DE811085C - Verfahren und Vorrichtung zur Oberflaechenbearbeitung optischer Glaeser - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Oberflaechenbearbeitung optischer Glaeser

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DE811085C
DE811085C DEP28000D DEP0028000D DE811085C DE 811085 C DE811085 C DE 811085C DE P28000 D DEP28000 D DE P28000D DE P0028000 D DEP0028000 D DE P0028000D DE 811085 C DE811085 C DE 811085C
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grinding
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lens
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    • B24B57/00Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung optischer Gläser 1)ie Erfindung betrifft die Herstellung optischer Gläser. Ein Teil dieser Herstellung besteht darin, daß ein vorgeformtes Glasstück durch eine Schleif-oder Reibarbeit auf eine genaue, meistens Kugelflächen genau vorgeschriebener Krümmung aufweisende endgültige Form gebracht und dann poliert wird. Im Rahmen dieser Erfindung kann (las zu bearbeitende Werkstück, die Rohlinse, sowohl aus Glas als auch aus irgendeinem durchsichtigen oder nicht durchsichtigen Material bestehen, das zur Verwendung in optischen Geräten (Linsen, Spiegel usw.) geeignet ist.
  • Zur Ausführung dieser i\rbeit wird bekanntlich (las Werkstück auf eine Unterlage gekittet und nacheinander mit Schleifmitteln verschiedener Korngrößen bearbeitet, beginnend mit einem Sand von ziemlich grobem Korn, dann weiterschleifend mit immer feineren Sanden, worauf zum Abschluß meistens mit einem feinen Polierrot poliert wird. Nach Beendigung der Bearbeitung einer Seite des Werkstücks wird dieses losgemacht und mit der bearbeiteten Seite wieder festgekittet, worauf die zweite Seite genau wie die erste bearbeitet wird.
  • Diese Arbeitsweise bedingt eine Reihe von Hand auszuführender Arbeiten und verlangt außerdem, daß man besondere Vorsichtsmaßnahmen trifft, damit die erste Seite, die bereits fertig bearbeitet ist, beim Bearbeiten der zweiten Seite nicht beschädigt wird, entweder beim Aufkitten auf die Unterlage oder durch grobe Schleifkörner, mit denen die zweite Seite bearbeitet wird.
  • Außerdem wird die Zentrierung der beiden Seiten zueinander; das heißt der diese Seiten bildenden Kugelflächen derart, daß ihre Mittelpunkte genau auf der Achse der Linse zu liegen kommen, durch unvermeidliche Fehler des Arbeiters erschwert, die dieser beim Aufkitten des Werkstücks seiner einen oder anderen Seite begeht.
  • Die vorliegende Erfindung gestattet es unter anderem, diesen Nachteil zu vermeiden.
  • Die Erfindung besteht darin, daß beide Seiten des Werkstücks gleichzeitig bearbeitet werden. Hierzu wird das kreisrunde Werkstück in eine Führung gebracht, die den Mittelpunkt des Werkstücks in einer bestimmten Richtung oder Achse der Führung hält, wobei das Werkstück sich frei um diesen Mittelpunkt drehen kann. Hierauf wird das Werkstück der Bearbeitung durch zwei Werkzeuge mit kugelförmigen Arbeitsflächen unterworfen, die einander gegenüber auf beiden Seiten des Werkstücks angeordnet sind. Die Werkzeuge drehen sich um ihre Achsen, die so gelagert sind, daß die Scheitelpunkte ihrer Kugelflächen exzentrisch zum Mittelpunkt des Werkstücks liegen, wobei beide Kugelflächen sich, von einer Seite des Werkstücks gesehen, in gleichem Sinne drehen. Hierbei wird der Mittelpunkt beider Kugelflächen entweder von vornherein auf die Achse der Führung gebracht und auch während der Bearbeitung auf dieser gehalten, oder so eingestellt, daß er zwar bei Beginn der Arbeit außerhalb der Achse der Führung liegt, am Schluß der Abtragearbeit auf ihr zu liegen kommt.
  • Unter diesen Umständen bewirkt die Drehung der Werkzeuge eine Drehbewegung des Werkstücks um seinen Mittelpunkt. Im Verlauf dieser Drehung unterliegt das Werkstück der Abtragearbeit der beiden Werkzeuge, und die verschiedenen Teile seiner beiden Seitenflächen kommen nacheinander in den Bereich der Arbeitsflächen beider Werkzeuge. Da die Flächen des Werkstücks nicht abgestützt sind und während der Bearbeitung keinem anderen Einfluß als dem der Arbeitsflächen unterliegen, kann dieses sich frei zu den Flächen der Werkzeuge einstelleng was seine regelmäßige Bearbeitung erleichtert. Als Ergebnis erhält man eine Linse, deren Kugelflächen gleich denen der Werkzeuge sind und deren optische Achse mit der der Führung übereinstimmt.
  • Die Erfindung erlaubt es, eine besonders kurze Arbeitszeit zu erreichen, da beide Flächen der Linse gleichzeitig bearbeitet werden und das Rufkitten und die damit verbundenen Zeitverluste fortfallen. Ein weiterer Vorteil ist, daß, da die Linse auf beiden Seiten gleichzeitig poliert wird, ihre beiden Seiten auch gleichzeitig als Folge der Polierarbeit erhitzt werden, wodurch die Bruchgefahr erheblich vermindert wird im Vergleich zu dem üblichen Verfahren, bei dem jeweils nur eine Seite poliert und damit nur eine Seite erwärmt wird. Bei gleichem Bruchrisiko kann man auch ein energischeres Polieren vornehmen und damit eine kürzere Polierzeit erreichen.
  • Außerdem erreicht das neue Verfahren eine größere Genauigkeit, da die der Linse gegebene Form unmittelbar von der gegenseitigen Stellung der beiden Werkzeuge bei Beendigung der Arbeit abhängt, ohne daß die mehr oder weniger ungenaue Lage eine Rolle spielt, die die Linse bei dem jetzigen Verfahren durch das Aufkitten erhält.
  • Auch erlaubt es die Erfindung, beide Seiten der Linse gleichzeitig mit der gleichen Korngröße des Schleifmittels zu bearbeiten, so daß die Gefahr ausgeschlossen ist, daß eine Seite durch grobe Körner, die zur Bearbeitung der anderen Seite gebraucht werden, beschädigt wird.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß man den Durchmesser der beiden Kugelflächen der Werkzeuge so wählt, daß sie einerseits die Mitte des Werkstücks überdecken und anderseits über seinen gegenüberliegenden Rand hinausragen, wobei gewisse Teile der Oberfläche des Werkstücks unbedeckt bleiben. Unter diesen Bedingungen erhält man eine besonders gleichmäßige Bearbeitung der ganzen Oberfläche der Linse, wobei man gleichzeitig über die Möglichkeit verfügt, die Schleiffläche der Werkzeuge dauernd zu speisen, indem man das Schleifmittel auf die unbedeckte Fläche der Linse spritzt. Man kann also mit jeder Schleifkorngröße leicht eine fortlaufende Speisung erreichen, ohne daß es nötig wäre, die Werkzeuge selber zu berühren. Ebenso ist es leicht, zwischen zwei Schleifkorngrößen ohne Stillsetzen der Werkzeuge zu spülen. Die Möglichkeit, die Werkzeuge fortlaufend zu speisen, erlaubt es weiter, mit einer verhältnismäßig geringen Wassermenge ohne die Gefahr von Kratzen zu arbeiten. Dagegen besteht bei der bisherigen Praxis, bei der die Speisung nicht fortlaufend ist, während der Unterbrechungen die Gefahr von schädlichen Erwärmungen des Glases als Folge der Verdampfung der Feuchtigkeit unter den Werkzeugen, besonders beim Polieren mit Filz. Um diese Gefahr zu vermeiden, muß man bei dem alten Verfahren bei jeder Speisung mehr Wasser zuführen, als für eine energische Arbeit nötig ist, in der nicht gespeist wird. Da die vorliegende Erfindung diesen Übelstand vermeidet, gestattet sie weiterhin, mit einer nur geringen Menge Wasser außerordentlich feine Schleifmittel zu gebrauchen, die es erlauben, eine sehr feine Politur zu erzielen.
  • Im folgenden werden einige Beispiele von zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtungen beschrieben, die durch die Zeichnungen erläutert sind. _ In den Zeichnungen zeigt Abb. i eine schematische Vorderansicht des Werkstücks mit seinen Stützorganen und den Werkzeugen, Abb. 2 eine der Abb. i entsprechende Seitenansicht, Abb. 3 einen waagerechten Schnitt nach Linie 111-11I der-Abb. i, Abb.4 eine Teilansicht der Vorrichtung mit einem der Werkzeuge und seinem Antrieb, Abb. 5 eine Draufsicht auf die gesamte Schleifvorrichtung, Abb. 6 eine Vorderansicht des Werkstückträgers, Abb. 7 eine schematische Draufsicht einer halbkontinuierlichen Schleifanlage mit mehreren Arbeitsstellen, Abb.8 eine Ansicht der Anlage gemäß Abb.7, Abb. <9 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung, in der die Achse eines der Werkzeuge fest, also unverstellbar angeordnet ist, und Abb. io eine Schnittansicht einer der Abb. 9 ähnlichen Ausführung mit anderen Einzelheiten.
  • In den Abbildungen sind das zu bearbeitende Werkstück mit i und die Werkzeuge mit 2 und 3 bezeichnet. Die Lage des Werkstücks ist durch eine von drei Rollen 4 gebildete Führung festgelegt. Die Achsen der Rollen sind zueinander parallel und liegen in gleichem Abstand von einer Hauptachse X-1'. Eine solche Führung erlaubt dem Werkstück, sich frei um die Achse X-Y zu drehen und sich gleichzeitig in Richtung dieser Achse zu verschieben. Die Werkzeuge 2 und 3 bestehen aus Schleifscheiben mit kugelförmigen Arbeitsflächen, die einander gegenüber auf beiden Seiten des Werkstücks angeordnet sind. Der Scheitelpunkt der Werkzeuge 2 und 3 fällt nicht mit dem Mittelpunkt der zu erzeugenden Linse zusammen.
  • Die Schleifscheiben 2 und 3 sitzen auf sich drehenden Wellen 5 und 6, deren Achsen durch die Mittelpunkte o2 bzw. o3 der die Arbeitsflächen der Werkzeuge bildenden Kugelflächen gehen. Von einer Seite aus gesehen drehen sich die Schleifscheiben 2 und 3 im gleichen Sinne und versetzen dabei das durch die Rollen 4 geführte Werkstück in Drehung um die Achse X-Y. Die Zusammenarbeit der Drehung der Schleifscheiben mit der der Linse ergibt eine Relativbewegung zwischen diesen Teilen, die in ihrer Wirkung einer Seitenbewegung entspricht und die daher auch die Vorteile einer solchen Bewegung gewährt. Während man bei den bekannten Verfahren diese Seitenbewegung durch eine Verschiebung der Werkzeugachsen erhält, erzielt die Erfindung das gleiche Ergebnis, indem die Werkzeuge einfach um feste Achsen rotieren. Das erlaubt einfache und gut ausgeglichene Mechanismen, die mit hoher Geschwindigkeit und vorzüglichem Wirkungsgrad arbeiten.
  • Das Schleifmittel wird durch einen unter Druck stehenden Flüssigkeitsstrom zugeführt und durch Mundstücke 7 und 8 aufgespritzt, die auf jeder Seite des Werkstücks vor dem Teil angeordnet sind, der nicht durch die Werkzeuge verdeckt ist. Durch dieselben Mundstücke kann man eine Flüssigkeit zum Waschen des Werkstücks oder zum Reinigen der Werkzeuge zuführen, besonders wenn man von einem gröberen zu einem feineren Schleifmittel übergeht.
  • Die Festlegung der Schleifscheibenachsen entsprechend der zu erzeugenden Linse sowie ihr Antrieb lassen sich durch die in Abb. 3, 4 und 5 gezeigten Mittel verwirklichen.
  • Abb. 3 stellt die Lage der Werkzeuge dar, wenn die Arbeit beendet ist, d. 1i. wenn die beiden Seitenflächen des Werkstücks in Kugelflächen verwandelt worden sind, deren Mittelpunkte auf der Achse X-Y der Führung liegen. Am Ende der Arbeit nehmen also die Mittelpunkte 02 und o3 der Werkzeuge genau bestimmte Lagen auf der Achse X-Y der Führung ein. Bei Beginn der Arbeit sind die Stellungen natürlich andere, da das zwischen die Werkzeuge gebrachte Werkstück weder die Dicke noch die Radien der angestrebten Linse besitzt.
  • Eines der Werkzeuge, z. B. die Schleifscheibe 3, erhält von vornherein die genaue Lage, die der fertigen Linse entspricht, d. h. man legt den Mittelpunkt der Kugelschleiffläche dieses Werkzeugs so fest, daß er auf der Achse X-Y zu liegen kommt. Außerdem wird die Welle dieses Schleifwerkzeugs so festgelegt, daß sie sich nicht in der Längsrichtung verschieben kann, indem z. B. der Stellring 6° sich gegen das Gehäuse des Antriebsmotors 13 anlegt. Dagegen kann die andere Schleifscheibe sich frei in ihrer Achsrichtung verschieben, wobei die Lage ihrer Achse von vornherein so zu wählen ist, daß sie bei Beendigung der Arbeit die in Abb.3 angegebene Stellung einnimmt. Die Ausgangsstellung des Mittelpunktes o2 der Kugel 2 wird daher ein Punkt o2 sein, der wohl in der endgültigen Richtung liegt, aber von der endgültigen Lage 02 auf der Achse X-Y einen gewissen Abstand besitzt.
  • Ein elastischer Druck, z. B. durch eine Feder 26, hält das Werkzeug 2 in Berührung mit dem Werkstück und drückt es gegen die Schleifscheibe 3, die in ihrer Längslage festliegt. Die Feder erzeugt also den nötigen Arbeitsdruck zwischen den beiden Seiten des Werkstücks und den beiden Werkzeugen.
  • Um die Längsverschiebung der Welle 5 zu begrenzen, ist auf ihr ein Stellring 5° angebracht, der sich gegen den Motor 9 legt, um an der gewünschten Stelle die Wirkung der Feder 26 zu beenden.
  • Um das Werkstück zwischen die Werkzeuge zu bringen und die Stellung der Werkzeuge zur Achse X-Y festzulegen, kann man die Werkzeuge voneinander entfernen, indem man das Pedal 3o drückt, das durch den Hebel 28 und den Ring 27 die Welle 5 mitnimmt. Um die Achsen der beiden Schleifscheiben zur Achse X-Y der Führung, d. h. zum gesamten Apparat richtig einstellen zu können, sind die beiden Tragplatten i i und 14 der Motoren 9 und 13 um eine senkrechte Achse 15 drehbar, die die Hauptachse X-Y kreuzt und durch den Mittelpunkt des Werkstücks geht. Zum Festlegen der Platten i i und 14 ist eine Reihe von Schrauben vorgesehen, die aus Abb. 5 ersichtlich sind. Die Stellschrauben 16 und 17, die an der Motorplatte i i angreifen, drehen sich in Muttern 18 und i9, die einen festen Teil der Grundplatte 12 bilden. Entsprechende Schrauben 20 und 21 dienen zur Festlegung der Motorplatte 14. Gradteilungen 22 und 23 erlauben es, die Platten i i und 14 genau festzulegen und damit die Achsen der Wellen 5 und 6 in die gewünschte Lage zu bringen, ehe die Bearbeitung beginnt. Je ein Nonius 24 und 25 erlauben eine genauere Einstellung.
  • Abb. 6 zeigt eine Weise, wie man die Rollen 4 zum Führen des Werkstücks i anbringen kann. Diese Rollen sind drehbar an den Enden von Hebeln 31 gelagert. Diese Hebel sitzen ihrerseits drehbar an einem Ständer 32 in gleichen Abständen auf einem Kreis, dessen Mittelpunkt die Achse X-Y bildet, um die das Werkstück drehen soll. Im Ständer 32 ist ebenfalls zentrisch zur Achse X-Y ein drehbarer Ring 33 angebracht. Auf diesem Ring vorgesehene Anschläge 34 dienen zur Verstellung der Hebel 31, nachdem das Werkstück i eingebracht ist, und zentrieren dieses auf die Achse X-Y. Das Zentrieren wird durch eine Schraube 35 erleichtert und gesichert, die sich in einem Nocken 36 des Ständers 32 dreht und dabei den drehbaren Ring 33 durch eine Nase 37 mitnimmt.
  • Die oben beschriebene Maschine kann dazu benutzt werden, das Werkstück an ein und derselben Stelle alle Arbeitsstufen durchlaufen zu lassen, die zu einem fertig polierten Enderzeugnis führen, oder auch nur eine Gruppe dieser Arbeitsstufen, die die Anwendung von Grob- und Feinsand umfassen. Auch in diesem Falle bleibt das Werkstück an Ort und Stelle und wird in zweckmäßiger Folge mit einer Reihe verschieden grober Schleifmittel behandelt, wobei man dafür Sorge trägt, daß beim Übergang zum nächsten Schleifkorn, Werkstück und Schleifwerkzeuge vorher mit reinem Wasser sorgfältig gereinigt werden. Will man auf dem gleichen Apparat auch polieren, so tauscht man die aus Gußeisen oder Schleifstein (Karborundum o. dgl.) bestehenden Schleifscheiben, die für die eigentliche Abtragearbeit (Grob- und Feinschleifen) benutzt werden, gegen Oberflächen aus, die meistens aus Filz bestehen. Eine Anlage für großes Ausbringen wird vorteilhaft für kontinuierliches Arbeiten eingerichtet, indem man für jede Arbeitsstufe einen besonderen Apparat vorsieht und das Werkstück von einem Apparat zum anderen wandern läßt, um in den aufeinanderfolgenden Apparaten alle Arbeitsstufen bis zum Fertigerzeugnis zu durchlaufen.
  • Eine solche Ausführung ist in den Abb. 7 und 8 vorgesehen. Hierbei bleibt das Werkstück dauernd in dem gleichen Halter, der mit dem Werkstück alle Arbeitsstellen durchläuft. Die Abbildungen zeigen drei nacheinander zu durchlaufende Arbeitsstellen, wobei der Halter am Ende jeder Arbeitsstufe im Sinne des Pfeils f versetzt wird, d. h. gleichzeitig für die Werkzeuge 2, 3, 2', 3', 2", 3", die an jedem der Werkstücke i, i' und i" die jedem Werkzeugpaar eigentümliche Arbeit vornehmen. Wenn eine Arbeitsstufe beendet ist, werden die N\'erkzeuge so weit auseinanderbewegt, daß der Halter mit dem Werkstück in Richtung des Pfeils senkrecht zu den Achsen X-Y der Apparate versetzt werden kann. Dann nimmt das Werkstück i die Stelle des Werkstücks i' ein, und i' wandert nach i". Um diesen Wechsel zu erleichtern, kann man alle Halter in einem gemeinsamen Rahmen 38 anbringen, so daß man mit einem Griff jeden Werkstückhalter durch den vorhergehenden ersetzen kann. Dieser Rahmen stützt sich auf dem Tisch 12 des Unterbaues,der so ausgeführt ist, daß der Rahmen sich oberhalb der Tragplatten der Werkzeugpaare befindet und durch diese in seiner Verschiebebewegung nicht behindert wird. Um die genaue Lage des Rahmens 38 nach jedem Stellungswechsel zu sichern, besitzt or Einschnitte 40, die sich nacheinander über Nocken 39 passen. Trennwände 41, 41° trennen die Arbeitsstellen, so daß das Schleifmittel einer Arbeitsstelle nicht die danebenliegende verunreinigen kann. Jede Arbeitsstufe kann durch gleichzeitiges Spülen aller Werkstücke beendet werden.
  • Um das Verschieben des Rahmens 38 mit den Werkstückhaltern von einer Arbeitsstelle zur nächsten zu gestatten, sind die Trennwände aus zwei Teilen 41 und 41° gebildet, die sich, wie in Abb.8 dargestellt, voneinander entfernen lassen, aber während des Schleifens dicht an dem Rahmen anlegen und so ein dichtes Gehäuse für jede Arbeitsstelle schaffen, wie gestrichelt in Abb.8 dargestellt ist. Einzelne Posten brauchen keine Werkzeuge aufzuweisen, da sie einzelnen Sonderbehandlungen der Oberflächen, wie Prüfen, Waschen usw., dienen sollen.
  • Im Vorhergesagten ist vorausgesetzt worden, daß der Rand des Werkstücks Kreisform hat. Wenn jedoch dieser Rand eine andere Gestalt besitzt, so kann man das Werkstück in eine Fassung einsetzen, deren Rand selber Kreisform besitzt und dann wie eine runde Linse verwendet werden kann.
  • Wenn der Rand der Rohlinse kreisrund ist und infolgedessen frei und zugänglich bleiben kann, kann man gleichzeitig mit der Bearbeitung der Kugeloberflächen eine Bearbeitung des Randes vornehmen, z. B. eine doppelte Facette anschleifen, wie sie zur späteren Befestigung der Linse in den optischen Geräten dient, oder irgendeine andere Behandlung des Randes durchführen.
  • Diese Zusatzarbeiten können, ohne zusätzliche Arbeit zu beanspruchen, während des Schleifens ausgeführt werden, indem man geeignete Werkzeuge an einem Punkte des Werkstückumfangs anordnet, wobei die Drehung des Werkstücks nacheinander alle Punkte ihres Umfangs in den Bereich der Sonderwerkzeuge bringt.
  • Die Erfindung läßt sich auch in der Weise ausführen, daß eines der Schleifwerkzeuge fest, d. h. unverstellbar in das Maschinengestell eingebaut wird, während der Werkstückhalter zur Welle dieser Schleifscheibe einstellbar angeordnet und von dieser gedreht wird, und zwar um die Werkstück-, d. h.'Linsenacllse. Bei dieser Ausführung wird die feststehende Achse vorzugsweise senkrecht angeordnet. Weiter wird der Werkstückhalter mit einem Behälter ausgerüstet, der dauernd die mit Schleifstoff beladene Flüssigkeit aufnimmt und immer wieder den Arbeitsflächen zuführt.
  • Die Abb.9 und io zeigen zwei Beispiele einer solchen Ausführung.
  • Die Schleifscheibe 2 mit der Achse ol-o. ist feststehend in dem senkrechten Maschinengestell 12 eingebaut, während das zweite Werkzeug mit der Achse ol-o. auf einer Platte 14 angebracht ist, die um eine durch den Punkt o1 gehende Horizontalachse drehbar ist. Der Punkt o1 ist dadurch festgelegt, daß er Schnittpunkt der Achsen ol-o. und o1-03 ist und auf der Kugelfläche liegt, die durch den Mittelpunkt der Rohlinse geht. Die Lagerplatte 14 kann in der gewünschten Stellung mittels der Schrauben 20 und 21 an dem Gestell 12 festgelegt werden, wie in Abb. 5 gezeigt ist.
  • Die Welle 5 der Schleifscheibe 2 trägt einekugelförinige Verdickung 42, deren Mittelpunkt der Punkt o2 ist, der mit dem Krümmungsmittelpunkt der Arbeitsfläche zusammenfällt. Die Verdickung 42 ist mit einer Nut 43 versehen, die in Richtung der Wellenachse verläuft. In der Nut gleitet eine Nase .44, die fest an dein Werkstückträger 45 sitzt. Der Träger 45 ist auf der Kugel 42 durch eine an seiner Unterseite vorgesehene halbkugelförmige Aussparung 46 beweglich, auf der eine zweite Halbkugel 48 mittels Schrauben 47 befestigt wird. Der Werkstückträger besitzt weiter drei Stege 49, die einen Ring 5o tragen, in dem das Werkstück so gehalten ist, claß es eine Drehbewegung als resultierende Bewegung aus der Bearbeitung seiner beiden Kugelflächen ausführen kann.
  • Der Werkstückträger ist an dem Innenlaufring 51 eines Kugellagers 52 befestigt, dessen Außenring 53 von einem Rahmen 54 getragen wird, der durch Fliigelnluttern 55 und Bolzen 56 mit dem Gestell 12 verschraubt werden kann. Diese Bolzen können sich in einem im Gestell 12 vorgesehenen kreisförmigen Schlitz 57 verschieben, dessen Mittelpunkt auf der durch den Punkt o2 gehenden Horizontalachse liegt.
  • Der Werkstiickträger trägt ein Gefäß 58 zur Aufnahme der Schleifflüssigkeit, die zur Bearbeitung der Rohlinse dient. Eine Manschette 6o aus nachgiebigem, undurchlässigem Stoff wird dicht schließend sowohl auf einem inneren Rand 61 des Werkstiickträgers wie auf einem Ring 62 befestigt, der mit weicher Reibung auf die Welle 5 aufgeschoben ist.
  • Die Vorrichtung kann durch Mittel ergänzt werden, um die Flüssigkeit auf die Schleifscheiben zu schleudern. Hierzu dienen beispielsweise zwei Rohre 63 und 64, die in die Flüssigkeit eintauchen und von denen die einen Enden der Drehbewegung entgegengesetzt und die anderen Enden auf die Schleifscheiben 2 und 3 gerichtet sind. Die Rohre werden durch den Halter 67 an dem Sockel 54 befestigt.
  • In der Ausführung nach Abb. io wird der Werkstückträger 45 mit der kugelförmigen Verdickung 42 der Welle 5 durch einen Körper 65 aus elastischem :Material, wie Gummi, verbunden, der sowohl auf dem Tniger 45 wie auf der Verdickung 42 befestigt ist. In diesem Falle kommen die Manschette und ihre Befestigungsmittel in Wegfall. An Stelle des Kugellagers der Abb.9 ist hier ein Nadellager 68 vorgesehen. Es kann jedoch irgendeine beliebige geeignete Lagerung vorgesehen werden.
  • Die Vorrichtungen nach Abb.9 und io werden auf folgende Weise benutzt: Man gibt zuerst dem Werkstückträger 45 die gewünschte Stellung zur Achse o1-02 der Schleif Scheibe 2 und legt diese Lage durch Anziehen der Flügelmutter 55 fest. Sodann stellt man die Schleifscheibe 3 so ein, daß ihr Krümmungsmittelpunkt o3 mit der Achse X-Y des Werkstückträgers in dein Augenblick zusammenfällt, in dem die Bearbeitung beendet ist, und legt diese Stellung fest, indem man die Platte 14 auf deren Gestell 12 durch die Schrauben 20 und 21 feststellt. Man hebt dann die Schleifscheibe 3 in Richtung ihrer Achse an, damit man das Werkstück i in den Ring 5o des Werkstückträgers einsetzen kann, worauf die Scheibe 3 am Werkstück angesetzt wird. Man versieht weiter das Gefäß 58 mit einer genügenden Menge an Flüssigkeit und Schleifmittel und setzt die Vorrichtung in Bewegung.
  • Die Welle 5 treibt die Schleifscheibe 2 und nimmt gleichzeitig den um die Achse X-Y drehbaren Werkstückträger 45 mit, entweder durch Nase 44 und Nut 43 der Abb. 9 oder durch den Gummiblock 65 der Abb. io. Das Werkstück i führt eine relative Kreisbewegung aus, so daß alle Punkte ihrer Oberflächen nacheinander durch die beiden Schleifscheiben bearbeitet werden.
  • Die Mischung 59 der Flüssigkeit mit dem Schleifmittel nimmt an der Drehung des Behälters 58 teil und wird durch die Rohre 63 und 64 aufgenommen und gegen die beiden Seiten des Werkstücks gespritzt, so daß eine selbsttätige Schleifmittelzuführung zu den Schleifscheiben gesichert wird.
  • An Stelle der Rohre 63 und 64 kann auch irgendeine andere Vorrichtung gebraucht werden, die geeignet ist, die Flüssigkeit aufzunehmen und auf die Flächen der Rohlinse zu schleudern. So kann man auch feststehende Flügel anwenden, die die Schleifflüssigkeit führen und gegen die Rohlinse lenken.
  • Die Schleifvorrichtungen können in bekannter Weise durch Saugteller zum Einbringen und zum Wegnehmen der Werkstücke ergänzt werden.
  • Vorstehend ist die Erfindung in ihrer Anwendung auf Linsen, die von zwei Kugelflächen begrenzt werden, beschrieben worden, sie läßt sich aber ebenso erfolgreich anwenden, wenn eine oder beide Begrenzungsflächen durch Ebenen gebildet werden.
  • So gestattet sie besonders die Herstellung von planparallelen Platten von so hoher Präzision, daß sie den höchsten Ansprüchen der Optik genügen. Zu diesem Zweck werden ebene Werkzeuge an einander gegenüberliegenden Enden der Wellen 5 und 6 angebracht, deren Achsen, z. B. in einer gemeinsamen Linie zusammenfallend, parallel zur Achse X-Y eingestellt werden, jedoch exzentrisch zu dieser, wie es dem Grundgedanken der Erfindung entspricht. In diesem Falle treffen die Mittelpunkte o2 und o3 die Hauptachse X-Y erst im Unendlichen.
  • Beim Bau der Vorrichtungen zur Verwirklichung der Erfindung kann man sowohl zur Bearbeitung kugeliger wie ebener Flächen Werkzeuge verschiedener Umfangslinien benutzen. So können z. B. die Werkzeuge 2 und 3 in der Mitte ausgespart sein, so daß in der Mitte des Werkstücks keine Bearbeitung stattfindet. Wenn man die Aussparung genügend vergrößert, gelangt man zu Werkzeugen von Rohrform.
  • Zum Antrieb der Werkzeuge kann man an Stelle der Elektromotoren auch irgendwelche andere Antriebe verwenden, z. B. Wasser- oder Luftturbinen, die besonders für Arbeit in feuchter oder staubiger Luft geeignet sind.
  • Die Erfindung kann auf Werkstücke verschiedenster Größe angewendet werden, sowohl auf Brillengläser und Lupen wie auf Kondensatoren, Spiegel mit Kugelflächen o. dgl.

Claims (17)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Oberflächenbearbeitung optischer Gläser, die durch@das Schleifen eines Werkstücks (Rohlinse) mit zwei Kugelflächen von bestimmten Radien hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man gleichzeitig beide Seiten des kreisrunden Werkstücks bearbeitet, indem man das Werkstück in eine Führung einsetzt, die den Mittelpunkt des Werkstücks in einer bestimmten Richtung oder Achse der Führung hält und ihm dabei doch gestattet, sich um den Mittelpunkt zu drehen, während es gleichzeitig der Wirkung zweier Werkzeuge in Form von Kugelabschnitten unterworfen wird, die, einander gegenüber auf beiden Seiten der Rohlinse angeordnet, sich, von einer Seite gesehen, in gleichem Sinne um ihre Achsen drehen und mit ihren Scheitelpunkten exzentrisch zum Mittelpunkt des Werkstücks liegen, wobei die Krümmungsmittelpunkte der Kugelflächen jeder Schleifscheibe sich entweder bereits bei Beginn der Bearbeitung auf der Achse der Führung befinden und während der Bearbeitung bleiben oder aber bei Beginn der Arbeit außerhalb der Achse der Führung liegen und erst am Ende der Abtragearbeit auf ihr zu liegen kommen.
  2. 2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelabschnitte der Schleifscheiben (2, 3) die Mitte des Werkstücks (i) bedecken und über dessen gegenüberliegenden Rand hinausgehen, während sie andere Teile des Werkstücks unbedeckt lassen.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Halten und Führen des Werkstücks drei Rollen (4) dienen, deren Achsen parallel und in gleichem Abstand von einer Mittelachse (X-Y) angeordnet sind.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrollen (4) so gelagert sind, daß sie sich zur Anpassung an den Durchmesser des Werkstücks der Mittelachse (X-Y) nähern und von dieser entfernen können.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schleifscheiben (2, 3) durch je einen Motor (g, 13) angetrieben werden, die auf Tragplatten (1i, 14) sitzen, die um einen gemeinsamen Zapfen (i5) derart schwenkbar sind, daß die Achsen der beiden Schleifwerkzeuge je in einem gewünschten Winkel zur Mittelachse der Führung bzw. optischen Achse der angestrebten Linse eingestellt werden können.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Motorplatten (I I, 14) tragende Tisch (I2) mit Teilungen (22, 23) versehen ist zur Einstellung der Neigung der Schleifscheibenachsen zur optischen Achse vor Beginn der Schleifarbeit.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausübung eines geeigneten Arbeitsdrucks auf das Werkstück eine der Schleifscheiben unter der Wirkung einer Druckvorrichtung, z. B. einer Feder (26) steht, deren Wirkung durch einen der Feder entgegenwirkenden Stellhebel (28) o. dgl. auf-* gehoben werden kann. B.
  8. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für die verschiedenen zur Fertigstellung der Linse erforderlichen Arbeitsvorgänge eine Vielzahl von Schleifscheibenpaaren (Abb. 7, 8) vorgesehen ist, wobei jedes Scheibenpaar für eine ,(irbeitsstufe bestimmt ist und der Übergang von einem Werkzeugpaar zum nächsten durch einen Rahmen (38) bewirkt wird, der eine gewisse Zahl von Werkstücken trägt und zur Durchführung der Arbeitsstellenwechsel entsprechend verschiebbar ist. g.
  9. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück durch einen Ring (50) geführt wird, der fest an einem Halter (45) sitzt, der sich in einem Kugel- oder Rollenlager (5I bis 54, 68) befindet, das mit Bezug auf den Maschinenrahmen verstellt werden kann. io.
  10. Vorrichtung nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter (45) ein Gefäß (58) zur Aufnahme der zur Bearbeitung der Linse dienenden Mischung von Flüssigkeit und Schleifmittel besitzt.
  11. II. Vorrichtung nach Anspruch g und io, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Schleifscheiben (2, 3) feststehend auf dem Maschinengestell (I2) angebracht ist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch g bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter (45) auf einer kugelförmigen Verdickung (42) der feststehenden Schleifscheibenwelle (5) gelenkig befestigt ist und durch eine in Meridianrichtung in einer Nut (43) der Verdickung gleitenden Nase (44) an der Drehung der Schleifscheibenachse teilnimmt.
  13. 13- Vorrichtung nach Anspruch g bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter (45) eine nachgiebige, undurchlässige Manschette (6o) besitzt, die verhindert, daß die Schleifflüssigkeit in das Kugelgelenk eindringt.
  14. 14- Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter (.f5) auf der kugelförmigen Verdickung (q.2) der Schleifscheibenwelle (5) mittels eines Stücks (65) aus elastischem Stoff, wie Gummi, befestigt ist, der in einer Höhlung des Halters eingebaut und sowohl an diesem wie auch an der Kugel (,42) durch Kleben befestigt ist.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, däß fest in dem Gefäß (58) zwei Rohre (63, 6,4) angebracht sind, die mit ihren einen Enden derart in die Schleifflüssigkeit eintauchen und mit ihren anderen Enden zu den Schleifscheiben (2, 3) gerichtet sind, daß sie diese beim Gang der Vorrichtung selbsttätig mit Schleifflüssigkeit speisen.
  16. 16. Die Anwendung des Verfahrens nach Anspruch i und der Vorrichtungen nach Anspruch 2 bis 15 zum Bearbeiten von Platten mit planparallelen Flächen.
  17. 17. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß während der Bearbeitung der Seiten des Werkstücks gleichzeitig dessen Kanten z. B. durch Anschleifen einer doppelten Facette oder sonstwie bearbeitet werden.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19800841C2 (de) * 1998-01-13 2001-07-19 Optotech Optikmasch Gmbh Verfahren zum gleichzeitigen Polieren von mindestens zwei optischen Linsen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102007060467A1 (de) 2007-12-14 2009-06-18 Carl Zeiss Vision Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Reinigen einer optischen Linse

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