EP3116684A1 - Alternatives blocken - Google Patents

Alternatives blocken

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Publication number
EP3116684A1
EP3116684A1 EP15712523.8A EP15712523A EP3116684A1 EP 3116684 A1 EP3116684 A1 EP 3116684A1 EP 15712523 A EP15712523 A EP 15712523A EP 3116684 A1 EP3116684 A1 EP 3116684A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
receiving
bearing
normal
lens blank
relative
Prior art date
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Granted
Application number
EP15712523.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3116684B1 (de
Inventor
Karl Huber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rodenstock GmbH
Original Assignee
Rodenstock GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rodenstock GmbH filed Critical Rodenstock GmbH
Publication of EP3116684A1 publication Critical patent/EP3116684A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3116684B1 publication Critical patent/EP3116684B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/005—Blocking means, chucks or the like; Alignment devices
    • 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
    • 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
    • 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
    • B24B13/005—Blocking means, chucks or the like; Alignment devices
    • B24B13/0055—Positioning of lenses; Marking of lenses

Definitions

  • the invention relates to a device for blocking a lens blank, a method for blocking a lens blank and the use of a device for blocking a lens blank.
  • a customer is e.g. Refracted by an optometrist and thereby measured customer parameters transmitted to a spectacle lens manufacturer.
  • the spectacle lens manufacturer determines for this individual customer a suitable spectacle lens blank, also called a blank, which generally has a convex optical finished surface, and calculates to the lens blank a matching back surface, which depends on the measured customer parameters and is called prescription surface.
  • the recipe surface can be a sphere, a toms, an asphere, an atom or even a freeform surface.
  • the lens blank is usually connected via a block material with a clampable block piece. This process is called blocking, whereby a block is formed from a block piece, a block material and a lens blank.
  • the block In the most common manufacturing processes for manufacturing and processing the prescription surface, the block is clamped in the processing machine such that an axis of symmetry of the block, called the block piece axis or machining axis, coincides with a workpiece spindle axis of the processing device to rotate the lens blank during machining about that axis can.
  • the recipe surface can be machined by milling, grinding and / or turning with a spiral tool path. This results in exactly in the middle of the C-axis (the round or pivot axis) a singular point in which the spiral begins or ends.
  • the lens blank is prismatically blocked in the rule.
  • the finished surface of the lens blank in relation to the block piece is tilted so that the surface normal of the recipe surface coincides only in the singular point with the Block Committeeachse and thus the workpiece spindle axis.
  • the blocking of the lens blank is usually carried out by positioning the block member in inclined relation to the finished surface of the lens blank in a device which is also called a blocker. After both parts have been positioned relative to one another, the substantially wedge-shaped intermediate space is poured out as a block material with liquid wax, plastic, UV-curing plastic or a low-melting metal alloy (for example aluminum) and cooled to solidification or cured by UV light. In this case, the lens blank and the block piece is firmly connected.
  • Blocking with Alloy additionally has the disadvantage that the material has a high content of toxic heavy metals.
  • the glass is not fully supported during processing.
  • the block material Surrender by the prescription values non-circular glasses, only the central circular area of the lens blank can be supported by the block material, which is completely covered by the glass even with the finished ground lens and whose center coincides with the axis of rotation. This sometimes results in larger outdoor areas in the block, which are not supported during processing. As a result, there are cosmetic and optical defects, especially in the margins of very thin glasses.
  • the invention has for its object to provide an improved prismatic and / or fully supported blocking of a lens blank.
  • One aspect relates to a device for blocking a lens blank which has a finished surface and a processing surface opposite the finished surface for processing into a processing device.
  • the spectacle lens blank can be processed to form a prismatic spectacle lens.
  • the device for blocking has a receiving component, which has a convex, planar or concave receiving surface for blocking the finished surface of the lens blank. Since the finished surface is convex in most lens blanks, the receiving surface for such lens blanks is concave.
  • the receiving component may have a convex receiving surface.
  • the receiving surface can also be designed plan.
  • the receiving component has a substantially flat counter surface, which is arranged opposite the receiving surface.
  • the normal of the mating surface is inclined by 1 ° to 10 °, preferably between 1 ° and 5 °, particularly preferably between 2 ° and 3 ° to the normal in the center of the receiving surface.
  • the center of the receiving surface is preferably on the symmetry axis of a Storage components (see embodiment below).
  • the receiving component thus has a substantially wedge-shaped cross section, wherein a wedge side - namely the section through the receiving surface - is concave or convex.
  • the wedge angle or the inclination of the convex or concave receiving surface relative to the mating surface corresponds to the angle of the two surface normals.
  • the normal runs in the center of the receiving surface through the spherical center of the circle.
  • the center of the receiving surface may be formed as the equilibrium support point at which the receiving surface can be supported supported in equilibrium, if one assigns the recording surface any constant homogeneous surface density (eg in the unit kg / m 2 ).
  • the equilibrium support point in this case may be just below, above or in the geometric center of gravity of the receiving surface.
  • the receiving surface can be designed in particular for receiving a spherical finished surface of a spectacle lens blank in the form of a concave spherical cap, ie as the curved part of a spherical segment.
  • the center of the receiving surface may be formed as the intersection of the solder on the center of the circular disc of the spherical segment with the receiving surface. The normal in the center of the receiving surface may coincide with this Lot.
  • the receiving surface is exactly the surface part of the receiving member, which is designed and provided for supporting and supporting the lens blank, without any edge areas.
  • a spectacle lens may have a prism for correcting eye defects or be provided as a center thickness reduction prism by means of which the thickness of the spectacle lens can be reduced.
  • the prismatic blocking of the lens blank is improved:
  • the required mass of block material is reduced by the full-surface edition of the lens blank on the support surface, of which only a very thin layer is required when blocking the lens blank on the receiving surface. This reduces the effects on the alignment of the lens blank during the phase transition of the block material from liquid to solid, as warps due to shrinkage are reduced.
  • the vapors are reduced by the low mass of block material. A thin layer of block material can still be more easily released from the finished spectacle lens. As a result, cosmetic and optical defects are avoided on the lens.
  • the device has a bearing component with a substantially planar and inclined bearing surface on which the receiving component can be mounted with its mating surface.
  • the bearing surface of the bearing component is inclined relative to a predetermined machining axis of the bearing component.
  • the machining axis of the bearing component is, to a good approximation, a rotational symmetry axis of the bearing component and designed and intended to coincide with a workpiece spindle axis, the C axis, of the machining device in a machining position clamped in a machining device.
  • the bearing component can be rotated about the machining axis, with the entire Block is turned.
  • the receiving member itself has an inclined counter surface, but also the bearing member on which the receiving member is stored.
  • the final inclination of the receiving surface for the lens blank depends both on the inclination of the counter surface and on the inclination of the bearing surface.
  • the inclination of the receiving surface is individually adjustable to the prism to be created for the spectacle lens by the positioning of the counter surface relative to the bearing surface.
  • the bearing surface may be formed so inclined in a machining position that the normal inclined in the center of the bearing surface by 1 ° to 10 °, preferably between 1 ° and 5 °, more preferably between 2 ° and 3 ° relative to the machining axis of the processing device is.
  • the normal of the mating surface is tilted by the same angle (namely, the pickup angle ⁇ ) against the normal at the center of the pickup surface as the normal at the center of the bearing surface opposite the machining axis (namely, the bearing pitch angle ⁇ ).
  • the same angle namely, the pickup angle ⁇
  • both inclination angle 2.5 ° so can be blocked with the device spectacle lens blanks with a prismatic angle between 0 ° and 5 °.
  • the receiving member and the support member are relatively rotatable relative to each other, so that the normal is arranged in the center of the receiving surface in a processing position of the device relative to the processing axis parallel or inclined, and wherein the amount of inclination is dependent on the relative rotational position of the receiving member to the storage component.
  • Receiving member and storage component are formed rotatable against each other. Depending on the turning position, the inclinations of the opposing surface and the bearing surface add up, or they cancel each other out.
  • the inclination angle of the bearing surface adjustable and exactly tuned to the prism to be produced. The rotation adjustment can be done continuously or in individual locking steps.
  • locking elements may be formed on the bearing component and / or on the receiving component. If the two inclinations cancel each other out in a rotation adjustment, then in particular a prism of 0 dpt can also be set. In this special rotation adjustment, the normal of the receiving surface is co-linear or coaxial with the machining axis.
  • an inclination angle between the normal in the center of the receiving surface relative to the machining axis of the bearing member of 0 ° to 20 °, preferably between 0 ° and 10 °, particularly preferred adjustable between 0 ° and 5 °.
  • the angle of inclination of the receiving surface in the processing position of the device is dependent on the inclinations of the counter surface and the bearing surface.
  • the receiving member and the bearing member are positively and / or non-positively connectable.
  • the connection can be made, for example, by spring force, by screws, hydraulically, pneumatically and / or by negative pressure.
  • corresponding connection means can be provided on the mounting component and on the receiving component.
  • the connection can be detachable, so that at least the bearing component is reusable, while the receiving member may be formed as a wear component.
  • the support member is formed as a separate, separate component. This allows a simple rotation of the receiving member against the support member for adjusting the prismatic angle of attack.
  • the device is formed in two parts.
  • the bearing surface of the bearing component is formed as an integral part of the processing device.
  • the integrally formed receiving device directly on the inclined bearing surface are placed, which may be formed for example in the chuck of the processing device.
  • the receiving component is formed from a material that can be easily cut.
  • a material that can be easily cut e.g. Polystyrene or a metal such as e.g. Zinc or aluminum can be used.
  • the receiving member is formed as an injection molded part, e.g. made of polystyrene, and is thus inexpensive to produce.
  • the spectacle lens blank can be completely blocked on the receiving component, even if the finished spectacle lens is not intended to be circular in shape.
  • the spanbare receiving component is istspant when editing the lens blank together with the lens blank. This allows support of the lens blank during processing at all locations and improves the quality of the final product.
  • the device for blocking is designed and intended to be clamped in the same processing devices as previously known block pieces.
  • One aspect relates to a method for blocking a lens blank with a finished surface and a processing surface opposite the finished surface for processing in a processing device, with which the lens blank is processable into a prismatic lens, with the steps
  • the lens blank can be connected to the receiving surface of the receiving member by gluing, by adhesive tape, by adhesion, by at least one chemically curable material, and / or by at least one material by means of a phase transition from liquid to solid over the entire surface detachably.
  • These materials can be used as block materials, for example.
  • the distance between the receiving member as part of the block piece and the lens blank is reduced so that block materials can be used which could fill a voluminous gap not stable (such as hitherto a heavy metal-containing wax or a heavy metal-containing adhesive).
  • the blocking can thus already take place by means of a double-sided adhesive tape.
  • a largely heavy metal-free block material is used for blocking.
  • one of the devices described above is used to perform the method.
  • Figure 1 is a storage component in the form of a Spannblpcks as part of a
  • Figure 2 shows a receiving member of a device for blocking a
  • FIG. 3 shows a two-part device for blocking together with a
  • FIG. 4 shows a two-part device for blocking together with a spectacle lens blank in whose prescription surface a prism is to be incorporated
  • FIG. 5 shows a receiving component which is coupled to a mounting component by means of negative pressure.
  • Figure 1 shows a clamping block 1 as an embodiment of a storage component of a device for blocking.
  • a side view of the clamping block 1 is shown in the left half of Figure 1, while the right half of Figure 1 shows a cross-sectional view through the clamping block 1.
  • the clamping block 1 is designed as a reusable bearing component.
  • a central clamping block axis 2 through the clamping block 1 is designed and intended to serve as a predetermined machining axis of a spectacle lens blank.
  • the clamping block 1 can be clamped in a (not shown in the figures) processing device, so that the clamping block 1 is in its processing position.
  • the clamping block 1 is substantially cylindrical in shape and with respect to the clamping block axis 2 is substantially rotationally symmetrical, except for a surface inclination, which will be described in more detail below.
  • the clamping block axis 2, ie the machining axis of the clamping block 1 as a bearing component, can coincide in the machining position with a workpiece spindle axis of the machining device.
  • the clamping block 1 further has centric alignment surfaces 3, rotational alignment surfaces 4 and axial alignment surfaces 5, which are each provided for centric, rotational or axial alignment of the clamping block 1 in the processing device relative to a tool spindle of the processing device.
  • the centric alignment surfaces 3 are parallel to the clamping block axis. 2 formed and are designed as a cylinder jacket of the clamping pad 1.
  • the other cylinder end of the clamping block 1, which is opposite to the clamping-side cylinder end, is designed and provided to receive a spectacle lens blank via a receiving component 9 (see FIG.
  • the cylinder jacket formed by the central alignment surfaces 3 opens into a ring disk surface arranged perpendicular to the cylinder wall, which is formed by the axial alignment surfaces 5.
  • the diameter of the cylindrical clamping pad is widened stepwise at this point.
  • the axial alignment surfaces 5 are formed perpendicular to the machining axis, ie the clamping block axis 2.
  • a relative to the clamping block axis 2 by a bearing inclination angle ⁇ inclined bearing surface 6 limits the clamping block 1 at its receiving side cylinder end.
  • the bearing surface 6 is substantially flat and substantially disc-shaped.
  • the disk center is located near the machining axis 2.
  • the disk center point should be offset from the machining axis 2 so that the pivot point of the mounting surface comes to lie on the machining axis.
  • the bearing surface 6 is further formed inclined so that the normal 7 of the bearing surface 6 is inclined by the bearing inclination angle ⁇ relative to the clamping block axis 2.
  • the normal of the bearing surface 6 is shown in Figure 2 as a bearing axis 7.
  • the bearing surface 6 is formed as a disk-shaped recess in the receiving side cylinder end of the clamping pad 1.
  • the disk-shaped recess thus has a step-like increase at its ring ends.
  • the walls of this elevation are designed in the form of a cylinder jacket as storage component centering surfaces 8, the storage component centering surfaces 8 being parallel to the bearing axis 7 are arranged.
  • Figure 2 shows a receiving member 9, which is designed as a blank receptacle or spectacle lens blank receptacle.
  • a side view of the receiving member 9 is shown in the left half of Figure 1, while the right half of Figure 2 shows a cross-sectional view through the receiving member 9.
  • the receiving member 9 is formed substantially disc-shaped, wherein a disc surface is formed as a receiving surface 13 in the form of a joining surface.
  • the receiving surface 13 is concave and serves to receive and support a finished surface of a lens blank during blocking.
  • the receiving surface 13 largely on the counter-shape of the finished surface of a processed glass lens blank, which generally corresponds to a sphere.
  • the receiving surface 13 opposite disc surface of the receiving member 9 is formed as a substantially flat and circular counter-surface 10.
  • the normal 11 of the counter surface 10 is inclined relative to the normal 14 in the center of the receiving surface 13 to a receiving angle ß.
  • the two normals 11 and 14 intersect at or near the point of intersection of the normal 11 of the mating surface 10 with the receiving surface 13.
  • the mating surface 10 is stepped from the residual body of the receiving member 9 stepped.
  • the receiving component 9 shown in FIG. 2 and the clamping block 1 shown in FIG. 1 are designed and intended to be used as a two-part device for blocking.
  • the two components are assembled, as shown in Figures 3 and 4.
  • Figure 3 shows in a cross section through a block the clamping block 1 and the Receiving member 9 in an assembled and interconnected state.
  • a lens blank 5 is arranged and blocked.
  • the mating surface 10 of the receiving member 9 lies on the entire surface and parallel to the bearing surface 6 of the clamping block 1.
  • the normal 11 of the mating surface 10 and the clamping block axis 2 are arranged as a processing axis directly to each other.
  • the bearing surface 6 is centered on the mating surface 10 by means of the receiving component centering surfaces 12 and the bearing component centering surfaces 8.
  • the cylinder radius of the cylindrical bearing component centering surfaces 8 is adapted to the cylinder radius of the cylindrical receiving component centering surfaces 12 and / or vice versa.
  • the prism necessary for processing can be adjusted.
  • the inclination of the normal 14 of the receiving surface 13 relative to the clamping block axis 2 is dependent on the relative rotational position of the receiving member 9 to the clamping block 1.
  • the inclination of the blocked lens blank 15 relative to the clamping block axis 2 is dependent on this relative rotational position.
  • the clamping block 1 and the receiving member 9 are connected by form or adhesion with each other releasably connected to a block unit.
  • the form or adhesion can be done by spring force, by screws, hydraulically, pneumatically or by negative pressure.
  • the lens blank 15 is blocked with its finished surface 16 on the receiving surface 13 of the receiving member 9 by gluing, by adhesive tape, by adhesion, by chemically curable materials and / or by materials with phase transition from liquid to solid as a block material 17. This is done after the receiving member 9 and the clamping block 1 by rotational movement against each other exactly adjusted to the prism to be produced and fastened together. Therefore, it is sufficient for blocking to connect the lens blank 15 via a relatively thin layer of block material 17 either with a partial surface or over the entire surface releasably connected to the receiving member 9.
  • the heat input or the shrinkage during curing of the block material 17 is so small that no appreciable distortions in the alignment of the lens blank 15 occur.
  • the two components of the device for blocking may preferably be designed such that the normal 14 of the receiving surface 13, the clamping block axis 2 and the finished surface 16 of the lens blank 15 have a common point of intersection 18 (see FIG.
  • the bearing inclination angle ⁇ between the clamping block axis 2 and the bearing axis 7 of the clamping block 1 can be formed equal to the receiving angle ⁇ between the normal 11 of the counter surface and the normal 14 of the Aufnähme Chemistry 13.
  • a prism of 0 dpt results when the clamping block axis 2 coincides with the normal 14 of the receiving surface 13 and the angles ⁇ and ß cancel each other (see Figure 3).
  • the maximum adjustable prism which corresponds to the sum of the bank angle ⁇ and angle of inclination ß (see Figure 4). Between the two positions, each prism angle can be adjusted by rotation with discrete stepping or infinitely variable.
  • 4 shows, analogously to FIG. 3, the block of clamping block 1, receiving component 9 and spectacle lens blank 15. In contrast to the relative position shown in FIG. 3, the clamping block 1 and receiving component 9 are thus rotated relative to one another, that the normal 14 of the receiving surface 13 is aligned inclined at the maximum adjustable inclination angle ⁇ + ß against the machining axis 2 and thus the maximum prism is set for processing.
  • the unit comprising the clamping block 1, the receiving component 9 and the lens blank 15 provides a block.
  • the clamping block 1 By means of the clamping block 1, the block in a processing device (not shown) centered, be aligned axially and in its rotational position. Furthermore, the machining forces from the chuck of the machine can be transferred to the block.
  • the prescription surface of the lens blank 15 and the necessary for the production of the glass glass positions from the customer data are adjusted according to the rotation of the receiving member 9 relative to the clamping block 1 to the rotational position of the resulting prism base.
  • the receiving member 9 may consist of a machinable, non-polluting material. During production of the prescription surface and / or the outer contour of the lens blank 15 is processed.
  • the receiving component 9 connected to the spectacle lens blank 15 is also partly machined. Afterwards, the recipe surface is polished. Possibly. After polishing, only the outer contour of the lens blank 15 is made. This has the advantage that the lens blank 15 can be polished largely without edge defects, since the polishing tool is supported by the receiving member 9 and does not tilt over the edge of the glass. After completion of the prescription surface and possibly the outer contour of the spectacle lens is released from the receiving member 9 and optionally supplied to further refining steps.
  • the clamping block 1 is dispensed with.
  • the bearing surface 6, the bearing axis 7 and the Lagerungsbauteilzentrier composition 8 are formed in this embodiment as components of the workpiece spindle of the processing device.
  • Figure 5 shows a two part device for blocking. In this case, a side view of the device is shown in the left half of Figure 5, while the right half of Figure 5 shows a cross section through the device.
  • Figure 5 shows an embodiment of the two-part device for blocking, in which the receiving member 9 is releasably secured to the clamping block 1 by adhesion by means of negative pressure.
  • the gap between the clamping pad 1 and the receiving member 9 is limited by a seal 19 and evacuated via a valve 20.
  • the external pressure then presses the mating surface 10 and the bearing surface 6 against each other and thus ensures the position of the two components of the device to each other by frictional engagement.

Landscapes

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

Abstract

Eine Vorrichtung zum Blocken eines Brillenglasrohlings (15), der eine Fertigfläche (16) und eine der Fertigfläche (16) gegenüberliegende Bearbeitungsfläche zur Bearbeitung in einer Bearbeitungsvorrichtung aufweist, weist ein Aufnahmebauteil (9) mit einer konvexen, planen oder konkaven Aufnahmefläche (13) zum Blocken der Fertigfläche (16) des Brillenglasrohlings (15) auf. Dabei weist das Aufnahmebauteil (9) eine im Wesentlichen ebene Gegenfläche (10) auf, die der Aufnahmefläche (13) gegenüberliegend angeordnet ist. Weiterhin ist die Normale (11) der Gegenfläche (10) um 1° bis 10° gegen die Normale (14) im Mittelpunkt der Aufnahmefläche (13) geneigt.

Description

"Alternatives Blocken"
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Blocken eines Brillenglasrohlings, ein Verfahren zum Blocken eines Brillenglasrohlings und das Verwenden einer Vorrichtung zum Blocken eines Brillenglasrohlings.
Zur Herstellung von individuell angepassten Brillengläsern wird ein Kunde z.B. von einem Augenoptiker refraktioniert und dabei gemessene Kundenparameter einem Brillenglashersteller übermittelt. Der Brillenglashersteller ermittelt für diesen individuellen Kunden einen passenden Brillenglasrohling, auch Blank genannt, der in der Regel konvexseitig eine optische Fertigfläche aufweist, und errechnet zu dem Brillenglasrohling eine passende Rückfläche, die von den gemessenen Kundenparametern abhängt und Rezeptfläche genannt wird. Die Rezeptfläche kann eine Sphäre, ein Toms, eine Asphäre, ein Atoms oder auch eine Freiformfläche sein. Um den Brillenglasrohling für eine Bearbeitung der Rezeptfläche in einer Bearbeitungsvorrichtung lagerichtig einspannen zu können, wird der Brillenglasrohling üblicherweise über ein Blockmaterial mit einem einspannbaren Blockstück verbunden. Dieser Vorgang wird Blocken genannt, wobei aus einem Blockstück, einem Blockmaterial und einem Brillenglasrohling ein Block geformt wird.
Bei den gängigsten Fertigungsverfahren zur Herstellung und Bearbeitung der Rezeptfläche wird der Block so in die Bearbeitungsmaschine eingespannt, dass eine Symmetrieachse des Blocks, die Blockstückachse oder Bearbeitungsachse genannt wird, mit einer Werkstückspindelachse der Bearbeitungsvorrichtung zusammenfällt, damit sich der Brillenglasrohling während der Bearbeitung um diese Achse drehen kann. So kann die Rezeptfläche durch Fräsen, Schleifen und/oder Drehen mit spiralförmiger Werkzeugbahn bearbeitet werden. Hierdurch ergibt sich genau in der Mitte der C- Achse (der Rund- bzw. Schwenkachse) ein singulärer Punkt, in dem die Spirale beginnt oder endet.
Soll das fertige Brillenglas an diesem Punkt ein Prisma aufweisen, wird der Brillenglasrohling in der Regel prismatisch geblockt. Dabei wird die Fertigfläche des Brillenglasrohlings in Relation zum Blockstück derart verkippt angebracht, dass die Flächennormale der Rezeptfläche nur im singulären Punkt mit der Blockstückachse und somit der Werkstückspindelachse zusammenfällt. Dadurch werden in diesem Punkt hohe dynamische Anforderungen an die Maschine und die damit einhergehenden Fehler vermieden.
Das Blocken des Brillenglasrohlings erfolgt in der Regel durch Positionieren des Blockstücks in geneigter Relation zur Fertigfläche des Brillenglasrohlings in einer Vorrichtung, die auch Blocker genannt wird. Nachdem beide Teile zueinander positioniert sind, wird der im Wesentlichen keilförmige Zwischenraum mit flüssigem Wachs, Kunststoff, UV-aushärtendem Kunststoff oder einer niedrigschmelzenden Metalllegierung (z.B. Alloy) als Blockmaterial ausgegossen und bis zur Erstarrung abgekühlt bzw. durch UV-Licht ausgehärtet. Dabei wird der Brillenglasrohling und das Blockstück miteinander fest verbunden.
Der Nachteil dieses Verfahrens ist, dass dieser Vorgang Wärme ins System bringt und durch den Phasenübergang von flüssig zu fest das Blockermaterial naturgemäß schrumpft. Dadurch wird der Brillenglasrohling derart deformiert bzw. in einer nicht genau definierten Position gehalten, dass sich beim fertigen Brillenglas Abweichungen von den gewünschten optischen Eigenschaften ergeben.
Das Blocken mit Alloy hat zusätzlich den Nachteil, dass das Material einen hohen Anteil an giftigen Schwermetallen hat.
Weiterhin ist das Glas während der Bearbeitung nicht voll unterstützt. Ergeben sich durch die Verordnungswerte unrunde Gläser, kann nur der mittlere kreisförmige Bereich des Brillenglasrohlings vom Blockmaterial unterstützt werden, der auch beim fertig geschliffenen Brillenglas vollständig durch das Glas abgedeckt ist und dessen Mitte mit der Drehachse zusammenfällt. Dadurch ergeben sich teilweise größere Außenbereiche im Block, die während der Bearbeitung nicht unterstützt werden. In der Folge davon ergeben sich kosmetische und optische Defekte, insbesondere in den Randbereichen sehr dünner Gläser.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes prismatisches und/oder vollunterstütztes Blocken eines Brillenglasrohlings zu ermöglichen.
Die Erfindung wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Ein Aspekt betrifft eine Vorrichtung zum Blocken eines Brillenglasrohlings, der eine Fertigfläche und eine der Fertigfläche gegenüberliegende Bearbeitungsfläche zur Bearbeitung in eine Bearbeitungsvorrichtung aufweist. Mit der Bearbeitungsvorrichtung ist der Brillenglasrohling zu einem prismatischen Brillenglas verarbeitbar. Die Vorrichtung zum Blocken weist ein Aufnahmebauteil auf, das eine konvexe, plane oder konkave Aufnahmefläche zum Blocken der Fertigfläche des Brillenglasrohlings aufweist. Da bei den meisten Brillenglasrohlingen die Fertigfläche konvex ausgebildet ist, ist die Aufnahmefläche für solche Brillenglasrohlinge konkav ausgebildet. Für Brillenglasrohlinge mit konkaven Fertigflächen kann das Aufnahmebauteil eine konvexe Aufnahmefläche aufweisen. Für plane Brillenglasrohlinge kann die Aufnahmefläche auch plan ausgebildet sein.
Das Aufnahmebauteil weist eine im Wesentlichen ebene Gegenfläche auf, die der Aufnahmefläche gegenüberliegend angeordnet ist. Dabei ist die Normale der Gegenfläche um 1 ° bis 10°, bevorzugt zwischen 1 ° und 5°, besonders bevorzugt zwischen 2° und 3° gegen die Normale im Mittelpunkt der Aufnahmefläche geneigt. Dabei ist der Mittelpunkt der Aufnahmefläche der Schnittpunkt (z.B. Durchstoßpunkt) der Aufnahmefläche mit der Normalen der Gegenfläche. Der Mittelpunkt der Aufnahmefläche liegt vorzugsweise auf der Symmetrieachse eines Lagerungsbauteiles (siehe Ausführungsform weiter unten).
Das Aufnahmebauteil weist somit einen im Wesentlichen keilförmigen Querschnitt auf, wobei eine Keilseite - nämlich der Schnitt durch die Aufnahmefläche - konkav bzw. konvex ausgebildet ist.
Der Keilwinkel bzw. die Neigung der konvexen bzw. konkaven Aufnahmefläche gegenüber der Gegenfläche entspricht dem Winkel den beiden Flächennormalen. Bei einer im Wesentlichen sphärischen Form der Aufnahmefläche verläuft die Normale im Mittelpunkt der Aufnahmefläche durch den sphärischen Kreismittelpunkt.
Der Mittelpunkt der Aufnahmefläche kann als derjenige Gleichgewichtunterstützungspunkt ausgebildet sein, an dem die Aufnahmefläche im Gleichgewicht unterstützt getragen werden kann, wenn man der Aufnahmefläche eine beliebige konstante homogene Flächendichte zuordnet (z.B. in der Einheit kg/m2). Der Gleichgewichtunterstützungspunkt kann in diesem Fall genau unter, über oder im geometrischen Schwerpunkt der Aufnahmefläche liegen.
Die Aufnahmefläche kann insbesondere zur Aufnahme einer sphärischen Fertigfläche eines Brillenglasrohlings in Form einer konkaven Kugelkalotte ausgebildet sein, also als der gekrümmte Teil eines Kugelsegments. In diesem Ausführungsbeispiel kann der Mittelpunkt der Aufnahmefläche als der Schnittpunkt des Lots auf den Mittelpunkt der Kreisscheibe des Kugelsegments mit der Aufnahmefläche ausgebildet sein. Die Normale im Mittelpunkt der Aufnahmefläche kann mit diesem Lot zusammenfallen.
Die Aufnahmefläche ist dabei genau der Flächenteil des Aufnahmebauteils, der zur Auflage und zur Unterstützung des Brillenglasrohlings ausgebildet und vorgesehen ist, ohne eventuelle Randbereiche.
Durch die Vorneigung der Aufnahmefläche um einen Aufnahmeneigungswinkel ß gegenüber der Gegenfläche kann ein Aufnahmebauteil mit einer an ein herzustellende Prisma im Brillenglas angepassten Neigung verwendet werden, so dass der Brillenglasrohling beim Blocken im Wesentlichen vollflächig auf die Aufnahmefläche aufgelegt werden kann. Ein Brillenglas kann z.B. ein Prisma aufweisen, um Augenfehler zu korrigieren, oder als Mitteldickenreduktionsprisma vorgesehen sein, mittels dessen die Dicke des Brillenglases reduziert werden kann.
Dabei wird das prismatische Blocken des Brillenglasrohlings verbessert: So wird durch die vollflächige Auflage des Brillenglasrohlings auf die Auflagefläche die benötigte Masse an Blockmaterials verringert, von dem beim Blocken des Brillenglasrohlings auf der Aufnahmefläche nur eine sehr dünne Schicht benötigt wird. Dies reduziert die Auswirkungen auf die Ausrichtung des Brillenglasrohlings beim Phasenübergang des Blockmaterials von flüssig zu fest, da Verzüge durch Schrumpfung reduziert werden. Bei Verwendung eines schmermetalhaltigen Blockmaterials werden die Dämpfe durch die geringe Masse an Blockmaterial reduziert. Eine dünne Schicht Blockmaterial lässt sich weiterhin einfacher vom fertigen Brillenglas lösen. Dadurch werden kosmetische und optische Defekte am Brillenglas vermieden.
Weiterhin bestehen geringere Anforderungen an die Steifigkeit des Blockmaterials als an ein Blockmaterial, das größere Volumina auszufüllen hat. Dies ermöglicht die Verwendung von Blockmaterialien mit geringerer Steifigkeit.
In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung ein Lagerungsbauteil mit einer im Wesentlichen ebenen und geneigten Lagerfläche auf, auf der das Aufnahmebauteil mit seiner Gegenfläche lagerbar ist. Die Lagerfläche des Lagerungsbauteils ist dabei gegenüber einer vorbestimmten Bearbeitungsachse des Lagerungsbauteils geneigt. Die Bearbeitungsachse des Lagerungsbauteils ist in guter Näherung eine Rotationssymmetrieachse des Lagerungsbauteils und dazu ausgebildet und vorgesehen, in einer in eine Bearbeitungsvorrichtung eingespannten Bearbeitungsposition mit einer Werkstückspindelachse, der C-Achse, der Bearbeitungsvorrichtung zusammenzufallen. Beim Bearbeiten kann das Lagerungsbauteil um die Bearbeitungsachse gedreht werden, wobei der gesamte Block gedreht wird.
Somit weist nicht nur das Aufnahmebauteil selber eine geneigte Gegenfläche auf, sondern auch das Lagerungsbauteil, auf dem das Aufnahmebauteil gelagert wird. Damit hängt die endgültige Neigung der Aufnahmefläche für den Brillenglasrohling sowohl von der Neigung der Gegenfläche als auch von der Neigung der Lagerfläche ab. Damit ist die Neigung der Aufnahmefläche individuell einstellbar an das zu erstellende Prisma für das Brillenglas durch die Positionierung der Gegenfläche relativ zur Lagerfläche.
Bei dieser Ausführungsform kann die Lagerfläche in einer Bearbeitungsposition so geneigt ausgebildet sein, dass die Normale im Mittelpunkt der Lagerfläche um 1 ° bis 10°, bevorzugt zwischen 1 ° und 5°, besonders bevorzugt zwischen 2° und 3° gegenüber der Bearbeitungsachse der Bearbeitungsvorrichtung geneigt ist.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Normale der Gegenfläche um denselben Winkel (nämlich den Aufnahmeneigungswinkel ß) gegen die Normale im Mittelpunkt der Aufnahmefläche geneigt, wie die Normale im Mittelpunkt der Lagerfläche gegenüber der Bearbeitungsachse (nämlich um den Lagerneigungswinkel ß). Betragen z.B. beide Neigungswinkel 2,5°, so können mit der Vorrichtung Brillenglasrohlinge mit einem prismatischen Anstellwinkel zwischen 0° und 5° geblockt werden.
In einer Ausführungsform sind das Aufnahmebauteil und das Lagerungsbauteil relativ gegeneinander verdrehbar ausgebildet, so dass die Normale im Mittelpunkt der Aufnahmefläche in einer Bearbeitungsposition der Vorrichtung gegenüber der Bearbeitungsachse parallel oder geneigt angeordnet ist, und wobei die Größe der Neigung abhängig ist von der relativen Drehposition des Aufnahmebauteils zum Lagerungsbauteil. Aufnahmebauteil und Lagerungsbauteil sind gegeneinander verdrehbar ausgebildet. Je nach Dreheinstellung addieren sich die Neigungen der Gegenfläche und der Lagerfläche, oder sie heben sich gegenseitig auf. Somit ist über die relative Drehposition der beiden Bauteile zueinander der Neigungswinkel der Lagerfläche einstellbar und genau auf das herzustellende Prisma abstimmbar. Die Dreheinstellung kann dabei stufenlos oder in einzelnen Raststufen erfolgen. Dafür können an dem Lagerbauteil und/oder an dem Aufnahmebauteil Rastelemente ausgebildet sein. Heben sich die beiden Neigungen in einer Dreheinstellung gegenseitig auf, so kann insbesondere auch ein Prisma von 0 dpt eingestellt werden. In dieser speziellen Dreheinstellung ist die Normale der Aufnahmefläche kolinear oder koaxial zur Bearbeitungsachse ausgebildet.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist in der Bearbeitungsposition der Vorrichtung durch die relative Drehposition des Aufnahmebauteils zum Lagerungsbauteil ein Neigungswinkel zwischen der Normalen im Mittelpunkt der Aufnahmefläche gegenüber der Bearbeitungsachse des Lagerungsbauteils von 0° bis 20°, bevorzugt zwischen 0° und 10°, besonders bevorzugt zwischen 0° und 5° einstellbar. Der Neigungswinkel der Aufnahmefläche in der Bearbeitungsposition der Vorrichtung ist dabei abhängig von den Neigungen der Gegenfläche und der Lagerfläche.
Gemäß einer Ausführungsform sind das Aufnahmebauteil und das Lagerungsbauteil form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbindbar. Die Verbindung kann z.B. durch Federkraft, durch Schrauben, hydraulisch, pneumatisch und/oder durch Unterdruck hergestellt werden. Dafür können am Lagerungsbauteil und am Aufnahmebauteil entsprechende Verbindungsmittel vorgesehen sein. Die Verbindung kann lösbar sein, so dass zumindest das Lagerbauteil wieder verwertbar ist, während das Aufnahmebauteil als Verschleißbauteil ausgebildet sein kann. Gemäß einer Ausführungsform ist das Lagerungsbauteil als eigenständiges, separates Bauteil ausgebildet. Dies ermöglicht ein einfaches Verdrehen des Aufnahmebauteils gegen das Lagerungsbauteil zum Einstellen des prismatischen Anstellwinkels. In dieser Ausführungsform ist die Vorrichtung zweiteilig ausgebildet. In einer alternativen Ausführungsform ist die Lagerfläche des Lagerungsbauteils als integraler Bestandteil der Bearbeitungsvorrichtung ausgebildet. In dieser Ausführungsform kann die einteilig ausgebildete Aufnahmevorrichtung direkt auf die geneigte Lagerfläche aufgesetzt werden, die z.B. im Futter der Bearbeitungsvorrichtung ausgebildet sein kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Aufnahmebauteil aus einem leicht spanbaren Material ausgebildet. Als leicht spanbares Material kann z.B. Polystyrol oder ein Metall wie z.B. Zink oder Aluminium verwendet werden. Bevorzugt ist das Aufnahmebauteil als Spritzgussteil ausgebildet, z.B. aus Polystyrol, und ist somit kostengünstig herstellbar. Dadurch kann der Brillenglasrohling vollflächig auf dem Aufnahmebauteil geblockt werden, auch wenn das fertige Brillenglas nicht kreisrund geformt sein soll. Das spanbare Aufnahmebauteil wird beim Bearbeiten des Brillenglasrohlings zusammen mit dem Brillenglasrohling abgespant. Dies ermöglicht eine Unterstützung des Brillenglasrohlings während der Bearbeitung an allen Stellen und verbessert die Qualität des Endprodukts. Bevorzugt ist die Vorrichtung zum Blocken dafür ausgebildet und vorgesehen, in dieselben Bearbeitungsvorrichtungen eingespannt zu werden wie bislang bekannte Blockstücke.
Ein Aspekt betrifft ein Verfahren zum Blocken eines Brillenglasrohlings mit einer Fertigfläche und einer der Fertigfläche gegenüberliegenden Bearbeitungsfläche zur Bearbeitung in einer Bearbeitungsvorrichtung, mit der der Brillenglasrohling zu einem prismatischen Brillenglas verarbeitbar ist, mit den Schritten
Auflegen einer im Wesentlichen ebenen Gegenfläche eines Aufnahmebauteils mit einer konvexen, planen oder konkaven Aufnahmefläche auf eine im Wesentlichen ebene und geneigte
Auflagefläche eines Lagerungsbauteils,
Verdrehen des Aufnahmebauteils relativ zum Lagerungsbauteil, bis die Normale im Mittelpunkt der Aufnahmefläche gegenüber einer vorbestimmten Bearbeitungsachse des Lagerungsbauteils in einem vorbestimmten Winkel geneigt ist und
Blocken eines Brillenglasrohlings auf der Aufnahmefläche. Bei diesem Verfahren kann der Brillenglasrohling mit der Aufnahmefläche des Aufnahmebauteils durch Kleben, durch Klebeband, durch Adhäsion, durch zumindest ein chemisch aushärtbares Material, und/oder durch zumindest ein Material mittels eines Phasenübergangs von flüssig nach fest vollflächig lösbar verbunden werden. Diese Materialien können z.B. als Blockmaterialien verwendet werden. Durch die genaue Ausrichtung der Auflagefläche auf das vorbestimmte Prisma wird der Abstand zwischen dem Aufnahmebauteil als Teil des Blockstücks und dem Brillenglasrohling so reduziert, dass auch Blockmaterialien verwendet werden können die einen voluminösen Zwischenraum nicht stabil ausfüllen könnten (wie z.B. bislang ein schwermetallhaltiges Wachs bzw. ein schwermetallhaltiger Kleber). Das Blocken kann somit unter Umständen bereits mittels eines beidseitigen Klebebands erfolgen. Bevorzugt wird zum Blocken ein weitgehend schwermetallfreies Blockmaterial verwendet. Gemäß einem Aspekt wird eine der eingangs beschriebenen Vorrichtungen zum Durchführen des Verfahrens verwendet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Figuren gezeigten Ausführungsformen näher beschrieben. Einzelne Merkmale der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele können auf andere Ausführungsformen übertragen werden. Es zeigen:
Figur 1 ein Lagerungsbauteil in Form eines Spannblpcks als Teil einer
Vorrichtung zum Blocken eines Brillenglasrohlings;
Figur 2 ein Aufnahmebauteil einer Vorrichtung zum Blocken eines
Brillenglasrohlings;
Figur 3 eine zweiteilige Vorrichtung zum Blocken zusammen mit einem
Brillenglasrohling, in dessen Rezeptfläche kein Prisma einzuarbeiten ist, Figur 4 eine zweiteilige Vorrichtung zum Blocken zusammen mit einem Brillenglasrohling, in dessen Rezeptfläche ein Prisma einzuarbeiten ist und Figur 5 ein Aufnahmebauteil, das an ein Lagerungsbauteil mittels Unterdruck gekoppelt ist.
Figur 1 zeigt einen Spannklotz 1 als Ausführungsbeispiel eines Lagerungsbauteils einer Vorrichtung zum Blocken. Dabei ist in der linken Hälfte der Figur 1 eine Seitenansicht auf den Spannklotz 1 gezeigt, während die rechte Hälfte der Figur 1 eine Querschnittansicht durch den Spannklotz 1 zeigt.
Der Spannklotz 1 ist als wiederverwendbares Lagerbauteil ausgebildet. Eine zentrale Spannklotzachse 2 durch den Spannklotz 1 ist dazu ausgebildet und vorgesehen, als vorbestimmte Bearbeitungsachse eines Brillenglasrohlings zu dienen. Der Spannklotz 1 kann in eine (in den Figuren nicht dargestellte) Bearbeitungsvorrichtung eingespannt werden, so dass sich der Spannklotz 1 in seiner Bearbeitungsposition befindet. Der Spannklotz 1 ist im Wesentlichen zylinderförmig und bezüglich der Spannklotzachse 2 im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet, wenn man von einer Oberflächenneigung absieht, die im Folgenden näher beschrieben wird. Die Spannklotzachse 2, also die Bearbeitungsachse des Spannklotzes 1 als Lagerungsbauteil, kann in der Bearbeitungsposition mit einer Werkstückspindelachse der Bearbeitungsvorrichtung zusammenfallen.
Der Spannklotz 1 weist weiterhin zentrische Ausrichtungsflächen 3, rotatorische Ausrichtungsflächen 4 und axiale Ausrichtungsflächen 5 auf, die jeweils zur zentrischen, rotatorischen bzw. axialen Ausrichtung des Spannklotzes 1 in der Bearbeitungsvorrichtung gegenüber einer Werkzeugspindel der Bearbeitungsvorrichtung vorgesehen sind.
Die zentrischen Ausrichtungsflächen 3 sind dabei parallel zur Spannklotzachse 2 ausgebildet und sind als Zylindermantel des Spannklotzes 1 ausgebildet. Das Zylinderende des Spannklotzes 1 , das dazu ausgebildet und vorgesehen ist, in die Bearbeitungsvorrichtung eingespannt zu werden, mündet nach dem durch die zentrischen Ausrichtungsflächen 3 gebildeten Zylindermantel in drei Füße, die sich in Richtung des einspannseitigen Zylinderendes des Spannklotzes 1 verjüngen. Diese Verjüngungsflächen der drei Füße werden durch die rotatorischen Ausrichtungsflächen 4 gebildet. Das andere Zylinderende des Spannklotzes 1 , das dem einspannseitigen Zylinderende gegenüberliegt, ist dazu ausgebildet und vorgesehen, über ein Aufnahmebauteil 9 (vgl. Figur 2) einen Brillenlgasrohling aufzunehmen. An diesem aufnahmeseitigen Zylinderende des Spannklotzes 1 mündet der durch die zentrischen Ausrichtungsflächen 3 gebildeten Zylindermantel in eine senkrecht zur Zylinderwand angeordnete Ringscheibenfläche, die durch die axialen Ausrichtungsflächen 5 gebildet wird. Durch die axialen Ausrichtungsflächen 5 wird der Durchmesser des zylinderförmigen Spannklotzes an dieser Stelle stufenartig erweitert. Die axialen Ausrichtungsflächen 5 sind senkrecht zur Bearbeitungsachse, also der Spannklotzachse 2 ausgebildet.
Einer gegenüber der Spannklotzachse 2 um einen Lagerneigungswinkel α geneigte Lagerfläche 6 begrenzt den Spannklotz 1 an seinem aufnahmeseitigen Zylinderende. Die Lagerfläche 6 ist im Wesentlichen eben und im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet. Der Scheibenmittelpunkt ist nahe der Bearbeitungsachse 2 angeordnet. Der Scheibenmittelpunkt sollte versetzt zur Bearbeitungsachse 2 liegen, damit der Drehpunkt der Aufnahmefläche auf der Bearbeitungsachse zu liegen kommt. Die Lagerfläche 6 ist weiterhin so geneigt ausgebildet, dass die Normale 7 der Lagerfläche 6 um den Lagerneigungswinkel α gegenüber der Spannklotzachse 2 geneigt ist. Die Normale der Lagerfläche 6 ist in Figur 2 als Lagerachse 7 gezeigt.
Die Lagerfläche 6 ist als scheibenförmige Vertiefung im aufnahmeseitigen Zylinderende des Spannklotzes 1 ausgebildet. Die scheibenförmige Vertiefung weist an ihren Ringenden somit eine stufenartige Erhöhung auf. Die Wände dieser Erhöhung sind zylindermantelförmig als Lagerungsbauteilzentrierflächen 8 ausgebildet, wobei die Lagerungsbauteilzentrierflächen 8 parallel zur Lagerachse 7 angeordnet sind.
Figur 2 zeigt ein Aufnahmebauteil 9, das als eine Blankaufnahme bzw. Brillenglasrohlingaufnahme ausgebildet ist. Dabei ist in der linken Hälfte der Figur 1 eine Seitenansicht auf das Aufnahmebauteil 9 gezeigt, während die rechte Hälfte der Figur 2 eine Querschnittansicht durch das Aufnahmebauteil 9 zeigt.
Das Aufnahmebauteil 9 ist im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet, wobei eine Scheibenfläche als Aufnahmefläche 13 in Form einer Fügefläche ausgebildet ist. Die Aufnahmefläche 13 ist konkav und dient zur Aufnahme und Lagerung einer Fertigfläche eines Brillenglasrohlings beim Blocken. Dazu weist die Aufnahmefläche 13 weitgehend die Gegenform der Fertigfläche eines zu bearbeitenden Brillenglasrohlings auf, die in der Regel einer Sphäre entspricht. Die der Aufnahmefläche 13 gegenüberliegende Scheibenfläche des Aufnahmebauteils 9 ist als eine im Wesentlichen ebene und kreisförmige Gegenfläche 10 ausgebildet. Die Normale 11 der Gegenfläche 10 ist gegenüber der Normalen 14 im Mittelpunkt der Aufnahmefläche 13 um einen Aufnahmeneigungswinkel ß geneigt. Die beiden Normalen 11 und 14 schneiden sich im bzw. nahe dem Schnittpunkt der Normalen 11 der Gegenfläche 10 mit der Aufnahmefläche 13.
Die Gegenfläche 10 ist stufenartig vom Restkörper des Aufnahmebauteils 9 abgesetzt. An der Stufe sind zylindermantelförmige Aufnahmebauteilzentrierflächen 12 ausgebildet, die parallel zur Normalen 11 der Gegenfläche 10 ausgebildet sind.
Das in Figur 2 gezeigte Aufnahmebauteil 9 und der in Figur 1 gezeigte Spannklotz 1 sind dazu ausgebildet und vorgesehen, als zweiteilige Vorrichtung zum Blocken verwendet zu werden. Dazu werden die beiden Bauteile zusammengesetzt, wie dies in den Figuren 3 und 4 gezeigt ist.
Figur 3 zeigt in einem Querschnitt durch einen Block den Spannklotz 1 und das Aufnahmebauteil 9 in einem zusammengesetzten und miteinander verbundenen Zustand. Auf der Aufnahmefläche 13 des Aufnahmebauteils 9 ist ein Brillenglasrohling 5 angeordnet und geblockt. Im zusammengesetzten Zustand liegt die Gegenfläche 10 des Aufnahmebauteils 9 vollflächig auf und parallel zu der Lagerfläche 6 des Spannklotzes 1. Dabei sind die Normale 11 der Gegenfläche 10 und die Spannklotzachse 2 als Bearbeitungsachse direkt aufeinander angeordnet. Dazu wird die Lagerfläche 6 auf der Gegenfläche 10 mittels der Aufnahmebauteilzentrierflächen 12 und der Lagerungsbauteilzentrierflächen 8 zentriert. Dabei umfassen die Lagerungsbauteilzentrierflächen 8 die Aufnahmebauteilzentrierflächen 12. Dazu ist der Zylinderradius der zylinderförmigen Lagerungsbauteilzentrierflächen 8 auf den Zylinderradius der zylinderförmigen Aufnahmebauteilzentierflächen 12 angepasst und/oder umgekehrt.
Durch ein Drehen der beiden Bauteile (Aufnahmebauteil 9 und Spannklotz 1 ) zueinander kann das für die Bearbeitung notwendige Prisma eingestellt werden. Die Neigung der Normalen 14 der Aufnahmefläche 13 gegenüber der Spannklotzachse 2 ist dabei abhängig von der relativen Drehposition des Aufnahmebauteils 9 zum Spannklotz 1. Damit ist auch die Neigung des geblockten Brillenglasrohlings 15 gegenüber der Spannklotzachse 2 abhängig von dieser relativen Drehposition.
Der Spannklotz 1 und das Aufnahmebauteil 9 werden durch Form- oder Kraftschluss miteinander lösbar zu einer Blockstückeinheit verbunden. Der Form- oder Kraftschluss kann durch Federkraft, durch Schrauben, hydraulisch, pneumatisch oder durch Unterdruck erfolgen. Der Brillenglasrohling 15 wird mit seiner Fertigfläche 16 auf der Aufnahmefläche 13 des Aufnahmebauteils 9 durch Kleben, durch Klebeband, durch Adhäsion, durch chemisch aushärtbaren Materialien und/oder durch Materialien mit Phasenübegang von flüssig nach fest als Blockmaterial 17 geblockt. Dies erfolgt, nachdem das Aufnahmebauteil 9 und der Spannklotz 1 durch Drehbewegung gegeneinander genau auf das herzustellende Prisma eingestellt und aneinander befestigt wurden. Deswegen ist es zum Blocken ausreichend, den Brillenglasrohling 15 über eine relativ dünne Schicht Blockmaterial 17 entweder mit einer Teilfläche oder vollflächig lösbar mit dem Aufnahmebauteil 9 zu verbinden.
Durch die Verwendung einer dünnen Schicht an Blockmaterial 17 ist der Wärmeeintrag bzw. der Schrumpf beim Aushärten des Blockmaterials 17 so gering, dass keine nennenswerten Verzüge in der Ausrichtung des Brillenglasrohlings 15 auftreten.
Dazu können die beiden Bauteile der Vorrichtung zum Blocken vorzugsweise so ausgebildet sein, dass die Normale 14 der Aufnahmefläche 13, die Spannklotzachse 2 und die Fertigfläche 16 des Brillenglasrohlings 15 einen gemeinsamen Schnittpunkt 18 (vgl. Figur 4) aufweisen.
Weiterhin kann der Lagerneigungswinkel α zwischen der Spannklotzachse 2 und der Lagerachse 7 des Spannklotzes 1 gleich dem Aufnahmeneigungswinkel ß zwischen der Normalen 11 der Gegenfläche und der Normalen 14 der Aufnähmefläche 13 ausgebildet sein. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich ein Prisma von 0 dpt, wenn die Spannklotzachse 2 mit der Normalen 14 der Aufnahmefläche 13 zusammenfällt und sich die Winkel α und ß gegenseitig aufheben (vgl. Figur 3).
Durch eine Drehung des Aufnahmebauteils 9 gegenüber dem Spannklotz 1 um 180° aus dieser Position heraus ergibt sich bei dieser Ausführungsform das maximal einstellbare Prisma, welches der Summe aus Lagerneigungswinkel α und Aufnahmeneigungswinkel ß entspricht (vgl. Figur 4). Zwischen den beiden Positionen kann durch Drehung jeder Prismenwinkel mit diskreter Stufung oder stufenlos eingestellt werden. Figur 4 zeigt analog zu Figur 3 den Block aus Spannklotz 1 , Aufnahmebauteil 9 und Brillenglasrohling 15. Dabei sind im Unterschied zu der in Figur 3 gezeigten Relativposition der Spannklotz 1 und Aufnahembauteil 9 so gegeneinander verdreht, dass die Normale 14 der Aufnahmefläche 13 unter dem maximal einstellbaren Neigungswinkel α + ß gegen die Bearbeitungsachse 2 geneigt ausgerichtet ist und somit das maximale Prisma für die Bearbeitung eingestellt ist. Die Einheit aus Spannklotz 1 , Aufnahmebauteil 9 und Brillenglasrohling 15 stellt einen Block bereit. Mittels des Spannklotzes 1 kann der Block in einer Bearbeitungsvorrichtung (nicht gezeigt) zentriert, axial und in dessen Drehlage ausgerichtet werden. Weiterhin können die Bearbeitungskräfte vom Spannfutter der Maschine auf den Block übertragen werden. Die Rezeptfläche des Brillenglasrohlings 15 und die für die Herstellung des Glases notwendigen Glaspositionen aus den Kundendaten (z.B. Gravurpositionen) werden entsprechend der Drehung des Aufnahmebauteils 9 gegenüber dem Spannklotz 1 an die Drehstellung des sich ergebenden Prismenbasis angepasst. Das Aufnahmebauteil 9 kann aus einem zerspanbarem, nicht umweltschädlichen Material bestehen. Während der Herstellung der Rezeptfläche und/oder der Außenkontur wird der Brillenglasrohling 15 bearbeitet. Erfordert es die Geometrie des herzustellenden Brillenglases, wird auch das mit dem Brillenglasrohling 15 verbundene Aufnahmebauteil 9 teilweise zerspant. Im Anschluss wird die Rezeptfläche fertigpoliert. Ggf. wird nach der Politur erst die Außenkontur des Brillenglasrohlings 15 gefertigt. Dies hat den Vorteil, dass der Brillenglasrohling 15 weitgehend ohne Randdefekte auspoliert werden kann, da das Polierwerkzeug von dem Aufnahmebauteil 9 gestützt wird und nicht über den Glasrand wegkippt. Nach Fertigstellung der Rezeptfläche und ggf. der Außenkontur wird das Brillenglas von dem Aufnahmebauteil 9 gelöst und ggf. weiteren Veredelungsschritten zugeführt.
Bei einer alternativen Ausführungsform wird auf den Spannklotz 1 verzichtet. Die Lagerfläche 6, die Lagerachse 7 und die Lagerungsbauteilzentrierfläche 8 sind in dieser Ausführungsform als Bestandteile der Werkstückspindel der Bearbeitungsvorrichtung ausgebildet. Figur 5 zeigt eine zweiteilige Vorrichtung zum Blocken. Dabei ist in der linken Hälfte der Figur 5 eine Seitenansicht auf die Vorrichtung gezeigt, während die rechte Hälfte der Figur 5 einen Querschnitt durch die Vorrichtung zeigt.
Figur 5 zeigt eine Ausführungsform der zweiteiligen Vorrichtung zum Blocken, bei der das Aufnahmebauteil 9 an dem Spannklotz 1 durch Kraftschluss mittels Unterdruck lösbar befestigt ist. Nachdem durch die oben beschriebene Drehbewegung der Neigungswinkel des Prismas eingestellt ist, wird der Zwischenraum zwischen dem Spannklotz 1 und dem Aufnahmebauteil 9 durch eine Dichtung 19 begrenzt und über ein Ventil 20 evakuiert. Der äußere Überdruck presst dann die Gegenfläche 10 und die Lagerfläche 6 aufeinander und stellt somit durch Reibschluss die Position der beiden Bauteile der Vorrichtung zueinander sicher. Bezugszeichenliste
1 Spannklotz; Lagerungsbauteil
2 Spannklotzachse; Bearbeitungsachse
3 zentrische Ausrichtungsfläche
4 rotatorische Ausrichtungsfläche
5 axiale Ausrichtungsfläche
6 Lagerfläche
7 Lagerachse
8 Lagerungsbauteilzentrierfläche
9 Aufnahmebauteil
10 Gegenfläche
11 Normale der Gegenfläche
12 Aufnahmebauteilzentrierfläche
13 Aufnahmefläche
14 Normale im Mittelpunkt der Aufnahmefläche
15 Brillenglasrohling
16 Fertigfläche 17 Blockmaterial
18 Schnittpunkt
19 Dichtung
20 Ventil
α Lagerneigungswinkel ß Aufnahmeneigungswinkel

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Blocken eines Brillenglasrohlings (15), der eine Fertigfläche (16) und eine der Fertigfläche (16) gegenüberliegende Bearbeitungsfläche zur Bearbeitung in einer Bearbeitungsvorrichtung aufweist, mit
- einem Aufnahmebauteil (9) mit einer konvexen, planen oder konkaven
Aufnahmefläche (13) zum Blocken der Fertigfläche (16) des Brillenglasrohlings (15), wobei
das Aufnahmebauteil (9) eine im Wesentlichen ebene Gegenfläche (10) aufweist, die der Aufnahmefläche (13) gegenüberliegend angeordnet ist, und wobei
die Normale (11 ) der Gegenfläche (10) um 1 ° bis 10° gegen die Normale (14) im Mittelpunkt der Aufnahmefläche (13) geneigt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Lagerungsbauteil (1 ) mit einer im Wesentlichen ebenen und geneigten Lagerfläche (6), auf der das Aufnahmebauteil
(9) mit seiner Gegenfläche (10) lagerbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Lagerfläche (6) in einer Bearbeitungsposition so geneigt ist, dass die Normale (7) der Lagerfläche (6) um 1 ° bis 10° gegenüber einer vorbestimmten Bearbeitungsachse (2) des Lagerungsbauteils (1 ) geneigt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Normale (11 ) der Gegenfläche
(10) um denselben Winkel gegen die Normale (14) im Mittelpunkt (18) der Aufnahmefläche (13) geneigt ist, wie die Normale (7) der Lagerfläche (6) gegenüber der Bearbeitungsachse (2) des Lagerungsbauteils (1 ).
5. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Aufnahmebauteil (9) und das Lagerungsbauteil (1 ) gegeneinander so verdrehbar ausgebildet sind, dass die Normale (14) im Mittelpunkt der Aufnahmefläche (13) gegenüber der Bearbeitungsachse (2) des Lagerungsbauteils (1 ) parallel oder geneigt angeordnet ist, und wobei die Größe der Neigung abhängig von der relativen Drehposition des Aufnahmebauteils (9) zum Lagerungsbauteil (1 ).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei durch die relative Drehposition des Aufnahmebauteils (9) zum Lagerungsbauteil (1 ) ein Neigungswinkel zwischen der Normalen (14) im Mittelpunkt der Aufnahmefläche (13) gegenüber der Bearbeitungsachse (2) von 0° bis 20° einstellbar ist.
7. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Aufnahmebauteil (9) und das Lagerungsbauteil (1 ) form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbindbar sind.
8. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei das Lagerungsbauteil (1 ) als separates Bauteil ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Lagerfläche (6) des Lagerungsbauteils (1 ) als integraler Bestandteil der Bearbeitungsvorrichtung ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Aufnahmebauteil (9) aus einem leicht spanbaren Material ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Aufnahmefläche (9) in Form einer konkaven Kugelkalotte ausgebildet ist.
12. Verfahren zum Blocken eines Brillenglasrohlings (15), der eine Fertigfläche (16) und eine der Fertigfläche (16) gegenüberliegende Bearbeitungsfläche zur Bearbeitung in einer Bearbeitungsvorrichtung aufweist, mit den Schritten
Auflegen einer im Wesentlichen ebenen Gegenfläche (10) eines Aufnahmebauteils (9) mit einer konvexen, planen oder konkaven Aufnahmefläche (13) auf eine im Wesentlichen ebene und geneigte
Lagerfläche (6) eines Lagerungsbauteils (1 ),
Verdrehen des Aufnahmebauteils (9) relativ zum Lagerungsbauteil (1 ), bis die Normale (14) im Mittelpunkt der Aufnahmefläche (13) gegenüber einer Bearbeitungsachse (2) des Lagerungsbauteils (1 ) in einem vorbestimmten Winkel (α+ß) geneigt ist und
Blocken eines Brillenglasrohlings (15) auf der Aufnahmefläche (13).
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Brillenglasrohling (15) mit der Aufnahmefläche (13) des Aufnahmebauteils (9) durch Kleben, durch Klebeband, durch Adhäsion, durch zumindest ein chemisch aushärtbares Material, und/oder durch zumindest ein Material mittels eines Phasenübergangs von flüssig nach fest vollflächig lösbar verbunden wird.
14. Verwenden einer Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11 zum Durchführen des Verfahrens gemäß Anspruch 12 oder 13.
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