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Die
Erfindung befasst sich mit der Erlangung einer optischen Linse,
insbesondere jedoch nicht ausschließlich einer ophtalmischen Linse,
aus einem polymerisierbaren Stoff.
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Es
ist bekannt, dass es möglich
ist, eine solche Linse mit einer Form zu erhalten, die aus zwei Kokillen
gebildet ist, die gegenüberstehend
unter Abstand zueinander angeordnet sind, sowie einer ringförmigen Dichtung,
die mit der Peripherie der Kokillen zusammen wirken, um einen Gußhohlraum
zu definieren. Im Allgemeinen ist die zum Hohlraum gewandte Seite
konkav bzw. konvex und von einer der Vorderseite bzw. der Rückseite
der zu erhaltenden Linse entsprechenden Form, damit diese Vorder-
und Rückseite
ab der Ausformung oder einer Endbearbeitung die erforderliche Form
haben.
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Es
sind bereits diverse Verfahren zum Erhalten einer optischen Linse
mit einer solchen Form bekannt, insbesondere ein Verfahren, bei
dem damit begonnen wird, die Gusskokillen an der Dichtung zu positionieren,
eine elastische Klammer zum Halten der Kokillen angebracht wird,
manuell das Füllen
des Hohlraums mit einer Einfülldüse vorgenommen
wird, die zwischen die Dichtung und eine der Kokillen aufgrund einer
Deformation der Dichtung und einem Wegdrücken der in Frage stehenden
Kokille eingesetzt wird, wobei die Füllung bis zum Überlaufen durchgeführt wird,
um den Luftüberschuss
herauszutreiben, wobei die gefüllt
und von der Klammer im zusammengebauten Zustand gehaltene Form bis
zu einem Wasserbad transportiert wird, in welchem das in die Form
eingebrachte Material durch die Wärme polymerisiert wird.
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Um
der Form zu erlauben, das Zusammen- bzw. Zurückziehen zu begleiten, das
während
der Polymerisation des Materials erfolgt, das sie enthält, ist
die Dichtung dazu geeignet, axial unter der Wirkung der von dem
Zusammenziehen verursachten Annäherung
der Kokillen axial komprimiert zu werden.
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Es
wurden insbesondere in dem
amerikanischen
Patent 3,136,000 und der internationalen Patentanmeldung
WO 00/30836 Formen der
vorgenannten Gattung vorgeschlagen, von denen die Dichtung ein bzw.
mehrere seitliche Löcher
hat, wobei das polymerisierbare Material in den Gusshohlraum mittels
einer Düse
eingebracht wird, die in dem Einfüllloch in der Art einer Spritze
angebracht ist, wobei das Austreten der anfänglich in dem Gusshohlraum
anwesenden Luft mittels eines von der Düse separaten Kanals bzw. mittels
zumindest eines von dem Füllloch
unterschiedlichen Lüftungslochs
erfolgt. Nach dem Einbringen des polymerisierbaren Materials in
die Form werden das einzelnen Loch bzw. die mehreren Löcher durch
einen Schleier versperrt, der sich während des Herausziehens der
Düse zurück vor das
einzelne Loch legt, bzw. durch Stopfen, die von außen in die
Löcher
gedrückt
wurden.
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Es
wurde insbesondere in dem
amerikanischen
Dokument 4,251,474 vorgeschlagen, bei Abwesenheit eines
Lochs in der Dichtung die Form horizontal anzuordnen, zwischen der
Dichtung und der oberen Kokille die Einfülldüse einzubringen, dann wenn
die Form gefüllt
ist und nach Entfernen der Düse,
die obere Kokille mittels einer mechanischen externen Kraft abzusenken,
während
die untere Kokille gegen gehalten wird, sodass der überschüssige Anteil
des in die Form eingebrachten Materials die Lippe der mit der oberen
Kokille zusammenwirkenden Dichtung überschreitet und dann außerhalb
der Form überläuft. Wenn
die obere Kokille losgelassen wird, neigt die Dichtung dazu, in
ihre initiale Konfiguration zurückzukehren,
da aber die Luft nicht in den Gusshohlraum eindringen kann, bleiben
die Formkokillen alle in der Art eines Saugnapfes mit der Dichtung
in Kontakt gehalten, so dass es nicht notwendig ist, die zuvor erwähnte elastische
Klammer zu benutzen, welche im Übrigen
nur eine mäßige elastische
Kraft liefern kann angesichts der Kräfte, die auf mechanische bzw.
mechanisierte Weise erzeugt werden können.
US-A-3070846 ,
US-A-4257988 und
JP-A-0428016 diskutieren
die Formen zum Erhalten von Linsen.
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Die
Erfindung zielt darauf ab, die Verwendungsbedingungen von Formen
der zuvor genannten Gattung zu verbessern.
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Sie
schlägt
zu diesem Zweck ein Verfahren zum Erhalten einer optischen Linse
ausgehend von einem polymerisierbaren Material vor, bei welchem man
eine Form verwendet, gebildet aus zwei Kokillen, die gegenüberstehend
zueinander unter Abstand angeordnet sind, sowie einer ringförmigen Dichtung, die
Mittel umfasst, um mit der Peripherie der Kokillen zusammen zu wirken,
um einen Gusshohlraum zu definieren, wobei die Dichtung ausgelegt
ist, elastisch unter der Wirkung einer Annäherung der Kokillen komprimiert
zu werden, wobei das Verfahren einen Schritt des Füllens des
Gusshohlraums mit dem polymerisierbaren Material umfasst, gefolgt
von einem Polymerisationsschritt des den Formhohlraum füllenden
Materials, und ebenfalls vor dem Schritt der Polymerisation sowohl
einen Schritt der Ausübung einer
externen mechanisch bewirkten Annäherungskraft bezüglich der
Kokillen, als auch einen Schritt des Aufgeben bzw. Aufhebens bzw.
Nachlassens der Krafteinwirkung, wobei die Krafteinwirkung eine Kompression
der Dichtung erzeugt, eine Abdichtung zwischen der Dichtung und
den Kokillen bereitstellend; dadurch gekennzeichnet dass man in
der ringförmigen
Dichtung, beabstandet bezüglich
der Mittel zum Zusammenwirken mit der Peripherie der Kokillen ein
Befüllloch
vorsieht; dass bei dem Befüllschritt das
Einführen
des Materials in den Hohlraum über das
Befüllloch
erfolgt; und dass das Einführen
des Materials durchgeführt
wird nach dem Schritt des Bewirkens oder Ausüben einer externen mechanisch bewirkten
Annäherungskraft
und vor dem Schritt des Aufhebens bzw. Aufgebens der Kraft oder
Kraftbeaufschlagung.
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Sie
schlägt
auch eine ringförmige
Dichtung gemäß Anspruch
29 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch
41 vor.
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Die
Tatsache, dass eine externe mechanisch bewirkte Annäherungskraft
der Kokillen nicht nach, sondern vor dem Befüllen der Kokillen bewirkt wird, kombiniert
mit der Tatsache, dass das Füllen
durch ein Loch erfolgt, das in der Dichtung beabstandet bezüglich Mitteln
ausgeführt
ist, mit denen diese versehen ist, um mit der Peripherie der Kokillen
zusammen zu wirken, erlaubt es, das Füllen der Dichtung zu bewirken,
ohne dass sich ein Leck zwischen den Kokillen und der Dichtung bildet.
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Diese
Abwesenheit von Lecks ist besonders vorteilhaft, nicht nur aufgrund
des Einsparens von polymerisierbaren Materials, das sich durch die
Abwesenheit von Verlusten durch Überlaufen
rund um die Kokillen ergibt, sondern auch und vor allem weil nach dem
Ausformen Vorgänge
verhindert werden, die mit dem Übertreten
des Materials im Bereich der Mittel zum Zusammenwirken mit der Peripherie
der Kokillen verbunden waren, welche in der Praxis eine Lippe umfassen
außerhalb
welcher eine Nut existiert: Zum Einen wird verhindert, dass an der
Linse nach dem Ausformen gearbeitet werden muss, um die entsprechende
Schadstelle bzw. den entsprechenden Gussrand zu eliminieren, wohingegen
andererseits die Reinigung der Dichtung vor der Wiederverwertung dadurch
erleichtert wird.
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Gemäß bevorzugten
Eigenschaften ist ein Versperrstopfen für jedes Loch vorgesehen, das
die Dichtung aufweist, wohingegen der Schritt des Füllens bzw.
Einfüllen
des Materials nach dem Einführen des
Materials und vor dem Schritt des Aufgeben bzw. Aufhebens der Kraft
oder Kraftbeaufschlagung einen Schritt des Versperrens jeder Öffnung mit
einem Stopfen umfasst.
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Wenn
der Schritt des Aufhebens oder Aufgebens durchgeführt wird,
erfolgt im Bereich jeder Kokille somit ein Saugnapfeffekt, durch
den die Dichtung selber im zusammengebauten Zustand bleibt.
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Vorzugsweise
wird als Loch in der ringförmigen
Dichtung ausschließlich
das Befüllloch
vorgesehen.
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Der
Vorgang des Füllens
der Dichtung ist somit besonders einfach und bequem, da nach dem Vorgang
des Einführens
des Materials durch das Befüllloch
ein einziger Vorgang zum Anbringen eines Stopfens ausreicht.
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Noch
weiter bevorzugt wird der Vorgang des Befüllens ausgeführt, indem
die Form vertikal angeordnet wird, wobei das Befüllloch sich am Scheitel der
Dichtung befindet.
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Der
Vorgang des Einführens
des polymerisierbaren Materials in die Form kann somit bei exzellenten
Bedingungen erfolgen, insbesondere was das Evakuieren der anfänglich in
der Form enthaltenen Luft angeht: Da die Mündung des Befülllochs
am Scheitel der Dichtung befindlich ist, ist sichergestellt, dass
die anfänglich
in der Form enthaltene Luft vollständig evakuiert wurde, wenn
das Befüllloch
selbst anfängt,
sich aufzufüllen.
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Andere
bevorzugte Eigenschaften, aus Gründen
der Einfachheit und Bequemlichkeit der Umsetzung:
- – man sieht
um das Befüllloch
herum einen Höcker
vor, vorspringend mit Bezug auf die Lateralfläche der Dichtung; und/oder
- – man
sieht vor, dass das Befüllloch
in einer radialen Richtung ausgerichtet ist; und/oder
- – man
sieht vor, dass das Befüllloch
angeordnet ist bei halbem Abstand oder in etwa mittig bezüglich der
Mittel zum jeweiligen Zusammenwirken mit einer von sogenannter erster
Kokille und zweiter Kokille; und/oder
- – der
Schritt des Ausübens
bzw. Bewirken einer externen mechanisch bewirkten Kraft der Annäherung ausgeübt wird,
indem man die Kokillen solange annähert, bis eine vorbestimmte
Annäherungskraft
erreicht ist; und eventuell
- – man
die Annäherungskraft
mit einem Nonius bzw. einem Zylinder erzeugt, der mit einer Steuerzentrale
verbunden ist; und/oder
- – während des
Schritts des Ausübens
einer Annäherungskraft
man die Kraft anwendet an die Kokillen mittels zweier jeweiliger
Stutzen von leicht geringerem Durchmesser als die Kokillen.
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Gemäß weiterer
bevorzugter Eigenschaften, ebenfalls aus Gründen der Einfachheit und der
Bequemlichkeit der Umsetzung:
- – man sieht
eine Aufnahmeeinheit oder Empfangseinheit der Form vor und man führt den Schritt
des Bewirkens oder Ausübens
einer Annäherungskraft
und den Schritt des Aufhebens bzw. Aufgebens der Kraft bzw. Krafteinwirkung
mittels der Aufnahmeeinheit durch; und eventuell
- – man
sieht in der Aufnahmeeinheit Zentriermittel und winkelmäßige Positioniermittel
vor; und eventuell
- – die
Zentriermittel umfassen zwei Finger, die in longitudinaler Richtung
ausgerichtet sind und ausgelegt sind zum Wechselwirken mit der lateralen Fläche der
Dichtung, während
die winkelmäßigen Positioniermittel
eine Gabel umfassen, ausgelegt zum Wechselwirken mit einem Höcker, vorspringend
bezüglich
der lateralen Fläche
der Dichtung; und/oder
- – man
sieht zum Durchführen
des Schrittes des Befüllens
eine Station zum Einführen
des polymerisierbaren Materials in den Hohlraum der Form vor, sowie
eine Verschlussstation zum Verschließen bzw. Verstopfen des Befülllochs
bzw. der Befüllöff nung,
wobei die Einführstation
und die Verschlussstation nebeneinander angeordnet sind; und man
sieht vor, dass die Einheit zum Aufnehmen der Form beweglich ist
zwischen einer ersten Position, wo sie ausgerichtet ist bezüglich der
Verschlussstation, und einer zweiten Position, wo sie ausgerichtet
ist bezüglich
der Einführstation.
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Gemäß weiterer
bevorzugter Eigenschaften aus denselben Gründen:
- – man führt den
Schritt des Befüllens
des polymerisierbaren Materials mit einer Station durch, die eine
Düse zum
Einführen
des Materials und eine Düse
zum Absaugen eines Überschusses
an Material umfasst; und eventuell
- – die
Einführdüse für Material
ist geneigt; und/oder
- – man
sieht vor, dass das distale Ende der Einführdüse unterhalb des distalen Endes
der Absaug- oder Ansaugdüse
vorliegt.
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Gemäß noch weiteren
bevorzugten Eigenschaften, immer noch aus den gleichen Gründen:
- – man
sieht einen Korken oder Stopfen zum Verschließen des Befülllochs bzw. der Befüllöffnung vor,
umfassend eine Sackbohrung bzw. ein Sackloch; und man führt einen
Schritt des Versperren oder Verschließens des Befülllochs
mit dem Stopfen bzw. Korken durch mittels einer Stopfenanbringungs-
bzw. -einbringungsstation, eine Kanüle umfassend, die dazu ausgelegt
ist, in Eingriff zu treten in die Sackbohrung des Stopfens bzw.
Korkens; und eventuell
- – man
verbindet die Kanüle
mit einer Vakuumquelle, um den Korken ortsfest an der Kanüle zu halten,
wohingegen man die Kanüle
atmosphärischen
Bedingungen aussetzt, um den Korken bzw. Stopfen freizugeben; und/oder
- – man
treibt die Verschlussstation bzw. die Station zum Verschließen an,
um den Stopfen bzw. Korken in das Befüllloch einzudrücken.
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Weiterer
bevorzugter Eigenschaften aus denselben Gründen:
- – man sieht
eine relativ schmale Lasche vor, vorspringend mit Bezug auf die
laterale Fläche
der Dichtung und aufweisend eine transversale Endfläche mit
einer vorbestimmten Anordnung mit Bezug auf den Rest der Dichtung;
und eventuell
- – man
sieht zum Durchführen
des Schritts des Befüllens
eine Einfüll-
bzw. Befüll-
oder Einführstation
für das
polymerisierbare Material in den Hohlraum der Form vor, sowie eine
Verschlussstation für
das Befüllloch,
wobei die Einführstation
und die Ver schlussstation nebeneinander angeordnet sind; man sieht
eine Einheit zum Aufnehmen bzw. Empfangen der Form in einer vorbestimmten
Position vor, wobei die Einheit zum Aufnehmen beweglich ist zwischen
einer ersten Position, ausgerichtet bezüglich der Verschlussstation,
und einer zweiten Station, ausgerichtet bezüglich der Einfüllstation;
und eventuell
- – man
sieht zumindest eine optische Erfassungszelle bezüglich der
Position der Form vis-à-vis bzw.
mit Bezug auf die Befüllstation
oder vis-à-vis bzw.
mit Bezug auf die Verschlussstation vor; und man positioniert die
Einheit zum Aufnehmen der Form bezüglich der Befüllstation
oder bezüglich der
Verschlussstation unter Berücksichtigung
der bzw. in Verbindung mit der optischen Zelle bzw. des optischen
Sensors; und eventuell
- – man
sieht eine optische Zelle bzw. einen optischen Sensor für jede von
der Befüllstation
und der Verschlussstation vor.
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Die
Erfindung zielt unter einem zweiten Aspekt auch auf eine ringförmige Dichtung
ab, wie sie zuvor dargelegt wurde, unter einem dritten Aspekt auf
eine Vorrichtung, umfassend Mittel zum Umsetzen des zuvor dargelegten
Verfahrens, gemäß den Ansprüchen 29
und 41.
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Man
beachte, dass die zuvor erwähnte
Dichtung geeignet ist in anderen Bedingungen als den zuvor dargelegten
benutzt zu werden, und insbesondere um Materialen zu formen, die
keinem Zurückziehen
bzw. Schrumpfen unterliegen, in welchem Fall die Fähigkeit
zur axialen Deformation der Dichtung nicht unabdingbar ist.
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Man
beachte auch, dass die Identität
des Materials zwischen den Stopfen und dem Rest der Dichtung interessant
ist, insbesondere für
Fragen der Wiederverwertung bzw. des Recyclings, egal was das Material
und/oder die Betriebsbedingungen sind; und dass dieselbe Anmerkung
auch für
die Positionierung der Dichtung mittels der relativ schmalen Lasche
gilt, die vorspringend mit Bezug auf die laterale Fläche der
Dichtung vorgesehen ist, und mittels zumindest einer optischen Zelle.
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Die
Darlegung der Erfindung wird nun fortgesetzt durch die Beschreibung
eine Ausführungsbeispiels,
nachfolgend zur Veranschaulichung und nicht zur Beschränkung angegeben
mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen. In diesen gilt:
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Die 1 ist
eine perspektivische Explosionsansicht einer Form zum Erhalten einer
optischen Linse gemäß der Erfindung;
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die 2 ist
eine teilweise perspektivische Schnittansicht der Dichtung, die
diese Form umfasst, ohne Versperrstopfen, wobei die Ebene, entlang
welcher der Schnitt durchgeführt
wurde, die Achse der Dichtung und die Achse des Befülllochs
enthält;
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die 3 ist
eine der 2 ähnliche Ansicht, jedoch mit
dem Versperrstopfen am Platz in dem Befüllloch,
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die 4 ist
eine Draufsicht der Form ohne den Stopfen, platziert an den Haltefingern
und an der Gabel zur winkelmäßigen Positionierung,
die die Aufnahmeeinheit der Form umfasst, die in der schematisch
in 6 dargestellten Vorrichtung vorgesehen ist;
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die 5 ist
eine Seitenschnittansicht, bezeichnet mit V-V in der 4;
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die 6 ist
eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Erhalten einer
optischen Linse, die die in den 1 bis 5 dargestellte Form
benutzt;
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die 7 ist
eine schematische Seitenschnittansicht, aufgenommen entlang derselben Schnittebene
wie in den 2 und 3, der Form im
zusammengebauten Zustand ohne den Stopfen der Dichtung;
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die 8 ist
eine ähnliche
Ansicht dieser Form an ihrem Platz in der Aufnahmeeinheit (die Haltefinger
und die Gabel sind nicht dargestellt), wobei die Einheit auf die
Form eine externe mechanisch bewirkte Annäherungskraft der Kokillen ausübt;
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die 9 bis 13 sind ähnliche
Teilansichten der Form, aufeinanderfolgende Schritte des Befüllvorgangs
der Form darstellend; und
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die 14 ist
eine ähnliche
Ansicht im gefüllten
Zustand, wie sie sich selber durch den Saugnapfeffekt hält, wenn
die Aufnahmeeinheit aus der in 6 dargestellten
Vorrichtung entnommen wird.
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Die
in 1 in perspektivischer Explosionsansicht gezeigte
Form 1 umfasst zwei Kokillen 2 und 3 und
eine ringförmige
Dichtung 4, die mit einem abnehmbaren Stopfen 5 versehen
ist.
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Die
Kokillen 2 und 3 sind klassischerweise aus relativ
dickem Glas realisiert mit einer konkaven Fläche und der anderen konvex
und mit einem Rand von kreisförmiger
Kontur. Die nutzbare Seite 6 der Kokille 2, befindlich
auf der Seite der Dichtung 4, ist konkav und weist eine
Formgebung entsprechend der vorderen Seite der zu erhaltenen Linse
auf. Die nutzbare Flä che 7 der
Kokille 3, befindlich auf der Seite der Dichtung 4,
ist konvex und entspricht der hinteren Seite der zu erhaltenen Linse.
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Die
Dichtung 4 wird durch Gießen eines synthetischen elastomeren
Materials realisiert. Sie weist eine global ringförmige Formgebung
auf mit einem äußeren Gurt 8,
an welchen sich an der Innenseite ein Wulst 9 anschließt, der
enger ist als der Gurt 8, wobei der Wulst im Querschnitt
die Form eines Schwalbenschwanz aufweist, dessen schmale Seite diejenige
ist, mit der der Wulst sich an den Gurt 8 anschließt.
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Somit
existiert beiderseits des Wulstes 9 eine Führung geeignet
zur Aufnahme einer der Kokillen 2 und 3, wobei
die Peripherie dieser Führung
die innere Fläche
des Gurtes 8 ist, dessen Durchmesser dem der Kokillen 2 und 3 entspricht,
wohingegen die Schulterfläche
dieser Führung
die Flankenfläche 11 des
Wulstes 9 ist, eine Fläche,
die zur Mitte der Dichtung und nach außen geneigt ist. Jede Kante,
die am Übergang
zwischen einer Fläche 11 und
der inneren Peripheriefläche 13 des
Wulstes 9 befindlich ist, bildet somit das Ende einer Lippe 14,
die geeignet ist zur Dichtheit mit einer der Kokillen 2 und 3 wechselzuwirken,
wie man es in den 7 und 8 sieht.
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Die äußere Fläche 15 der
Dichtung 4 weist einen leichten Balg beiderseits einer
mittleren Kante 16 auf, die der Ebene der Dichtung der
zur Herstellung der Dichtung 4 dienenden Form entspricht.
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Wie
in den 4 bis 6 zu sehen, steht von der seitlichen
Fläche 15 somit
eine relativ schmale Lasche 17 hervor, die sich nur auf
einer Seite der Kante 16 erstreckt, wobei die Lasche 17 genauer eine
transversale Endfläche 18 aufweist,
die sich in derselben Ebene wie die Kante 16 befindet.
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Der
Winkelversatz zwischen der Lasche 16 und dem Loch 19,
das vorgesehen ist, um von dem Stopfen 5 verschlossen zu
werden, ist derart, dass das Loch 19 wie in den Zeichnungen
dargestellt am Scheitel der Dichtung 4 angeordnet ist,
die Lasche 17 ist oberhalb der Dichtung 14 sichtbar.
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Wie
weiter unten zu sehen erlaubt dies eine Positionierung der Form 1 und
somit des Lochs 19 entlang der axialen Richtung auszuführen.
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Das
Loch 19 ist gemäß einer
axialen Richtung ausgerichtet und es ist auf die Ebene zentriert, die
die Kante 16 enthält,
entweder bei halbem Abstand oder in etwa mittig der zwei entgegengesetzten Führungen,
jeweils begrenzt von den Flächen 10 und 11,
die die Dichtung 4 umfasst, um mit den Kokillen 2 und 3 zusammen
zu wirken.
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Um
das Loch 19 weist die Dichtung 4 einen Höcker bzw.
eine Auswölbung 20 auf,
hervorstehend bezüglich
der Fläche 15.
Zwischen seinen zwei Mündungen
in der äußeren Fläche des
Höckers 20 bzw. in
der inneren Fläche 13 des
Wulstes 9 weist das Loch 19 drei Abschnitte 21, 22 und 23 von
unterschiedlichen Durchmessern auf.
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Der
Abschnitt 21, der der schmalste ist, erstreckt sich zwischen
einem ersten Ende, befindlich im Bereich der Fläche 13, und einem
zweiten Ende, mittels welchem er sich an ein erstes Ende des Abschnitts 22 anschließt, welcher
einen größeren Durchmesser
als der Abschnitt 21 hat, wohingegen eine leichte Abfasung
an dem Übergang
zwischen den Abschnitten 21 und 22 vorgesehen
ist, wobei sich der letztere bis zu einem zweiten Ende erstreckt, mittels
welchem er sich an den Abschnitt 23 anschließt, dessen
Durchmesser größer ist,
wobei der Abschnitt 23 sich bis zur oberen Fläche des
Wulstes erstreckt.
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Auf
allgemeine Weise haben die Abschnitte 21, 22 und 23 somit
eine stufenförmige
Anordnung.
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Der
Stopfen 5 ist aus demselben Material gemacht wie die Dichtung 4.
Er umfasst einen Kopf 24 und einen Körper 25. Der Durchmesser
des Kopfes 24 entspricht dem Durchmesser des Abschnitts 23, wohingegen
der Durchmesser des Körpers 25 dem Durchmesser
des Abschnitts 21 entspricht, wobei die Länge des
Körpers 25 der
Summe der Längen
des Abschnitts 21 und des Abschnitts 22 entspricht. Wenn
der Stopfen 5 am Platz in dem Loch 19 ist, wie es
insbesondere die 3 zeigt, ist das freie Ende des
Körpers 25 somit
bündig
mit der Fläche 13,
wohingegen die an den Körper
angrenzende transversale Fläche
des Kopfes 24 in Anlage gegen die Schulterfläche des
Abschnitts 23 ist.
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Die
Einstellung zwischen dem Abschnitt 21 und dem Körper 25 ist
leicht gepresst, so dass wenn der Körper 25 am Platz in
dem Abschnitt 21 ist, letzterer auf dichte Weise verschlossen
ist. Gleichermaßen
ist die Einstellung zwischen dem Kopf 24 und dem Abschnitt 23 leicht
gepresst, so dass das Platzieren des Kopfes 24 in dem Abschnitt 23 letzteren also
auf dichte Weise verschließt.
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In
dem dargestellten Beispiel ist der Durchmesser des Abschnitts 21 in
der Größenordnung
von 7,8 mm, jener des Abschnitts 22 ist in der Größenordnung
von 16,6 mm und jener des Abschnitts 23 ist in der Größenordnung
von 17,8 mm, wohingegen die Länge
des Abschnitts 21 in der Größenordnung von 3 mm, diejenige
des Abschnitts 22 in der Größenordnung von 3,7 mm und diejenige
des Abschnitts 23 in der Größenordnung von 2,4 mm ist.
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Man
beachte, dass wenn der Stopfen 5 am Platz in dem Loch 19 ist,
in dem Abschnitt 22 um den Körper 25 eine dichte
Kammer existiert, die auf der einen Seite durch die Zusammenwirkung
zwischen dem Körper 25 und
dem Abschnitt 21 und auf der anderen Seite durch die Zusammenwirkung
zwischen dem Kopf 24 und dem Abschnitt 23 verschlossen
ist.
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Man
beachte angesichts der oben spezifizierten Dimensionen auch, dass
das Volumen der Kammer 26 größer ist als das Volumen des
Abschnitts 21.
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Daraus
ergibt sich, wie in den 10 bis 13 zu
sehen, die genau wie die 6 bis 9 im Gegensatz
zu den 1 bis 5 sehr schematisch sind, dass
wenn man den Formhohlraum, der von den an der Dichtung 4 platzierten
Kokillen 2 und 3 begrenzt wird, bis das polymerisierbare
Material bis zum Übergang
zwischen den Abschnitten 21 und 22 ansteigt und
man dann den Stopfen 5 platziert, das in dem Abschnitt 21 enthaltene
Material sich dann in der Kammer 26 aufhalten kann und,
sobald der Stopfen vollständig
eingedrückt
ist, dort in dichter Weise gehalten wird, so dass jedes Überlaufen
von polymerisierbaren Material nach außen der Form vermieden wird.
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Um
mit der Form 1 eine optische Linse zu erhalten, platziert
man die Kokillen 2 und 3 in der Dichtung 4,
wie insbesondere in der 7 gezeigt, positioniert dann
die so erhaltene Form 1 in der Vorrichtung zum Befüllen 30,
dargestellt in 6, und genauer gesagt in der
Einheit 31 zur Aufnahme der Form, die diese Vorrichtung
umfasst.
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Um
die Form 1 aufzunehmen umfasst die Einheit 31 zwei
Finger 32 und eine Gabel 33, die longitudinal
ausgerichtet sind.
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Wie
man es insbesondere in den 4 und 5 sehen
kann ist die Form 1 in der Einheit 31 vertikal
angeordnet, wobei das Befüllloch,
das am Scheitel der Dichtung 4 befindlich ist, wobei die
Finger 32 und die Gabel 33 winkelmäßig an Positionen
befindlich sind, die auf einer Uhr im Wesentlichen 4 Uhr, 8 Uhr
und 12 Uhr entsprechen. Die Dichtung 4 ruht einfach auf
den Fingern 32, die für
eine Zentrierung der Dichtung 4 gegenüber der Einheit 31 sorgen,
wohingegen der Höcker 20 in
die Gabel 33 eingreift, was für eine winkelmäßige Positionierung
der Dichtung 4 bezüglich
der Einheit 31 sorgt und insbesondere sicherstellt, dass
das Loch 19 sich am Scheitel der Dichtung 4 befindet.
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Auf
jeder Seite der für
die Form 1 vorgesehenen Stelle umfasst die Einheit 31 einen
Stutzen 34 bzw. 35, wie mehr im Detail in 8 zu
sehen (die Finger 32 und die Gabel 33 sind in
dieser Figur nicht dargestellt).
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Der
Stutzen 34 ist direkt am Gehäuse 36 der Einheit 31 festgelegt,
wohingegen zwischen dem Gehäuse 36 und
dem Stutzen 36 ein hydraulischer Nonius bzw. Zylinder 37 vorgesehen
ist, dessen Körper am
Gehäuse 36 festgelegt
ist und dessen Schaft am Stutzen 35 festgelegt ist. Die
Kammern des Zylinders 37 sind über Leitungen 38 bzw. 39 mit
einer Steuerzentrale 40 verbunden, die klassischerweise
eine Pumpe zur Versorgung mit einem hydraulischen Strom und Verteilungs-
und Regelmittel umfasst.
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Die
Einheit 31 gestattet eine Konfiguration des Anbringens
und Evakuieren der Form 1, in welcher der Schaft des Kolbens 37 eingezogen
ist, das heißt
eine Position in der der Stutzen 35 nach rechts versetzt
ist bezüglich
der in der 8 dargestellten Position.
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Es
ist in dieser Position der Einheit 31, dass die Form 1 platziert
wird indem man sie entlang der Finger 32 unter Eingriff
des Höckers 20 in
die Gabel 33 gleiten lässt,
bis die Kokille 2 in Kontakt mit dem Stutzen 34 kommt.
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Der
Bediener arbeitet dann an der Zentrale 40, um die automatischen
Steuermittel zu starten, die in dieser vorgesehen sind, um den Schaft
des Zylinder 37 auszufahren bis in der Kammer unter Druck bzw.
Druckkammer dieser Zylinders, im vorliegenden Fall die Kammer, die
man rechts in 8 sieht, ein vorbestimmter Druckschwellenwert
erreicht ist, wobei die in der Steuerzentrale 40 vorgesehenen
Steuermittel anschließend
die Position des Schaftes des Zylinders 37 halten.
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Im
Verlauf der Bewegung des Ausfahrens des Schaftes des Zylinders 37 ist
der Stutzen 35 in Kontakt mit der Kokille 3 gelangt,
sodann entspricht die Fortsetzung der Bewegung des Ausfahrens des Schaftes
der Ausübung
einer Annäherungskraft
der Kokillen 2 und 3, welche zur Folge hat, dass
die Dichtung 4 elastisch entlang der axialen Richtung komprimiert
wird, insbesondere im Bereich der Lippen 14, wie durch
Vergleich der 7 und 8 zu sehen.
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Diese
Komprimierung der Dichtung 4 unter der Wirkung einer externen
mechanisch bewirkten Kraft erlaubt es, eine exzellente Dichtheit
zwischen der Dichtung 4 und den Kokillen 2 und 3 sicherzustellen.
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In
dem dargestellten Beispiel weist das synthetische Elastomer, aus
dem die Dichtung 4 gemacht ist, gemäß der Versuchsmethode NF T-46-002 ein
Elastizitätsmodul
bei 100% in der Größenordnung
von 0,8 und 1,3 Mpa auf, eine Reißfestigkeit in der Größenordnung
von 3 bis 7 Mpa und eine Reißverlängerung
bzw. Streckgrenze in der Größenordnung
von 500 bis 750% auf, wohingegen seine Harte gemäß der Versuchsmethode NF ISO
868 in der Größenordnung
von 30 bis 49 Pts SHORE A (30s) ist; der Durchmesser des Zylinders 37 beträgt 40 mm und
der Druckschwellwert, bis zu dem die in der Zentrale 40 vorgesehenen
Steuermittel den Schaft des Zylinders 37 herausfahren,
ist in der Größenordnung von
0,3 Mpa.
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Die
von dem Zylinder 37 auf die Form 1 mittels der
Stutzen 34 und 35 ausgeübte externe mechanisch bewirkte
Kraft ist damit relativ hoch, in der Größenordnung von 37,7 daN.
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Man
beachte, dass die Kontaktfläche
zwischen dem Stutzen 35 und der Kokille 2 gerade
gegenüber
der Kontaktfläche
zwischen der ringförmigen
Lippe 14 und der Kokille 2 befindlich ist, und
dass gleichermaßen
die Kontaktfläche
zwischen dem Stutzen 35 und der Kokille 3 gerade
gegenüber
der Kontaktfläche
zwischen der ringförmigen
Lippe 14 und der Kokille 3 befindlich ist, so
dass die Risiken der Deformation der Kokillen 2 und 3 bis
zum Maximum vermieden werden.
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Es
wird nun mehr im Detail die Struktur und die Funktionsweise der
Vorrichtung 30 beschrieben.
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Letztere
umfasst außer
der Einheit 31 eine Station zum Einführen von polymerisierbaren
Material 41 und eine Verschlussstation 42.
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Jede
der Stationen 41 und 42 ist beweglich entlang
der vertikalen Richtung und kann nach oben und unten angetrieben
werden, so wie durch die Doppelpfeile 43 und 44 dargestellt,
wohingegen die Aufnahmeeinheit 31 beweglich entlang der
horizontalen Richtung ist und nach rechts und nach links angetrieben
werden kann, wie durch den Doppelpfeil 45 dargestellt.
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Im
Bereich jeder der Stationen 41 und 42 befindet
sich eine optische Zelle 46 bzw. 47 zur Erfassung
der Position der Form 1 gemäß der axialen Richtung, wobei
jede Zelle 46 und 47 einen Sender und einen Empfänger für Lichtstrahlen
umfasst, wie die in 5 teilweise dargestellten einfallenden
und reflektierten Lichtstrahlen 47'. Der einfallenden Strahl 47' ist vertikal
ausgerichtet und, wenn die Form 1 sich unter der diesen
Strahl aussendenden Zelle befindet, geht dieser gerade an der Fläche 15 vorbei
und in jedem Fall in einer Entfernung von dieser, die geringer ist
als die Dicke der Lasche 17. Wenn somit die Form sich in
einer Position befindet, in der die Lasche 17 senkrecht
zum einfallenden Strahl 47' ist,
wird dieser Strahl von der Lasche 17 reflektiert und die
Zelle, die den Strahl ausgesendet hat, empfangt den reflektierten
Strahl, den sie detektiert. Wenn dagegen die Form 1 in
einer Position ist, in der die Lasche 17 sich nicht senkrecht
zum einfallenden Strahl 48 befindet, findet keine Reflexion
des Strahls an der Lasche 17 statt, so dass kein reflektierter
Strahl existiert.
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Somit
ist es möglich,
ausgehend von der Information, dass die Zellen 46 bzw. 47 einen
reflektierten Strahl empfangen oder nicht, die Form 1 mit
der Fläche 18 der
Lasche sehr präzise
zu positionieren, die sich in Ausrichtung mit dem ausgesendeten Strahl
befindet, das heißt,
dass die Fläche 18 in
der Ebene befindlich ist, auf die das Loch 19 zentriert
ist, in einer Position, in der dieses Loch bezüglich der Einführstation 41 für polymerisierbares
Material bzw. bezüglich
der Verschlussstation 42 zentriert ist.
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Die
Einführstation
für polymerisierbares
Material 41 umfasst zwei nach unten hervorstehende Düsen, nämlich eine
Düse 48 zum
Einführen
des polymerisierbaren Materials in den Guss hohlraum der Form 1 bzw.
eine Düse 49 zum
Absaugen des Überschusses
von Material in dem Loch 19. Die Düse 49 befindet sich
in der transversalen Ebene, die den von der Zelle 46 ausgesendeten
Strahl enthält
und ist zentriert bezüglich
der Einheit 31.
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Die
Verschlussstation 42 umfasst nach unten hervorstehend eine
Kanüle 50 zur
Aufnahme des Stopfens 5, wobei die Kanüle in der transversalen Ebene
befindlich ist, die den von der Zelle 47 ausgesendeten
und bezüglich
der Einheit 31 zentrierten Strahl enthält.
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Um
mit der Kanüle 50 zusammen
zu wirken umfasst der Stopfen 5 ein Sackloch 51,
das zur Seite des Kopfes 24 offen und zur Seite des Körpers 25 geschlossen
ist, wobei das Loch 51 einen Durchmesser hat, der dem Außendurchmesser
der Kanüle
entspricht, wobei diese mit einer Vakuumquelle verbunden ist, wohingegen
diese gegenüber
ihres freien Endes von einem Anschlag 52 umgeben ist, der
eine Schulter um die Kanüle 50 bildet.
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Wenn
die Einheit 31 in ihrer Konfiguration zum Platzieren und
Evakuieren der Form 1 ist, befindet sie sich, wie in 6 dargestellt,
in einer axialen Position, so dass sich die Form (senkrecht) vor
der Verschlussstation befindet.
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Der
Bediener, der mit einer Hand die Form 1 wie zuvor erklärt an den
Fingern 32 und an der Gabel 33 platziert, fädelt des
Weiteren, zum Beispiel mit seiner anderen Hand, den Stopfen auf
die Kanüle 50, wobei
letztere in das Sackloch 51 eindringt, bis die Fläche des
Kopfes 24 gegenüber
dem Körper 25 in Anlage
gelangt gegen den Anschlag 52, wobei der Stopfen durch
Ansaugen gehalten wird aufgrund der Tatsache, dass die Kanüle 50 dann
mit einer Vakuumquelle verbunden ist.
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Der
Bediener agiert dann, wie zuvor beschrieben, an der Zentrale 40,
damit das Ausfahren des Schaftes des Zylinders 37 gesteuert
wird bis zur Ausübung
einer externen Kraft bezüglich
des Annäherns
zwischen den Kokillen 2 und 3 von vorbestimmter
Intensität.
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Anschließend wird
die Einheit 31 hin zur Einführstation für polymerisierbares Material 41 angetrieben,
d. h. nach links in 6, wobei die Antriebsmittel
in Verbindung mit der Zelle 46 gesteuert werden, damit
die Form 1 wie oben erklärt mit der Düse 49,
die zentriert bezüglich
des Lochs 19 ist, positioniert ist.
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Die
Einführstation
für polymerisierbares
Material 41 wird somit nach unten angetrieben bis das distale
Ende der Düsen 48 und 49 sich
in dem Loch 19 befinden, wie in 9 gezeigt.
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In
dem dargestellten Beispiel befinden sich sowohl das distale Ende
der Düse 48 zum
Einführen von
polymerisierbaren Material als auch das distale Ende der Düse 49 zum
Absauen des Materialüberschusses
in dem Abschnitt 22 des Lochs 19 und in jedem
Fall oberhalb und gegenüberstehend
von Abschnitt 21, wobei das distale Ende der Düse 49 oberhalb
desjenigen der Düse 48 befindlich
ist.
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Während die
Düse 49 vertikal
angeordnet ist, ist die Düse 48 leicht
geneigt, so dass der Strahl aus polymerisierbaren Material, den
diese Düse
aussenden kann, schräg
bezüglich
des Abschnitts 21 ausgerichtet ist, wobei der in Frage
stehende Strahl durch diesen Abschnitt tritt und dann auf die Kokille 3 trifft, entlang
welcher das polymerisierbare Material fließt während des Befüllens des
Hohlraums der Form 1.
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Man
beachte, dass in der Praxis die Düse 48 weniger geneigt
ist als in der sehr schematischen Zeichnung von 9,
damit dem Materialstrahl erlaubt wird, durch den Abschnitt 21 zu
gelangen, wie gerade angedeutet wurde.
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Die
Tatsache für
das in den Formhohlraum eingeführte
Material, entlang der Wand der Kokille 3 zu fließen, ist
günstig
für die
Homogenität
der zu erhaltenen Linse und erlaubt es insbesondere die Bildung
von Blasen zu verhindern.
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Das
Einführen
von polymerisierbarem Material setzt sich fort bis der Abschnitt 21 und
ein Teil des Abschnitts 22 mit polymerisierbaren Material
gerillt sind.
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Da
der Abschnitt 21 sich am Scheitel des Gusshohlraums befindet,
ist man sicher, dass wenn der Abschnitt selber mit polymerisierbarem
Material gefüllt
ist, keine Luft mehr in dem Gusshohlraum verbleibt.
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Die
Düse 49 saugt
somit das übervolle
polymerisierbare Material an. Ihr distales Ende ist derart bezüglich des
Scheitels des Abschnitts 21 positioniert, dass wenn das
Ausschalten des Ansaugens stattfindet, sich das Niveau des polymerisierbaren Materials
gerade am Scheitel des Abschnitts 21 befindet, so wie es 10 zeigt.
Der Unterschied der Höhe
zwischen dem distalen Ende der Düse 49 und dem
Scheitel des Abschnitts 21 entspricht der Höhe der Flüssigkeitssäule des
polymerisierbaren Materials, die zwischen dem Moment, in dem das
Niveau des polymerisierbaren Materials unterhalb von jenem des distalen
Endes der Düse 49 durchgeht,
und dem Moment, in dem die Unterbrechung des Laufens geschieht,
besteht.
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Man
beachte, dass die Fläche
des polymerisierbaren Materials in den sehr schematischen Zeichnungen
der 10 und 11 perfekt
horizontal dargestellt ist, diese Fläche in der Praxis jedoch gewölbt ist.
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Sobald
das Einführen
des polymerisierbaren Materials beendet ist, das heißt wenn
das Laufen des Ansaugens durch dieses Materials durch die Düse 49 aufhört, wird
die Station 41 nach oben angetrieben, um in ihre in der 6 dargestellte
Position zu kommen, dann wird die Einheit 31 horizontal
angetrieben hin zur Verschlussstation 42, bis das das Loch 19 wie zuvor
erklärt
mittels der Zelle 47 und der Lasche 17 in einer
Position positioniert ist, in der die Kanüle 50, versehen mit
dem Stopfen 5, bezüglich
des Lochs 19 zentriert ist.
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Die
Station 42 wird dann nach unten angetrieben, so dass der
Stopfen 5 progressiv in das Loch 19 eindringt,
so wie es die 11 bis 13 zeigen.
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Während des
Eindringens des Körpers 25 des
Stopfens in den Abschnitt 21 geht das flüssige polymerisierbare
Material, das in dem Abschnitt enthalten war, progressiv in die
Kammer 26, in der, wie oben erklärt, sie sich auf dichte Weise
eingeschlossen wiederfindet auf Grund des Verschlusses des Abschnitts 21 durch
den Körper 25 des
Stopfens und des Verschlusses des Abschnitts 23 durch den
Kopf 24.
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Man
beachte dass die Tatsache, das flüssige polymerisierbare Material,
welches in dem Abschnitt 21 enthalten war, zur Kammer 26 hin
zu treiben, das heißt
entgegengesetzt des Formhohlraums, es erlaubt, sicher zu sein, keine
Luft in den Formhohlraum bei der Gelegenheit des Platzierens des
Stopfens einzuführen.
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Während der
Eindrückbewegung
des Körpers 25 in
den Abschnitt 21 erzeugt der geringe Querschnitt für das Durchtreten
des polymerisierbaren Materials zwischen dem Körper 25 und dem Umfang
des Abschnitts 21 einen gewissen Überdruck in dem Formhohlraum,
aber dieser dynamische Überdruck
bewirkt kein Leck zwischen der Dichtung 4 und den Kokillen 2 und 3,
aufgrund der externen, mittels der Stutzen 34 und 35 ausgeübten Kraft,
wobei diese Kraft während
des gesamten Befüllschritts
gehalten wurde, so wie von den Pfeilen in den 9 und 13 dargestellt.
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Sobald
das Platzieren des Stopfens 5 in dem Loch 19 erfolgt
ist, das heißt
sobald die Station 42 am Ende der Strecke seiner Versetzung
nach unten ist, wird die Verbindung zwischen der Kanüle 50 und
der Vakuumquelle unterbrochen, sodass die Kanüle der Atmosphäre oder
sogar einem gewissen Überdruck ausgesetzt
ist, was den Stopfen 5 von der Station 42 freigibt,
welche anschließend
zu ihrer in der 6 dargestellten oberen Position
zurückgebracht
wird.
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Der
Bediener agiert dann an der Steuerzentrale 40, damit die
hydraulische Flüssigkeit
in den Leitungen 38 und 39 zirkuliert in der Richtung,
die es dem Schaft des Zylinders 37 erlaubt, in dessen Körper zurückzukehren,
sodass der Stutzen 35 sich zurückzieht, das heißt nach
rechts in der 8.
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Das
Nachlassen bzw. Aufgeben der externen Kraft der Annäherung der
Kokillen 2 und 3, das zu Beginn der Rückzugbewegung
des Stutzens 35 geschieht, hat keinen Einfluss auf die
relative Positionierung der Kokillen 2 und 3 gegenüber der
Dichtung 4, wobei jede der Kokillen 2 und 3 am
Platz gehalten wird durch einen Saugnapfeffekt.
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Die
Form 1, gefüllt
mit polymerisierbarem Material, hält sich ihrerseits selber im
zusammengebauten Zustand, wie es in der 14 gezeigt
ist. Der Bediener evakuiert dann von der Einheit 31 und
allgemeiner von der Vorrichtung 30 die Form in gefülltem Zustand,
welche sodann zu einem Wasserbad transportiert wird, in dem sie
die gewollte Zeit verbleibt, um die Polymerisation des im Formhohlraum anwesenden
Materials durchzuführen.
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Sobald
die Polymerisation erfolgt ist, wird mit dem Ausformen der so erhaltenen
Linse fortgefahren durch Entfernen der Dichtung 4 und dann
der Kokillen 2 und 3.
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Man
beachte, dass die Abwesenheit von Lecks zwischen den Kokillen 2 und 3 und
der Lippen 14 die Wirkung hat, dass es kein polymerisierbares Material
zwischen den Flächen 10 und 11 der
Dichtung 4 gibt, so dass kein Eingreifen durchzuführen ist an
der Linse nach dem Ausformen, um die entsprechende Schadstelle bzw.
den entsprechenden Rand zu eliminieren, wohingegen die Reinigung
der Dichtung vor der Wiederverwertung, um das polymerisierbare Material
zu eliminieren, dadurch erleichtert wird.
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In
der Tat ist der einzige Teil der Dichtung 4, an dem polymerisierbares
Material verbleibt, die Kammer 26, das heißt eine
sehr lokalisierte Zone und relative einfach so wie sie ist zu behandeln.
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In
einer nicht dargestellten Variante ist nur die Zelle 46 vorgesehen:
Die Positionierung der Form 1 senkrecht zur Station 42 vor
dem Verschlussvorgang wird erhalten durch Versetzen der Einheit 31 ausgehend
von der Position, in der die Form 1 senkrecht zur Station 41 ist,
sehr exakt über
eine die Stationen 41 und 42 separierende Distanz
mittels eines Schrittmotors.
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In
dieser Variante geschieht das Platzieren der Form 1 an
der Einheit 31 des Weiteren in einer Zwischenposition zwischen
den Positionen, in denen die Einheit 31 senkrecht zur Station 41 bzw.
senkrecht zur Station 42 ist: Der Bediener verfügt somit vor
allem über
Platz, um den Stopfen 5 auf die Kanüle 50 aufzufädeln.
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In
dem dargestellten Beispiel sind die Zellen 46 und 47 oberhalb
der Station 41 bzw. der Station 42 befindlich,
wobei es jedoch möglich
ist, sie überall
anders zu platzieren wo die Lasche 17 sichtbar ist.
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In
anderen nicht dargestellten Varianten sind nur die Abschnitte wie 21 und 22 für das Befüllloch vorgesehen,
wobei der Kopf des Stopfens direkt an die externe laterale Fläche der
Dichtung reicht; vor allem ist nur ein Loch in der Dichtung mit
Abstand von den Mitteln zum Zusammenwirken mit den Formkokillen
vorgesehen, wie die von den Flächen 10 und 11 begrenzten
Schultern; der hydraulische Zylinder 37 ist von einem anderen
Typ Zylinder ersetzt worden, zum Beispiel einem pneumatischen Zylinder
mit einfacher Wirkung; und/oder allgemeiner ist ein anderer Typ
von Mechanismus als der in der 8 dargestellte
vorgesehen, um eine externe mechanisch bewirkte Kraft der Annäherung der
Kokillen zu erzeugen, wobei der Mechanismus eventuell durch die Hand
betätigt
wird in der Art einer Presse oder einer Spindel.
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Zahlreiche
Varianten sind auch möglich
in der Dimensionierung und den mechanischen Eigenschaften der unterschiedlichen
dargestellten Elemente.
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Allgemeiner
wird daran erinnert, dass die Erfindung sich nicht auf die beschriebenen
und dargestellten Beispiele beschränkt.