate rial und dem Glas relativ schwach, und dieses Problem
hat die Tendenz sich zu verschlimmern auf Grund der Generalisierung
der Oberflächenbeschichtungen,
die die Reinigung erleichtern und aus diesem Grund eine sehr schwache
Oberflächenenergie
aufweisen. Da zum Anderen die Dicke des Elsastomers relativ groß ist, haben
die Halterungsanschläge
die Tendenz, sich in Torsion zu verformen, wenn das Glas den Bearbeitungsbeanspruchungen
ausgesetzt ist. Daraus kann ein Verlust des Bezugspunkts des zu
schleifenden Glases resultieren, was sich hauptsächlich durch Achsfehler und
manchmal Zentrierungsfehler bemerkbar macht. Die Erfindung erlaubt
es, diese Nachteile zu überwinden.
Genauer betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Einspannen eines
ophthalmischen Glases für
dessen Bearbeitung gemäß dem Anspruch
1.
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Die
Vorrichtung kann ein Zubehörteil
umfassen oder damit verwendet werden, das einen Halterungsanschlag
bildet, der an das Ende von einer der Wellen anpassbar ist in Übereinstimmung
mit dem Stand der Technik. In diesem Fall ist der andere Halterungsanschlag,
der mit der Rückfläche des
Glases wechselwirkt, von dem zuvor definierten Typ gemäß der Erfindung.
Es ist auch denkbar, dass das abnehmbare, den Halterungsanschlag
bildende, Zubehörteil
gemäß der Erfindung
ist. In diesem Fall ist die genannte Applikationsfläche mit
einer selbstklebenden, doppelseitigen Beschichtung versehen.
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Die
Erfindung findet auch bei einer Vorrichtung zum Einspannen eines
ophthalmischen Glases mit automatischer Positionierung Anwendung,
und in diesem Fall sind die zwei Wellen beide mit einem Halterungsanschlag
gemäß der Erfindung
versehen. Wenn die zwei Wellen gegeneinander axial beaufschlagt
werden, verformt sich jeder Halterungsanschlag, um sich an die Form
des Glases anzuschmiegen.
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Die
anfängliche
Form (im nicht beaufschlagten Zustand) des Kragens ist unterschiedlich
von jener der Oberfläche
des Glases, an die er sich andrücken
muss. Unter dem Einfluss der axialen Kraft beugt sich der Kragen
in freier Weise aufgrund der Tatsache, dass er gegen kein starres
Element angelehnt ist, das einen Anschlag bildet. Dieses elastische Biegen
(das die Verformung des Kragens hervorruft) trägt zur guten Verteilung der
Einspannkraft bei.
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In
Bezug auf den Stand der Technik wird man feststellen, dass die Druckschrift
WO 00/03838 eine Vorrichtung beschreibt, die ein Halterungs- bzw.
Antriebselement aus Polyurethan um fasst, dessen Biegung durch Zentriermittel
behindert wird, die einen Anschlag formen, wohingegen der in der
Druckschrift
FR 2 366 103 beschriebene
Montageblock einen verformbaren Schleier umfasst, der von ringförmigen Kronen
und einem Zentrierkegel verlängert
wird, wobei dieser Schleier direkt durch den Druck eines Haltearms
und nicht durch freies Biegen verformt wird, und wobei der verformbare
Schleier in Kontakt mit der Linse ist, ohne dass es einen zentralen
Zapfen geben würde,
der in Kontakt mit der Linse ist.
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Wir
weiter unten noch zu sehen, wird die Dicke des Kragens berechnet,
um einen relativ konstanten Druck über der ganzen Kontaktzone
zu erhalten. Wenn der Halterungsanschlag dazu bestimmt ist, mit
der Rückfläche eines
ophthalmischen Glases wechselzuwirken, gibt man ihm vorteilhafterweise eine
Applikationsfläche,
die im nicht beaufschlagten Zustand im Wesentlichen eben ist. Wenn
ein solcher Halterungsanschlag dazu bestimmt ist, mit der Vorderfläche des
ophthalmischen Glases wechselzuwirken, gibt man ihm ferner vorteilhafterweise
eine im nicht beaufschlagten Zustand konkave Fläche.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Eigenschaft kann die Applikationsfläche mit
einer dünnen Garnitur
aus Plastik oder einem Elastomermaterial überzogen sein, wobei die Dicke
dieser Garnitur vorzugsweise in der Größenordnung von 1 bis 2 mm ist. Weiterhin
erlaubt das verwendete Material unter allen Umständen die Bearbeitungsbezugspunkte
beizubehalten. Als Beispiel kann die dünne Beschichtung ein weiches
PVC oder Neopren sein.
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In
dem Fall, in dem der Halterungsanschlag ein Positionierungszubehörteil bildet,
das zur Platzierung an der Vorderfläche des Glases gelangt, ist
die Applikationsfläche
mit einer Klebschicht versehen, wie einer selbstklebenden, doppelseitigen
Beschichtung. Diese Klebschicht kann die dünne Garnitur aus Kunststoffmaterial
oder Elastomermaterial ersetzen.
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Allgemein
wird der Kragen des Halterungsanschlags eine kreisförmige Kontur
haben. Allerdings kann für
das Schleifen eines schmalen Glases (zum Beispiel Halbmondtyp) der
Kragen eines solchen Halterungsanschlags eine längliche Form haben. Der Kragen
und der Zapfen sind vorzugsweise in einem Stück realisiert und aus demselben
Material. Zufriedenstellende Ergebnisse werden erhalten bei Nutzung
von Polyoximethylen. In dieser Ausführungsform aus Polyoximethylen
hat der Kragen eine Dicke in der Größenordnung von 1,5 mm.
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Die
Erfindung wird besser verstanden werden und weitere Vorteile von
ihr werden klarer in Erscheinung treten im Licht der Beschreibung,
die nun folgt, welche nur beispielhaft angegeben wird und mit Bezug
auf die beigefügten
Zeichnungen gemacht ist, in denen gilt:
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die 1 ist
eine schematische Teilansicht einer Vorrichtung zum Einpannen eines
ophthalmischen Glases gemäß der Erfindung,
die die Formen der Halterungsanschläge vor dem Einspannen beiderseits
des Glases zeigt; und
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die 2 ist
eine zur 1 analoge Ansicht, die die Formen der Halterungsanschläge nach
dem Einspannen zeigt.
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Die
teilweise dargestellte Vorrichtung zum Einspannen 11 umfasst
zwei Wellen 12, 14, die axial ausgerichtet sind
und geeignet sind, in Richtung zueinander angenähert zu werden. Jede Welle 12, 14 trägt an ihrem
Ende einen Halterungsanschlag 16a beziehungsweise 16b.
Ein ophthalmisches Glas 20 ist geeignet, zwischen den zwei
Anschlägen
eingespannt zu werden. Darüber
hinaus ist bekannt, dass die Vorrichtung zum Einspannen 11 in
klassischer Weise geeignet ist, sich gegenüber einer Schleifmaschine (nicht
dargestellt) zu bewegen. Zum Anderen werden die zwei Wellen 12, 14 nach
dem Einspannen in Drehung angetrieben, um das ophthalmische Glas 20 bezüglich der
Schleifmaschine drehen zu können. Durch
Kontrollieren der Drehung des Glases sowie des Abstandes zwischen
der gemeinsamen Achse der zwei Wellen und der Drehachse der Schleifmaschine
kann dem ophthalmischen Glas die gewollte Kontur gegeben werden.
In dem dargestellten Beispiel ist die Vorrichtung zum Einspannen 11 eine
solche mit automatischer Positionierung, das heißt, dass das von einer nicht
dargestellten Halterung getragene ophthalmische Glas bezüglich der
gemeinsamen Achse der zwei Wellen positioniert ist, damit das Zentrum
der Spannzone mit einem vorbestimmten Punkt des ophthalmischen Glases
zusammen fällt,
der insbesondere von den diesem Glas eigenen Eigenschaften und den
für die
Morphologie des Trägers
repräsentativen
Eigenschaften abhängt.
Klassischer Weise entspricht der Einspannpunkt auch dem Zentrum
des Rechtecks, in den sich der Rahmen des Gestells, auch Kreis genannt,
einschreibt.
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Wie
dargestellt, umfasst jeder Halterungsanschlag 16a, 16b einen
Zentral-Zapfen 24a, 24b, der relativ unverformbar
ist und äußerlich
durch einen elastisch verformbaren Kragen 26a, 26b verlängert ist.
Jeder Kragen ist aus halbstarrem Kunststoffmaterial und geeignet,
sich elastisch und frei (da nicht gehalten) zu biegen, wenn er unter
Kraft gegen das Glas gedrückt
wird. Ein solcher Kragen ist angepasst, um eine Applikationsfläche 28a, 28b aufzuweisen, die geeignet
ist, um in Kontakt mit dem Glas zu treten und sich an die Form von
diesem unter dem Einfluss einer Einspannkraft, die auf den entsprechenden
Anschlag angewendet wird, im Moment der Annäherung der beiden Wellen anzuschmiegen.
Nach dem Einspannen ist die Konfiguration jene, die in 2 dargestellt
ist. In dem Beispiel gehört
die Applikationsfläche
mit ihrem Peripherieabschnitt zu dem Kragen und mit dem zentralsten
Abschnitt zum Zapfen selbst. Allerdings gibt es keine Kontinuitätslösung zwischen
dem Abschnitt der Applikationsfläche 28a, 28b,
der zum Kragen 26a, 26b gehört, und jenem, der zum Zapfen 24a, 24b gehört. Darüber hinaus
ist die Applikationsfläche
von jedem Halterungsanschlag in dem Beispiel mit einer dünnen Garnitur 30 aus
Kunststoffmaterial oder Elastomermaterial überdeckt. Die Dicke dieser
Garnitur ist in der Größenordnung
von 1 bis 2 mm. Es handelt sich zum Beispiel um ein weiches PVC
oder ein Neopren.
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Wie
in 1 zu sehen, sind die zwei Halterungsanschläge 16a, 16b nicht
exakt von der gleichen Form. Der Anschlag 16a, der dazu
bestimmt ist, mit der Vorderfläche
des ophthalmischen Glases wechselzuwirken, hat eine im nicht beaufschlagten Zustand
konkave Applikationsfläche 28a.
Der Anschlag 16b, der dazu bestimmt ist, mit der Rückfläche des
ophthalmischen Glases wechselzuwirken, hat im nicht beaufschlagten
Zustand eine im Wesentlichen ebene Applikationsfläche 28b.
Im Fall einer Vorrichtung mit manueller Positionierung, wo der fest
mit der Welle 12 verbundene Halterungsanschlag tatsächlich ein
entfernbares Zubehörteil
ist, das geeignet ist, vor Montage und Einspannen an die Vorderfläche des
ophthalmischen Glases 20 geklebt zu werden, kann die dünne Garnitur 30 aus
Plastikmaterial oder Elastomermaterial durch einen doppelseitigen
Kleber ersetzt werden. In der Tat hat ein solcher Kleber ein Verhalten,
das vergleichbar ist mit dem der dünnen Garnitur aus Plastikmaterial
oder Elastomermaterial des anderen Halterungsanschlags 16b während der Bearbeitung
des Glases, das heißt,
dass er sich wirksam jeglicher Torsions-Verformung widersetzt und folglich
jeglichen Verlust des Positionierungsbezugspunkts verhindert.
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Für jeden
Halterungsanschlag 16a, 16b ist der Zentralabschnitt
der Applikationsfläche 28a, 28b ausgespart,
wobei der Zentral-Zapfen eine axiale Bohrung aufweist. Des weiteren
sind der Kragen und der Zapfen in einem Stück aus demselben Material realisiert.
Derzeit wurden zufrieden stellende Ergebnisse erhalten durch Realisieren
des Anschlags aus Polyoximethylen, das einem Elastizitätsmodul
E = 2900 N/mm2 aufweist. Gute Ergebnisse
werden erhalten durch Wählen
einer Dicke h des Kragens:
h = 1,5 mm.
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Als
Funktion der Einspannkraft F der gewünschten Durchbiegung w (in
mm) des Äußeren des
Kragens, wenn eine Kraft F aufgewendet wird, und des Elastizitätsmoduls
E (in N/mm
2) des gewählten Materials, wird die ungefähre Höhe in allgemeinerer
Weise angegeben durch
wobei a der äußere Radius
des Kragens ist und b der innere Radius des Kragens (in mm), ν der Poisson-Koeffizient
des Materials (im allgemeinen 0,3) ist. Die Parameter α, β, γ und ε werden angegeben durch
die folgenden Beziehungen
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Was
die dünne
Garnitur angeht, die es erlaubt, die Haftung zu verstärken, wird
ein Kunststoffmaterial oder ein Elastomer gewählt, das den höchstmöglichen
Haftkoeffizienten mit dem Glas hat. Die zwei zuvor erwähnten Materialien
sind durchaus zufrieden stellend. Die Härte dieses Materials wird niedriger
gewählt,
vorzugsweise 90 Shores.
