EP0803325A2 - Verfahren zum Formschleifen des Umfangsrandes von Brillengläsern und gegebenenfalls anschliessenden Facettenschleifen sowie Brillenglasrand-Schleifmaschine - Google Patents

Verfahren zum Formschleifen des Umfangsrandes von Brillengläsern und gegebenenfalls anschliessenden Facettenschleifen sowie Brillenglasrand-Schleifmaschine Download PDF

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EP0803325A2
EP0803325A2 EP97106143A EP97106143A EP0803325A2 EP 0803325 A2 EP0803325 A2 EP 0803325A2 EP 97106143 A EP97106143 A EP 97106143A EP 97106143 A EP97106143 A EP 97106143A EP 0803325 A2 EP0803325 A2 EP 0803325A2
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EP
European Patent Office
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grinding
spectacle lens
spectacle
radius
edge
Prior art date
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EP97106143A
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English (en)
French (fr)
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EP0803325B1 (de
EP0803325A3 (de
Inventor
Lutz Dr.-Ing. Gottschald
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Wernicke and Co GmbH
Original Assignee
Wernicke and Co GmbH
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Publication date
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Publication of EP0803325A3 publication Critical patent/EP0803325A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/08—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass
    • B24B9/14—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass of optical work, e.g. lenses, prisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/16—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation taking regard of the load

Definitions

  • the invention relates to a method and an eyeglass lens grinding machine for shaping the peripheral edge of eyeglass lenses and for possibly subsequent facet grinding by means of an eyeglass lens grinding machine with an eyeglass lens holding shaft and a grinding wheel that can be moved in a controlled manner with respect to the eyeglass lens holding shaft.
  • the grinding pressure is set to a value at the highest possible rotational speed of the grinding wheel, which allows an eyeglass lens to be ground into the desired shape from a circular lens blank without damaging or even destroying the lens.
  • a twisting of the spectacle lens blank in the spectacle lens holding shaft can occur, in particular, when highly anti-reflective spectacle lenses are processed, since these glasses have a particularly low friction compared to holding devices on the spectacle lens holding shaft or attached blocks or suction cups.
  • the invention is based on the problem of creating a method and a spectacle lens edge grinding machine for shaping the peripheral edge of spectacle lenses and for possibly subsequent facet grinding, with which slipping through of the spectacle lens clamped in the spectacle lens retaining shaft is avoided with certainty and with which the grinding of the peripheral edge of Eyeglass lenses can be carried out as quickly as possible without the risk of the eyeglass lenses breaking or being damaged.
  • the invention is based on the problem of creating a method and a spectacle lens edge grinding machine for shaping the peripheral edge of spectacle lenses and for possibly subsequent facet grinding, with which slipping through of the spectacle lens clamped in the spectacle lens retaining shaft is avoided with certainty and with which the grinding of the peripheral edge of spectacle lenses can be carried out as quickly as possible without risk of breaking or damaging the spectacle lenses.
  • the grinding pressure is set so that it is just large enough for a large radius of the spectacle lens touching the grinding wheel to prevent slipping of the spectacle lens clamped into the spectacle lens holding shaft, the grinding pressure can be reduced with a smaller radius increase, the magnification being dependent on the one hand on the permissible instantaneous torque exerted by the grinding pressure on the spectacle lens blank, but on the other hand may not be so great that the spectacle lens blank is thereby damaged or even destroyed.
  • the control of the grinding pressure as a function of the radius of the spectacle lens touching the grinding wheel can be refined if, when controlling the grinding pressure, the angle between a radius leading to the instantaneous contact point of the spectacle lens on the grinding wheel and the straight line connecting the axes of rotation of the spectacle lens holding shaft and the grinding wheel are in mind an increase in the grinding pressure is taken into account in the case of an angle increasing in opposition to or with the direction of rotation of the grinding wheel.
  • This changing angle not only changes the radius of the spectacle lens touching the grinding wheel, but also the direction of action of the grinding force changes in the sense of a reduction in the torque acting on the spectacle lens with an increasing angle.
  • the edge width of the spectacle lens in the area of the contact point of the spectacle lens on the grinding wheel can also be taken into account in the sense of an increase in the grinding pressure as the edge width increases and a decrease as the edge width becomes smaller, but provided that the grinding pressure is greater when the Edge width and large radius is not set so large that slipping of the spectacle lens clamped in the spectacle lens holding shaft occurs.
  • An additional modulation of the instantaneous grinding pressure is possible by superimposing an oscillating component, by means of which the processing speed can be increased without fear of slipping, damage or breaking of the spectacle lens.
  • the amplitude of the oscillating component of the grinding pressure can be around 20% of the grinding pressure set depending on the aforementioned parameters.
  • the frequency of the oscillating component be around 50 s -1 .
  • Another advantageous possibility of modulating the grinding pressure is to set the absolute value of the grinding pressure when shaping the spectacle lens with a cylindrical grinding wheel to be different from the grinding pressure during the subsequent facet grinding using a grinding wheel with a facet groove, this value being increased in accordance with the decreasing radius and the absolute value of the grinding pressure during facet grinding is advantageously set to be smaller, since facet grinding is generally a final finishing process.
  • the absolute values of the current grinding pressure and / or the increase in the grinding pressure from a large radius to a small radius in the case of spectacle lenses made of silicate glass can be different from those made of plastic.
  • control of the grinding pressure according to the invention can be carried out particularly simply by means of a data volume from a computer which also controls the shape grinding of the spectacle lens by means of this data volume.
  • An ophthalmic lens edge grinding machine for carrying out the method with an ophthalmic lens holding shaft holding an ophthalmic lens and one with reference to the Spectacle lens holding shaft controlled by a computer by means of an electric servomotor, the grinding wheel can have a displacement sensor for the delivery of the grinding wheel with a data connection to the computer, so that the data sent from the displacement sensor to the computer in connection with the respective angle of rotation of the spectacle lens in the computer in a control signal to control the grinding pressure as a function of the instantaneous radius of the spectacle lens touching the grinding wheel, the control of the grinding pressure being effected by changing the torque transmitted by the servomotor.
  • the change in the torque can be effected either by means of a torque-controlled servomotor or by means of a torque-controlled coupling between the servomotor and the adjustable grinding wheel.
  • a magnetic powder clutch can preferably be used, since its transmissible torque can be controlled particularly easily as a function of the voltage applied.
  • a transducer for the width of the spectacle lens which is also connected to the computer and whose measured values are used to control the grinding pressure as a function of the instantaneous width of the contact point of the spectacle lens on the grinding wheel.
  • the invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing.
  • the Drawing shows a schematic side view, partly in section, of an eyeglass lens edge grinding machine according to the invention.
  • a cross slide 2 is arranged on a machine frame 1, the slide part 3 of which has guide rods 4, which are displaceably mounted in bores 5 of lugs 6 of the slide part 7 radially to an eyeglass holding shaft 14 with a spectacle lens blank 25 held thereof and to be ground.
  • the slide part 7 is arranged via guide rails 8 to the machine frame 1 in a direction parallel to the spectacle lens holding shaft 14 and a shaft 10 for a pre-grinding wheel 1 and a finish and / or facet grinding wheel 12 arranged coaxially therewith.
  • the shaft 10 is supported on the slide part 3 by means of bearing supports 9.
  • the grinding wheels 11, 12 and the spectacle lens blank 25 with their shafts 10, 14 are surrounded by a housing 13 which has a trough (not shown in detail below) which prevents coolant and grinding abrasion from reaching the cross slide 2.
  • An angle encoder 15 is connected to the spectacle lens holding shaft 14 and is connected to a computer 16.
  • a displacement sensor 17 is arranged on the slide part 7 and absorbs the radial displacement of the slide part 3 with respect to the spectacle lens holding shaft 14. This displacement sensor 17 is also connected to the computer 16.
  • a servomotor 18 which is controlled by the computer 16 via control lines 21 and which is in drive connection with the guide rods 4 via a magnetic powder coupling 19.
  • peripheral contour values for the most varied lens shapes can be entered and stored as polar coordinates and used to control the shape grinding of the lens 25.
  • a generally circular spectacle lens blank 25 is clamped into the spectacle lens holding shaft 14 and brought into contact with the pre-grinding disk 11.
  • the grinding pressure that occurs arises from the torque of the magnetic powder clutch 19, which is generated by the computer 16 by applying a voltage corresponding to the torque to be set to the magnetic powder clutch 19.
  • the spectacle lens holding shaft 14 with the spectacle lens blank 25 clamped therein is set in rotation in a known manner, the rotation speed usually being at 10 to 13 rpm.
  • the angle encoder 15 transmits the computer 16 at equal angular intervals, for. B. in increments of 6 °, a pulse, which causes the computer 16, the associated radius to be ground the circumferential contour 24 via the servomotor 18th adjust.
  • the slide part 7 and thus the grinding wheel 11 are set into an oscillating movement parallel to the axis of rotation of the spectacle lens blank 25, which is reversed in the opposite direction at the edge of the pre-grinding wheel 11. This movement is controlled by a drive, not shown, for the slide part 7, which is also connected to the computer 16.
  • the reversal can be triggered by a transducer 26 arranged in the housing 13 and connected to the computer 16, this transducer 26 simultaneously measuring the width of the edge of the lens blank 25 opposite it or the contour of the lens 24.
  • the computer 16 Since the computer 16 has radius values r of the point of the spectacle lens 24 touching the grinding wheel or results from the data of the displacement sensor 17, the computer 16 can be programmed so that it gives a control signal to the magnetic powder coupling 19 which shows the grinding pressure as a function of The radius r of the spectacle lens 24 touching the grinding wheel is changed in the sense of an enlargement from a large radius r to a smaller radius r.
  • the grinding pressure can be changed from a minimum value of approximately 30 N with a lens radius of 40 mm to a maximum value of approximately 60 N with a radius of the lens of approximately 8 mm.
  • the point of contact of the shape-ground spectacle lens 24 on the grinding wheel 11, 12 with the radius r shifts from the straight line connecting the spectacle lens holding shaft 14 and the shaft 10 to form the angle ⁇
  • the line of action of the result of the grinding pressure on the spectacle lens also changes 24 attacking peripheral force and thus the torque exerted on the lens 24.
  • the angle ⁇ of the instantaneous contact point of the spectacle lens 24 on the grinding wheel 11, 12 is opposite to the straight line connecting the axes of rotation of the spectacle lens holding shaft 14 and the grinding wheel shaft 10 in the sense of an increase in the grinding pressure is taken into account with the angle ⁇ increasing the direction of rotation.
  • edge width of the spectacle lens 24 in the area of the contact point on the grinding wheel 11, 12 can be taken into account in the sense of an increase in the grinding pressure as the edge width increases and as the edge width becomes smaller, when the respective edge width is measured by means of the measurement sensor 26 and to the Computer 16 is directed.
  • the processing speed can be optimized and adapted to the lens to be shaped, depending on whether it is a minus lens or a plus lens and whether the lens is has an additional cylindrical or prismatic cut.
  • the processing speed can possibly be increased further if an oscillating component with an amplitude that can be around 20% of the grinding pressure is superimposed on the current grinding pressure.
  • the frequency of the oscillating component can be around 50 s -1 .
  • the grinding pressure during the shape grinding of the spectacle lens blank 25 on the pre-grinding wheel 11 is set differently than the grinding pressure during the subsequent fine or facet grinding on the fine grinding wheel 12, namely to a smaller grinding pressure during fine or facet grinding, in order to carry out this fine machining step to get the most accurate and smooth surface possible.
  • This changeover of the grinding pressure takes place automatically and computer-controlled when the shape-ground spectacle lens 24 is moved from the pre-grinding wheel 11 to the fine or facet grinding wheel 12.
  • a magnetic powder clutch 19 is arranged between the servomotor 18 and the drive for the slide part 3, since the transmissible torque can be adjusted particularly sensitively by means of a magnetic powder clutch.

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Abstract

Verfahren und Brillenglasrandschleifmaschine zum Formschleifen des Umfangsrandes von Brillengläsern und zum ggf. anschließenden Facettenschleifen mittels einer Brillenglasrandschleifmaschine mit einer das Brillenglas haltenden Brillenglashaltewelle und einer mit Bezug auf die Brillenglashaltewelle gesteuert bewegbaren Schleifscheibe, bei denen der Schleifdruck in Abhängigkeit vom die Schleifscheibe berührenden Radius des Brillenglases im Sinne einer Vergrößerung von einem großen Radius zu einem kleinen Radius gesteuert wird. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Brillenglasrandschleifmaschine zum Formschleifen des Umfangsrandes von Brillengläsern und zum ggf. anschließenden Facettenschleifen mittels einer Brillenglasrandschleifmaschine mit einer das Brillenglas haltenden Brillenglashaltewelle und einer mit Bezug auf die Brillenglashaltewelle gesteuert bewegbaren Schleifscheibe.
  • Um das Formschleifen des Umfangsrandes von Brillengläsern und das ggf. anschließende Facettenschleifen möglichst schnell ablaufen zu lassen, wird der Schleifdruck bei möglichst hoher Drehgeschwindigkeit der Schleifscheibe auf einen Wert eingestellt, der es erlaubt, ein Brillenglas ausgehend von einem kreisförmigen Brillenglasrohling in die gewünschte Form zu schleifen, ohne das Brillenglas zu beschädigen oder gar zu zerstören.
  • Bei einem fest eingestellten Schleifdruck kann der Fall eintreten, daß das beim Schleifen auftretende, auf den Brillenglasrohling wirkende Drehmoment größer wird als die Haftkraft in der Einspannung des Brillenglasrohling in der Brillenglashaltewelle und sich der Brillenglasrohling mit Bezug auf die Brillenglashaltewelle verdreht. Zwar ist ein solches Verdrehen, wenn es sich um rein sphärische Brillengläser ohne Nahteil handelt, von geringer Bedeutung, wenn damit keine Verschiebung des optischen Mittelpunkts des Brillenglasrohlings aus der Drehachse der Brillenglashaltewelle heraus verbunden ist, jedoch darf ein solches Verdrehen auf keinen Fall auftreten, wenn der Brillenglasrohling ein bezüglich der optischen Achse des Brillenglasrohlings winkelgenau ausgerichtetes Nahteil oder einen zylindrischen oder prismatischen Schliff, dessen Achsenlage gegenüber der Anordnung des Brillenglases im Brillengestell vorgegeben ist, aufweist.
  • Ein Verdrehen des Brillenglasrohlings in der Brillenglashaltewelle kann insbesondere dann auftreten, wenn hoch entspiegelte Brillengläser bearbeitet werden, da diese Gläser eine besonders niedrige Reibung gegenüber Haltevorrichtungen an der Brillenglashaltewelle oder aufgesetzten Blöcken oder Saugern aufweisen.
  • Wird der Schleifdruck so weit herabgesetzt, daß ein Durchdrehen des Brillenglasrohlings auf der Brillenglashaltewelle mit Sicherheit vermieden wird, erhöht sich die Bearbeitungszeit des Brillenglases, und die Ausnutzung der Brillenglasrandschleifmaschine wird dadurch verringert. Eine Veränderung des Schleifdrucks in Abhängigkeit von der Breite des Brillenglasrandes in dem Sinne, daß der Schleifdruck beim Schleifen eines breiteren Brillenglasrandabschnitts höher und beim Schleifen eines schmaleren Brillenglasrandabschnitts niedriger eingestellt wird, ist zwar aus der europäischen Patentanmeldung 0 096 337 derselben Anmelderin bekannt, jedoch führt diese Art der Steuerung des Schleifdrucks dazu, daß der Schleifdruck bei Minusgläsern gerade dann am höchsten ist, wenn der Radius des Brillenglases am größten ist und dieser Schleifdruck mit abnehmenden Radius des Brillenglases immer kleiner wird, während diese bekannte Steuerung bei Plusgläsern die gegenteilige Wirkung entfaltet. Mit dieser Art der Steuerung des Schleifdrucks läßt sich ein Durchrutschen eines in die Brillenglashaltewelle eingespannten Brillenglases aufgrund des Schleifdrucks nur mit Sicherheit vermeiden, wenn bei Minusgläsern der Schleifdruck beim größten Radius des Brillenglases auf einen dieses Durchrutschen vermeidenden Wert eingestellt wird, der sich mit kleiner werdenden Radius noch verringert, so daß insgesamt die Bearbeitungszeit erhöht wird. Dieser Nachteil tritt beim Schleifen von Plusgläsern zwar nicht auf, jedoch ist auch hier der aus der Brillenglasbreite abgeleitete Schleifdruck nicht immer optimal.
  • Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Brillenglasrandschleifmaschine zum Formschleifen des Umfangsrandes von Brillengläsern und zum ggf. anschließenden Facettenschleifen zu schaffen, mit denen ein Durchrutschen des in die Brillenglashaltwelle eingespannten Brillenglases mit Sicherheit vermieden wird und mit denen das Schleifen des Umfangsrandes von Brillengläsern möglichst rasch ohne Gefahr des Zerbrechens oder Beschädigens der Brillengläser durchführbar ist.
  • Dieser Nachteil tritt beim Schleifen von Plusgläsern zwar nicht auf, jedoch ist auch hier der aus der Brillenglasbreite abgeleitete Schleifdruck nicht immer optimal.
  • Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Brillenglasrandschleifmaschine zum Formschleifen des Umfangsrandes von Brillengläsern und zum ggf. anschließenden Facettenschleifen zu schaffen, mit denen ein Durchrutschen des in die Brillenglashaltwelle eingespannten Brillenglases mit Sicherheit vermieden wird und mit denen das Schleifen des Umfangsrandes von Brillengläsern möglichst rasch ohne Gefahr des Zerbrechens oder Beschädigens der Brillengläser durchführbar ist.
  • Ausgehend von dieser Problemstellung wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, daß der Schleifdruck in Abhängigkeit vom jeweiligen Radius im Anlagebereich des die Schleifscheibe berührenden Brillenglases von einem großen Radius zu einem kleinen Radius gesteuert vergrößert wird.
  • Wird hierbei der Schleifdruck so eingestellt, daß er bei einem großen, die Schleifscheibe berührenden Radius des Brillenglases gerade so groß ist, daß ein Durchrutschen des in die Brillenglashaltewelle eingespannten Brillenglases gerade vermieden wird, läßt sich der Schleifdruck mit kleiner werdendem Radius vergrößern, wobei die Vergrößerung einerseits wiederum vom zulässigen durch den Schleifdruck auf den Brillenglasrohling ausgeübten augenblicklichen Drehmoment abhängig ist, andererseits aber nicht so groß werden darf, daß dadurch der Brillenglasrohling beschädigt oder gar zerstört wird.
  • Die Steuerung des Schleifdrucks in Abhängigkeit vom die Schleifscheibe berührenden Radius des Brillenglases läßt sich verfeinern, wenn zusätzlich beim Steuern des Schleifdrucks der Winkel zwischen einem zum augenblicklichen Anlagepunkt des Brillenglases an der Schleifscheibe führenden Radius und der die Drehachsen der Brillenglashaltewelle und der Schleifscheibe verbindenden Geraden im Sinn einer Vergrößerung des Schleifdrucks bei sich entgegengesetzt zur oder mit der Drehrichtung der Schleifscheibe vergrößerndem Winkel berücksichtigt wird. Durch diesen sich verändernden Winkel verändert sich nämlich nicht nur der die Schleifscheibe berührende Radius des Brillenglases, sondern auch die Wirkungsrichtung der Schleifkraft verändert sich im Sinne einer Verkleinerung des auf das Brillenglas wirkenden Drehmoments bei sich vergrößerndem Winkel.
  • Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich zusätzlich auch die Randbreite des Brillenglases im Bereich des Anlagepunktes des Brillenglases an der Schleifscheibe im Sinne einer Vergrößerung des Schleifdrucks bei größer werdender Randbreite und einer Verkleinerung bei kleiner werdender Randbreite berücksichtigen, jedoch unter der Voraussetzung, daß der Schleifdruck bei großer Randbreite und großem Radius nicht so groß eingestellt wird, daß ein Durchrutschen des in die Brillenglashaltwelle eingespannten Brillenglases eintritt.
  • Versuche haben ergeben, daß es ausreicht, einen niedrigsten Schleifdruck bei einem Brillenglasradius von etwa 40 mm in Höhe von etwa 30 N vorzusehen, der auf einen Höchstwert von etwa 60 N bei einem Brillenglasradius von etwa 8 mm ansteigt. Dieser Anstieg kann linear erfolgen oder aber, wie bereits erwähnt, in Abhängigkeit vom Winkel zwischen einem zum augenblicklichen Anlagepunkt des Brillenglases an der Schleifscheibe führenden Radius und der die Drehachsen der Brillenglashaltewelle und der Schleifscheibe verbindenden Geraden und/oder der Randbreite des Brillenglases im Bereich des Anlagepunktes des Brillenglases an der Schleifscheibe moduliert erfolgen.
  • Eine zusätzliche Modulation des augenblicklichen Schleifdrucks ist durch eine Überlagerung einer oszillierenden Komponente möglich, durch die sich die Bearbeitungsgeschwindigkeit erhöhen läßt, ohne daß ein Durchrutschen, ein Beschädigen oder ein Zerbrechen des Brillenglases zu befürchten ist.
  • Die Amplitude der oszillierenden Komponente des Schleifdrucks kann bei etwa 20 % des in Abhängigkeit von den vorgenannten Parametern eingestellten Schleifdrucks liegen.
  • Vorteilhafterweise kann die Frequenz der oszillierenden Komponente bei etwa 50 s-1 liegen.
  • Eine weitere, vorteilhafte Möglichkeit der Modulation des Schleifdrucks besteht darin, den Absolutwert des Schleifdrucks beim Formschleifen des Brillenglases mit einer zylindrischen Schleifscheibe gegenüber dem Schleifdruck beim anschließenden Facettenschleifen mittels einer Schleifscheibe mit einer Facettennut unterschiedlich einzustellen, wobei dieser Wert entsprechend dem kleiner werdenden Radius vergrößert wird und der Absolutwert des Schleifdrucks beim Facettenschleifen vorteilhafterweise kleiner eingestellt wird, da es sich beim Facettenschleifen in der Regel um einen abschließenden Feinbearbeitungsvorgang handelt.
  • Weiterhin können die Absolutwerte des augenblicklichen Schleifdrucks und/oder der Anstieg des Schleifdrucks von einem großen Radius zu einem kleinen Radius bei Brillengläsern aus Silikatglas unterschiedlich von denen aus Kunststoff sein.
  • Die erfindungsgemäße Steuerung des Schleifdrucks läßt sich besonders einfach mittels einer Datenmenge eines Rechners durchführen, der auch das Formschleifen des Brillenglases mittels dieser Datenmenge steuert.
  • Eine Brillenglasrandschleifmaschine zur Durchführung des Verfahrens mit einer ein Brillenglas haltenden Brillenglashaltewelle und einer mit Bezug auf die Brillenglashaltewelle durch einen Rechner gesteuert mittels eines elektrischen Stellmotors zustellbaren Schleifscheibe kann einen Wegaufnehmer für die Zustellung der Schleifscheibe mit einer Datenverbindung zum Rechner aufweisen, so daß sich die vom Wegaufnehmer an den Rechner geleiteten Daten in Verbindung mit dem jeweiligen Drehwinkel des Brillenglases im Rechner in ein Steuersignal zum Steuern des Schleifdrucks in Abhängigkeit des augenblicklichen, die Schleifscheibe berührenden Radius des Brillenglases umrechnen lassen, wobei die Steuerung des Schleifdrucks durch Veränderung des vom Stellmotor übertragenden Drehmoments bewirkt wird. Die Veränderung des Drehmoments kann entweder mittels eines drehmomentgeregelten Stellmotors oder mittels einer drehmomentgeregelten Kupplung zwischen dem Stellmotor und der zustellbaren Schleifscheibe bewirkt werden.
  • Vorzugsweise läßt sich eine Magnetpulverkupplung einsetzen, da sich deren übertragbares Drehmoment besonders einfach in Abhängigkeit von der angelegten Spannung steuern läßt.
  • Ähnliches gilt, wenn ein Meßwertaufnehmer für die Breite des Brillenglases vorgesehen wird, der ebenfalls mit dem Rechner verbunden ist und dessen Meßwerte zum Steuern des Schleifdrucks in Abhängigkeit von der augenblicklichen Breite des Anlagepunktes des Brillenglases an der Schleifscheibe verwendet werden.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. Die Zeichnung zeigt eine schematische Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer erfindungsgemäßen Brillenglasrandschleifmaschine.
  • An einem Maschinengestell 1 ist ein Kreuzschlitten 2 angeordnet, dessen Schlittenteil 3 Führungsstangen 4 aufweist, die in Bohrungen 5 von Ansätzen 6 des Schlittenteils 7 radial zu einer Brillenglashaltewelle 14 mit einem davon gehaltenen, formzuschleifenden Brillenglasrohlings 25 verschiebbar gelagert sind. Das Schlittenteil 7 ist über Führungsschienen 8 zum Maschinengestell 1 in einer Richtung parallel zur Brillenglashaltewelle 14 und einer Welle 10 für eine Vorschleifscheibe 1 und eine dazu koaxial angeordnete Fertigund/oder Facettenschleifscheibe 12 angeordnet.
  • Die Welle 10 ist mittels Lagerstützen 9 am Schlittenteil 3 gelagert. Die Schleifscheiben 11, 12 und der Brillenglasrohling 25 mit ihren Wellen 10, 14 sind von einem Gehäuse 13 umgeben, das unten eine im einzelnen nicht dargestellte Wanne aufweist, die verhindert, daß Kühlflüssigkeit und Schleifabrieb in den Bereich des Kreuzschlittens 2 gelangt.
  • Mit der Brillenglashaltewelle 14 ist ein Winkelgeber 15 verbunden, der mit einem Rechner 16 in Verbindung steht. Ein Wegaufnehmer 17 ist am Schlittenteil 7 angeordnet und nimmt die Radialverschiebung des Schlittensteils 3 bezüglich der Brillenglashaltewelle 14 auf. Dieser Weggeber 17 ist ebenfalls mit dem Rechner 16 verbunden.
  • Die Radialverschiebung des Schlittenteils 3 und damit die Zustellung der Schleifscheiben 11, 12 gegen das Brillenglas 25 wird durch einen vom Rechner 16 über Steuerungsleitungen 21 angesteuerten Stellmotor 18 bewirkt, der mit den Führungsstangen 4 über eine Magnetpulverkupplung 19 in Antriebsverbindung steht.
  • In einen Sollwert-Speicher 20 lassen sich Umfangskonturwerte für die verschiedensten Brillenglasformen als Polarkoordinaten eingeben und speichern und zum Steuern des Formschleifens des Brillenglases 25 verwenden.
  • Zum Schleifen einer vorgebbaren Brillenglasumfangskontur 24 wird ein im allgemeinen kreisförmiger Brillenglasrohling 25 in die Brillenglashaltewelle 14 eingespannt und mit der Vorschleifscheibe 11 in Berührung gebracht. Der dabei auftretende Schleifdruck ergibt sich aus dem Drehmoment der Magnetpulverkupplung 19, das durch den Rechner 16 durch Aufgeben einer dem einzustellenden Drehmoment entsprechenden Spannung auf die Magnetpulverkupplung 19 erzeugt wird.
  • Die Brillenglashaltewelle 14 mit dem darin eingespannten Brillenglasrohling 25 wird in bekannter Weise in Drehung versetzt, wobei die Drehgeschwindigkeit üblicherweise bei 10 bis 13 U/min beträgt. Der Winkelgeber 15 übermittelt dem Rechner 16 in gleichen Winkelabständen z. B. in Inkrementen von je 6° einen Impuls, wodurch der Rechner 16 veranlaßt wird, den dazugehörigen, zu schleifenden Radius der Umfangskontur 24 über den Stellmotor 18 einzustellen. Während des Schleifens der Umfangskontur 24 auf der Vorschleifscheibe 11 werden das Schlittenteil 7 und damit die Schleifscheibe 11 in eine oszillierende Bewegung parallel zur Drehachse des Brillenglasrohlings 25 versetzt, die jeweils am Rande der Vorschleifscheibe 11 in die entgegengesetzte Richtung umgesteuert wird. Diese Bewegung wird durch einen nicht dargestellten Antrieb für das Schlittenteil 7 gesteuert, der ebenfalls mit dem Rechner 16 in Verbindung steht.
  • Das Umsteuern läßt sich durch einen im Gehäuse 13 angeordneten Meßwertaufnehmer 26, der mit dem Rechner 16 verbunden ist, auslösen, wobei dieser Meßwertaufnehmer 26 gleichzeitig die Breite des ihm gegenüberliegenden Randes des Brillenglasrohlings 25 bzw. der Kontur des Brillenglases 24 mißt.
  • Da dem Rechner 16 Radiuswerte r des die Schleifscheibe berührenden Punktes des Brillenglases 24 vorliegen bzw. sich aus den Daten des Wegaufnehmers 17 ergeben, läßt sich der Rechner 16 so programmieren, daß er auf die Magnetpulverkupplung 19 ein Steuersignal gibt, das den Schleifdruck in Abhängigkeit vom die Schleifscheibe berührenden Radius r des Brillenglases 24 im Sinne einer Vergrößerung von einem großen Radius r zu einem kleineren Radius r verändert. Dabei läßt sich der Schleifdruck von einem Kleinstwert von etwa 30 N bei einem Brillenglasradius von 40 mm auf einen Größtwert von etwa 60 N bei einem Radius des Brillenglases von etwa 8 mm verändern.
  • Da sich der Anlagepunkt des formgeschliffenen Brillenglases 24 an der Schleifscheibe 11, 12 mit dem Radius r von der Verbindungsgeraden zwischen der Brillenglashaltewelle 14 und der Welle 10 unter Bildung des Winkels α verlagert, verändert sich dadurch auch die Wirkungslinie der aus dem Schleifdruck resultierenden, am Brillenglas 24 angreifenden Umfangskraft und damit das auf das Brillenglas 24 ausgeübte Drehmoment. Dies läßt sich dadurch berücksichtigen, daß beim Steuern des Schleifdrucks der Winkel α des augenblicklichen Anlagenpunkts des Brillenglases 24 an der Schleifscheibe 11, 12 zu der die Drehachsen der Brillenglashaltewelle 14 und der Schleifscheibenwelle 10 verbindenden Geraden im Sinne einer Vergrößerung des Schleifdrucks bei sich entgegengesetzt zur oder mit der Drehrichtung vergrößernden Winkel α berücksichtigt wird.
  • Des weiteren kann die Randbreite des Brillenglases 24 im Bereich des Anlagepunktes an der Schleifscheibe 11, 12 im Sinne einer Vergrößerung des Schleifdrucks bei größer werdender Randbreite und einer Verkleinerung bei kleiner werdender Randbreite berücksichtigt werden, wenn die jeweilige Randbreite mittels des Meßwertaufnehmers 26 gemessen und an den Rechner 16 geleitet wird.
  • Durch die Berücksichtigung des Winkels α und der jeweiligen Randbreite des Brillenglases im Schleifbereich läßt sich die Bearbeitungsgeschwindigkeit optimieren und dem gerade formzuschleifenden Brillenglas anpassen, je nachdem, ob es sich um ein Minusglas oder ein Plusglas handelt und ob das Brillenglas einen zusätzlichen zylindrischen oder prismatischen Schliff aufweist.
  • Die Bearbeitungsgeschwindigkeit läßt sich ggf. noch zusätzlich erhöhen, wenn dem augenblicklichen Schleifdruck eine oszillierende Komponente mit einer Amplitude, die bei etwa 20 % des Schleifdrucks liegen kann, überlagert wird. Die Frequenz der oszillierenden Komponente kann bei etwa 50 s-1 liegen.
  • Des weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Schleifdruck beim Formschleifen des Brillenglasrohlings 25 auf der Vorschleifscheibe 11 gegenüber dem Schleifdruck beim anschließenden Fein- oder Facettenschliff auf der Feinschleifscheibe 12 unterschiedlich eingestellt wird, nämlich auf einen kleineren Schleifdruck beim Fein- oder Facettenschleifen, um bei diesem Feinbearbeitungsschritt eine möglichst genaue und glatte Oberfläche zu erhalten.
  • Diese Umstellung des Schleifdrucks erfolgt beim Umsetzen des formgeschliffenen Brillenglases 24 von der Vorschleifscheibe 11 auf die Fein- oder Facettenschleifscheibe 12 automatisch und rechnergesteuert.
  • Des weiteren lassen sich unterschiedliche Schleifdrücke und/oder eine unterschiedliche Zunahme des Schleifdrucks in Abhängigkeit vom Schleifradius des Brillenglases in den Rechner 16 eingeben, je nachdem, ob Brillengläser aus Silikatglas oder aus Kunststoff zu bearbeiten sind.
  • Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Stellmotor 18 und dem Antrieb für das Schlittenteil 3 eine Magnetpulverkupplung 19 angeordnet, da sich das übertragbare Drehmoment mittels einer Magnetpulverkupplung besonders feinfühlig einstellen läßt. Ebenso ist es jedoch auch möglich, auf eine Magnetpulverkupplung oder eine andere, drehmomenteinstellbare Kupplung zu verzichten, wenn der Stellmotor 18 eine Drehmomentregelung zuläßt. In diesem Fall wird das vom Stellmotor 18 erzeugte Drehmoment durch den Rechner 16 direkt in Abhängigkeit von dem erforderlichen Schleifdruck gesteuert.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Formschleifen des Umfangsrandes von Brillengläsern und zum ggf. anschließendem Facettenschleifen mittels einer Brillenglasrandschleifmaschine mit einer das Brillenglas haltenden Brillenglashaltewelle und einer mit Bezug auf die Brillenglashaltwelle gesteuert bewegbaren Schleifscheibe, bei dem der Schleifdruck in Abhängigkeit vom jeweiligen Radius im Anlagebereich des die Schleifscheibe berührenden Brillenglases von einem großen Radius zu einem kleineren Radius gesteuert vergrößert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Steuern des Schleifdrucks der Winkel zwischen einem zum augenblicklichen Anlagepunkt des Brillenglases an der Schleifscheibe führenden Radius und der die Drehachsen der Brillenglashaltewelle und der Schleifscheibe verbindenden Geraden im Sinne einer Vergrößerung des Schleifdrucks bei sich entgegengesetzt zur oder mit der Drehrichtung der Schleifscheibe vergrößerndem Winkel berücksichtigt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbreite des Brillenglases im Bereich des Anlagepunktes des Brillenglases an der Schleifscheibe im Sinne einer Vergrößerung des Schleifdrucks bei größer werdender Randbreite und einer Verkleinerung bei kleiner werdender Randbreite berücksichtigt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifdruck zwischen einem niedrigsten Wert von etwa 30 N bei einem Brillenglasradius von etwa 40 mm etwa ansteigend auf einen Höchstwert von etwa 60 N bei einem Brillenglasradius von etwa 8 mm gesteuert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem augenblicklichen Schleifdruck eine oszillierende Komponente überlagert ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der oszillierenden Komponente bei etwa 20 % des Schleifdrucks liegt.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der oszillierenden Komponente bei etwa 50 s-1 liegt.
  8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Absolutwert des Schleifdrucks beim Formschleifen eines Brillenglases gegenüber dem Schleifdruck beim anschließenden Facettenschleifen unterschiedlich eingestellt und dieser Wert entsprechend dem kleiner werdenden Radius vergrößert wird
  9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Absolutwerte des Schleifdrucks und/oder die Zunahme des Schleifdrucks von einem großen Radius zu einem kleinen Radius bei Brillengläsern aus Silikatglas unterschiedlich von denen aus Kunststoff sind.
  10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Schleifdrucks mittels einer Datenmenge eines Rechners erfolgt, der auch das Formschleifen des Brillenglases mittels dieser Datenmenge steuert.
  11. Brillenglasrandschleifmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 mit einer ein Brillenglas (25) haltenden Brillenglashaltewelle (14) und einer mit Bezug auf die Brillenglashaltewelle (14) durch einen Rechner (16) gesteuert mittels eines elektrischen Stellmotors (18) zustellbaren Schleifscheibe (11, 12), gekennzeichnet durch einen Wegaufnehmer (17) für die Zustellung der Schleifscheibe (11, 12) und einer Datenverbindung zum Rechner (16) zum Steuern des Schleifdrucks in Abhängigkeit vom augenblicklichen, die Schleifscheibe berührenden Radius (r) des Brillenglases (25), wobei der Schleifdruck durch Veränderung des vom Stellmotor (18) übertragenen Drehmoments verändert wird.
  12. Brillenglasrandschleifmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen drehmomentgeregelten Stellmotor (18).
  13. Brillenglasrandschleifmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine drehmomentgeregelte Kupplung (19) zwischen dem Stellmotor (18) und der zustellbaren Schleifscheibe (11, 12).
  14. Brillenglasrandschleifmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Magnetpulverkupplung (19).
  15. Brillenglasrandschleifmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14, gekennzeichnet durch einen Meßwertaufnehmer für die Breite des Brillenglases und einer Datenverbindung zum Rechner zum Steuern des Schleifdrucks in Abhängigkeit von der augenblicklichen Breite des Anlagepunktes des Brillenglases an der Schleifscheibe.
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