EP2014412A1 - Polierteller für ein Werkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern und Verfahren für dessen Herstellung - Google Patents

Polierteller für ein Werkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern und Verfahren für dessen Herstellung Download PDF

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EP2014412A1
EP2014412A1 EP08010088A EP08010088A EP2014412A1 EP 2014412 A1 EP2014412 A1 EP 2014412A1 EP 08010088 A EP08010088 A EP 08010088A EP 08010088 A EP08010088 A EP 08010088A EP 2014412 A1 EP2014412 A1 EP 2014412A1
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EP
European Patent Office
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intermediate layer
polishing
base body
carrier
polishing plate
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EP08010088A
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Peter Philipps
Lothar Urban
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Satisloh AG
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Satisloh AG
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    • 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
    • B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/02—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor by means of tools with abrading surfaces corresponding in shape with the lenses to be made
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/14—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face
    • B24D13/147—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face comprising assemblies of felted or spongy material; comprising pads surrounded by a flexible material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
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    • Y10T156/1062—Prior to assembly
    • Y10T156/1064—Partial cutting [e.g., grooving or incising]

Definitions

  • the present invention relates to a polishing plate for a tool for fine machining of optically active surfaces, according to the preamble of claims 1 and 3.
  • Such polishing plates are used in particular in the production of prescription eyeglass lenses in bulk.
  • the invention relates to a method for producing such a polishing plate.
  • the machining of the optically effective surfaces of spectacle lenses can be roughly subdivided into two processing phases, namely first the pre-processing of the optically effective surface to produce the recipe macrogeometry and then the fine processing of the optically effective surface to eliminate Vorbearbeitungsspuren and obtain the desired microgeometry. While the preprocessing of the optically effective surfaces of spectacle lenses takes place, inter alia, as a function of the material of the spectacle lenses by grinding, milling and / or turning, the optically effective surfaces of spectacle lenses become during fine machining usually subjected to a fine grinding, lapping and / or polishing process.
  • the polishing film can be adapted within certain limits to the geometry of the surface to be machined, both from “spectacle” to spectacle glass, which is to be processed, as well as in “dynamic” terms, ie during the processing of a specific spectacle lens, in which a relative movement between the polishing plate and the spectacle lens takes place.
  • the elasticity of the foam layer significantly influences the removal behavior of the polishing plate during the polishing process.
  • EP-B-1 711 311 a polishing plate with three-layer or -lagigem structure in which the middle, elastic layer in the radial direction from the inside to the outside is increasingly softened to polish lenses with irregularly curved freeform surfaces in a surface quality that should make post-processing unnecessary.
  • This outwardly increasingly softer formation is achieved in particular by the fact that the middle layer in the radial direction, ie from the inside to the outside has an increasing axial thickness, wherein the carrier body, the middle layer and the polishing foil ends together on a cylindrical outer peripheral surface of the polishing plate.
  • unwanted "marks" of the polishing plate on the machined surface produced by the edge of the polishing film are not addressed in this prior art.
  • the invention is based on the object, starting from the prior art, as he by the DE-A-10 2005 010 583 is represented to create a simple as possible polishing plate for a tool for fine machining of optically effective surfaces of particular eyeglass lenses, the edge of which does not reflect on the machined surface in the form of microstructures.
  • the invention also includes the provision of a method for the simple production of such a polishing plate.
  • a polishing plate for a tool for fine machining of optically active surfaces on particular eyeglass lenses which has a central axis base body to which a softer relative to the base body intermediate layer is fixed, which rests a polishing agent, the intermediate layer relative to the central axis, a radially inner region of substantially constant axial thickness and an adjoining radially outer region whose radial outer dimensions increase starting from the main body to the polish carrier, so that the elastic support of the polish carrier by means of the intermediate layer in its radially outer region decreases towards the outer edge of the polish carrier.
  • a second aspect of the invention comprises in a polishing plate for a tool for fine machining of optically active surfaces on in particular spectacle lenses having a central axis having base body to which a softer relative to the base body intermediate layer is fixed, which rests a polishing agent, the intermediate layer with respect to the central axis, a radially inner region of substantially constant axial thickness and an adjoining radially outer region, wherein the outer edge of the polishing medium carrier is held spaced apart from the latter by means of the radially outer region of the intermediate layer during the finishing of the optically effective surface.
  • the intermediate layer is thus functionally divided in the radially inner region of substantially constant axial thickness and an adjoining, radially outer region, which has the task to prevent the edge of the polishing plate on the machined surface in the form of microstructures.
  • the inner region has a substantially constant axial thickness, the elasticity or resilience of the polishing plate does not change seen here over the radius, in contrast to the prior art according to FIG EP-B-1 711 311 , This results in a suitable relative movement between the tool and the workpiece advantageously a uniform polishing removal achieved - Preston's hypothesis: the polishing removal is proportional to the product of polishing pressure and relative speed between the tool and workpiece - so that the workpiece with high topographical fidelity, that can be polished shape preserving.
  • the polishing removal decreases due to decreasing elastic support of the polishing medium carrier (claim 1) or a "keep away” of the same from the machined surface (claim 3) and thus the Possibility that the edge of the polishing plate on the machined surface "imprint" or can depict.
  • the edge region of the polishing plate in which the radially outer region of the intermediate layer, the latter provides in the first inventive variant of the polishing plate (claim 1) also ensures that over the radially inner region of the intermediate layer radially outwardly projecting outer edge of the polish carrier at his Movements is damped in the fine machining of the optically active surface therefore not swing freely or flutter and thus can not hit the machined surface so that it is reflected there.
  • the radially outer region of the intermediate layer even "pulls" the outer edge of the polishing agent carrier projecting radially outward beyond the radially inner region of the intermediate layer away from the machined surface in order to avoid said "impressions".
  • the circumferential contour formed by the radially outer region of the intermediate layer may in principle have any desired geometry as long as the radial outer dimensions of the radially outer region of the intermediate layer increase from the main body towards the polishing medium carrier (preferably continuously), e.g.
  • the radially outer portion of the intermediate layer may have a toroidal outer peripheral surface.
  • the intermediate layer may have a circumferential chamfer or edge rounding in the radially outer region on the side facing the polish carrier, wherein the polish carrier is also fixed, preferably glued, in the region of the chamfer or edge rounding to the intermediate layer.
  • a circumferential chamfer or edge rounding can be formed, to which the intermediate layer is fastened, preferably glued, to its radially outer region.
  • Such chamfers or edge rounding on the intermediate layer and / or the base body can be formed in a simple manner, for example by water jet cutting in the case of an existing intermediate layer of a foam or by suitable design of the injection mold in the case of an injection molded from a plastic body.
  • the main body it is possible for the main body to have an end face facing the intermediate layer, which is preformed toroidally in accordance with the macrogeometry of the surface to be machined, such as in FIG DE-A-10 2005 010 583 described. Investigations by the applicant have shown, however, that it is sufficient for the majority of processing cases when the base body has an intermediate layer facing, substantially spherical end face to which the intermediate layer is glued. On the one hand, this simplifies the polishing plate production and, on the other hand, reduces the number of polishing plates to be provided in the production of prescriptions for the fine processing of the spectacle lenses.
  • the polishing agent carrier can be provided in a middle region with at least one opening.
  • This opening in the polish carrier provides fluid communication between an interior region of the foam usually comprised of a sponge-like liquid pad soaked with liquid polish and the outer surface of the polish carrier in machining engagement with the workpiece surface to be machined.
  • the liquid polishing agent can circulate better and also pass from the interior of the polishing pad to the engagement areas between the polishing medium carrier and the surface of the workpiece to be machined, whereby at these engagement areas due to increased wetting of the polishing medium carrier or a more uniform polishing agent film on this better rinsing and Cooling is ensured.
  • the opening in the Polierstoff may not come to partial, the surface quality produced detrimental solidification of the polish carrier.
  • the opening in the Polierstoff may advantageous for a relief of the resulting by deformation of the intermediate layer in this hydraulic pressure, which could otherwise lead to about a partial destruction of the intermediate layer, as well as for an "internal cooling" of the polishing plate.
  • a recess in the intermediate layer adjoins the at least one opening in the polishing agent carrier in the direction of the base body.
  • a recess can advantageously serve as a reservoir for the liquid polishing agent.
  • a recess is provided in the intermediate layer, it may extend as far as the main body.
  • Such a continuous recess is not only particularly easy to produce, but also advantageously maximizes the uptake volume of the reservoir formed by the recess for the liquid polishing agent.
  • An even further enlargement of the polishing agent reservoir is possible by also adjoining the recess in the intermediate layer, a recess in the body.
  • the diameter of the recess in the intermediate layer increases (preferably continuously) starting from the opening in the polishing agent carrier toward the main body, for example by delimiting the recess by a conical inner circumferential surface of the intermediate layer. This causes - similar to the starting from the body to the polish carrier toward increasing radial outer dimensions of the radially outer region of the intermediate layer - a close to the opening in the polish carrier in the direction of the opening decreasing elastic support of the polish carrier through the radially inner region of the intermediate layer, even at higher polishing pressures Danger to meet that the opening edge of the polish carrier is reflected on the machined surface.
  • the maximum radial width of the radially outer region of the intermediate layer in the undeformed state of the polishing plate should be between 3 and 10% of the maximum total width of the intermediate layer in order to support the polishing agent carrier substantially constantly elastically on a surface as large as possible without that there is a risk of pictures of the polishing plate edge on the machined surface.
  • the polishing plates according to the invention can advantageously be used on a tool for fine machining of optically effective surfaces on, in particular, spectacle lenses, comprising a base body which can be attached to a tool spindle of a processing machine, a joint part which has a tilting and longitudinally movably guided receiving piece with respect to the base body, to which a bellows connects in the direction of the main body, by means of which the joint part is fastened to the main body so as to be capable of rotation, and a pressure medium chamber bounded by the main body and the joint part, which can be acted upon optionally with a (liquid or gaseous) pressure medium, whereby the polishing plate interchangeably the receiving piece of the joint part is held.
  • polishing plate is held by means of a snap connection on the receiving piece of the joint part.
  • the cutting of the polish carrier can be done by means of the punch and the counter punch for punching the intermediate layer, so that this no separate tool must be used and the cutting can be done quickly.
  • the punching of the intermediate layer and the cutting of the polish carrier can also take place in a joint step, even if these are separate raw materials. This too is conducive to a fast, dimensionally stable production of the polishing plate.
  • Fig. 1 . 5 . 6 and 9 to 12 has a polishing plate 10 for a tool 12 for fine machining of optically active surfaces F to particular lenses L a central axis M having base body 14 to which a softer relative to the base body 14 intermediate layer 16 is fixed, which rests a polishing agent carrier 18. It is essential that the intermediate layer 16 with respect to the central axis M has a radially inner region 20 of substantially constant axial thickness D and an adjoining, radially outer region 22, which, as will be described in more detail below, in a special way and manner, to prevent the edge of the polishing pad 10 on the machined surface F of the lens L in the form of very fine, scratch-like microstructures.
  • dashed lines indicate the boundary between the radially inner region 20 and the radially outer region 22 of the intermediate layer 16.
  • the tool 12 has a base body 24, which at an in Fig. 1 indicated by dashed lines tool spindle 26 of a processing machine (not shown) is attachable. Further, the tool 12 has a generally numbered with 28 joint part having a respect to the base body 24 by means of a ball joint 30 and a guide member 32 tilt and longitudinally movably guided receiving piece 34 on which the polishing plate 10 is held interchangeable in a manner to be described. At the receiving piece 34 is followed in the direction of the base body 24 to a bellows 36, by means of which the hinge part 28 is rotatably mounted on the base body 24.
  • the main body 24 and the joint part 28 delimit a pressure medium chamber 38, which can be acted upon via a channel 40 in the guide member 32 selectively with a suitable liquid or gaseous pressure medium (eg oil or compressed air) to during the processing of the optically active surface F on the lens L.
  • a suitable liquid or gaseous pressure medium eg oil or compressed air
  • Further details on the structure of the tool 12 are the publications DE-A-10 2005 010 583 A1 and EP-A-1 473 116 the applicant, to which reference is expressly made in this regard to avoid repetition at this point.
  • the receiving piece 34 of the joint part 28 is supported by means of the guide member 32 in the transverse direction relative to the base body 24 of the tool 12.
  • the guide member 32 follow the receiving piece 34 in the axial direction and vice versa, when the pressure medium chamber 38 is acted upon via the channel 40 with the pressure medium or the receiving piece 34 by external action (from above in Fig. 1 ) is pressed in the direction of the base body 24.
  • the receiving piece 34 of the joint part 28 can tilt due to the ball joint 30 to the guide member 32 on the guide member 32, wherein the bellows 36 of the joint part 28 is deformed accordingly.
  • a substantially mushroom-shaped retaining projection 48 is provided on the end face 42 of the receiving piece 34, which forms an undercut 50.
  • the receiving piece 34 is provided at its end face 42 with a total of four substantially cylindrical Orientiervorsprüngen 52 which are arranged in pairs on opposite sides of the rotary driving projection 46 and 90 ° with respect to the retaining projections 48 angularly offset about the central axis M.
  • injection molded base body 14 of the polishing plate 10 is formed honeycomb-like on its underside 44 with a centrally disposed counter-profile 54 for the rotary driving projection 46 on the tool 12, of which star-shaped reinforcing ribs 56 extend to the outer edge of the base body 14, and arranged on opposite sides of the counter profile 54 between the reinforcing ribs 56, substantially hollow cylindrical holding portions 58 which cooperate with the retaining projections 48 on the tool 12 to the polishing plate 10 in the manner of a snap connection on Holding piece 34 of the joint part 28.
  • a plastic such as an ABS (A crylnitril- B utadien- S styrene-polymer), about Terluran® GP 35 from BASF
  • the holding portions 58 are seen in a plan view ( Fig. 4 ) is slotted cross-shaped for the formation of four spring arms 60, each spring arm 60 carries at its free end with respect to an axis of symmetry of the respective holding portion 58 radially inwardly directed detent 62 (in Fig. 3 indicated), which is dimensioned and arranged so that it is able to lock with the undercut 50 on each associated retaining projection 48 of the tool 12.
  • a reinforcing web 56 extends between a pair of orientation projections 52, namely those reinforcing webs 56 that are in relation to the holding sections 58 of FIG Base body 14 are arranged angularly offset by 90 ° about the central axis M.
  • annular collar 66 serves as a handle for a gripper (not shown) of an automatic polishing plate changing device (also not shown).
  • end face 68 of the base body 14 is preformed substantially spherical in the illustrated embodiments and bulges virtually the intermediate layer 16 against.
  • the end face 68 may also be shaped differently, eg toroidally, in accordance with the macrogeometry of the surface F to be machined.
  • the annular collar 66 according to the 3 and 4 Outside circumference with two seen in a plan view semicircular recesses 70 is provided. These serve to mark the polishing plate 10, in such a way that the in Fig. 4 with 72 numbered angular distance of the recesses 70 encoded about the central axis M represents a measure of the curvature (in diopters) of the end face 68.
  • the intermediate layer 16 is firmly fixed, for example by means of a suitable adhesive.
  • the material of the intermediate layer 16 may be, for example, an open-celled PU (polyurethane) foam, as it is available, for example, under the trade name Sylomer® R from Getzner Maschinentechnik GmbH, Berlin, Germany.
  • the polisher carrier 18 facing top of the intermediate layer 16 may, but need not be provided with a final, manufacturing technology-related "casting" (release layer to the mold, not shown), the intermediate layer 16 an additional Stiffness gives; if necessary, such a "casting skin” can even form the polish carrier itself.
  • the thickness D of the intermediate layer 16 in its radially inner region 20 may correspond to the respective processing requirements, for example between 2 and 10 mm. As already mentioned, this thickness D in the radially inner region 20 of the intermediate layer 16 is substantially constant, so that the elastic support of the polishing medium carrier 18 by means of the intermediate layer 16 in this region 20 is also substantially constant.
  • the radial outer dimensions r of the radially outer region 22 of the intermediate layer 16 increase continuously from the main body 14 towards the polish carrier 18 - namely such that the radially outer region 22 of the intermediate layer 16 has a substantially frusto-conical outer circumferential surface 74 whose inclination with respect to the central axis M is greater than the inclination of any surface normal on the end face 68 of the base body 14 with respect to the central axis M - so that the elastic support of the polishing medium carrier 18 by means of the intermediate layer 16 in the radially outer region 22 to the outer edge 76 of the polishing medium carrier 18 decreases continuously ,
  • This causes - as already mentioned - causes the polishing pressure and thus the polishing removal in the edge region of the polishing pad 10 decreases and at the same time the outer edge 76 of the polish carrier 18 - compared to a free, unsupported outer edge of the polish carrier, as he from DE-A-10 2005 010 583 is known - is attenuated
  • the transition between the outer peripheral surface 64 of the base body 14 and the outer peripheral surface 74 of the intermediate layer 16 does not necessarily have to be infinitely variable.
  • the base body over the intermediate layer can protrude radially outward, such as in the DE-A-10 2005 010 583 disclosed.
  • polish carrier 18 also called “polishing film” or “polishing pad”, according to Fig. 1 forming the active machining tool component is a commercially available, flexible and abrasion-resistant fine grinding or polishing agent carrier, such as a polyurethane (P oly ur ethane) film having a thickness of 0.5 to 1.4 mm and a Hardness between 12 and 45 after Shore D.
  • polishing agent carrier 18 is rather thicker if, by means of the polishing plate 10, a pre-polishing is to take place, but rather thinner in the case of a fine polishing.
  • the radial dimensions of the polishing medium carrier 18 are selected so that in a plan view from above in the Fig. 1 and 5 seen in this embodiment, circular polish carrier 18 ends with its outer edge 76 on the outer peripheral surface 74 of the underlying intermediate layer 16.
  • the polishing agent carrier 18 is secured in the illustrated embodiment by means of a suitable adhesive to the intermediate layer 16.
  • the polish carrier 18 may be otherwise more or less permanently bonded to the intermediate layer 16, e.g. by vulcanization or Aufkletten.
  • the connection between the polish carrier 18 and the intermediate layer 16 must be so strong that a movement entrainment, in particular rotational drive of the polish carrier 18 is ensured with the intermediate layer 16 at any time during processing.
  • the polishing medium carrier 18 is additionally provided in a central region with (at least) one through opening 92, which in the case shown has a circular shape and can be formed, for example, by cutting or punching.
  • the opening 92 in the polishing medium carrier 18 occupies a surface area of 0.25 to 2% of the total area of the polishing medium carrier 18 facing the surface F of the lens L to be processed.
  • the opening 92 provides pressure equalization during processing and provides liquid polishing agent from within the intermediate layer 16, thereby providing better rinsing and cooling of otherwise deprived areas of the polishing platen 10.
  • Such a "central" supply of polishing agent is particularly advantageous when the polishing plate 10 rotates at a relatively high speed and thus the acting centrifugal forces are anxious to "drive" the polishing agent radially outward.
  • Fig. 9 illustrated embodiment joins the opening 92 in the polishing medium carrier 18 in the direction of the base body 14 a recess 94 in the intermediate layer 16, which extends to the base body 14 back. Also in the base body 14 is followed by the recess 94 in the intermediate layer 16 steplessly a recess 96 at.
  • the recesses 94 and 96 in the intermediate layer 16 and in the main body 14 serve during processing as (extended) reservoir for the liquid polishing agent.
  • the recess 96 in the base body 14 is cylindrical, the diameter d of the recess 94 in the intermediate layer 16, starting from the opening 92 in the polish carrier 18 to the main body 14 toward continuously increases.
  • Such a shape of the recess 94 can be made analogous to the substantially frusto-conical outer peripheral surface 74 of the intermediate layer 16 by punching, wherein a suitable Naturally, a punching device would have a smaller-diameter annular cutting edge on the punching tool and expediently a greater curvature on the counter-punching surface than in FIG Fig. 7 shown.
  • the recess 94 in the intermediate layer 16 outwardly bounding inner peripheral surface of the intermediate layer 16 has basically the same effect as the substantially frusto-conical outer peripheral surface of the intermediate layer 16, namely, it causes the elastic support of the polishing medium carrier 18 through the radially inner region 20 of the intermediate layer 16 near the opening 92 in the polishing medium carrier 18 decreases in the direction of the opening 92 to ensure that even at higher polishing pressures that the edge of the opening 92 in the polishing medium carrier 18 does not image on the machined surface F.
  • Such central openings 92 and recesses 94, 96 can also in the other embodiments according to the 10 to 12 be used.
  • the Fig. 12 further illustrates how a - the third embodiment according to Fig. 10 basically similar, but ultimately a "smoother" transition between the radially inner portion 20 and the radially outer portion 22 of the intermediate layer 16 creating - circumferential edge rounding 102 on the polishing medium carrier 18 facing side of the intermediate layer 16 on the finished polishing plate 10 ( Fig. 12 below) by a circumferential chamfer 104 on the side facing away from the polish carrier 18 side of not yet secured to the base 14 intermediate layer 16 (FIG. Fig. 12 above) is formed.
  • edge rounding 102 on the intermediate layer 16 followed by the polish carrier 18 on the finished polishing pad 10 in the mold will not be formed until the chamfer 104 is planarized at the intermediate layer 16, deforming it Main body 14 is glued.
  • Corresponding measures can also be made in the region of the recess 94 in the intermediate layer 16 (second embodiment according to FIG Fig.
  • the recess 94 delimiting inner peripheral surface of the intermediate layer 16 may also have a different basic shape, for example, be cylindrical.
  • the intermediate layer has, relative to the central axis, a radially inner region of substantially constant axial thickness and an adjoining, radially outer region.
  • the latter is formed in a special way or attached to the main body, to prevent the edge of the polishing plate on the machined surface of the workpiece in the form of very fine, scratch-like microstructures is formed.
  • a simple method is proposed, by means of which such a polishing plate can be produced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

Es wird ein Polierteller (10) für ein Werkzeug (12) zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen (F) an insbesondere Brillengläsern (L) als Werkstücke offenbart, mit einem eine Mittelachse (M) aufweisenden Grundkörper (14), an dem eine im Verhältnis zum Grundkörper weichere Zwischenschicht (16) befestigt ist, der ein Poliermittelträger (18) aufliegt. Die Zwischenschicht weist bezogen auf die Mittelachse einen radial inneren Bereich (20) von im wesentlichen konstanter axialer Dicke (D) und einen sich daran anschließenden, radial äußeren Bereich (22) auf. Letzter ist auf besondere Art und Weise ausgebildet bzw. am Grundkörper befestigt, um zu verhindern, daß sich der Rand des Poliertellers auf der bearbeiteten Fläche des Werkstücks in Form von sehr feinen, kratzerähnlichen Mikrostrukturen abbildet. Auch wird ein einfaches Verfahren vorgeschlagen, mittels dessen ein solcher Polierteller hergestellt werden kann.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Polierteller für ein Werkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen, gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 3. Solche Polierteller kommen insbesondere in der Rezeptfertigung von Brillengläsern massenweise zum Einsatz. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Poliertellers.
  • Wenn nachfolgend beispielhaft für Werkstücke mit optisch wirksamen Flächen von "Brillengläsern" die Rede ist, sollen darunter nicht nur Brillenlinsen aus Mineralglas, sondern auch Brillenlinsen aus allen anderen gebräuchlichen Materialien, wie Polycarbonat, CR 39, HI-Index, etc., also auch Kunststoff verstanden werden.
    • STAND DER TECHNIK
  • Die spanende Bearbeitung der optisch wirksamen Flächen von Brillengläsern kann grob in zwei Bearbeitungsphasen unterteilt werden, nämlich zunächst die Vorbearbeitung der optisch wirksamen Fläche zur Erzeugung der rezeptgemäßen Makrogeometrie und sodann die Feinbearbeitung der optisch wirksamen Fläche, um Vorbearbeitungsspuren zu beseitigen und die gewünschte Mikrogeometrie zu erhalten. Während die Vorbearbeitung der optisch wirksamen Flächen von Brillengläsern u.a. in Abhängigkeit vom Material der Brillengläser durch Schleifen, Fräsen und/oder Drehen erfolgt, werden die optisch wirksamen Flächen von Brillengläsern bei der Feinbearbeitung üblicherweise einem Feinschleif-, Läpp- und/oder Poliervorgang unterzogen.
  • Für diesen Feinbearbeitungsvorgang werden im Stand der Technik (siehe z.B. die gattungsbildende DE-A-10 2005 010 583 ) vermehrt anpaßfähige - im Gegensatz zu starre - Polierteller eingesetzt, die einen wenigstens dreischichtigen bzw. -lagigen Aufbau besitzen, mit (1.) einem der Werkzeugspindel zugewandten, im Verhältnis festen bzw. starren Trägerkörper, an dem (2.) eine demgegenüber weichere Schicht, z.B. eine Schaumstoffschicht befestigt ist, der (3.) eine dem Werkstück zugewandte Schleif-oder Polierfolie als bearbeitungsaktiver Werkzeugbestandteil aufliegt. Infolge der elastischen Verformbarkeit der Schaumstoffschicht kann sich die Polierfolie in gewissen Grenzen an die Geometrie der zu bearbeitenden Fläche anpassen, sowohl in "statischer" Hinsicht, d.h. von Brillenglas zu Brillenglas, welches es zu bearbeiten gilt, als auch in "dynamischer" Hinsicht, d.h. während der Bearbeitung eines bestimmten Brillenglases, bei der eine Relativbewegung zwischen dem Polierteller und dem Brillenglas erfolgt. Die Elastizität der Schaumstoffschicht beeinflußt darüber hinaus in wesentlichem Maße das Abtragsverhalten des Poliertellers während des Polierprozesses.
  • Beim Einsatz derartiger Polierteller mit einer Polierfolie, die randseitig am Außenrand der Schaumstoffschicht endet, hat sich gezeigt, daß es zu einem Einarbeiten des Polierfolienrandes bzw. der durch diesen gebildeten Kante in die bearbeitete Fläche des Brillenglases kommen kann. Dies kann zu sichtbaren, mithin unerwünschten "Abdrücken" des Polierfolienrandes, d.h. sehr feinen, kratzerartigen Mikrostrukturen auf der optisch wirksamen Fläche des Brillenglases führen.
  • Um diesem Problem zu begegnen, wurde bereits vorgeschlagen, die Polierfolie derart zu bemessen, daß sie über den Außenumfang der Schaumstoffschicht nach außen übersteht (siehe die Fig. 1 und 4 der DE-A-10 2005 010 583 ). Über die Außenkante der Polierfolie kann hierbei kein wesentlicher Polierdruck mehr auf die zu bearbeitende Fläche ausgeübt werden. Untersuchungen der Anmelderin haben jedoch gezeigt, daß diese Maßnahme alleine nicht in allen Fällen den gewünschten Erfolg bringt.
  • Schließlich offenbart die EP-B-1 711 311 einen Polierteller mit dreischichtigem bzw. -lagigem Aufbau, bei dem die mittlere, elastische Schicht in radialer Richtung von innen nach außen zunehmend weicher ausgebildet ist, um Brillengläser mit unregelmäßig gekrümmten Freiformflächen in einer Oberflächenqualität zu polieren, die eine Nachbearbeitung entbehrlich machen soll. Diese nach außen zunehmend weichere Ausbildung wird insbesondere dadurch erzielt, daß die mittlere Schicht in radialer Richtung, d.h. von innen nach außen eine zunehmende axiale Dicke aufweist, wobei der Trägerkörper, die mittlere Schicht und die Polierfolie gemeinsam an einer zylindrischen Außenumfangsfläche des Poliertellers enden. Durch den Rand der Polierfolie erzeugte, unerwünschte "Abdrücke" des Poliertellers auf der bearbeiteten Fläche werden in diesem Stand der Technik jedoch nicht adressiert.
    • AUFGABENSTELLUNG
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend vom Stand der Technik, wie er durch die DE-A-10 2005 010 583 repräsentiert wird, einen möglichst einfach aufgebauten Polierteller für ein Werkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern zu schaffen, dessen Rand sich auf der bearbeiteten Fläche nicht in Form von Mikrostrukturen abbildet. Die Erfindungsaufgabe umfaßt ebenfalls die Bereitstellung eines Verfahrens zur einfachen Herstellung eines solchen Poliertellers.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1, 3 bzw. 15 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte oder zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 2, 4 bis 14 bzw. 16 bis 18.
  • Nach einem ersten Aspekt der Erfindung besitzt bei einem Polierteller für ein Werkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern, der einen eine Mittelachse aufweisenden Grundkörper hat, an dem eine im Verhältnis zum Grundkörper weichere Zwischenschicht befestigt ist, der ein Poliermittelträger aufliegt, die Zwischenschicht bezogen auf die Mittelachse einen radial inneren Bereich von im wesentlichen konstanter axialer Dicke und einen sich daran anschließenden, radial äußeren Bereich, dessen radiale Außenabmessungen ausgehend vom Grundkörper zum Poliermittelträger hin zunehmen, so daß die elastische Abstützung des Poliermittelträgers vermittels der Zwischenschicht in deren radial äußeren Bereich zum Außenrand des Poliermittelträgers hin abnimmt.
  • Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung umfaßt bei einem Polierteller für ein Werkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern, der einen eine Mittelachse aufweisenden Grundkörper hat, an dem eine im Verhältnis zum Grundkörper weichere Zwischenschicht befestigt ist, der ein Poliermittelträger aufliegt, die Zwischenschicht bezogen auf die Mittelachse einen radial inneren Bereich von im wesentlichen konstanter axialer Dicke und einen sich daran anschließenden, radial äußeren Bereich, wobei der Außenrand des Poliermittelträgers vermittels des radial äußeren Bereichs der Zwischenschicht bei der Feinbearbeitung der optisch wirksamen Fläche von letzterer beabstandet gehalten ist.
  • In beiden Fällen ist bei dem erfindungsgemäßen Polierteller also die Zwischenschicht funktional unterteilt in einen radial inneren Bereich von im wesentlichen konstanter axialer Dicke und einen sich daran anschließenden, radial äußeren Bereich, dem die Aufgabe zukommt, zu verhindern, daß sich der Rand des Poliertellers auf der bearbeiteten Fläche in Form von Mikrostrukturen abbildet. Da der innere Bereich eine im wesentlichen konstante axiale Dicke aufweist, ändert sich hier über den Radius gesehen die Elastizität bzw. Nachgiebigkeit des Poliertellers nicht, im Gegensatz zum Stand der Technik gemäß der EP-B-1 711 311 . Hierdurch wird bei geeigneter Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück vorteilhaft ein gleichmäßiger Polierabtrag erzielt - Preston'sche Hypothese: der Polierabtrag ist proportional zu dem Produkt aus Polierdruck und Relativgeschwindigkeit zwischen Werkzeug und Werkstück - so daß das Werkstück mit hoher Topographietreue, d.h. formerhaltend poliert werden kann. Lediglich im Randbereich des Poliertellers, in dem sich der radial äußere Bereich der Zwischenschicht befindet, nimmt der Polierabtrag infolge abnehmender elastischer Abstützung des Poliermittelträgers (Patentanspruch 1) bzw. einem "Fernhalten" desselben von der bearbeiteten Fläche (Patentanspruch 3) ab und damit auch die Möglichkeit, daß sich der Rand des Poliertellers auf der bearbeiteten Fläche "abdrücken" bzw. abbilden kann.
  • Im Randbereich des Poliertellers, in dem sich der radial äußere Bereich der Zwischenschicht befindet, sorgt letzterer bei der ersten erfindungsgemäßen Variante des Poliertellers (Patentanspruch 1) zudem dafür, daß der über den radial inneren Bereich der Zwischenschicht nach radial außen vorstehende Außenrand des Poliermittelträgers bei seinen Bewegungen gedämpft wird, bei der Feinbearbeitung der optisch wirksamen Fläche mithin nicht frei schwingen bzw. flattern und somit auch nicht derart auf die bearbeitete Fläche aufschlagen kann, daß er sich dort abbildet. Bei der zweiten erfindungsgemäßen Variante des Poliertellers (Patentanspruch 3) "zieht" der radial äußere Bereich der Zwischenschicht den über den radial inneren Bereich der Zwischenschicht nach radial außen vorstehenden Außenrand des Poliermittelträgers sogar von der bearbeiteten Fläche weg, um besagte "Abdrücke" zu vermeiden.
  • Bei der ersten erfindungsgemäßen Variante des Poliertellers kann die durch den radial äußeren Bereich der Zwischenschicht gebildete Umfangskontur grundsätzlich jede beliebige Geometrie aufweisen, solange die radialen Außenabmessungen des radial äußeren Bereichs der Zwischenschicht vom Grundkörper kommend in Richtung des Poliermittelträgers (vorzugsweise kontinuierlich) zunehmen, z.B. kann der radial äußere Bereich der Zwischenschicht eine torusförmige Außenumfangsfläche besitzen. Im Hinblick auf eine einfache Herstellung des Poliertellers bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der der radial äußere Bereich der Zwischenschicht eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Außenumfangsfläche aufweist.
  • Bei der zweiten erfindungsgemäßen Variante des Poliertellers kann die Zwischenschicht im radial äußeren Bereich auf der dem Poliermittelträger zugewandten Seite eine umlaufende Fase oder Kantenabrundung besitzen, wobei der Poliermittelträger auch im Bereich der Fase oder Kantenabrundung an der Zwischenschicht befestigt, vorzugsweise festgeklebt ist. Zusätzlich oder als Alternative hierzu kann an der Außenumfangsfläche des Grundkörpers auf dessen der Zwischenschicht zugewandten Seite eine umlaufende Fase oder Kantenabrundung ausgebildet sein, an der die Zwischenschicht mit ihrem radial äußeren Bereich befestigt, vorzugsweise festgeklebt ist. Solche Fasen oder Kantenabrundungen an der Zwischenschicht und/oder dem Grundkörper lassen sich auf einfache Weise ausbilden, etwa durch Wasserstrahlschneiden im Falle einer aus einem Schaumstoff bestehenden Zwischenschicht oder durch geeignete Ausbildung der Spritzgießform im Falle eines aus einem Kunststoff spritzgegossenen Grundkörpers.
  • Grundsätzlich ist es möglich, daß der Grundkörper eine der Zwischenschicht zugewandte Stirnfläche aufweist, die nach Maßgabe der Makrogeometrie der zu bearbeitenden Fläche, beispielsweise torisch vorgeformt ist, wie etwa in der DE-A-10 2005 010 583 beschrieben. Untersuchungen der Anmelderin haben jedoch gezeigt, daß es für die Mehrzahl der Bearbeitungsfälle ausreichend ist, wenn der Grundkörper eine der Zwischenschicht zugewandte, im wesentlichen sphärische Stirnfläche aufweist, an der die Zwischenschicht festgeklebt ist. Dies vereinfacht zum einen die Polierteller-Herstellung und reduziert zum anderen die Anzahl der in der Rezeptfertigung für die Feinbearbeitung der Brillengläser vorzuhaltenden Polierteller.
  • Sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten erfindungsgemäßen Variante des Poliertellers kann der Poliermittelträger in einem mittleren Bereich mit wenigstens einer Öffnung versehen sein. Diese Öffnung im Poliermittelträger sorgt für eine Flüssigkeitsverbindung zwischen einem Innenbereich der in der Regel aus einem Schaumstoff bestehenden, während der Bearbeitung schwammartig mit flüssigem Poliermittel vollgesaugten Zwischenschicht und der sich mit der zu bearbeitenden Fläche des Werkstücks in Bearbeitungseingriff befindenden Außenfläche des Poliermittelträgers. Somit kann das flüssige Poliermittel besser zirkulieren und auch aus dem Inneren des Poliertellers zu den Eingriffsbereichen zwischen dem Poliermittelträger und der zu bearbeitenden Fläche des Werkstücks gelangen, wodurch an diesen Eingriffsbereichen infolge einer verstärkten Benetzung des Poliermittelträgers bzw. eines gleichmäßigeren Poliermittelfilms auf diesem eine bessere Spülung und Kühlung gewährleistet wird. Demgemäß kann es dort nicht zu partiellen, der erzeugten Oberflächenqualität abträglichen Verfestigungen des Poliermittelträgers kommen. Darüber hinaus sorgt die Öffnung im Poliermittelträger vorteilhaft für eine Entlastung des sich durch Verformung der Zwischenschicht in dieser aufbauenden hydraulischen Drucks, der ansonsten etwa zu einer partiellen Zerstörung der Zwischenschicht führen könnte, sowie für eine "Innenkühlung" des Poliertellers.
  • Es ist ferner bevorzugt, wenn sich an die wenigstens eine Öffnung im Poliermittelträger in Richtung des Grundkörpers eine Aussparung in der Zwischenschicht anschließt. Eine solche Aussparung kann vorteilhaft als Reservoir für das flüssige Poliermittel dienen.
  • Ist eine Aussparung in der Zwischenschicht vorgesehen, so kann sich diese bis zum Grundkörper hin erstrecken. Eine solche durchgehende Aussparung ist nicht nur besonders einfach herzustellen, sondern maximiert auch in vorteilhafter Weise das Aufnahmevolumen des durch die Aussparung gebildeten Reservoirs für das flüssige Poliermittel. Eine noch weitere Vergrößerung des Poliermittelreservoirs ist möglich, indem sich an die Aussparung in der Zwischenschicht auch eine Aussparung im Grundkörper anschließt.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Durchmesser der Aussparung in der Zwischenschicht ausgehend von der Öffnung im Poliermittelträger zum Grundkörper hin (vorzugsweise kontinuierlich) zunimmt, indem die Aussparung beispielsweise durch eine konische Innenumfangsfläche der Zwischenschicht begrenzt wird. Dies bewirkt - analog der ausgehend vom Grundkörper zum Poliermittelträger hin zunehmenden radialen Außenabmessungen des radial äußeren Bereichs der Zwischenschicht - eine nahe der Öffnung im Poliermittelträger in Richtung der Öffnung abnehmende elastische Abstützung des Poliermittelträgers durch den radial inneren Bereich der Zwischenschicht, um auch bei höheren Polierdrücken der Gefahr zu begegnen, daß sich der Öffnungsrand des Poliermittelträgers auf der bearbeiteten Fläche abbildet.
  • Untersuchungen der Anmelderin haben ergeben, daß die maximale radiale Breite des radial äußeren Bereichs der Zwischenschicht im unverformten Zustand des Poliertellers zwischen 3 und 10% der maximalen Gesamtbreite der Zwischenschicht betragen sollte, um den Poliermittelträger auf einer möglichst großen Fläche im wesentlichen konstant elastisch abzustützen, ohne daß die Gefahr von Abbildungen des Poliertellerrandes auf der bearbeiteten Fläche besteht.
  • Die erfindungsgemäßen Polierteller können vorteilhaft an einem Werkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern zum Einsatz kommen, umfassend einen Grundkörper, der an einer Werkzeugspindel einer Bearbeitungsmaschine anbringbar ist, ein Gelenkteil, das ein bezüglich des Grundkörpers kipp- und längsbeweglich geführtes Aufnahmestück aufweist, an das sich in Richtung des Grundkörpers ein Faltenbalg anschließt, mittels dessen das Gelenkteil drehmitnahmefähig am Grundkörper befestigt ist, und eine von dem Grundkörper und dem Gelenkteil begrenzte Druckmittelkammer, die wahlweise mit einem (flüssigen oder gasförmigen) Druckmittel beaufschlagbar ist, wobei der Polierteller auswechselbar an dem Aufnahmestück des Gelenkteils gehalten ist.
  • Um eine möglichst einfache Auswechselbarkeit des Poliertellers zu gewährleisten, ist es bevorzugt, wenn der Polierteller mittels einer Schnappverbindung am Aufnahmestück des Gelenkteils gehalten ist.
  • Ein besonders einfaches Verfahren zur Herstellung des Poliertellers gemäß der ersten erfindungsgemäßen Variante sieht im weiteren Verfolg der Erfindung die folgenden Schritte vor:
    1. (a) Ausbilden des Grundkörpers - z.B. spanend oder in hier bevorzugter, besonders kostengünstiger Weise spritzgießtechnisch, insbesondere aus Kunststoff;
    2. (b) Bereitstellen eines flächigen Rohmaterials für die Zwischenschicht, das eine im wesentlichen konstante Dicke aufweist - ein solches Rohmaterial, etwa Schaumstoffplatten, ist am Markt ohne weiteres und kostengünstig erhältlich;
    3. (c) Spannen des Rohmaterials für die Zwischenschicht über eine konvex gekrümmte Fläche eines Gegenstempels und Ausstanzen der Zwischenschicht vermittels eines eine Ringschneide aufweisenden Stanzwerkzeugs - hierbei wird auf besonders einfache Weise, da quasi "automatisch" eine Außenumfangsfläche an der Zwischenschicht, d.h. dem ausgestanzten Rohmaterialabschnitt erzeugt, die schon im unverformten, ebenen Zustand des Rohmaterialabschnitts im wesentlichen eine Kegelstumpfform aufweist;
    4. (d) ggf. Zuschneiden des Poliermittelträgers entsprechend der größeren Stirnfläche der unverformten Zwischenschicht, d.h. des unverformten, ebenen Rohmaterialabschnitts - ein solches separates Zuschneiden kann entfallen, wenn der Poliermittelträger bereits einstückig mit der Zwischenschicht ausgebildet ist, z.B. durch die sogenannte "Gießhaut" (Trennschicht zur Gießform) an einem Schaumstoffstück, die herstellungstechnologiebedingt ist und bei handelsüblichen Schaumstoffplatten in der Regel weggeschnitten wurde; und
    5. (e) Verkleben des Grundkörpers, der Zwischenschicht und - falls separat vorhanden - des Poliermittelträgers zur Ausbildung des vorbeschriebenen, sandwichartigen Verbunds.
  • Des weiteren kann das Zuschneiden des Poliermittelträgers mittels des Stanzwerkzeugs und des Gegenstempels zum Ausstanzen der Zwischenschicht erfolgen, so daß hierfür kein separates Werkzeug eingesetzt werden muß und das Zuschneiden schnell erfolgen kann. Schließlich kann das Ausstanzen der Zwischenschicht und das Zuschneiden des Poliermittelträgers auch dann in einem gemeinsamen Arbeitsschritt erfolgen, wenn es sich hierbei um separate Rohmaterialien handelt. Auch dies ist einer schnellen, maßhaltigen Herstellung des Poliertellers förderlich.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten, teilweise schematischen Zeichnungen näher erläutert, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. entsprechende Teile kennzeichnen. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine abgebrochene Längsschnittansicht eines Werkzeugs zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an Brillengläsern, an dem ein Polierteller nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung lösbar gehalten ist, der sich mit einer zu bearbeitenden Fläche in Bearbeitungseingriff befindet, in einem gegenüber der Realität etwas vergrößerten Maßstab;
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht des Werkzeugs gemäß Fig. 1 von schräg vorne/oben, wobei der Polierteller von dem Werkzeug abgenommen wurde, um werkzeugseitig die Schnittstelle zwischen Werkzeug und Polierteller zu zeigen;
    Fig. 3
    eine perspektivische Ansicht des vom Werkzeug abgenommenen Poliertellers gemäß Fig. 1 von schräg links/unten, zur Veranschaulichung der Schnittstelle zwischen Werkzeug und Polierteller auf der Poliertellerseite;
    Fig. 4
    eine Unteransicht des vom Werkzeug abgenommenen Poliertellers gemäß Fig. 3 von unten in Fig. 1;
    Fig. 5
    eine Schnittansicht des Poliertellers gemäß Fig. 3 entsprechend der Schnittverlaufslinie V-V in Fig. 4;
    Fig. 6
    eine Schnittansicht des Poliertellers gemäß Fig. 3 entsprechend der Schnittverlaufslinie VI-VI in Fig. 4;
    Fig. 7
    eine schematische Längsschnittansicht einer Vorrichtung zum Ausstanzen der Zwischenschicht für den Polierteller nach insbesondere dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, mittels der am radial äußeren Bereich der Zwischenschicht eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Außenumfangsfläche ausbildbar ist;
    Fig. 8
    eine schematische Längsschnittansicht einer vermittels der Vorrichtung gemäß Fig. 7 ausgestanzten Zwischenschicht, bevor diese zur Ausbildung des Poliertellers nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit dem Grundkörper und dem Poliermittelträger verklebt wird;
    Fig. 9
    eine hinsichtlich des Schnittverlaufs der Fig. 5 entsprechende Schnittansicht eines Poliertellers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem gegenüber Fig. 5 nochmals vergrößerten Maßstab, mit einer zentralen Öffnung im Poliermittelträger;
    Fig. 10
    eine hinsichtlich des Schnittverlaufs der Fig. 5 entsprechende Schnittansicht eines Poliertellers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem gegenüber Fig. 5 nochmals vergrößerten Maßstab, mit einer umlaufenden Fase am Außenumfang der Zwischenschicht, an der der Poliermittelträger befestigt ist;
    Fig. 11
    eine hinsichtlich des Schnittverlaufs der Fig. 5 entsprechende Schnittansicht eines Poliertellers gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem gegenüber Fig. 5 nochmals vergrößerten Maßstab, mit einer umlaufenden Fase am Außenumfang des Grundkörpers, an der die Zwischenschicht befestigt ist; und
    Fig. 12
    eine hinsichtlich des Schnittverlaufs der Fig. 5 entsprechende Schnittansicht eines Poliertellers gemäß einem fünften, dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 ähnlichen Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem gegenüber Fig. 5 nochmals vergrößerten Maßstab, wobei im oberen Teil von Fig. 12 veranschaulicht wird, wie vermittels einer umlaufenden Fase auf der Unterseite der noch nicht am Grundkörper befestigten Zwischenschicht durch Verformen der Zwischenschicht und Festkleben derselben auch im Bereich der Fase am Grundkörper schließlich am fertigen Polierteller eine umlaufende Kantenabrundung auf der dem Poliermittelträger zugewandten Seite der Zwischenschicht erzeugt wird.
    DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Gemäß den Fig. 1, 5, 6 und 9 bis 12 hat ein Polierteller 10 für ein Werkzeug 12 zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen F an insbesondere Brillengläsern L einen eine Mittelachse M aufweisenden Grundkörper 14, an dem eine im Verhältnis zum Grundkörper 14 weichere Zwischenschicht 16 befestigt ist, der ein Poliermittelträger 18 aufliegt. Wesentlich ist, daß die Zwischenschicht 16 bezogen auf die Mittelachse M einen radial inneren Bereich 20 von im wesentlichen konstanter axialer Dicke D und einen sich daran anschließenden, radial äußeren Bereich 22 aufweist, der, wie im folgenden noch näher beschrieben werden wird, auf besondere Art und Weise ausgebildet bzw. befestigt ist, um zu verhindern, daß sich der Rand des Poliertellers 10 auf der bearbeiteten Fläche F des Brillenglases L in Form von sehr feinen, kratzerähnlichen Mikrostrukturen abbildet. In den Fig. 1, 5, 6 und 9 bis 12 deuten gestrichelte Linien die Grenze zwischen dem radial inneren Bereich 20 und dem radial äußeren Bereich 22 der Zwischenschicht 16 an.
  • Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, weist das Werkzeug 12 einen Grundkörper 24 auf, der an einer in Fig. 1 mit gestrichelten Linien angedeuteten Werkzeugspindel 26 einer Bearbeitungsmaschine (nicht weiter gezeigt) anbringbar ist. Ferner hat das Werkzeug 12 ein allgemein mit 28 beziffertes Gelenkteil, das ein bezüglich des Grundkörpers 24 vermittels einer Kugelkopfverbindung 30 und eines Führungsglieds 32 kipp- und längsbeweglich geführtes Aufnahmestück 34 aufweist, an dem der Polierteller 10 auf noch zu beschreibende Weise auswechselbar gehalten ist. An das Aufnahmestück 34 schließt sich in Richtung des Grundkörpers 24 ein Faltenbalg 36 an, mittels dessen das Gelenkteil 28 drehmitnahmefähig am Grundkörper 24 befestigt ist. Der Grundkörper 24 und das Gelenkteil 28 begrenzen eine Druckmittelkammer 38, die über einen Kanal 40 im Führungsglied 32 wahlweise mit einem geeigneten flüssigen oder gasförmigen Druckmittel (z.B. Öl oder Druckluft) beaufschlagt werden kann, um während der Bearbeitung der optisch wirksamen Fläche F am Brillenglas L über das Aufnahmestück 34 und den darauf aufliegenden Polierteller 10 einen Bearbeitungsdruck aufzubringen. Weitere Einzelheiten zum Aufbau des Werkzeugs 12 sind den Druckschriften DE-A-10 2005 010 583 A1 und EP-A-1 473 116 der Anmelderin zu entnehmen, auf welche diesbezüglich zur Vermeidung von Wiederholungen an dieser Stelle ausdrücklich verwiesen wird.
  • Insoweit ist ersichtlich, daß das Aufnahmestück 34 des Gelenkteils 28 mittels des Führungsglieds 32 in Querrichtung gegenüber dem Grundkörper 24 des Werkzeugs 12 abgestützt ist. Zugleich kann das Führungsglied 32 dem Aufnahmestück 34 in axialer Richtung folgen und umgekehrt, wenn die Druckmittelkammer 38 über den Kanal 40 mit dem Druckmittel beaufschlagt bzw. das Aufnahmestück 34 durch äußere Einwirkung (von oben in Fig. 1) in Richtung des Grundkörpers 24 gedrückt wird. Außerdem kann das Aufnahmestück 34 des Gelenkteils 28 aufgrund der Kugelkopfverbindung 30 zum Führungsglied 32 an dem Führungsglied 32 verkippen, wobei der Faltenbalg 36 des Gelenkteils 28 entsprechend verformt wird.
  • Um nun einen sicheren Halt des Poliertellers 10 an und eine Drehmitnahme des Poliertellers 10 mit dem Aufnahmestück 34 des Werkzeugs 12 zu gewährleisten, sind an den einander zugewandten Flächen des Aufnahmestücks 34 des Gelenkteils 28 und des Grundkörpers 14 des Poliertellers 10, d.h. an einer in Fig. 1 oberen Stirnfläche 42 des Aufnahmestücks 34 und der Unterseite 44 des Grundkörpers 14 komplementär geformte Strukturen ausgebildet, die insbesondere formschlüssig ineinandergreifen. Diese Strukturen sind am besten in den Fig. 2 (Werkzeug 12) und 3 (Polierteller 10) zu erkennen.
  • Demgemäß ist das vorzugsweise aus einem Kunststoff spritzgegossene Aufnahmestück 34 des Gelenkteils 28 an seiner Stirnfläche 42 mit einem zentralen Drehmitnahmevorsprung 46 versehen, der in einer Draufsicht gesehen im wesentlichen die Form eines sechszahnigen Sterns (Torx ®-ähnliches Außenprofil) aufweist. Auf gegenüberliegenden Seiten des Drehmitnahmevorsprungs 46 ist jeweils ein im wesentlichen pilzförmiger Haltevorsprung 48 an der Stirnfläche 42 des Aufnahmestücks 34 vorgesehen, der einen Hinterschnitt 50 bildet. Ferner ist das Aufnahmestück 34 an seiner Stirnfläche 42 mit insgesamt vier im wesentlichen zylindrischen Orientiervorsprüngen 52 versehen, die paarweise auf gegenüberliegenden Seiten des Drehmitnahmevorsprungs 46 und um 90° bezüglich der Haltevorsprünge 48 um die Mittelachse M winkelversetzt angeordnet sind.
  • Der ebenfalls vorzugsweise aus einem Kunststoff, wie einem ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Polymerisat), etwa Terluran® GP 35 von der Firma BASF, spritzgegossene Grundkörper 14 des Poliertellers 10 hingegen ist auf seiner Unterseite 44 wabenartig ausgebildet, mit einem mittig angeordneten Gegenprofil 54 für den Drehmitnahmevorsprung 46 am Werkzeug 12, von welchem sich sternförmig Verstärkungsstege 56 bis zum Außenrand des Grundkörpers 14 wegerstrecken, und auf gegenüberliegenden Seiten des Gegenprofils 54 zwischen den Verstärkungsstegen 56 angeordneten, im wesentlichen hohlzylindrischen Halteabschnitten 58, die mit den Haltevorsprüngen 48 am Werkzeug 12 zusammenwirken, um den Polierteller 10 in der Art einer Schnappverbindung am Aufnahmestück 34 des Gelenkteils 28 zu halten. Hierfür sind die Halteabschnitte 58 in einer Draufsicht gesehen (Fig. 4) zur Ausbildung von jeweils vier Federarmen 60 kreuzförmig geschlitzt, wobei jeder Federarm 60 an seinem freien Ende eine bezüglich einer Symmetrieachse des jeweiligen Halteabschnitts 58 radial nach innen gerichtete Rastnase 62 trägt (in Fig. 3 angedeutet), die so dimensioniert und angeordnet ist, daß sie mit dem Hinterschnitt 50 am jeweils zugeordneten Haltevorsprung 48 des Werkzeugs 12 zu verrasten vermag.
  • Insoweit ist für den Fachmann ersichtlich, daß durch formschlüssiges Ineinandergreifen von Drehmitnahmevorsprung 46 und Gegenprofil 54 für eine im wesentlichen spielfreie Bewegungs-, insbesondere Drehmitnahme des Poliertellers 10 mit dem Werkzeug 12 gesorgt ist, während hiervon funktional getrennt die Haltevorsprünge 48 mit den Halteabschnitten 58 zusammenwirken, um den Polierteller 10 durch Verrastung in axialer Richtung am Werkzeug 12 zu halten. Hierbei sorgen die Orientiervorsprünge 52 im Zusammenwirken mit den Verstärkungsstegen 56 dafür, daß der Polierteller 10 nicht derart winkelversetzt auf das Werkzeug 12 aufgesetzt werden kann, daß der Polierteller 10 mit seiner Unterseite 44 flächig an der Stirnfläche 42 des Werkzeugs 12 zur Anlage gelangt, ohne daß eine Verrastung zwischen den Haltevorsprüngen 48 und den Halteabschnitten 58 stattfindet. Bei korrekter Winkelrelativlage von Polierteller 10 und Werkzeug 12 erstreckt sich im am Werkzeug 12 montierten Zustand des Poliertellers 10 jeweils ein Verstärkungssteg 56 zwischen einem Paar Orientiervorsprüngen 52 hindurch, nämlich diejenigen Verstärkungsstege 56, die bezüglich der Halteabschnitte 58 des Grundkörpers 14 um die Mittelachse M um 90° winkelversetzt angeordnet sind.
  • Wie den Fig. 1 und 3 bis 6 zu entnehmen ist, schließt sich außenumfangsseitig an die Unterseite 44 des Grundkörpers 14 ein über die ansonsten zylindrische Außenumfangsfläche 64 des Grundkörpers 14 nach radial außen vorstehender Ringbund 66 an, der gemäß den Fig. 1, 5 und 6 einen hakenförmigen Querschnitt aufweist. Der Ringbund 66 dient als Handhabe für einen Greifer (nicht gezeigt) einer automatischen Polierteller-Wechselvorrichtung (ebenfalls nicht gezeigt).
  • Die in den Fig. 1 und 5 obere, an die Zwischenschicht 16 angrenzende Stirnfläche 68 des Grundkörpers 14 ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen im wesentlichen sphärisch vorgeformt und wölbt sich quasi der Zwischenschicht 16 entgegen. Die Stirnfläche 68 kann nach Maßgabe der Makrogeometrie der zu bearbeitenden Fläche F aber auch anders, z.B. torisch vorgeformt sein.
  • Zur Ausgestaltung des Grundkörpers 14 zu erwähnen ist schließlich noch, daß der Ringbund 66 gemäß den Fig. 3 und 4 außenumfangsseitig mit zwei in einer Draufsicht gesehen halbkreisförmigen Aussparungen 70 versehen ist. Diese dienen zur Markierung des Poliertellers 10, und zwar dergestalt, daß der in Fig. 4 mit 72 bezifferte Winkelabstand der Aussparungen 70 um die Mittelachse M codiert ein Maß für die Krümmung (in Dioptrien) der Stirnfläche 68 darstellt.
  • An der Stirnfläche 68 des Grundkörpers 14 ist die Zwischenschicht 16 beispielsweise mittels eines geeigneten Klebstoffs fest befestigt. Bei dem Material der Zwischenschicht 16 kann es sich z.B. um einen offenzelligen PUR-(Polyurethan-)Schaumstoff handeln, wie er etwa unter dem Handelsnamen Sylomer® R von der Getzner Werkstoffe GmbH, Berlin, Deutschland erhältlich ist.
  • Dieser hat eine Härte von etwa 60 nach Shore A. Die dem Poliermittelträger 18 zugewandte Oberseite der Zwischenschicht 16 kann, muß aber nicht mit einer abschließenden, herstellungstechnologiebedingten "Gießhaut" (Trennschicht zur Gießform; nicht dargestellt) versehen sein, die der Zwischenschicht 16 eine zusätzliche Steifigkeit gibt; ggf. kann eine solche "Gießhaut" sogar den Poliermittelträger selbst bilden. Die Dicke D der Zwischenschicht 16 in deren radial inneren Bereich 20 kann den jeweiligen Bearbeitungserfordernissen entsprechend beispielsweise zwischen 2 und 10 mm liegen. Wie bereits erwähnt, ist diese Dicke D im radial inneren Bereich 20 der Zwischenschicht 16 im wesentlichen konstant, so daß die elastische Abstützung des Poliermittelträgers 18 vermittels der Zwischenschicht 16 in diesem Bereich 20 ebenfalls im wesentlichen konstant ist.
  • Im ersten Ausführungsbeispiel nehmen die radialen Außenabmessungen r des radial äußeren Bereichs 22 der Zwischenschicht 16 ausgehend vom Grundkörper 14 zum Poliermittelträger 18 hin kontinuierlich zu - namentlich derart, daß der radial äußere Bereich 22 der Zwischenschicht 16 eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Außenumfangsfläche 74 aufweist, deren Neigung bezüglich der Mittelachse M größer ist als die Neigung jeder beliebigen Flächennormalen auf der Stirnfläche 68 des Grundkörpers 14 bezüglich der Mittelachse M - so daß die elastische Abstützung des Poliermittelträgers 18 vermittels der Zwischenschicht 16 in deren radial äußeren Bereich 22 zum Außenrand 76 des Poliermittelträgers 18 hin kontinuierlich abnimmt. Hierdurch wird - wie schon eingangs erwähnt - bewirkt, daß der Polierdruck und damit der Polierabtrag im Randbereich des Poliertellers 10 abnimmt und zugleich der Außenrand 76 des Poliermittelträgers 18 - im Vergleich zu einem freien, unabgestützten Außenrand des Poliermittelträgers, wie er aus der DE-A-10 2005 010 583 bekannt ist - in seinen axialen Bewegungen gedämpft wird. Im Ergebnis wird so verhindert, daß sich der Außenrand 76, insbesondere die durch diesen gebildete, in den Fig. 1 und 5 obere Kante des Poliermittelträgers 18 in unerwünschter Weise auf der bearbeiteten Fläche F des Brillenglases L "abdrückt" bzw. abbildet.
  • Zu erwähnen ist in diesem Zusammenhang noch (vgl. Fig. 5), daß die maximale radiale Breite b des radial äußeren Bereichs 22 der Zwischenschicht 16 im unverformten Zustand des Poliertellers 10, d.h. wenn dieser nicht gegen die zu bearbeitende Fläche F des Brillenglases L gedrückt ist, etwa zwischen 3 und 10% der maximalen Gesamtbreite B der Zwischenschicht 16 beträgt. Schließlich ist auch darauf hinzuweisen, daß der Übergang zwischen der Außenumfangsfläche 64 des Grundkörpers 14 und der Außenumfangsfläche 74 der Zwischenschicht 16 nicht notwendigerweise stufenlos ausgeführt sein muß. Insbesondere kann der Grundkörper gegenüber der Zwischenschicht nach radial außen überstehen, wie etwa in der DE-A-10 2005 010 583 offenbart.
  • Bei dem Poliermittelträger 18, auch "Polierfolie" oder "Polierpad" genannt, der gemäß Fig. 1 den bearbeitungsaktiven Werkzeugbestandteil ausbildet, handelt es sich um einen handelsüblichen, elastischen und abriebfesten Feinschleif- bzw. Poliermittelträger, wie zum Beispiel eine PUR-(Polyurethan-) Folie, die eine Dicke von 0,5 bis 1,4 mm und eine Härte zwischen 12 und 45 nach Shore D aufweist. Hierbei ist der Poliermittelträger 18 eher dicker ausgebildet, wenn vermittels des Poliertellers 10 ein Vorpolieren erfolgen soll, eher dünner hingegen im Falle eines Feinpolierens.
  • Wie sich aus den vorhergehenden Erläuterungen bereits ergibt, sind die radialen Abmessungen des Poliermittelträgers 18 so gewählt, daß der in einer Draufsicht von oben in den Fig. 1 und 5 gesehen in diesem Ausführungsbeispiel kreisrunde Poliermittelträger 18 mit seinem Außenrand 76 an der Außenumfangsfläche 74 der darunterliegenden Zwischenschicht 16 endet.
  • Schließlich ist der Poliermittelträger 18 im dargestellten Ausführungsbeispiel mittels eines geeigneten Klebstoffs an der Zwischenschicht 16 befestigt. Der Poliermittelträger 18 kann aber auch auf andere Weise mehr oder weniger dauerhaft mit der Zwischenschicht 16 verbunden sein, z.B. durch Aufvulkanisieren oder Aufkletten. Jedenfalls muß die Verbindung zwischen dem Poliermittelträger 18 und der Zwischenschicht 16 so fest sein, daß zu jeder Zeit während der Bearbeitung eine Bewegungsmitnahme, insbesondere Drehmitnahme des Poliermittelträgers 18 mit der Zwischenschicht 16 gewährleistet ist.
  • Bei der Feinbearbeitung der zu bearbeitenden optisch wirksamen Fläche F des Brillenglases L, die auf an sich bekannte Weise mittels nicht gebundenem Korn erfolgt, welches durch eine geeignete Flüssigkeit zur Eingriffsstelle zwischen Polierteller 10 und Brillenglas L zugeführt wird - vornehmlich von radial außen vermittels flexibel justierbarer Schläuche (nicht gezeigt) - werden das Werkzeug 12 und das Brillenglas L in ebenfalls an sich bekannter Weise im wesentlichen synchron, d.h. gleichsinnig und im wesentlichen mit der gleichen Drehzahl angetrieben. Hierbei werden das Werkzeug 12 und das Brillenglas L zugleich relativ zueinander verschwenkt, so daß sich der Eingriffsbereich zwischen Polierteller 10 und Brillenglas L laufend ändert. Diese Feinbearbeitungsverfahren, bei denen etwa im Fall der Bearbeitung von Freiformflächen die Schwenkbewegung in fester Einstellung um den Mittelpunkt eines "Best Fit Radius", d.h. eines angenährten Mittelpunkts der zu bearbeitenden Fläche F des Brillenglases L erfolgt oder aber die Relativbewegung zwischen Werkzeug 12 und Brillenglas L durch ein bahngesteuertes Verfahren in zwei CNC-Linearachsen und ggf. einer CNC-Schwenkachse erzeugt wird, sind dem Fachmann hinlänglich bekannt und sollen deshalb an dieser Stelle nicht näher beschrieben werden.
  • Ein besonders einfaches Verfahren zur Herstellung des vorbeschriebenen Poliertellers 10 umfaßt die folgenden Schritte, wobei auch auf die Fig. 7 und 8 zu verweisen ist:
    1. (a) Ausbilden des Grundkörpers 14, insbesondere durch Spritzgießen aus Kunststoff, wobei die vollständige Geometrie des Grundkörpers 14 mit Gegenprofil 54, Verstärkungsstegen 56 und Halteabschnitten 58 (unter Zwangsentformung der Rastnasen 62) an der Unterseite 44, dem Ringbund 66 am Außenumfang und der im wesentlichen sphärischen Stirnfläche 68 zugleich und ohne die Notwendigkeit einer Nachbearbeitung, d.h. "werkzeugfallend" ausgebildet wird.
    2. (b) Bereitstellen eines - im Handel problemlos erhältlichen - flächigen Rohmaterials für die Zwischenschicht 16, das eine im wesentlichen konstante Dicke D aufweist.
    3. (c) Spannen des Rohmaterials für die Zwischenschicht 16 über eine konvex gekrümmte Fläche 78 eines Gegenstempels 80 einer in Fig. 7 schematisch dargestellten Stanzvorrichtung 82 und Ausstanzen der Zwischenschicht 16 - ggf. unter Niederhalten derselben auf der Gegenstempelfläche 78 - vermittels eines eine Ringschneide 84 aufweisenden Stanzwerkzeugs 86 der Stanzvorrichtung 82. Hieraus ergibt sich die in Fig. 8 gezeigte, zugeschnittene Zwischenschicht 16, die im unverformten, planebenen Zustand eine erste Stirnfläche 88, eine zweite Stirnfläche 90 und eine Außenumfangsfläche 74 aufweist, wobei letztere infolge der vorbeschriebenen Stanztechnik bereits im wesentlichen eine Kegelstumpfform besitzt.
    4. (d) Zuschneiden des Poliermittelträgers 18 entsprechend der größeren (zweiten) Stirnfläche 90 der unverformten Zwischenschicht 16 (siehe Fig. 8). Dies kann bevorzugt mittels des Stanzwerkzeugs 86 und des Gegenstempels 80 zum Ausstanzen der Zwischenschicht 16 erfolgen, ggf. sogar in einem gemeinsamen, d.h. im zuletzt beschriebenen Arbeitsschritt.
    5. (e) Verkleben des Grundkörpers 14, der Zwischenschicht 16 und des Poliermittelträgers 18 zu dem in den Fig. 1, 5 und 6 dargestellten sandwichartigen Verbund, wobei der Poliermittelträger 18 auf die zweite Stirnfläche 90 der Zwischenschicht 16 und die Zwischenschicht 16 mit ihrer ersten Stirnfläche 88 auf den Grundkörper 14 aufgeklebt wird. Hierbei "spreizt" die Zwischenschicht 16 infolge der Vorwölbung der Stirnfläche 68 des Grundkörpers 14 noch weiter auf, d.h. die Neigung der im wesentlichen kegelstumpfförmigen Außenumfangsfläche 74 der Zwischenschicht 16 bezüglich der Mittelachse M nimmt am fertigen Polierteller 10 (Fig. 1 und 3 bis 6) verglichen mit der Zwischenschicht 16 im unverformten Zustand (Fig. 8) noch zu.
  • Erwähnt werden soll an dieser Stelle noch, daß zwar auch das Aufkleben einer Zwischenschicht, welche im unverformten, planebenen Zustand eine zylindrische Außenumfangsfläche hat, auf eine vorgewölbte Stirnfläche des Grundkörpers zu einem "Aufspreizen" der Zwischenschicht führen würde, so daß die Außenumfangsfläche der Zwischenschicht dann im wesentlichen eine (leichte) Kegelstumpfform hätte. Dies würde - anders als beim vorbeschriebenen Aufbau des Poliertellers - aber nicht dazu führen, daß die durch die Zwischenschicht bewirkte, elastische Abstützung des Poliermittelträgers, welche normal zur Stirnfläche des Grundkörpers zu sehen ist, zum Außenrand des Poliermittelträgers hin abnimmt.
  • Die weiteren Ausführungsbeispiele sollen nachfolgend zur Vermeidung von Wiederholungen nur insoweit beschrieben werden, als sie sich von dem oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 8 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel unterscheiden.
  • Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 ist der Poliermittelträger 18 zusätzlich in einem mittleren Bereich mit (wenigstens) einer durchgehenden Öffnung 92 versehen, die im dargestellten Fall eine kreisrunde Form hat und z.B. durch Schneiden oder Stanzen ausgebildet werden kann. Vorzugsweise nimmt die Öffnung 92 im Poliermittelträger 18 einen Flächenbereich von 0,25 bis 2% der gesamten der zu bearbeitenden Fläche F des Brillenglases L zugewandten Stirnfläche des Poliermittelträgers 18 ein. Die Öffnung 92 sorgt bei der Bearbeitung für einen Druckausgleich und stellt flüssiges Poliermittel aus dem Inneren der Zwischenschicht 16 zur Verfügung, wodurch eine bessere Spülung und Kühlung sonst benachteiligter Bereiche des Poliertellers 10 erzielt wird. Eine solche "zentrale" Versorgung mit Poliermittel ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Polierteller 10 mit vergleichsweise hoher Drehzahl umläuft und somit die wirkenden Zentrifugalkräfte bestrebt sind, das Poliermittel nach radial außen zu "treiben".
  • In dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel schließt sich an die Öffnung 92 im Poliermittelträger 18 in Richtung des Grundkörpers 14 eine Aussparung 94 in der Zwischenschicht 16 an, die sich bis zum Grundkörper 14 hin erstreckt. Auch im Grundkörper 14 schließt sich an die Aussparung 94 in der Zwischenschicht 16 stufenlos eine Aussparung 96 an. Die Aussparungen 94 und 96 in der Zwischenschicht 16 bzw. im Grundkörper 14 dienen bei der Bearbeitung als (erweitertes) Reservoir für das flüssige Poliermittel.
  • Während die Aussparung 96 im Grundkörper 14 zylindrisch ausgebildet ist, nimmt der Durchmesser d der Aussparung 94 in der Zwischenschicht 16 ausgehend von der Öffnung 92 im Poliermittelträger 18 zum Grundkörper 14 hin kontinuierlich zu. Eine solche Form der Aussparung 94 kann analog der im wesentlichen kegelstumpfförmigen Außenumfangsfläche 74 der Zwischenschicht 16 durch Stanzen hergestellt werden, wobei eine geeignete Stanzvorrichtung natürlich eine durchmesserkleinere Ringschneide am Stanzwerkzeug und zweckmäßig eine größere Krümmung an der Gegenstempelfläche aufweisen würde als in der Fig. 7 gezeigt.
  • Die somit im wesentlichen kegelstumpfförmige, die Aussparung 94 in der Zwischenschicht 16 nach außen begrenzende Innenumfangsfläche der Zwischenschicht 16 hat im Grunde den gleichen Effekt wie die im wesentlichen kegelstumpfförmige Außenumfangsfläche der Zwischenschicht 16, sie führt nämlich dazu, daß die elastische Abstützung des Poliermittelträgers 18 durch den radial inneren Bereich 20 der Zwischenschicht 16 nahe der Öffnung 92 im Poliermittelträger 18 in Richtung der Öffnung 92 abnimmt, um auch bei höheren Polierdrücken zu gewährleisten, daß sich der Rand der Öffnung 92 im Poliermittelträger 18 nicht auf der bearbeiteten Fläche F abbildet.
  • Solche zentralen Öffnungen 92 und Aussparungen 94, 96 können auch bei den weiteren Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 10 bis 12 zum Einsatz kommen.
  • Den weiteren Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 10 bis 12 ist gemein, daß der Außenrand 76 des Poliermittelträgers 18 vermittels des radial äußeren Bereichs 22 der Zwischenschicht 16 bei der Feinbearbeitung der optisch wirksamen Fläche F von letzterer beabstandet gehalten ist. Dies ist in den Fig. 10 bis 12 jeweils auf der linken Seite veranschaulicht.
  • Hierfür ist bei dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 die Zwischenschicht 16 im radial äußeren Bereich 22 auf der dem Poliermittelträger 18 zugewandten Seite mit einer umlaufenden Fase 98 oder Kantenabrundung versehen, wobei der Poliermittelträger 18 auch im Bereich der Fase 98 oder Kantenabrundung an der Zwischenschicht 16 befestigt, namentlich festgeklebt ist, so daß der Außenrand 76 des Poliermittelträgers 18 bei der Bearbeitung der optisch wirksamen Fläche F quasi von dieser "weggezogen" wird, um ein Abbilden des Außenrandes 76 auf der bearbeiteten Fläche F zu vermeiden.
  • Eine entsprechende Wirkung wird bei den weiteren Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 11 und 12 erzielt. So ist bei dem vierten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 an der Außenumfangsfläche 64 des Grundkörpers 14 auf dessen der Zwischenschicht 16 zugewandten Seite eine umlaufende Fase 100 oder Kantenabrundung ausgebildet, an der die Zwischenschicht 16 mit ihrem radial äußeren Bereich 22 befestigt, namentlich festgeklebt ist, so daß wiederum über die Zwischenschicht 16, genauer deren radial äußeren Bereich 22 der Außenrand 76 des Poliermittelträgers 18 bei der Bearbeitung der optisch wirksamen Fläche F von dieser ferngehalten wird.
  • Die Fig. 12 veranschaulicht des weiteren, wie eine - dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 grundsätzlich ähnliche, letztendlich aber einen "sanfteren" Übergang zwischen dem radial inneren Bereich 20 und dem radial äußeren Bereich 22 der Zwischenschicht 16 schaffende - umlaufende Kantenabrundung 102 auf der dem Poliermittelträger 18 zugewandten Seite der Zwischenschicht 16 am fertigen Polierteller 10 (Fig. 12 unten) durch eine umlaufende Fase 104 auf der vom Poliermittelträger 18 abgewandten Seite der noch nicht am Grundkörper 14 befestigten Zwischenschicht 16 (Fig. 12 oben) ausgebildet wird. Für den Fachmann ist ersichtlich, daß die Kantenabrundung 102 an der Zwischenschicht 16, der der Poliermittelträger 18 am fertigen Polierteller 10 in der Form folgt, erst dann entsteht, wenn die Fase 104 an der Zwischenschicht 16 unter einem Verformen bzw. Umbiegen derselben flächig mit dem Grundkörper 14 verklebt wird.
  • Schließlich ist es möglich, die vorbeschriebenen Maßnahmen zu kombinieren. So können die Fasen (bzw. Kantenabrundungen) 98, 100 und/oder 104 an Zwischenschicht 16 bzw. Grundkörper 14 auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß insbesondere den Fig. 1, 5 und 6 eingesetzt werden, wie auch untereinander kombiniert (Fig. 10 mit Fig. 11 und/oder Fig. 12; Fig. 11 mit Fig. 12), je nach den jeweiligen Bearbeitungserfordernissen. Entsprechende Maßnahmen (Fasen an der Zwischenschicht 16, oben und/oder unten, und/oder Fase am Grundkörper) können auch im Bereich der Aussparung 94 in der Zwischenschicht 16 getroffen werden (zweites Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9), so daß der Rand der Öffnung 92 von der bearbeiteten Fläche F (ggf. zusätzlich) "weggezogen" wird, um ein Abbilden zu vermeiden. Dann kann die die Aussparung 94 begrenzende Innenumfangsfläche der Zwischenschicht 16 auch eine andere Grundform besitzen, z.B. zylindrisch sein.
  • Es wird ein Polierteller für ein Werkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern als Werkstücke offenbart, mit einem eine Mittelachse aufweisenden Grundkörper, an dem eine im Verhältnis zum Grundkörper weichere Zwischenschicht befestigt ist, der ein Poliermittelträger aufliegt. Die Zwischenschicht weist bezogen auf die Mittelachse einen radial inneren Bereich von im wesentlichen konstanter axialer Dicke und einen sich daran anschließenden, radial äußeren Bereich auf. Letzter ist auf besondere Art und Weise ausgebildet bzw. am Grundkörper befestigt, um zu verhindern, daß sich der Rand des Poliertellers auf der bearbeiteten Fläche des Werkstücks in Form von sehr feinen, kratzerähnlichen Mikrostrukturen abbildet. Auch wird ein einfaches Verfahren vorgeschlagen, mittels dessen ein solcher Polierteller hergestellt werden kann.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 10
    Polierteller
    12
    Werkzeug
    14
    Grundkörper
    16
    Zwischenschicht
    18
    Poliermittelträger
    20
    radial innerer Bereich der Zwischenschicht
    22
    radial äußerer Bereich der Zwischenschicht
    24
    Grundkörper
    26
    Werkzeugspindel
    28
    Gelenkteil
    30
    Kugelkopfverbindung
    32
    Führungsglied
    34
    Aufnahmestück
    36
    Faltenbalg
    38
    Druckmittelkammer
    40
    Kanal
    42
    Stirnfläche
    44
    Unterseite
    46
    Drehmitnahmevorsprung
    48
    Haltevorsprung
    50
    Hinterschnitt
    52
    Orientiervorsprung
    54
    Gegenprofil
    56
    Verstärkungssteg
    58
    Halteabschnitt
    60
    Federarm
    62
    Rastnase
    64
    Außenumfangsfläche
    66
    Ringbund
    68
    Stirnfläche
    70
    Aussparung
    72
    Winkelabstand
    74
    Außenumfangsfläche
    76
    Außenrand
    78
    Gegenstempelfläche
    80
    Gegenstempel
    82
    Stanzvorrichtung
    84
    Ringschneide
    86
    Stanzwerkzeug
    88
    erste Stirnfläche
    90
    zweite Stirnfläche
    92
    Öffnung
    94
    Aussparung
    96
    Aussparung
    98
    Fase
    100
    Fase
    102
    Kantenabrundung
    104
    Fase
    b
    radiale Breite des radial äußeren Bereichs der Zwischenschicht
    d
    Durchmesser der Aussparung in der Zwischenschicht
    r
    radiale Außenabmessungen des radial äußeren Bereichs der Zwischenschicht
    B
    Gesamtbreite der Zwischenschicht
    D
    axiale Dicke der Zwischenschicht
    F
    optisch wirksame Fläche
    L
    Brillenglas
    M
    Mittelachse

Claims (18)

  1. Polierteller (10) für ein Werkzeug (12) zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen (F) an insbesondere Brillengläsern (L), mit einem eine Mittelachse (M) aufweisenden Grundkörper (14), an dem eine im Verhältnis zum Grundkörper (14) weichere Zwischenschicht (16) befestigt ist, der ein Poliermittelträger (18) aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (16) bezogen auf die Mittelachse (M) einen radial inneren Bereich (20) von im wesentlichen konstanter axialer Dicke (D) und einen sich daran anschließenden, radial äußeren Bereich (22) aufweist, dessen radiale Außenabmessungen (r) ausgehend vom Grundkörper (14) zum Poliermittelträger (18) hin zunehmen, so daß die elastische Abstützung des Poliermittelträgers (18) vermittels der Zwischenschicht (16) in deren radial äußeren Bereich (22) zum Außenrand (76) des Poliermittelträgers (18) hin abnimmt.
  2. Polierteller (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radial äußere Bereich (22) der Zwischenschicht (16) eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Außenumfangsfläche (74) aufweist.
  3. Polierteller (10) für ein Werkzeug (12) zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen (F) an insbesondere Brillengläsern (L), mit einem eine Mittelachse (M) aufweisenden Grundkörper (14), an dem eine im Verhältnis zum Grundkörper (14) weichere Zwischenschicht (16) befestigt ist, der ein Poliermittelträger (18) aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (16) bezogen auf die Mittelachse (M) einen radial inneren Bereich (20) von im wesentlichen konstanter axialer Dicke (D) und einen sich daran anschließenden, radial äußeren Bereich (22) aufweist, wobei der Außenrand (76) des Poliermittelträgers (18) vermittels des radial äußeren Bereichs (22) der Zwischenschicht (16) bei der Feinbearbeitung der optisch wirksamen Fläche (F) von letzterer beabstandet gehalten ist.
  4. Polierteller (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (16) im radial äußeren Bereich (22) auf der dem Poliermittelträger (18) zugewandten Seite eine umlaufende Fase (98) oder Kantenabrundung (102) besitzt, wobei der Poliermittelträger (18) auch im Bereich der Fase (98) oder Kantenabrundung (102) an der Zwischenschicht (16) befestigt ist.
  5. Polierteller (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenumfangsfläche (64) des Grundkörpers (14) auf dessen der Zwischenschicht (16) zugewandten Seite eine umlaufende Fase (100) oder Kantenabrundung ausgebildet ist, an der die Zwischenschicht (16) mit ihrem radial äußeren Bereich (22) befestigt ist.
  6. Polierteller (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (14) eine der Zwischenschicht (16) zugewandte, im wesentlichen sphärische Stirnfläche (68) aufweist, an der die Zwischenschicht (16) festgeklebt ist.
  7. Polierteller (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Poliermittelträger (18) in einem mittleren Bereich mit wenigstens einer Öffnung (92) versehen ist.
  8. Polierteller (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die wenigstens eine Öffnung (92) im Poliermittelträger (18) in Richtung des Grundkörpers (14) eine Aussparung (94) in der Zwischenschicht (16) anschließt.
  9. Polierteller (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aussparung (94) in der Zwischenschicht (16) bis zum Grundkörper (14) hin erstreckt.
  10. Polierteller (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Aussparung (94) in der Zwischenschicht (16) eine Aussparung (96) im Grundkörper (14) anschließt.
  11. Polierteller (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (d) der Aussparung (94) in der Zwischenschicht (16) ausgehend von der Öffnung (92) im Poliermittelträger (18) zum Grundkörper (14) hin zunimmt.
  12. Polierteller (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale radiale Breite (b) des radial äußeren Bereichs (22) der Zwischenschicht (16) im unverformten Zustand des Poliertellers (10) zwischen 3 und 10% der maximalen Gesamtbreite (B) der Zwischenschicht (16) beträgt.
  13. Werkzeug (12) zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen (F) an insbesondere Brillengläsern (L), mit
    einem Grundkörper (24), der an einer Werkzeugspindel (26) einer Bearbeitungsmaschine anbringbar ist,
    einem Gelenkteil (28), das ein bezüglich des Grundkörpers (24) kipp- und längsbeweglich geführtes Aufnahmestück (34) aufweist, an das sich in Richtung des Grundkörpers (24) ein Faltenbalg (36) anschließt, mittels dessen das Gelenkteil (28) drehmitnahmefähig am Grundkörper (24) befestigt ist,
    einer von dem Grundkörper (24) und dem Gelenkteil (28) begrenzten Druckmittelkammer (38), die wahlweise mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist, und
    einem Polierteller (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der auswechselbar an dem Aufnahmestück (34) des Gelenkteils (28) gehalten ist.
  14. Werkzeug (12) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Polierteller (10) mittels einer Schnappverbindung (48, 58) am Aufnahmestück (34) des Gelenkteils (28) gehalten ist.
  15. Verfahren zur Herstellung eines Poliertellers (10) nach Anspruch 1, umfassend die folgenden Schritte:
    Ausbilden des Grundkörpers (14),
    Bereitstellen eines flächigen Rohmaterials für die Zwischenschicht (16), das eine im wesentlichen konstante Dicke (D) aufweist,
    Spannen des Rohmaterials für die Zwischenschicht (16) über eine konvex gekrümmte Fläche (78) eines Gegenstempels (80) und Ausstanzen der Zwischenschicht (16) vermittels eines eine Ringschneide (84) aufweisenden Stanzwerkzeugs (86),
    ggf. Zuschneiden des Poliermittelträgers (18) entsprechend der größeren Stirnfläche (90) der unverformten Zwischenschicht (16) und
    Verkleben des Grundkörpers (14), der Zwischenschicht (16) und ggf. des Poliermittelträgers (18) zu einem sandwichartigen Verbund.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (14) aus einem Kunststoff spritzgegossen wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuschneiden des Poliermittelträgers (18) mittels des Stanzwerkzeugs (86) und des Gegenstempels (80) zum Ausstanzen der Zwischenschicht (16) erfolgt.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausstanzen der Zwischenschicht (16) und das Zuschneiden des Poliermittelträgers (18) in einem gemeinsamen Arbeitsschritt erfolgen.
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