EP0803325B1 - 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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EP0803325B1
EP0803325B1 EP97106143A EP97106143A EP0803325B1 EP 0803325 B1 EP0803325 B1 EP 0803325B1 EP 97106143 A EP97106143 A EP 97106143A EP 97106143 A EP97106143 A EP 97106143A EP 0803325 B1 EP0803325 B1 EP 0803325B1
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EP
European Patent Office
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grinding
spectacle lens
pressure
radius
grinding pressure
Prior art date
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EP97106143A
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English (en)
French (fr)
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EP0803325A2 (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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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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 Spectacle lens edge grinding machine for shape grinding of the peripheral edge of glasses and for subsequent facet grinding if necessary using a spectacle lens edge grinding machine with a Spectacle lens holding shaft and one with reference movable grinding wheel controlled on the lens holding shaft.
  • the grinding pressure is as high as possible Speed of rotation of the grinding wheel set to a value which allows a spectacle lens to start from a circular one Grind the lens blank into the desired shape without that Damage or even destroy the lens.
  • a twisting of the lens blank in the lens holding shaft can occur especially when highly anti-reflective Eyeglass lenses are processed because these glasses are a special low friction compared to holding devices on the Spectacle lens holding shaft or attached blocks or suction cups exhibit.
  • the grinding pressure can be a slipping of a spectacle lens clamped in the spectacle lens holding shaft due to the Avoid grinding pressure with certainty if the grinding pressure is the largest for minus glasses Radius of the lens is set to a value that avoids this slipping, which is as the radius becomes smaller, so that overall the processing time is increased.
  • This disadvantage does not occur when grinding plus glasses, but here too it is from The lens pressure derived from the grinding pressure is not always optimal.
  • the invention is based on the problem of a method and an eyeglass lens edge grinding machine for shape grinding of the peripheral edge of spectacle lenses and for the subsequent connection if necessary To create facet loops with which a slipping into the eyeglass lens shaft clamped glasses is avoided with certainty and with which the grinding of the The peripheral edge of eyeglass lenses as quickly as possible without the risk of breakage or damage the spectacle lenses can be carried out.
  • the grinding pressure is set so that it is at a large, touching the grinding wheel Radius of the spectacle lens is just so large that the slipping into the spectacle lens holding shaft clamped glasses is just avoided, while the grinding pressure with less increasing radius and increasing margin width, but reduced when the Edge width reduced, the instantaneous grinding pressure on the one hand again from the permissible instantaneous torque exerted by the grinding pressure on the lens blank is dependent, but on the other hand may not be so large that the lens blank is damaged or even destroyed.
  • the control of the grinding pressure depending on the radius of the grinding wheel touching the grinding wheel Spectacle lenses can be refined if the grinding pressure is also dependent on the Angle between a to the respective contact point of the lens on the grinding wheel leading radius and one of the axes of rotation of the lens shaft and the grinding wheel vertically intersecting straight lines is controlled that the grinding pressure increases when the Angle - starting from said straight line as zero position - clockwise or counterclockwise increased. Because of this changing angle, not only that changes Grinding wheel contacting radius of the lens, but also the direction of action of the Grinding force changes in the sense of a reduction in the effect on the lens Torque with increasing angle.
  • the grinding pressure is between the lowest Value of approximately 30 N with a lens radius of approximately 40 mm and a maximum value of approximately 60 N with a lens radius of about 8 mm.
  • This increase can be linear or but, as already mentioned, depending on the angle between one and the current Contact point of the lens on the grinding wheel and the radius of rotation of the Eyeglass lens holding shaft and the grinding wheel intersecting straight lines and / or the Edge width of the lens in the area of the contact point of the lens on the grinding wheel modulated.
  • the amplitude of the oscillating component of the grinding pressure can be around 20% of the in Dependence on the aforementioned parameters prevailing at the point of attack Grinding pressure.
  • the frequency of the oscillating component can advantageously be approximately 50 s -1 .
  • Another advantageous possibility of modulating the grinding pressure is when Control of the grinding pressure when shaping the lens with a cylindrical Grinding wheel of one compared to the grinding pressure during the subsequent facet grinding a grinding wheel with a facet groove different maximum value of the grinding pressure is assumed, this value advantageously being set smaller during facet grinding as facet grinding is usually a final one Finishing process.
  • the maximum values of the grinding pressure and / or the rate of change of the Grinding pressure when changing the lens radius for lenses made of silicate glass be different from those made of plastic.
  • the control of the grinding pressure according to the invention is particularly simple by means of the same Perform computer that also controls the shaping of the lens.
  • An eyeglass lens grinding machine with an eyeglass lens holding shaft and one with respect to the spectacle lens holding shaft controlled by a computer by means of an electrical Actuator-adjustable grinding wheel for performing the procedure can be a displacement sensor have 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 lens in the computer in a control signal for controlling the grinding pressure in Depends on the radius of the lens at the point of contact between the grinding wheel and convert the lens, the control of the grinding pressure by changing of the torque applied by the actuator.
  • the change in torque can either by means of a torque-controlled servomotor or by means of a torque-controlled coupling between the servomotor and the adjustable grinding wheel be effected.
  • a magnetic powder coupling can preferably be used, since it can be transferred Torque can be controlled particularly easily depending on the voltage applied.
  • a transducer for the width of the spectacle lens is also connected to the computer and its measured values for controlling the grinding pressure in Dependence on the respective edge width in the contact point between the lens and the Grinding wheel can be used.
  • the invention is described below with reference to an embodiment shown in the drawing explained in more detail.
  • the Drawing shows a schematic side view, partly in Section, an eyeglass lens edge grinding machine according to the invention.
  • a cross slide 2 is arranged on a machine frame 1, whose slide part has 3 guide rods 4, which in Bores 5 of lugs 6 of the slide part 7 radially to one Spectacle lens holding shaft 14 with one held shape-grinding eyeglass lens blank 25 slidably mounted are.
  • the slide part 7 is on guide rails 8 for Machine frame 1 in a direction parallel to Spectacle lens holding shaft 14 and a shaft 10 for one Pre-grinding wheel 1 and a finished and / or coaxially arranged Facet grinding wheel 12 arranged.
  • the shaft 10 is supported on the slide part 3 by means of bearing supports 9 stored.
  • the grinding wheels 11, 12 and the lens blank 25 with their shafts 10, 14 are surrounded by a housing 13, the has a tub, not shown in detail below prevents coolant and abrasive debris from entering the area of the cross slide 2 arrives.
  • An angle encoder 15 is connected to the spectacle lens holding shaft 14, who is connected to a computer 16.
  • a displacement transducer 17 is arranged on the slide part 7 and takes 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.
  • Circumference contour values for can be stored in a target value memory 20 the most diverse lens shapes as polar coordinates Enter and save and to control the shape grinding of the Use glasses 25.
  • a prescribable lens contour 24 is a generally circular lens blank 25 into the Spectacle lens holding shaft 14 clamped and with the pre-grinding wheel 11 brought into contact.
  • the grinding pressure that occurs results from the torque of the magnetic powder clutch 19, that by the computer 16 by giving up one to be set Torque corresponding voltage to the magnetic particle clutch 19th is produced.
  • the spectacle lens holding shaft 14 with the clamped therein Spectacle lens blank 25 is rotated in a known manner, the speed of rotation usually at 10 to 13 U / min is.
  • the angle encoder 15 transmits the computer 16 in the same Angular distances z. B. a pulse in increments of 6 °, whereby the computer 16 is caused to the associated, too grinding radius of the circumferential contour 24 via the servomotor 18 adjust.
  • the slide part 7 and thus the Grinding wheel 11 in an oscillating movement parallel to Rotation axis of the lens blank 25 offset, each on Edge of the pre-grinding wheel 11 in the opposite direction is reversed. This movement is not one shown drive for the carriage part 7 controlled is also connected to the computer 16.
  • the reversal can be arranged in the housing 13 Transducer 26, which is connected to the computer 16, trigger, this transducer 26 simultaneously the width the opposite edge of the lens blank 25 or the contour of the lens 24 measures.
  • the computer 16 can be so program that he on the magnetic powder clutch 19 Control signal that gives the grinding pressure depending on the Radius r touching the grinding wheel of the lens 24 in the sense an increase from a large radius r to a smaller one Radius r changed.
  • the grinding pressure can be increased by one Lowest value of about 30 N with a lens radius of 40 mm to a maximum value of about 60 N with a radius of Change glasses by about 8 mm.
  • the edge width of the spectacle lens 24 can be in the region the contact point on the grinding wheel 11, 12 in the sense of a Increasing the grinding pressure as the edge width increases and a reduction in size as the margin width becomes smaller are taken into account when the respective edge width is determined by means of the Transducer 26 is measured and passed to the computer 16.
  • the angle ⁇ and the respective The edge width of the lens in the grinding area can be Optimize processing speed and just that Adjust the lens to be shaped, depending on whether it is a minus lens or a plus lens and whether the spectacle lens an additional cylindrical or prismatic cut having.
  • the processing speed can be increased if necessary, 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 at Shape grinding of the lens blank 25 on the pre-grinding wheel 11 compared to the grinding pressure in the subsequent fine or Facet cut on the fine grinding wheel 12 different is set, namely to a smaller grinding pressure at Fine or facet grinding in order for this Finishing step as accurate and smooth as possible To get surface.
  • This change in grinding pressure takes place when the shaped glasses 24 from the pre-grinding wheel 11 on the fine or facet grinding wheel 12 automatically and computer-controlled.
  • a Magnetic powder clutch 19 arranged because the transferable Torque particularly sensitive using a magnetic particle clutch can be adjusted.
  • the servomotor 18 generated torque by the computer 16 directly in dependence controlled by the required grinding pressure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

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 EP-A-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 abnehmendem 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 werdendem 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.
Ausgehend von dieser Problemstellung wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, daß der Schleifdruck in Abhängigkeit vom jeweiligen Radius und der Randbreite des Brillenglases im Anlagepunkt zwischen der Schleifscheibe und dem Brillenglas derart gesteuert wird, daß der Schleifdruck vergrößert wird, wenn sich der Radius des sich mit der Brillenglashaltewelle drehenden Brillenglases verkleinert.
Dabei wird 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, während sich der Schleifdruck mit kleiner werdendem Radius und größer werdender Randbreite vergrößert, aber verkleinert, wenn sich die Randbreite verkleinert, wobei der augenblickliche Schleifdruck 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 der Schleifdruck derart in Abhängigkeit vom Winkel zwischen einem zum jeweiligen Anlagepunkt des Brillenglases an der Schleifscheibe führenden Radius und einer die Drehachsen der Brillenglashaltewelle und der Schleifscheibe senkrecht schneidenden Geraden gesteuert wird, daß sich der Schleifdruck erhöht, wenn sich der Winkel - ausgehend von der besagten Gerade als Nullage - in oder gegen den Uhrzeigersinn vergrößert. 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.
Versuche haben ergeben, daß es ausreicht, wenn sich der Schleifdruck zwischen einem niedrigsten Wert von etwa 30 N bei einem Brillenglasradius von etwa 40 mm und einem Höchstwert von etwa 60 N bei einem Brillenglasradius von etwa 8 mm bewegt. 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 senkrecht schneidenden Geraden und/oder der Randbreite des Brillenglases im Bereich des Anlagepunktes des Brillenglases an der Schleifscheibe moduliert erfolgen.
Eine zusätzliche Modulation des sich in Abhängigkeit vom Brillenglasradius ändernden 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 jeweils gerade im Angriffspunkt herrschenden 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, wenn bei der Steuerung des Schleifdrucks beim Formschleifen des Brillenglases mit einer zylindrischen Schleifscheibe von einem gegenüber dem Schleifdruck beim anschließenden Facettenschleifen mittels einer Schleifscheibe mit einer Facettennut unterschiedlichen Maximalwert des Schleifdrucks ausgegangen wird, wobei dieser Wert beim Facettenschleifen vorteilhafterweise kleiner eingestellt wird, da es sich beim Facettenschleifen in der Regel um einen abschließenden Feinbearbeitungsvorgang handelt.
Weiterhin können die Maximalwerte des Schleifdrucks und/oder der Änderungsrate des Schleifdrucks bei einer Änderung des Brillenglasradius bei Brillengläsern aus Silikatglas unterschiedlich von solchen aus Kunststoff sein.
Die erfindungsgemäße Steuerung des Schleifdrucks läßt sich besonders einfach mittels desselben Rechners durchführen, der auch das Formschleifen des Brillenglases steuert.
Eine Brillenglasrandschleifmaschine mit einer ein Brillenglas haltenden Brillenglashaltewelle und einer mit Bezug auf die Brillenglashaltewelle durch einen Rechner gesteuert mittels eines elektrischen Stellmotors zustellbaren Schleifscheibe zur Durchrührung des Verfahrens 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 vom jeweiligen Radius des Brillenglases im Anlagepunkt zwischen der Schleifscheibe und dem Brillenglas umrechnen lassen, wobei die Steuerung des Schleifdrucks durch Veränderung des vom Stellmotor aufgebrachten 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 jeweiligen Randbreite im Anlagepunkt zwischen dem Brillenglas und 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 (13)

  1. Verfahren zum Formschleifen des Umfangsrandes von Brillengläsern und ggf. zum anschließenden Facettenschleifen mittels einer Brillenglasrandschleifinaschine mit einer das Brillenglas haltenden, drehangetriebenen Brillenglashaltewelle und einer mit Bezug auf die Brillenglashaltewelle gesteuert bewegbaren Schleifscheibe, bei dem der Schleifdruck in Abhängigkeit vom jeweiligen Radius und der Randbreite des Brillenglases im Anlagepunkt zwischen der Schleifscheibe und dem Brillenglas derart gesteuert wird, daß der Schleifdruck vergrößert wird, wenn sich der Radius des sich mit der Brillenglashaltewelle drehenden Brillenglases verkleinert und dabei auf einen augenblicklichen Höchstwert eingestellt wird, bei dem ein Durchrutschen des in die Brillenglashaltewelle eingespannten Brillenglases und eine Beschädigung oder Zerstörung mit Sicherheit vermieden werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifdruck derart in Abhängigkeit vom Winkel zwischen einem zum jeweiligen Anlagepunkt des Brillenglases an der Schleifscheibe führenden Radius und einer die Drehachsen der Brillenglashaltewelle und der Schleifscheibe senkrecht schneidenden Geraden gesteuert wird, daß sich der Schleifdruck erhöht, wenn sich der Winkel - ausgehend von der besagten Geraden als Nullage - in oder gegen den Uhrzeigersinn vergrößert.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schleifdruck zwischen einem niedrigsten Wert von etwa 30 N bei einem Brillenglasradius von etwa 40 mm und einem Höchstwert von etwa 60 N bei einem Brillenglasradius von etwa 8 mm bewegt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem sich in Abhängigkeit vom Brillenglasradius ändernden Schleifdruck zusätzlich eine oszillierende Komponente überlagert ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der oszillierenden Komponente bei etwa 20 % des jeweils gerade im Angriffspunkt herrschenden Schleifdrucks liegt.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der oszillierenden Komponente bei etwa 50 s-1 liegt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Steuerung des Schleifdrucks beim Formschleifen eines Brillenglases von einem gegenüber dem Schleifdruck beim anschließenden Facettenschleifen unterschiedlichen Maximalwert des Schleifdrucks ausgegangen wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Maximalwerte des Schleifdrucks und/oder die Änderungsrate des Schleifdrucks bei einer Änderung des Brillenglasradius bei Brillengläsern aus Silikatglas unterschiedlich von solchen aus Kunststoff sind.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Schleifdrucks mittels desselben Rechners erfolgt, der auch das Formschleifen des Brillenglases steuert.
  10. Brillenglasrandschleifmaschine mit einer ein Brillenglas (24) 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) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 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 jeweiligen Radius (r) und der Randbreite des Brillenglases (24) im Anlagepunkt zwischen der Schleifscheibe (11, 12) und dem Brillenglas (24), wobei der Schleifdruck durch Veränderung des vom Stellmotor (18) aufgebrachten Drehmoments verändert wird.
  11. Brillenglasrandschleifmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmoment mittels einer zwischen dem Stellmotor (18) und der zustellbaren Schleifscheibe (11, 12) angeordneten, drehmomentgeregelten Kupplung (19) verändert wird.
  12. Brillenglasrandschleifmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (19) eine Magnetpulverkupplung ist.
  13. Brillenglasrandschleifmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 12 zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 bis 9, gekennzeichnet durch einen Meßwertaufnehmer (26) für die Breite des Brillenglases (24) und einer Datenverbindung zum Rechner (16) zum Steuern des Schleifdrucks in Abhängigkeit von der jeweiligen Randbreite des Brillenglases (24) im Anlagepunkt zwischen dem Brillenglas (24) und der Schleifscheibe (11, 12).
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