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Vorrichtung zum Vorarbeiten von Flächen optischer Prismen Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Vorarbeiten von Flächen optischer Prismen mittels
Schleifscheiben, die vorzugsweise aus keramisch oder vegetabil gebundenem Aluminiumoxyd
und bzw. oder Siliciumkarbid bestehen. Die Verwendung solcher Schleifscheiben beschränkt
sich in der optischen Industrie auf das Einschleifen von Rillen, auf das Abfasen
von Prismenkanten oder auf das Schleifen von Linsenrändern. Systematisch durchgeführte
Versuche, optisch wirksame Flächen mit solchen Schleifscheiben vorzuarbeiten, ergaben
bei Verwendung geeigneter Vorrichtungen genügend hohe Arbeitsleistungen bei geringen
Beschaffungskosten der Hilfsmittel, glatte, maßgenaue Oberflächen, scharfe, nicht
ausgesplitterte Kanten der bearbeiteten Flächen und die Möglichkeit, übersichtlich
und bequem zu arbeiten. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung gestattet es, die erwähnten
Vorteile des Arbeitens mittels solcher Schleifscheiben dadurch voll auszunutzen,
daß die Werkstücke auf einem drehbaren oder verschiebbaren Träger, z. B. einer Scheibe
oder Trommel, einem Schlitten od. dgl., befestigt und Einrichtungen vorgesehen sind,
die eine Relativbewegung dieser Teile und der Schleifscheiben ermöglichen. Diese
Bauart läßt je nach Bedarf ver schiedene Ausgestaltungen zu, die gleichfalls einen
Gegenstand der Erfindung bilden.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in beispielsweisen Ausführungsformen
dargestellt. Abb. r zeigt in Draufsicht eine Vorrichtung zum Planparallelschleifen
von Prismen, Abb.2 in teilweiser Seitenansicht des Trägers der Werkstücke die Einspannung
derselben;
Abb. 3 zeigt in Draufsicht eine Vorrichtung zum Schleifen
von Hypotenusen und Katheten von Porroprismen; die Abb. q. bis 6 zeigen andere Anordnungen
, der Werkstücke auf ihrem Träger.
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Am Umfang einer sich langsam drehenden Scheibe i (Abb. i) sind Prismen
P mittels Pratzen :2 und Schrauben 3 befestigt (Abb. 2). Die bei 5 gelagerte Welle
q. der Scheibe i wird über ein Getriebe 6 durch einen Elektromotor 7 angetrieben.
Beiderseits der Scheibe i ist ein Spindelstock angeordnet. Die Spindeln i i sind
mit Elektromotoren io gekuppelt, auf verschiebbaren Supporten 12 gelagert und tragen
Aufspannscheiben g,' an denen Schleifringe 8 befestigt sind, die ätts keramisch
oder vegetabil gebundenem' Aluminiumoxyd und/oder Siliciumkarbid bestehen.. Der
Vorschub der Schleifringe gegen die Prismen P geschieht durch Verschieben der Supporte
in der Richtung der Pfeile a, b und ist durch ,Stellschrauben 13 und Anschläge 14
begrenzt. Zur Erzielung eines ge nauen, gleichbleibenden Abstandes der Schleifscheiben
in der Endstellung sind in die Scheibe i zwei einstellbare Diamanten 15 eingebaut.
Bei jeder neuen Einstellung der .Schrauben 13 werden die Arbeitsflächen der Schleifringe
8 von den langsam vorbeigehenden Diamanten 15 erfaßt und entsprechend dem eingestellten
Abstand ihrer Spitzen, welcher innerhalb der Toleranz der Prismenstärke liegt, gleichzeitig
abgedreht. Der Vorschub der Schleifringe kann selbsttätig oder von Hand geschehen.
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An Stelle der Schleifringe 8 können ebenso vorteilhaftTopfscheiben,
Segmentscheiben od. dgl. verwendet werden. Die Abdrehdiamanten 15 können auch anders,
z: B. auf einschwenkbaren Trägern oder auf Supporten angebracht sein. Die Befestigung
der optischen Gläser kann auch durch Rufkitten oder durch pneumatisch betätigte
Einrichtungen geschehen. Die Achsen der Spindelstöcke i i können auch gegeneinander
versetzt sein. Die Ausnehmungen am Umfang der Scheibe i, welche in Abb. 2 für Porroprismen
P gezeigt sind, werden der Form der Werkstücke jeweils angepaßt.
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Bei der Vorrichtung nach Abb. 3 zur Bearbeitung der Hypotenusen und
Kathetenflächen von Porroprismen sitzen auf einer Aufspänntrommel% i mehrere Revolver
16, 17, 18..., die um Drehzapfen ig schwenkbar und feststellbar sind. Die
übrige Anordnung entspricht im allgemeinen derjenigen nach Abb. z, nur ist der Antrieb
der Trommel i von dem mittels Riemenscheiben 2o bewerkstelligten Antrieb der Schleifscheiben
abgeleitet, wozu Scheiben 2i; 22 und ein Riemen 23 vorgesehen sind. Die entsprechend
Abb. i eingebauten Abdrehdiamanten sind in Abb. 3 nicht ersichtlich. An jedem Revolver
befinden sich in den vier Seitenmitten und an den vier Ecken Sitze und Klemmvorrichtungen
für die Prismen. Die Hypotenusenflächen Ph und die Kathetenflächen Pk ragen über
die Begrenzungsflächen der Revolver vor. Bei fortlaufender Drehung der Revolvertrommel
zwischen den Schleifscheiben. und deren Langsamen Vorschub . gegeneinander werden
je Revolverkopf zwei Hypotenusen und vier Katheten geschliffen. Hierauf werden die
Revolver um go° gedreht und auf jedem die restlichen zwei Hypotenusen und vier Katheten
geschliffen. Nach Lösen der Einspannvorrichtungen werden die an den Ecken befindlichen
Prismen durch die von den Mitten abgenommenen Prismen ersetzt, deren Plätze ungeschliffene
Prismen einnehmen.
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Bei Verwendung der beschriebenen Vorrichtungen ergeben sich geringe
Teilungsfehler und Prismen von hoher Maßgenauigkeit, was insbesondere darauf zurückzuführen
ist, daß sich das System der Vorrichtung im Gleichgewicht befindet und ein ganz
gleichmäßiger Abschliff gleichzeitig von beiden Seiten her erfolgt. Bekanntlich
ist der Abschliff nur unter einem entsprechenden Anpreßdruck möglich, der aber innerhalb
der Einrichtung gewisse Veränderungen verursacht, wo irgendeine Nachgiebigkeit oder
ein Spiel bewegter Teile dies zuläßt. Bei Anordnung von Spindelstöcken beiderseits
des Werkstückträgers und gleichzeitigem und mengenmäßig möglichst gleichem Abschliff
von beiden Seiten her, werden die Reaktionen gegenseitig aufgehoben, was die erwähnte
Maßgenauigkeit der geschliffenen Werkstücke bedingt. Diese Wirkungen lassen sich
ebenso erzielen, wenn an .Stelle der Werkzeugträger i, i' (Abb. i und 3) Supporte
mit entsprechenden Einspannvorrichtungen für die Werkstücke vorgesehen und zwischen
den Schleifscheiben hindurchgeschoben werden.
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Wird auf Maßgenauigkeit weniger Wert gelegt, so kann natürlich mit
nur einem Spindelstock gearbeitet werden. Der Abschliff auf der zweiten Seite des
Werkstückes kann dann mittels einer Schwenkvorrichtung oder durch Umspannen geschehen.
Erhält eine Vorrichtung gemäß Abb. 3 nur einen Schleifspindelstock, wäre jeder einzelne
Revolver viermal zu schalten, bis ein .Satz aufgespannter Prismen fertig bearbeitet
ist.
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Sollen die Hypotenusenflächen getrennt von den Kathetenflächen geschliffen
werden, sind lediglich die Werkstückträger i; i' abzuändern, wie dies in Abb. 4
und 5 ersichtlich ist, die eine Teilabwicklung des Scheiben- bzw. Trommelumfangs
veranschaulichen. Gemäß Abb. q. können beiderseits nur Hypotenusenflächen Ph, -gemäß
Abb. 5 nur Kathetenflächen Pk von Porroprismen geschliffen werden. Für das Schleifen
der Flächen Pk müssen die Revolver je einmal um go° gedreht werden. Diese Prismen
werden mit Vorteil auch pneumatisch festgehalten, wozu an sich bekannte Maßnahmen
angewendet werden können.
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Gemäß Abb. 6 werden gleichzeitig Ph- und Pk-Flächen von auf einer
Scheibe i aufgespannten Prismen geschliffen. Hierbei kann die Aufteilung der Werkstücke
auch anders als gezeigt geschehen.
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Bei genügend genauer Einspannung der Werkstücke und geringer Bearbeitungszugabe
ist es auch möglich, ohne Vorschub der Schleifscheiben auszukommen. In diesem Fall
werden die Spindelstöcke mit den Schleifscheiben unbeweglich festgestellt,
worauf
der Werkstückträger langsam zwischen den Scheiben hindurchbewegt wird. Die Abnahme
der Bearbeitungszugabe geschieht hierbei sozusagen in einem Span. Unter Umständen
ist es vorteilhaft, die Werkzeugträger zwischen mehreren Schleifscheibenpaaren hindurchzuführen
und die Materialabnahme auf diese entsprechend aufzuteilen. Das letzte Paar übernimmt
hierbei die Schlichtarbeit. Hierdurch wird eine große Arbeitsleistung und ein hoher
Grad von Genauigkeit erzielt.
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Es kann auch vorteilhaft sein, die Aufspannscheibe i (Abb. i)# samt
Getriebe und Antriebsmotor auf einem in Richtung senkrecht zu den Schleifscheibenachsen
i i beweglichen Schlitten zu befestigen, um fallweise mit den Werkstücken vom Schleifbereich
wegfahren zu können.
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Verfahren und Vorrichtungen gemäß der Erfindung können auch zum Vorarbeiten
der Flächen verschieden geformter optischer Prismen verwendet werden. Hierbei können
Revolverköpfe mit mehreren Arbeitsstellungen, Schwenkeinrichtungen für bestimmte
Winkel, schiefe Unterlagen usw. Anwendung finden.