EP3135430B1 - Vorrichtung zur randbearbeitung eines linsenrohlings und verfahren zur herstellung von brillenlinsen - Google Patents

Vorrichtung zur randbearbeitung eines linsenrohlings und verfahren zur herstellung von brillenlinsen Download PDF

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EP3135430B1
EP3135430B1 EP16001791.9A EP16001791A EP3135430B1 EP 3135430 B1 EP3135430 B1 EP 3135430B1 EP 16001791 A EP16001791 A EP 16001791A EP 3135430 B1 EP3135430 B1 EP 3135430B1
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EP
European Patent Office
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edge
block piece
lens
tool
processing device
Prior art date
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EP3135430A1 (de
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Ernst Michael Leitz
Marc Savoie
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Satisloh AG
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Satisloh AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/08—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass
    • B24B9/14—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass of optical work, e.g. lenses, prisms
    • B24B9/146—Accessories, e.g. lens mounting 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
    • B24B13/005—Blocking means, chucks or the like; Alignment devices
    • B24B13/0057—Deblocking of lenses

Definitions

  • the present invention relates generally to a device for processing an edge of a blank for a lens according to the preamble of patent claim 1.
  • the invention relates to a device for edge processing of spectacle lenses, as nowadays also in so-called "RX workshops", ie Production facilities for the production of individual spectacle lenses according to prescription on an industrial scale is used.
  • the present invention further relates to a method for producing spectacle lenses according to the preamble of patent claim 6.
  • the respective “blocked” spectacle lens is known to be on its rear or front surface in terms of their optical effect (especially by prescription) and / or at the edge for fitting in an associated spectacle frame with geometrically defined cutting edge (milling / Turning) and / or geometrically indeterminate cutting (grinding / polishing) machined and / or coated on its back or front surface to achieve additional effects (increase in scratch resistance, anti-reflection properties, mirroring, hydrophobic properties, etc.).
  • blocking in optical production generally refers to the process in which an optical workpiece is temporarily fixed on a so-called “block piece” by means of a suitable material (low-melting alloy - so-called “alloy” or adhesive) or the block material is applied to the workpiece to form itself the block piece, which then serves to hold the workpiece in the respective processing machine and / or coating system.
  • a suitable material low-melting alloy - so-called “alloy” or adhesive
  • that process is called “blocking off”, in which the optical workpiece is separated from the block piece / block material after its (end) processing (on surface and / or edge) and / or coating.
  • the preferred field of application is generally referred to as "spectacle lenses” below are optical lenses or blanks for spectacles made of conventional materials such as polycarbonate, mineral glass, CR 39, HI index, etc and with any (pre) shape of the peripheral edge of the lens or of the lens blank, which already processes (pre) and / or (pre-) before blocking on one or both optically active surface (s) and / or edge but you do not have to be.
  • the spectacle lens on its surface on which it is blocked, with a film, a paint or the like. be provided to protect this surface from contamination and damage and / or to improve the adhesion properties between the spectacle lens and the block material, without being specifically mentioned in the following.
  • This known edge processing device generally comprises a receiving device (holding shafts) for holding the lens blank blocked on the block piece in a working space of the edge processing device, a processing device (tool spindle), by means of a tool (eg a combination tool with milling, grinding and / or polishing sections) for the processing of the lens edge can be driven, and finally a movement means (X and Z carriage) for generating a relative movement between the lens blank and the tool during the processing of the lens edge in the working space of the device.
  • a receiving device holding shafts
  • a processing device tool spindle
  • a movement means X and Z carriage
  • the blocked, finished-handed spectacle lens is to be removed from the edge-processing device, whereupon the spectacle lens is still to be blocked by the block piece.
  • the prior art in particular also Abblockvoriquesen with a rotatable about a workpiece rotation axis recording for the blocked spectacle lens, in which after insertion of the blocked spectacle lens in the recording via a nozzle, a high-pressure fluid jet in one direction Substantially transversely to the workpiece axis of rotation is delivered to an edge region between the spectacle lens and the block piece to separate the spectacle lens from the block piece.
  • the block-piece lens pair has to be removed from the workpiece chuck and possibly held on the lens side, so that the coupling part can be slotted by means of a saw or a milling cutter.
  • the slot is so deep (residual wall thickness of the block piece of about 1 to 2 mm in front of the lens) that closes during the subsequent deformation or compression of the coupling part of the slot at least partially and thereby dissolves the lens at least from a part of the receiving surface.
  • the invention has the object of developing the above-described prior art device and process side such that the handling in connection with the blocking of the treated, in particular the edge processed lens is simplified and improved by the block piece, while minimizing the risk of lens damage.
  • an apparatus for processing an edge of a blank for a lens comprising a receiving device for holding the blocked on a block piece lens blank in a working space of the edge processing device, a processing device by means of a tool for the Machining of the edge is drivable, and a movement device for generating a relative movement between the lens blank and the tool during the processing of the edge in the working space of the edge processing device, also a Abblock noise, by means of which the edge-processed lens in the working space of the edge processing device from the block piece is blockable and the a pin-shaped or disc-shaped, cutting tool comprises the front or circumference is formed so narrow that it held on the receiving block piece with it blocked, edge processed lens starting from an edge surface of the Blockpiece near the lens can machine without touching the lens or the recording device.
  • the blocking device further comprises a pin-shaped or disc-shaped, cutting tool
  • the front or circumference is so narrow that it held on the receiving block piece with it blocked, edged lens starting from an edge surface of the block piece near the lens Can be machined without touching the lens or the receiving device, can be easily during the blocking of the treated lens of the block piece in a piercing sub-step from the edge surface of the block piece adjacent to or near the block piece facing surface of Lens generate a primarily radially extending recess in Block Gla / block material, which acts as a predetermined separation point between the lens and block piece in further blocking.
  • the arrangement is preferably made such that the receiving device is adapted to rotate the blocked on the block piece lens blank around a workpiece axis of rotation.
  • the processing device of the edge processing device has a tool spindle with a tool holder, wherein the cutting tool accommodated in the tool holder of the blocking device can be driven to rotate about a tool rotation axis by means of the tool spindle.
  • the blocking device with a relative to the rotating block piece only deliverable turning tool has a rotationally driven cutting Tool of the blocking device in particular the advantage of a larger Zeitspanvolumens so that the lens can be blocked faster.
  • the rotary-driven, cutting-off tool of the blocking device is a milling cutter or a disc-shaped cutting tool, such as a disc milling cutter, a (circular) saw blade or a cutting disc, which are readily available commercially.
  • the invention it is provided on the procedural side that, in the production of spectacle lenses, in which the above-described device for edge processing is used and the following main procedural steps are performed in the order given: (a) providing a lens blank having a first surface, one with respect to the first (B) blocking the lens blank onto a block piece, the first face of the lens blank facing a block face of the block piece followed by an edge face of the block piece, (c) treating the blocked lens blank at the second surface and / or the edge, wherein the treating comprises at least one machining of the second surface to produce a geometry according to a recipe and / or machining the edge to produce a rim geometry that includes inserting the beh and allowing the eyeglass lens to be placed in a rack or lens mount, and (d) blocking the treated eyeglass lens from the block piece; the main step (d) of blocking the treated spectacle lens from the block piece comprises a piercing sub-step (d.1) in which, starting from the edge face of the block piece adjacent to or near the
  • Such a piercing sub-step can be performed simply and easily, in particular in the edge-processing device with the already existing machine axes and a suitable tool, the treated spectacle lens being spared in comparison with a high-pressure blocking method, ie. there is no danger that the partly tempered outer optical surfaces in the edge region of the spectacle lens will be damaged by particles which may be present at high speed in the high-pressure jet (no "sandblast effect").
  • the treated spectacle lens initially remains at the teilzerspanten (rest) block piece, which in turn is held in the receiving device of the processing device.
  • the (remainder) block piece also advantageously serves the possibly also automated handling of the treated spectacle lens, i. this can be removed from the processing device while engaging the (rest) block piece, the latter protecting over its entire area the first surface of the treated spectacle lens.
  • the treated spectacle lens can be removed at the end of the Abblock Colours only by hand, by gently tipping and pulling, from the (rest) block piece. The risk of damage to the treated spectacle lens is also extremely low here.
  • the cutting tool can be moved radially relative to the block piece and possibly also axially such that it essentially follows a curvature of the first face of the treated spectacle lens. This makes it possible that after performing the piercing sub-step in the region of the recess only a very thin block material or adhesive layer remains, which can be removed very easily manually by peeling off the spectacle lens.
  • the treated spectacle lens can be supported on the block piece over a first, larger support surface and after the puncture is created via a second, smaller support surface, wherein according to investigations by the inventor an area ratio of first to second support surface between 1, Should be 5 and 100.
  • an area ratio of first to second support surface between 1, Should be 5 and 100.
  • These area ratios allow the treated spectacle lens to be slightly tilted with respect to the partially ridged (remainder) block piece and thus easily detached therefrom, i. without the mechanical, final separation of spectacle lens and (rest) block piece a great effort would be needed.
  • the piercing sub-step may be followed by a final blocking step, in which the treated spectacle lens is pulled off the block piece with mechanical force, which can be applied, for example, by an automatic loading system, but preferably by hand.
  • the Fig. 1 to 7 show a device 10 for processing an edge E of a blank for a lens L, in particular a spectacle lens, in a rectangular Cartesian coordinate system, in which the letter x denotes the width direction, the letter y the length direction and the letter z the height direction of the edge processing device 10.
  • the edge processing device 10 - also called “edger" in spectacle optics - generally comprises a holding device 12 for holding the lens blank blocked on a block piece S in a working space 14 of the edge processing device 10, a processing device 16 by means of which a tool W for processing the edge E can be driven, and a movement device 18 for generating a relative movement between the lens blank and the edge processing tool W during the processing of the edge E in the working space 14 of the edge processing device 10.
  • this edge processing device 10 has a blocking device 20, by means of which the edge-processed lens L in the working space 14 of the edge processing device 10 can be blocked by the block piece S.
  • Fig. 1 and 4 to 7 can be seen includes the movement means 18 in the illustrated embodiment, a workpiece-side part and a tool-side part, both of which are attached to a machine bed 22, which in turn is elevated on the bottom side by means of a machine frame, not shown.
  • the machine bed 22, which is substantially L-shaped in cross-section, has a top side 24 on which the tool-side part of the movement device 18 is arranged, and a front side 26 to which the workpiece-side part of the movement device 18 is attached and which the work space 14 as the rear wall bounded at the back.
  • the tool-side part of the movement device 18 generally has three carriages, which allow tool-side movement in the three mutually perpendicular directions x, y, z, namely an X-carriage 28 and a Y-carriage 30, which in the manner of a cross table arrangement the upper side 24 of the machine bed 22 are stacked on top of each other, and a Z-slide 32, which is arranged movably on a front side of the Y-slide 30 facing the working space 14.
  • the workpiece-side part of the movement device 18 generally comprises a pivot drive unit 34 with a pivot drive 36 flanged on the front side 26 of the machine bed 22 for pivoting a substantially L-shaped pivot head 38 seen in a side view about a pivot axis B in the length direction y of the edge processing device 10, and a workpiece spindle 40, which is mounted on a protruding into the working space 14 end of the swivel head 38 and by means of a collet 42 as part of the receiving device 12 about a workpiece axis of rotation A is rotationally driven, which is perpendicular to the pivot axis B.
  • the receiver 12 is adapted to rotate the lens L blocked on the block piece S about the workpiece rotation axis A.
  • FIG. 1 and 4 Further details of the tool-side part of the movement device 18 are in particular the Fig. 1 and 4 refer to.
  • the Fig. 1 and 4 Accordingly, on the upper side 24 of the machine bed 22 two in the width direction x of the edge processing device 10 extending and parallel to each other guide rails 44, 44 mounted ', which serve the axial guidance of the X-carriage 28, including the X-carriage 28 on its underside with two pairs of carriages 46, 46 'is fitted, of which one pair (carriage 46) engages with one guide rail 44 and the other pair (carriage 46') with the other guide rail 44 '.
  • a servo motor 50 is provided, which is flanged to the top 24 of the machine bed 22 and a toothed belt drive 52 in a bearing blocks 54th , 54 'on the upper side 24 of the machine bed 22 mounted threaded spindle 56 drives, in turn, with a mounted on the underside of the X-carriage 28 threaded nut (not visible in the figures) engages.
  • two guide rails 58, 58 'extending in the longitudinal direction y of the edge processing device 10 are mounted on the underside of the Y carriage 30 and serve for the axial guidance of the Y carriage 30, for which purpose on the upper side of the X carriage Schlitten 28 two pairs of carriages 60, 60 'are mounted, of which the one pair ( Fig. 4 : Guide carriage 60) with one guide rail 58 and the other pair ( Fig. 1 : Carriage 60 ') with the other guide rail 58' engages.
  • a servo motor 62 is also provided, which is mounted in the X-carriage 28 and a further toothed belt drive 64 in bearing eyes 66 (in the Fig. 1 and 4 is only the rear bearing eye 66 can be seen) of the X-carriage 28 mounted, further threaded spindle 68th drives, in turn, with a mounted on the bottom of the Y-carriage 30 threaded nut 70 (see Fig. 4 ) intervenes.
  • a laterally mounted on the Y-carriage 30 stop 72 cooperates with associated, provided on the X-carriage 28 stops 73, 74 to limit the path of the Y-carriage 30 in the direction of y the edge processing device 10.
  • two guide rails 76, 76 ' extending in the height direction z of the edge processing device 10 are mounted, which serve for the axial guidance of the Z-carriage 32 on the front side of the Y-carriage 30, for which purpose the Y-carriage 30 has on its front guide carriages or shoes (not visible in the figures), which engage with the guide rails 76, 76 '.
  • a servomotor 78 is again provided, which is flanged from below to the Y-carriage 30 and a third toothed belt drive 80 on the top of the Y-carriage 30 a rotatably mounted on the Y-carriage 30 threaded nut 82nd drives, in turn, with a rotatably mounted on the Z-slide 32, in the height direction z of the edge processing device 10 extending threaded spindle 84 engages. At the upper, free end of the threaded spindle 84, this is provided with a stop nut 86 for Wegbegrenzung for the Z-slide 32 down.
  • the processing device 16 of the edging device 10 has a tool spindle 88 flanged on the front side of the Z-carriage 32, by means of which a tool holder, i. in the illustrated embodiment, a chuck 90 for receiving the edge processing tool W, which is non-rotatably connected to a spindle shaft 91 of the tool spindle 88, controlled in rotational speed about a tool axis of rotation C can be driven to rotate in the height direction z of the edge processing device 10.
  • the individual, known per se edge processing tools W grinding tools, drills, Form cutter, etc.
  • clamp holders 96 see Fig. 1 ), that under a suitable method of the tool spindle 88 in the linear axes X, Y and Z individually clamped on the chuck 90 and removed from the open tool magazine 92 and can be returned to the open tool magazine 92 back.
  • edge processing device 10 With the extent described kinematic structure of the edge processing device 10 can be processed on the edge E, held on the block piece S in the collet 42 of the workpiece spindle 40 lens L and the respective, the chuck 90 of the tool spindle 88 stretched and possibly to the tool rotation axis C rotationally driven edge processing tool W CNC-technically in the five axes (A, B, X, Y, Z) are moved relative to each other that all the usual edge processing steps can be performed (see, for example, the above-discussed document EP 1 243 380 A2 ), which requires no further explanation for the expert.
  • the workpiece holding unit 98 comprises a preferably pneumatically driven cylinder arrangement 100, by means of which a holding arm 102 running transversely to the cylinder arrangement 100 and the workpiece spindle 40 can be moved at least axially in a direction parallel to the workpiece rotation axis A (see the arrow in FIG Fig. 3 ) and possibly also about a workpiece axis of rotation A parallel pivot axis (not shown) is pivotable.
  • a free-running at the free end of the support arm 102 about its central axis mounted vacuum cleaner 104 with the workpiece axis of rotation A is aligned (or aligned) and can also in the direction of the collet 42 of the workpiece spindle 40 or moved away from it become.
  • it may be at the sucker 104 is a suction cup, as in the FIGS. 2 and 3 shown;
  • a suction head which can optionally be evacuated via a vacuum connection from the outside, such as in the publication mentioned above DE 10 2009 048 590 A1 described.
  • the nipple 104 of the workpiece holding unit 98 can be lowered by the cylinder assembly 100 onto the lens L held on the collet 42 of the workpiece spindle 40 such that the nipple 104 on the second optically effective surface cc of FIG Lens L comes to the plant and is sucked on this (see Fig. 2 ). If the lens L is now blocked by the block piece S in the edge processing device 10, then the sucker 104 can securely hold the blocked lens L over the block piece S or in the working space 14, as in FIG Fig. 3 shown.
  • At least the cutting tool eg the end mill 106 or the nozzle D as a separating effective part of the blocking device 20 by means of the movement device 18 of the edge processing device 10 with respect to the edge surface of the held on the receiving device 12 block piece S or relative thereto can be positioned, by means of the above-described movement axes A, B, X, Y, Z, so that the blocking device 20 in the illustrated embodiments does not require their own axes of movement.
  • the blocking device 20 in each case comprises a nozzle assembly 108, which has the nozzle D for discharging the high-pressure printing fluid jet in a direction substantially transverse to the workpiece axis of rotation A to an edge region between the lens L and the block piece S, these variants with regard to Arrangement of the nozzle assembly 108 and the supply of the pressure medium (eg water) differ.
  • the nozzle assembly 108 is designed so that it can be received in the tool holder, ie the chuck 90, on the spindle shaft 91 of the tool spindle 88.
  • the nozzle assembly 108 When not in use, ie in the normal edge processing operation of the edge processing device 10, the nozzle assembly 108 then - like the edge processing tools W - are stowed in the tool magazine 92. In the variant according to Fig. 7 however, the nozzle assembly 108 is mounted laterally on the tool spindle 88 so that the nozzle assembly 108 can be moved together with the tool spindle 88.
  • hose connection 110 for the connection of a with a pressure medium source (in the Fig. 5 and 6 schematically indicated at P) fluid-connected hose 112 may be provided, the hose connection 110 would then actually sit slightly lower than in Fig. 5 represented, namely below the chuck 90 on the nozzle assembly 108. Shown in FIG Fig.
  • the hose connection 110 is provided with a rotary feedthrough not shown in the region of the chuck 90, so that the nozzle assembly 108 can be supplied via the chuck 90 with the pressure medium.
  • the spindle shaft 91 is formed as a hollow shaft, wherein the in Fig. 6 the upper end of the tool spindle 88, a rotary feedthrough 114 is provided, to which the fluidically connected to the pressure medium source P hose 112 is connected, so that the pressure medium from the pressure medium source P via the hose 112, the rotary feedthrough 114 and the hollow spindle shaft 91 to the nozzle D of the Chuck 90 held nozzle assembly 108 can pass.
  • the stowage of the nozzle assembly 108 in the tool magazine 92 is simpler, because the tube 112 is not firmly connected to the nozzle assembly 108 and also does not extend in the region of the chuck 90.
  • a suitable, preferably automatically actuated shut-off device is provided at the pressure medium source P or the hose 112, which for simplifying the representation in the Fig. 5 and 6 however not shown.
  • the nozzle D of the blocking device 20 and held over the block piece S on the receiving device 12 lens L by means of the axes of movement (A, B, X, Y, Z) of the moving means 18 CNC technically so relative to each other in Working space 14 of the edge processing device 10 can be positioned so that the high pressure jet discharged from the nozzle D impinges at a predetermined location on the edge region between the lens L and block piece S to block off the lens L held by the nipple 104 of the workpiece holding unit 98 from the block piece S.
  • How such a positioning can be done in detail is in the above-mentioned document DE 10 2009 048 590 A1 under Reference to their Fig. 5 explained in detail, which is hereby expressly referenced to avoid repetition.
  • the blocking of the lens L from the block piece S with the aid of a cutting tool in a special embodiment of the method will be explained below with reference to FIGS Fig. 8 to 16 be explained.
  • the above-described edge processing device 10 can be used.
  • FIG. 8 a flowchart of a method for producing spectacle lenses L from a semi-finished product, which is usually already finished on its first optically active surface cx and provided with an AR, ie anti-reflection layer and a protective layer.
  • This process generally comprises the following four main steps (a) to (d) taking place in the order indicated (see also the references in US Pat Fig.
  • the main step (d) of blocking the treated spectacle lens L of the block piece S comprises a first step, namely a piercing substep (d.1), starting from the edge surface R of the block piece S adjacent to or near the first surface cx has a groove N (see Figs Fig. 12 and 16 ) is generated, which serves during further blocking (d.2) as a predetermined separation point between the spectacle lens L and block piece S.
  • the main step (c) of treating the blocked lens blank may comprise the following sub-steps in a manner known per se: (c.1) generating, that is to say, in the case of plastic lens blanks, generally milling and turning to produce the desired macrogeometry as prescripted on the second surface cc of the lens blank and then polishing to obtain the desired microgeometry on the second surface cc of the lens blank; (c.2) cleaning the blocked surface of the lens blank finished on the second surface cc; (c.3) coating on the second surface cc of the blocked lens blank, namely spin coating or dip coating, to form, in particular, a hard layer and sub-coating steps under vacuum to produce the desired AR and protective layers; and (c.4) machining the edge E of the blocked lens blank for fitting in an associated spectacle frame.
  • a side milling cutter 116 (FIG. Fig. 13 to 16 ) or saw blade, which can be mounted on one end of a edge processing tool W, more precisely its shaft.
  • the respective tool 106 or 116 is clamped in the chuck 90 of the tool spindle 88 and then driven in rotation about the tool rotation axis C by means of the tool spindle 88 in order to produce the relative speed between tool and workpiece required for machining.
  • the respective tool is frontally (end mill 106) and peripherally (disc cutter 116) formed so narrow that it held on the receiving device 12 block piece S with it, edge-processed lens L starting from the edge surface R of the block piece S near the lens L. is able to machine, ie by cutting into the block piece S, without touching the lens L or the receiving device 12 (cf. Fig. 12 and 16 ).
  • block piece S and lens L are also rotationally driven about the workpiece rotation axis A to circumferentially produce the groove N on the block piece S.
  • such a movement of the respective tool 106 or 116 relative to the block piece S takes place here, so that it substantially follows a curvature of the first surface cx of the treated spectacle lens L.
  • This is in the process variant according to the Fig. 9 to 12 achieved by a coordinated movement in the axes B, X and Z, in the process variant according to the Fig. 13 to 16 however, by a coordinated movement in the axes X and Z.
  • FIGS. 9 and 12 on the one hand and the Fig. 14 and 16 On the other hand, it can be further seen that the treated spectacle lens L before blocking (d) via a first, larger support surface Q 1 and after generating the recess N on a second, smaller support surface Q 2 on the block piece S, more precisely, the block area F (as far as remaining) is supported, wherein an area ratio of first to second support surface Q 1 / Q 2 - depending on the circumferential contour of the lens L - can be between 1.5 and 100.
  • the area ratio Q 1 / Q 2 in the circular peripheral contour of the lens L is according to FIGS Fig. 9 to 12 about 3.2 and in the oval peripheral contour of the lens L according to Fig. 13 to 16 about 1.5.
  • a last step (d.2) of blocking (d) (cf. Fig. 8 ), in which the treated spectacle lens L is pulled off the block piece S with mechanical force, wherein the recess N defines the predetermined separation point between the lens L and the block piece S.
  • the removal of the lens L from the block piece S can either be done by hand or with a possibly provided charging system or - with a suitable design - with the in the FIGS. 2 and 3 If the block material M or a remainder of it still remains on the first surface cx of the lens L, it is finally to be removed from the lens L by hand.
  • An apparatus for processing an edge of a blank for a lens comprises a receiving device for holding the lens blank blocked on a block piece in a working space of the edge processing device, a processing device by means of which a tool for machining the edge can be driven, and a movement device for generating a relative movement between the lens blank and the tool during the processing of the edge in the working space.
  • the edge processing device has a blocking device, by means of which the lens in the working space from the block piece can be blocked off.
  • the Abblock main step comprises a piercing sub-step in which, starting from the edge surface of the block piece adjacent to or near a first surface of the lens, a puncture is generated, the further blocking as a predetermined separation point between the spectacle lens and block piece serves.

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Description

    TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Rands eines Rohlings für eine Linse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Randbearbeitung von Brillenlinsen, wie sie heutzutage auch in sogenannten "RX-Werkstätten", d.h. Produktionsstätten zur Fertigung von individuellen Brillenlinsen nach Rezept in einem industriellen Maßstab zum Einsatz kommt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung von Brillenlinsen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.
  • In solchen "RX-Werkstätten" wird die jeweilige "aufgeblockte" Brillenlinse bekanntermaßen an ihrer Rück- oder Frontfläche im Hinblick auf ihre optische Wirkung (insbesondere nach Rezept) und/oder am Rand zur Einpassung in ein zugeordnetes Brillengestell mit geometrisch bestimmter Schneide (Fräsen/Drehen) und/oder geometrisch unbestimmten Schneiden (Schleifen/Polieren) spanend bearbeitet und/oder auf ihrer Rück- bzw. Frontfläche zur Erzielung zusätzlicher Wirkungen (Erhöhung der Kratzfestigkeit, Antireflexionseigenschaften, Verspiegelung, hydrophobe Eigenschaften, etc.) beschichtet.
  • Dabei wird als "Aufblocken" oder kurz "Blocken" in der Optikfertigung allgemein der Vorgang bezeichnet, bei dem ein optisches Werkstück mittels eines geeigneten Materials (niedrig schmelzende Legierung - sogenanntes "Alloy" - oder Klebstoff) auf einem sogenannten "Blockstück" temporär befestigt wird, oder aber das Blockmaterial auf dem Werkstück aufgebracht wird, um selbst das Blockstück auszubilden, welches dann dazu dient, das Werkstück in der jeweiligen Bearbeitungsmaschine und/oder Beschichtungsanlage zu halten. Dementsprechend heißt in der Optikfertigung derjenige Vorgang "Abblocken", bei dem das optische Werkstück nach dessen (End)Bearbeitung (an Fläche und/oder Rand) und/oder Beschichtung wieder vom Blockstück/Blockmaterial getrennt wird.
  • Wenn nachfolgend im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung als bevorzugtem Anwendungsgebiet allgemein von "Brillenlinsen" die Rede ist, sind darunter optische Linsen bzw. Linsenrohlinge (Blanks) für Brillen aus den gebräuchlichen Materialien, wie Polycarbonat, Mineralglas, CR 39, HI-Index, etc. und mit beliebiger (Vor)Form des Umfangsrands der Linse bzw. des Linsenrohlings zu verstehen, die vor dem Blocken bereits an einer oder beiden optisch wirksamen Fläche(n) und/oder am Rand (vor)bearbeitet und/oder (vor)beschichtet sein können aber nicht müssen. Auch kann die Brillenlinse auf ihrer Fläche, an der sie geblockt wird, mit einer Folie, einem Lack od.dgl. versehen sein, um diese Fläche vor Verunreinigung und Beschädigung zu schützen und/oder die Haftungseigenschaften zwischen Brillenlinse und Blockmaterial zu verbessern, ohne dass dies im Folgenden jeweils eigens erwähnt wird.
    • STAND DER TECHNIK
  • In der den Oberbegriff des Patentanspruchs 6 bildenden Druckschrift EP 2 093 018 A1 wird ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung von Brillenlinsen ausführlich beschrieben (siehe dort die Absätze [0002] bis [0010]), bei dem die eingangs des Verfahrens mittels eines Blockmaterials auf einem Blockstück aufgeblockte Brillenlinse nach der Flächenbearbeitung ("Surfacing") zum Beschichten ("Coating") abgeblockt und nach dem Beschichten für die Randbearbeitung ("Edging") wieder auf einem anderen Blockstück mittels z.B. einer Klebefolie aufgeblockt wird, worauf die randbearbeitete, fertige Brillenlinse zum zweiten Mal abzublocken ist. Zur Vermeidung des mit diesem doppelten Auf- bzw. Abblocken verbundenen erheblichen - weil hierfür zeitraubende und arbeitsintensive manuelle Tätigkeiten auszuführen sind - Aufwands, wird in der Druckschrift EP 2 093 018 A1 insbesondere ein spezielles Blockstück vorgeschlagen, welches dazu angepasst ist, die Brillenlinse während des gesamten Prozesses (Flächenbearbeitung, Beschichtung, Randbearbeitung) zu halten, so dass die Brillenlinse nur einmal auf- und nur einmal abgeblockt werden muss.
  • Für die eigentliche Randbearbeitung kann hierbei grundsätzlich eine Randbearbeitungsvorrichtung - in dieser Branche auch "Edger" genannt - zum Einsatz kommen, wie sie aus der den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bildenden Druckschrift EP 1 243 380 A2 bekannt ist. Diese vorbekannte Randbearbeitungsvorrichtung umfasst allgemein eine Aufnahmeeinrichtung (Haltewellen) zum Halten des auf dem Blockstück geblockten Linsenrohlings in einem Arbeitsraum der Randbearbeitungsvorrichtung, eine Bearbeitungseinrichtung (Werkzeugspindel), mittels der ein Werkzeug (z.B. ein Kombinationswerkzeug mit Fräs-, Schleif- und/oder Polierabschnitten) für die Bearbeitung des Linsenrands angetrieben werden kann, und schließlich eine Bewegungseinrichtung (X- und Z-Schlitten) zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem Linsenrohling und dem Werkzeug während der Bearbeitung des Linsenrands in dem Arbeitsraum der Vorrichtung.
  • Nach der Randbearbeitung ist die geblockte, fertiggerandete Brillenlinse aus der Randbearbeitungsvorrichtung zu entnehmen, worauf die Brillenlinse vom Blockstück noch abzublocken ist. Hierfür bedient man sich im Stand der Technik insbesondere auch Abblockvorrichtungen mit einer um eine Werkstück-Drehachse drehbaren Aufnahme für die geblockte Brillenlinse, bei denen nach Einsetzen der geblockten Brillenlinse in die Aufnahme über eine Düse ein Druckmittel-Hochdruckstrahl in einer Richtung im Wesentlichen quer zur Werkstück-Drehachse auf einen Randbereich zwischen der Brillenlinse und dem Blockstück abgegeben wird, um die Brillenlinse vom Blockstück zu trennen. Derartige Abblockvorrichtungen werden z.B. in den Druckschriften DE 10 2009 048 590 A1 und EP 2 542 383 B1 beschrieben.
  • Ein alternatives Vorgehen beim Abblocken wird schließlich in der Druckschrift DE 10 2005 038 063 A1 offenbart. Gemäß diesem Stand der Technik (siehe dort die Absätze [0037] & [0038]) wird zum Abblocken der Linse das verbleibende Kupplungsteil des Blockstücks derart verformt, dass sich die Aufnahmefläche des Blockstücks von der Linse zumindest teilweise löst. Das Kupplungsteil des Blockstücks wird hierzu in einer in radialer Richtung wirkenden Spannzange aufgenommen, die eine entsprechende Klemmkraft generiert, so dass das Kupplungsteil gestaucht wird. Als Folge dieser Stauchung wölbt sich das Kupplungsteil aus und die Linse löst sich von der Aufnahmefläche bzw. vom Kleber (Blockmaterial). Um diese Stauchung zu begünstigen, wird in dieser Druckschrift ferner vorgeschlagen, dass vor dem Verformen zumindest das Kupplungsteil des Blockstücks geschlitzt wird. Dazu muss das Blockstück-Linsenpaar aus dem Werkstückfutter entnommen und ggf. linsenseitig gehalten werden, so dass das Kupplungsteil mittels einer Säge oder eines Fräsers geschlitzt werden kann. Der Schlitz ist dabei so tief (Restwandstärke des Blockstücks von etwa 1 bis 2 mm vor der Linse), dass sich beim anschließenden Verformen bzw. Zusammendrücken des Kupplungsteils der Schlitz zumindest teilweise schließt und sich dabei die Linse zumindest von einem Teil der Aufnahmefläche löst.
  • Derartige Abblockverfahren sind indes relativ aufwendig; außerdem besteht beim Handling des Blockstück-Linsenpaars vor dem Abblocken die Gefahr einer Beschädigung der fertig bearbeiteten Brillenlinse auf dem Blockstück.
    • AUFGABENSTELLUNG
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorbeschriebenen Stand der Technik vorrichtungs- und verfahrensseitig derart weiterzubilden, dass das Handling im Zusammenhang mit dem Abblocken der behandelten, insbesondere am Rand bearbeiteten Linse vom Blockstück vereinfacht und verbessert wird, bei gleichzeitiger Minimierung der Gefahr einer Linsenbeschädigung.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 bzw. 6 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte oder zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 5 und 7 bis 9.
  • Vorrichtungsseitig ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Rands eines Rohlings für eine Linse, insbesondere eine Brillenlinse, umfassend eine Aufnahmeeinrichtung zum Halten des auf einem Blockstück geblockten Linsenrohlings in einem Arbeitsraum der Randbearbeitungsvorrichtung, eine Bearbeitungseinrichtung, mittels der ein Werkzeug für die Bearbeitung des Rands antreibbar ist, und eine Bewegungseinrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem Linsenrohling und dem Werkzeug während der Bearbeitung des Rands in dem Arbeitsraum der Randbearbeitungsvorrichtung, auch eine Abblockeinrichtung aufweist, mittels der die randbearbeitete Linse im Arbeitsraum der Randbearbeitungsvorrichtung vom Blockstück abblockbar ist und die ein stift- oder scheibenförmiges, spanabhebendes Werkzeug umfasst, das stirn- oder umfangsseitig derart schmal ausgebildet ist, dass es das an der Aufnahmeeinrichtung gehaltene Blockstück mit daran geblockter, randbearbeiteter Linse ausgehend von einer Randfläche des Blockstücks nahe der Linse zu zerspanen vermag, ohne die Linse oder die Aufnahmeeinrichtung zu berühren.
  • Infolge des Konzepts, das Abblocken in derselben Vorrichtung durchzuführen, in der auch die Randbearbeitung erfolgt, nämlich im Edger, entfallen in vorteilhafter Weise die im oben geschilderten Stand der Technik zwingend vorhandenen Schritte des Handlings des Blockstück-Linsenpaars zwischen der Randbearbeitungsvorrichtung und der Abblockvorrichtung. Dies führt nicht nur zu einer erheblichen Verkürzung der Gesamtprozesszeit, sondern verringert insbesondere gegenüber dem vorbeschriebenen Vorgehen mit Längsschlitzen des Blockstücks auch deutlich das Risiko einer Beschädigung der randbearbeiteten Linse. Darüber hinaus wird eine separate Abblockvorrichtung gänzlich eingespart; die ohnehin vorhandenen Bewegungsachsen des Edgers wie auch dessen gekapselter Arbeitsraum können auch zum Abblocken verwendet werden, was zum einen den hierfür zu betreibenden Aufwand gering hält und zum anderen Bauraumvorteile hat, weil ein gesonderter Maschinenstellplatz zum Abblocken nicht notwendig ist.
  • Dadurch, dass die Abblockeinrichtung ferner ein stift- oder scheibenförmiges, spanabhebendes Werkzeug umfasst, das stirn-oder umfangsseitig derart schmal ausgebildet ist, dass es das an der Aufnahmeeinrichtung gehaltene Blockstück mit daran geblockter, randbearbeiteter Linse ausgehend von einer Randfläche des Blockstücks nahe der Linse zu zerspanen vermag, ohne die Linse oder die Aufnahmeeinrichtung zu berühren, lässt sich auf einfache Weise während des Abblockens der gerandeten bzw. behandelten Linse von dem Blockstück in einem Einstech-Unterschritt ausgehend von der Randfläche des Blockstücks angrenzend an oder nahe der dem Blockstück zugewandten Fläche der Linse ein vornehmlich radial verlaufender Einstich im Blockstück/ Blockmaterial erzeugen, der beim weiteren Abblocken als Solltrennstelle zwischen Linse und Blockstück fungiert.
  • Grundsätzlich ist es zwar denkbar, einen eigenen geeigneten Bewegungsmechanismus für die Abblockeinrichtung der Randbearbeitungsvorrichtung vorzusehen. Im Hinblick auf einen vorrichtungstechnisch besonders geringen Aufwand ist es jedoch bevorzugt, wenn wenigstens ein trennwirksamer Teil der Abblockeinrichtung mittels der Bewegungseinrichtung der Randbearbeitungsvorrichtung bezüglich der Randfläche des an der Aufnahmeeinrichtung gehaltenen Blockstücks positionierbar ist, so dass nicht nur der Arbeitsraum, sondern auch die Bewegungsachsen des Edgers für die Randbearbeitung und das Abblocken "geteilt" bzw. "doppelt" verwendet werden.
  • Wenngleich es prinzipiell möglich ist, die Ausgestaltung derart zu treffen, dass der auf dem Blockstück geblockte Linsenrohling im Arbeitsraum stationär gehalten ist, während das Werkzeug der Bearbeitungseinrichtung oder ein trennwirksamer Teil der Abblockeinrichtung mittels der Bewegungseinrichtung bei der Randbearbeitung bzw. dem Abblocken um den Linsenrohling herum bewegt wird, ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, dass die Aufnahmeeinrichtung dazu angepasst ist, den auf dem Blockstück geblockten Linsenrohling um eine Werkstück-Drehachse zu drehen. Hierdurch werden insbesondere kürzere Verfahrwege der Bewegungseinrichtung und damit auch eine kostengünstigere und kompaktere Ausgestaltung der Randbearbeitungsvorrichtung ermöglicht.
  • Vorzugsweise weist die Bearbeitungseinrichtung der Randbearbeitungsvorrichtung eine Werkzeugspindel mit einer Werkzeugaufnahme auf, wobei das in der Werkzeugaufnahme aufgenommene spanabhebende Werkzeug der Abblockeinrichtung mittels der Werkzeugspindel um eine Werkzeug-Drehachse drehend antreibbar ist. Gegenüber einer ebenfalls denkbaren Ausgestaltung der Abblockeinrichtung mit einem relativ zum drehenden Blockstück nur zustellbaren Drehmeißel hat ein drehangetriebenes spanabhebendes Werkzeug der Abblockeinrichtung insbesondere den Vorteil eines größeren Zeitspanvolumens, so dass die Linse schneller abgeblockt werden kann. Bevorzugt handelt es sich bei dem drehangetriebenen, spanabhebenden Werkzeug der Abblockeinrichtung um einen Fingerfräser oder ein scheibenförmiges Schneidwerkzeug, wie einen Scheibenfräser, ein (Kreis)Sägeblatt oder eine Trennscheibe, die problemlos im Handel erhältlich sind.
  • Des Weiteren ist erfindungsgemäß verfahrensseitig vorgesehen, dass bei einer Herstellung von Brillenlinsen, bei der die vorbeschriebene Vorrichtung zur Randbearbeitung Verwendung findet und die folgenden Verfahrenshauptschritte in der angegebenen Reihenfolge durchlaufen werden: (a) Bereitstellen eines Linsenrohlings, der eine erste Fläche, eine bezüglich der ersten Fläche entgegengesetzte, zweite Fläche und einen Rand zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche aufweist, (b) Blocken des Linsenrohlings auf ein Blockstück, wobei die erste Fläche des Linsenrohlings einer Blockfläche des Blockstücks zugewandt ist, an die sich eine Randfläche des Blockstücks anschließt, (c) Behandeln des geblockten Linsenrohlings an der zweiten Fläche und/oder dem Rand, wobei das Behandeln wenigstens ein Bearbeiten der zweiten Fläche zur Erzeugung einer Geometrie gemäß einem Rezept und/oder ein Bearbeiten des Rands zur Erzeugung einer Randgeometrie umfasst, die ein Einsetzen der behandelten Brillenlinse in ein Gestell oder eine Linsenhalterung gestattet, und (d) Abblocken der behandelten Brillenlinse von dem Blockstück; der Hauptschritt (d) des Abblockens der behandelten Brillenlinse von dem Blockstück einen Einstech-Unterschritt (d.1) umfasst, bei dem ausgehend von der Randfläche des Blockstücks angrenzend an oder nahe der ersten Fläche ein Einstich erzeugt wird, der beim weiteren Abblocken als Solltrennstelle zwischen Brillenlinse und Blockstück dient, wobei der Einstich mittels des stift- oder scheibenförmigen, spanabhebenden Werkzeugs erzeugt wird, welches in das Blockstück spanend eintaucht.
  • Ein solcher Einstech-Unterschritt lässt sich insbesondere in der Randbearbeitungsvorrichtung mit den ohnehin vorhandenen Maschinenachsen und einem geeigneten Werkzeug einfach und problemlos ausführen, wobei im Vergleich zu einem Hochdruck-Abblockverfahren die behandelte Brillenlinse geschont wird, d.h. es besteht keine Gefahr, dass die zum Teil vergüteten optischen Außenflächen im Randbereich der Brillenlinse durch ggf. vorhandene, mit hoher Geschwindigkeit auftreffende Partikel im Hochdruckstrahl beschädigt werden (kein "Sandstrahleffekt"). Dabei verbleibt die behandelte Brillenlinse zunächst am teilzerspanten (Rest)Blockstück, welches seinerseits in der Aufnahmeeinrichtung der Bearbeitungsvorrichtung gehalten ist. Beim Entnehmen der behandelten Brillenlinse aus der Bearbeitungsvorrichtung nach dem Einstech-Unterschritt dient das (Rest)Blockstück weiterhin vorteilhaft dem ggf. auch automatisierten Handling der behandelten Brillenlinse, d.h. diese kann aus der Bearbeitungsvorrichtung unter Angreifen am (Rest)Blockstück entnommen werden, wobei Letzteres über seine volle Fläche die erste Fläche der behandelten Brillenlinse schützt. Nach Entnahme aus der Bearbeitungsvorrichtung kann die behandelte Brillenlinse am Ende des Abblockschritts lediglich von Hand, durch leichtes Abkippen und Ziehen, vom (Rest)Blockstück abgezogen werden. Die Gefahr einer Beschädigung der behandelten Brillenlinse ist auch hierbei äußerst gering.
  • Das spanabhebende Werkzeug kann bei Erzeugung des Einstichs relativ zum Blockstück radial und ggf. auch derart axial bewegt werden, dass es einer Krümmung der ersten Fläche der behandelten Brillenlinse im Wesentlichen folgt. Hierdurch ist es möglich, dass nach Durchführung des Einstech-Unterschritts im Bereich des Einstichs nur eine sehr dünne Blockmaterial- bzw. Klebstoffschicht verbleibt, die sich besonders leicht manuell durch Abziehen von der Brillenlinse entfernen lässt.
  • Im weiteren Verfolg des Erfindungsgedankens kann sich die behandelte Brillenlinse vor dem Abblocken über eine erste, größere Abstützfläche und nach Erzeugung des Einstichs über eine zweite, kleinere Abstützfläche auf dem Blockstück abstützen, wobei nach Untersuchungen des Erfinders ein Flächenverhältnis von erster zu zweiter Abstützfläche zwischen 1,5 und 100 betragen sollte. Hierbei stehen eher größere Flächenverhältnisse für große, kreisrunde Brillenlinsen (bis zu maximal 85 mm Durchmesser), während eher kleinere Flächenverhältnisse für kleine, elliptisch gerandete Brillenlinsen stehen (mit Hauptachsenmaßen bis minimal 15 mm und 30 mm). Diese Flächenverhältnisse lassen erwarten, dass die behandelte Brillenlinse bezüglich des teilzerspanten (Rest)Blockstücks geringfügig abgekippt und damit hiervon leicht gelöst werden kann, d.h. ohne dass für das mechanische, endgültige Trennen von Brillenlinse und (Rest)Blockstück ein großer Kraftaufwand benötigt würde.
  • Schließlich kann sich an den Einstech-Unterschritt ein letzter Schritt des Abblockens anschließen, bei dem die behandelte Brillenlinse mit mechanischer Kraft von dem Blockstück abgezogen wird, die z.B. durch ein automatisches Ladesystem, vorzugsweise aber gefühlvoll von Hand aufgebracht werden kann.
    • 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 perspektivische Ansicht einer Randbearbeitungsvorrichtung (Edger) für Brillenlinsen von schräg oben / vorne links nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit einer oberen, über drei senkrecht zueinander verlaufende Linearachsen X, Y, Z im Raum verfahrbaren Werkzeugspindel, einer unteren, über einen Schwenkkopf um eine Schwenkachse B verschwenkbaren Werkstückspindel und einem Werkzeugmagazin rechts daneben, wobei zur Freigabe der Sicht auf wesentliche Bauteile bzw. Baugruppen der Vorrichtung und zur Vereinfachung der Darstellung insbesondere eine an einer Flanschfläche des Schwenkkopfs neben der Werkstückspindel angeflanschte Werkstückhalteeinheit einer Abblockeinrichtung, das Maschinengestell, die Bedieneinheit und Steuerung, Teile der Verkleidung und Arbeitsraumumhausung, Ablagen, Türmechanismen und Scheiben, die Versorgungseinrichtungen (einschließlich Leitungen, Schläuche und Rohre) für Strom, Druckluft und Kühlschmierstoff sowie die Mess-, Wartungs- und Sicherheitseinrichtungen weggelassen wurden;
    Fig. 2
    eine abgebrochene, perspektivische Ansicht der Randbearbeitungsvorrichtung gemäß Fig. 1 im Bereich des Schwenkkopfs, mit der am Schwenkkopf neben der Werkstückspindel angeflanschten Werkstückhalteeinheit, wobei ein Sauger der Werkstückhalteeinheit von oben an einer Brillenlinse anliegt, die ihrerseits vor dem Abblocken über ein Blockstück an der Werkstückspindel gehalten ist;
    Fig. 3
    eine abgebrochene, perspektivische Ansicht der Randbearbeitungsvorrichtung gemäß Fig. 1 im Bereich der Werkstückhalteeinheit von Fig. 2, die die Brillenlinse vermittels ihres Saugers nach dem Abblocken über dem an der Werkstückspindel gespannten Blockstück hält;
    Fig. 4
    eine perspektivische Ansicht der Randbearbeitungsvorrichtung gemäß Fig. 1 von schräg oben / hinten links mit den Vereinfachungen von Fig. 1, insbesondere zur Veranschaulichung von Details zu den drei Linearachsen X, Y, Z für die Werkzeugspindel der Vorrichtung;
    Fig. 5
    eine Vorderansicht der Randbearbeitungsvorrichtung gemäß Fig. 1 mit geschlossenem Werkzeugmagazin und ansonsten den Vereinfachungen von Fig. 1, wobei in einer ersten, nicht erfindungsgemäßen Variante der Abblockeinrichtung, die mit einem Druckmittel-Hochdruckstrahl arbeitet, eine Düsenbaugruppe in einer Werkzeugaufnahme der Werkzeugspindel auswechselbar gehalten ist, deren Düse über einen quer zur Spindelwelle verlaufenden Schlauchanschluss mit dem Druckmittel versorgt wird;
    Fig. 6
    eine der Darstellung in Fig. 5 im Wesentlichen entsprechende Vorderansicht der Randbearbeitungsvorrichtung gemäß Fig. 1, wobei in einer zweiten, nicht erfindungsgemäßen Variante der mit einem Druckmittel-Hochdruckstrahl arbeitenden Abblockeinrichtung die Düse der in der Werkzeugaufnahme der Werkzeugspindel abnehmbar gehaltenen Düsenbaugruppe über die als Hohlwelle ausgebildete Spindelwelle der Werkzeugspindel mit dem Druckmittel versorgt wird;
    Fig. 7
    eine der Darstellung in Fig. 5 im Wesentlichen entsprechende Vorderansicht der Randbearbeitungsvorrichtung gemäß Fig. 1, wobei in einer dritten, nicht erfindungsgemäßen Variante der mit einem Druckmittel-Hochdruckstrahl arbeitenden Abblockeinrichtung deren Düsenbaugruppe seitlich an der Werkzeugspindel fest angebracht und somit zusammen mit der Werkzeugspindel bewegbar ist;
    Fig. 8
    ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung von Brillenlinsen aus einem Halbfabrikat, bei dem die Brillenlinse während des gesamten Prozesses auf ein und demselben Blockstück verbleibt und der abschließende Hauptschritt des Abblockens der behandelten Brillenlinse vom Blockstück zweigeteilt ist, mit einem das Abblocken einleitenden Einstech-Unterschritt, bei dem ausgehend von einer Randfläche des Blockstücks angrenzend an oder nahe einer dem Blockstück zugewandten Fläche der Brillenlinse ein Einstich erzeugt wird, der beim weiteren Abblocken als Solltrennstelle zwischen Brillenlinse und Blockstück dient;
    Fig. 9 - 12
    Schnittansichten einer auf einem Blockstück geblockten, behandelten Brillenlinse, die in zeitlicher Abfolge veranschaulichen, wie bei dem vorerwähnten Einstech-Unterschritt ausgehend von der Randfläche des Blockstücks mittels eines nicht geschnitten dargestellten Fingerfräsers nahe der ersten Fläche der Brillenlinse der Einstich als Solltrennstelle für das Abblocken im Blockstück erzeugt wird, wobei die Fig. 9 den Fingerfräser kurz vor dem spanenden Eingriff mit dem Blockstück zeigt, während in der Fig. 12 der Fingerfräser am Ende des Einstech-Unterschritts dargestellt ist;
    Fig. 13
    eine perspektivische Ansicht einer auf einem Blockstück geblockten, behandelten Brillenlinse und eines Randbearbeitungswerkzeugs, welches auch mit einem Scheibenfräser ausgerüstet ist, mittels dessen beim Abblocken in dem Einstech-Unterschritt der Einstich im Blockstück erzeugt wird, wobei sich in der prinzipiellen Darstellung von Fig. 13 der Scheibenfräser in einem Bearbeitungseingriff mit dem Blockstück befindet;
    Fig. 14
    eine Draufsicht auf die auf dem Blockstück geblockte, behandelte Brillenlinse und den Scheibenfräser gemäß Fig. 13 kurz bevor der Scheibenfräser in Bearbeitungseingriff mit dem Blockstück gelangt; und
    Fig. 15 & 16
    Seitenansichten der auf dem Blockstück geblockten, behandelten Brillenlinse und des Randbearbeitungswerkzeugs gemäß Fig. 13, dessen Scheibenfräser im Einstech-Unterschritt des Abblockens den Einstich im Blockstück erzeugt, wobei die Fig. 15 einen Zustand während der Erzeugung des Einstichs illustriert, während die Fig. 16 das Ende des Einstech-Unterschritts zeigt.
    DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Die Fig. 1 bis 7 zeigen eine Vorrichtung 10 zur Bearbeitung eines Rands E eines Rohlings für eine Linse L, insbesondere eine Brillenlinse, in einem rechtwinkligen kartesischen Koordinatensystem, in welchem der Buchstabe x die Breitenrichtung, der Buchstabe y die Längenrichtung und der Buchstabe z die Höhenrichtung der Randbearbeitungsvorrichtung 10 bezeichnet. Die Randbearbeitungsvorrichtung 10 - in der Brillenoptik auch "Edger" genannt - umfasst allgemein eine Aufnahmeeinrichtung 12 zum Halten des auf einem Blockstück S geblockten Linsenrohlings in einem Arbeitsraum 14 der Randbearbeitungsvorrichtung 10, eine Bearbeitungseinrichtung 16, mittels der ein Werkzeug W für die Bearbeitung des Rands E angetrieben werden kann, und eine Bewegungseinrichtung 18 zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem Linsenrohling und dem Randbearbeitungswerkzeug W während der Bearbeitung des Rands E in dem Arbeitsraum 14 der Randbearbeitungsvorrichtung 10. Ein wesentliches Merkmal dieser Randbearbeitungsvorrichtung 10 besteht darin, dass, wie nachfolgend insbesondere anhand der Fig. 2 und 3 noch näher beschrieben werden wird, sie eine Abblockeinrichtung 20 aufweist, mittels der die randbearbeitete Linse L im Arbeitsraum 14 der Randbearbeitungsvorrichtung 10 vom Blockstück S abgeblockt werden kann.
  • Wie den Fig. 1 und 4 bis 7 zu entnehmen ist umfasst die Bewegungseinrichtung 18 im dargestellten Ausführungsbeispiel einen werkstückseitigen Teil und einen werkzeugseitigen Teil, die beide an einem Maschinenbett 22 befestigt sind, welches seinerseits mittels eines nicht dargestellten Maschinengestells bodenseitig aufgeständert ist. Das im Querschnitt gesehen im Wesentlichen L-förmige Maschinenbett 22 hat eine Oberseite 24, auf welcher der werkzeugseitige Teil der Bewegungseinrichtung 18 angeordnet ist, und eine Frontseite 26, an welcher der werkstückseitige Teil der Bewegungseinrichtung 18 angebracht ist und die den Arbeitsraum 14 als Rückwand nach hinten begrenzt.
  • Der werkzeugseitige Teil der Bewegungseinrichtung 18 weist allgemein drei Schlitten auf, die eine werkzeugseitige Bewegung in den drei senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen x, y, z ermöglichen, nämlich einen X-Schlitten 28 und einen Y-Schlitten 30, die in der Art einer Kreuztischanordnung auf der Oberseite 24 des Maschinenbetts 22 aufeinander gestapelt sind, sowie einen Z-Schlitten 32, der bewegbar an einer dem Arbeitsraum 14 zugewandten Frontseite des Y-Schlittens 30 angeordnet ist. Der werkstückseitige Teil der Bewegungseinrichtung 18 hingegen umfasst allgemein eine Schwenkantriebseinheit 34 mit einem an der Frontseite 26 des Maschinenbetts 22 angeflanschten Schwenkantrieb 36 zum Verschwenken eines in einer Seitenansicht gesehen im Wesentlichen L-förmigen Schwenkkopfs 38 um eine Schwenkachse B, die in der Längenrichtung y der Randbearbeitungsvorrichtung 10 verläuft, sowie eine Werkstückspindel 40, welche an einem in den Arbeitsraum 14 vorkragenden Ende des Schwenkkopfs 38 montiert ist und mittels der eine Spannzange 42 als Bestandteil der Aufnahmeeinrichtung 12 um eine Werkstück-Drehachse A drehend antreibbar ist, die senkrecht zur Schwenkachse B verläuft. Demnach ist die Aufnahmeeinrichtung 12 dazu angepasst, die auf dem Blockstück S geblockte Linse L um die Werkstück-Drehachse A zu drehen.
  • Weitere Details des werkzeugseitigen Teils der Bewegungseinrichtung 18 sind insbesondere den Fig. 1 und 4 zu entnehmen. Demgemäß sind auf der Oberseite 24 des Maschinenbetts 22 zwei sich in Breitenrichtung x der Randbearbeitungsvorrichtung 10 erstreckende und parallel zueinander verlaufende Führungsschienen 44, 44' montiert, die der axialen Führung des X-Schlittens 28 dienen, wozu der X-Schlitten 28 an seiner Unterseite mit zwei Paaren von Führungswagen 46, 46' ausgerüstet ist, von denen das eine Paar (Führungswagen 46) mit der einen Führungsschiene 44 und das andere Paar (Führungswagen 46') mit der anderen Führungsschiene 44' eingreift. Für den linearen Antrieb des auf den mit gummigepufferten Endanschlägen 48, 48' versehenen Führungsschienen 44, 44' geführten X-Schlittens 28 ist ein Servomotor 50 vorgesehen, der an der Oberseite 24 des Maschinenbetts 22 angeflanscht ist und über einen Zahnriementrieb 52 eine in Lagerböcken 54, 54' auf der Oberseite 24 des Maschinenbetts 22 gelagerte Gewindespindel 56 antreibt, die ihrerseits mit einer an der Unterseite des X-Schlittens 28 angebrachten Gewindemutter (in den Figuren nicht zu sehen) eingreift.
  • In analoger Weise sind an der Unterseite des Y-Schlittens 30 zwei sich in Längenrichtung y der Randbearbeitungsvorrichtung 10 erstreckende und parallel zueinander verlaufende Führungsschienen 58, 58' montiert, die der axialen Führung des Y-Schlittens 30 dienen, wozu auf der Oberseite des X-Schlittens 28 zwei Paare von Führungswagen 60, 60' angebracht sind, von denen das eine Paar (Fig. 4: Führungswagen 60) mit der einen Führungsschiene 58 und das andere Paar (Fig. 1: Führungswagen 60') mit der anderen Führungsschiene 58' eingreift. Für den linearen Antrieb des über die Führungsschienen 58, 58' an dem X-Schlitten 28 geführten Y-Schlittens 30 ist ebenfalls ein Servomotor 62 vorgesehen, der im X-Schlitten 28 montiert ist und über einen weiteren Zahnriementrieb 64 eine in Lageraugen 66 (in den Fig. 1 und 4 ist lediglich das hintere Lagerauge 66 zu sehen) des X-Schlittens 28 gelagerte, weitere Gewindespindel 68 antreibt, die ihrerseits mit einer an der Unterseite des Y-Schlittens 30 angebrachten Gewindemutter 70 (siehe Fig. 4) eingreift. Ein seitlich am Y-Schlitten 30 angebrachter Anschlag 72 wirkt mit zugeordneten, am X-Schlitten 28 vorgesehenen Anschlägen 73, 74 zusammen, um den Weg des Y-Schlittens 30 in Längenrichtung y der Randbearbeitungsvorrichtung 10 zu begrenzen.
  • Schließlich sind auf der Rückseite des Z-Schlittens 32 zwei sich in Höhenrichtung z der Randbearbeitungsvorrichtung 10 erstreckende und parallel zueinander verlaufende Führungsschienen 76, 76' montiert, die der axialen Führung des Z-Schlittens 32 an der Vorderseite des Y-Schlittens 30 dienen, wozu der Y-Schlitten 30 an seiner Vorderseite Führungswagen oder -schuhe aufweist (in den Figuren nicht zu erkennen), die mit den Führungsschienen 76, 76' eingreifen. Für den linearen Antrieb des Z-Schlittens 32 ist erneut ein Servomotor 78 vorgesehen, der von unten am Y-Schlitten 30 angeflanscht ist und über einen dritten Zahnriementrieb 80 auf der Oberseite des Y-Schlittens 30 eine am Y-Schlitten 30 drehbar gelagerte Gewindemutter 82 antreibt, die ihrerseits mit einer drehfest am Z-Schlitten 32 befestigten, sich in Höhenrichtung z der Randbearbeitungsvorrichtung 10 erstreckenden Gewindespindel 84 eingreift. Am oberen, freien Ende der Gewindespindel 84 ist diese mit einer Anschlagmutter 86 zur Wegbegrenzung für den Z-Schlitten 32 nach unten versehen.
  • In den Fig. 1 bis 7 nicht dargestellte bzw. angezogene Steuerund Messeinrichtungen dienen insoweit an der Bewegungseinrichtung 18 dazu, dass (a) der X-Schlitten 28 bezüglich des Maschinenbetts 22 vermittels des Servomotors 50, des Zahnriementriebs 52, der Gewindespindel 56 und der Gewindemutter (nicht gezeigt) am X-Schlitten 28 entlang der Breitenrichtung x der Randbearbeitungsvorrichtung 10 CNC-lagegeregelt (Linearachse X) bewegbar ist, (b) der Y-Schlitten 30 bezüglich des X-Schlittens 28 vermittels des Servomotors 62, des Zahnriementriebs 64, der Gewindespindel 68 und der Gewindemutter 70 am Y-Schlitten 30 entlang der Längenrichtung y der Randbearbeitungsvorrichtung 10 CNC-lagegeregelt (Linearachse Y) verstellbar ist, (c) der Z-Schlitten 32 bezüglich des Y-Schlittens 30 vermittels des Servomotors 78, des Zahnriementriebs 80, der Gewindemutter 82 und der Gewindespindel 84 am Z-Schlitten 32 entlang der Höhenrichtung z der Randbearbeitungsvorrichtung 10 CNC-lagegeregelt (Linearachse Z) verfahrbar ist, (d) der Schwenkkopf 38 und damit die Werkstückspindel 40 bezüglich des Maschinenbetts 22 vermittels des Schwenkantriebs 36 CNC-technisch im Drehwinkel geregelt um die Schwenkachse B verschwenkbar ist, die sich in Längenrichtung y der Randbearbeitungsvorrichtung 10 erstreckt, und senkrecht dazu (e) die Spannzange 42 der Aufnahmeeinrichtung 12 und die darin über das Blockstück S gehaltene Linse L vermittels der Werkstückspindel 40 CNC-technisch im Drehwinkel geregelt um die Werkstück-Drehachse A drehbar ist.
  • Darüber hinaus weist die Bearbeitungseinrichtung 16 der Randbearbeitungsvorrichtung 10 eine auf der Vorderseite des Z-Schlittens 32 angeflanschte Werkzeugspindel 88 auf, mittels der eine Werkzeugaufnahme, d.h. im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Spannfutter 90 zur Aufnahme des Randbearbeitungswerkzeugs W, das mit einer Spindelwelle 91 der Werkzeugspindel 88 drehfest verbunden ist, in der Drehzahl gesteuert um eine Werkzeug-Drehachse C drehend angetrieben werden kann, die in Höhenrichtung z der Randbearbeitungsvorrichtung 10 verläuft.
  • In den Fig. 1 und 5 bis 7 ist weiterhin ein an der Frontseite 26 des Maschinenbetts 22 im Arbeitsraum 14 der Randbearbeitungsvorrichtung 10 angebrachtes Werkzeugmagazin 92 dargestellt, das mittels einer Klappe 94 wahlweise verschließbar ist, die in Fig. 1 im auf- bzw. heruntergeklappten Zustand und in den Fig. 5 bis 7 im zugeklappten bzw. verschlossenen Zustand gezeigt ist. Im Werkzeugmagazin 92 sind die einzelnen, an sich bekannten Randbearbeitungswerkzeuge W (Schleifwerkzeuge, Bohrer, Formfräser, etc.) derart in Klemmhaltern 96 gehalten (siehe Fig. 1), dass sie unter einem geeigneten Verfahren der Werkzeugspindel 88 in den Linearachsen X, Y und Z einzeln am Spannfutter 90 gespannt und aus dem geöffneten Werkzeugmagazin 92 entnommen bzw. wieder in das geöffnete Werkzeugmagazin 92 zurück verbracht werden können.
  • Mit dem insoweit beschriebenen kinematischen Aufbau der Randbearbeitungsvorrichtung 10 können die am Rand E zu bearbeitende, über das Blockstück S in der Spannzange 42 der Werkstückspindel 40 gehaltene Linse L und das jeweilige, am Spannfutter 90 der Werkzeugspindel 88 gespannte und ggf. um die Werkzeug-Drehachse C drehend angetriebene Randbearbeitungswerkzeug W CNC-technisch in den fünf Achsen (A, B, X, Y, Z) so relativ zueinander bewegt werden, dass sämtliche üblichen Randbearbeitungsschritte durchgeführt werden können (siehe hierzu beispielsweise die eingangs diskutierte Druckschrift EP 1 243 380 A2 ), was für den Fachmann keiner weiteren Erläuterung bedarf.
  • Wie ferner den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist weist die in der Randbearbeitungsvorrichtung 10 integrierte Abblockeinrichtung 20 im dargestellten Ausführungsbeispiel eine am freien Ende des Schwenkkopfs 38 in paralleler Anordnung zur Werkstückspindel 40 angeflanschte Werkstückhalteeinheit 98 auf. Die Werkstückhalteeinheit 98 umfasst eine vorzugsweise pneumatisch angetriebene Zylinderanordnung 100, mittels der ein quer zur Zylinderanordnung 100 und zur Werkstückspindel 40 hin verlaufender Haltearm 102 wenigstens axial in einer Richtung parallel zur Werkstück-Drehachse A bewegbar (siehe den Pfeil in Fig. 3) und ggf. auch um eine zur Werkstück-Drehachse A parallel verlaufende Schwenkachse (nicht gezeigt) verschwenkbar ist. Somit ist ein am freien Ende des Haltearms 102 um seine Mittelachse freilaufend gelagerter Sauger 104 mit der Werkstück-Drehachse A ausgefluchtet (bzw. ausfluchtbar) und kann zudem in Richtung der Spannzange 42 der Werkstückspindel 40 oder von dieser weg bewegt werden. In einfachster Ausgestaltung kann es sich bei dem Sauger 104 um einen Saugnapf handeln, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt; es kann hier jedoch den jeweiligen Erfordernissen entsprechend auch ein Saugkopf vorgesehen sein, der über einen Vakuumanschluss von außen wahlweise evakuiert werden kann, wie z.B. in der eingangs erwähnten Druckschrift DE 10 2009 048 590 A1 beschrieben.
  • Für den Fachmann ist ersichtlich, dass der Sauger 104 der Werkstückhalteeinheit 98 mittels der Zylinderanordnung 100 auf die an der Spannzange 42 der Werkstückspindel 40 über das Blockstück S gehaltene Linse L abgesenkt werden kann, so dass der Sauger 104 an der zweiten optisch wirksamen Fläche cc der Linse L zur Anlage gelangt und sich an dieser festsaugt (siehe Fig. 2). Erfolgt nun ein Abblocken der Linse L vom Blockstück S in der Randbearbeitungsvorrichtung 10, so kann der Sauger 104 die abgeblockte Linse L sicher über dem Blockstück S bzw. im Arbeitsraum 14 halten, wie in Fig. 3 gezeigt.
  • Die Fig. 1 und 4 einerseits und die Fig. 5, 6 und 7 andererseits veranschaulichen nun verschiedene Varianten der Abblockeinrichtung 20 der Randbearbeitungsvorrichtung 10. Während bei der Variante der Abblockeinrichtung 20 gemäß den Fig. 1 und 4 ein spanabhebendes Werkzeug, beispielsweise der hier dargestellte Fingerfräser 106 zum Einsatz kommt, was nachfolgend in besonderer Verfahrensausgestaltung noch anhand der Fig. 9 bis 16 erläutert werden soll, wird bei den Varianten der Abblockeinrichtung 20 gemäß den Fig. 5, 6 und 7 zum Abblocken der Linse L vom Blockstück S mit einem Druckmittel-Hochdrucksträhl gearbeitet, der über eine Düse D auf eine vorbestimmte Auftreffstelle im Randbereich zwischen Linse L und Blockstück S ausgerichtet wird. Gemein ist diesen Varianten, dass wenigstens das spanabhebende Werkzeug (z.B. der Fingerfräser 106) bzw. die Düse D als trennwirksamer Teil der Abblockeinrichtung 20 mittels der Bewegungseinrichtung 18 der Randbearbeitungsvorrichtung 10 bezüglich der Randfläche des an der Aufnahmeeinrichtung 12 gehaltenen Blockstücks S bzw. relativ zu dieser positionierbar ist, und zwar mittels der vorbeschriebenen Bewegungsachsen A, B, X, Y, Z, so dass die Abblockeinrichtung 20 in den dargestellten Ausführungsbeispielen keiner eigenen Bewegungsachsen bedarf.
  • Bei den verschiedenen Varianten der Abblockeinrichtung 20 gemäß den Fig. 5 bis 7 umfasst die Abblockeinrichtung 20 jeweils eine Düsenbaugruppe 108, welche die Düse D für die Abgabe des Druckmittel-Hochdruckstrahls in einer Richtung im Wesentlichen quer zur Werkstück-Drehachse A auf einen Randbereich zwischen Linse L und Blockstück S aufweist, wobei sich diese Varianten im Hinblick auf die Anordnung der Düsenbaugruppe 108 und die Versorgung mit dem Druckmittel (z.B. Wasser) unterscheiden. Bei den Varianten gemäß den Fig. 5 und 6 ist die Düsenbaugruppe 108 so ausgebildet, dass sie in der Werkzeugaufnahme, d.h. dem Spannfutter 90 an der Spindelwelle 91 der Werkzeugspindel 88 aufgenommen werden kann. Bei Nichtgebrauch, d.h. im normalen Randbearbeitungsbetrieb der Randbearbeitungsvorrichtung 10 kann die Düsenbaugruppe 108 dann - wie die Randbearbeitungswerkzeuge W - im Werkzeugmagazin 92 verstaut werden. Bei der Variante gemäß Fig. 7 hingegen ist die Düsenbaugruppe 108 seitlich an der Werkzeugspindel 88 angebracht, so dass die Düsenbaugruppe 108 zusammen mit der Werkzeugspindel 88 bewegt werden kann.
  • Was die Versorgung mit dem Druckmittel angeht, kann bei der Variante der Abblockeinrichtung 20 gemäß Fig. 5 die im Spannfutter 90 der Werkzeugspindel 88 aufnehmbar ausgebildete Düsenbaugruppe 108 in einfachster Ausgestaltung mit einem quer zur Spindelwelle 91 verlaufenden Schlauchanschluss 110 für den Anschluss eines mit einer Druckmittelquelle (in den Fig. 5 und 6 schematisch bei P angedeutet) fluidverbundenen Schlauchs 112 versehen sein, wobei der Schlauchanschluss 110 dann tatsächlich etwas tiefer sitzen würde als in Fig. 5 dargestellt, nämlich unterhalb des Spannfutters 90 an der Düsenbaugruppe 108. Gezeigt ist in Fig. 5 indes eine weitere Version, bei der der Schlauchanschluss 110 mit einer nicht näher dargestellten Drehdurchführung im Bereich des Spannfutters 90 vorgesehen ist, so dass die Düsenbaugruppe 108 über das Spannfutter 90 mit dem Druckmittel versorgt werden kann. Bei der Variante gemäß Fig. 6 hingegen ist die Spindelwelle 91 als Hohlwelle ausgebildet, wobei am in Fig. 6 oberen Ende der Werkzeugspindel 88 eine Drehdurchführung 114 vorgesehen ist, an die der mit der Druckmittelquelle P fluidverbundene Schlauch 112 angeschlossen ist, so dass das Druckmittel von der Druckmittelquelle P über den Schlauch 112, die Drehdurchführung 114 und die hohle Spindelwelle 91 zur Düse D der im Spannfutter 90 gehaltenen Düsenbaugruppe 108 gelangen kann. Bei dieser Variante gestaltet sich insbesondere das Verstauen der Düsenbaugruppe 108 im Werkzeugmagazin 92 einfacher, weil der Schlauch 112 mit der Düsenbaugruppe 108 nicht fest verbunden ist und auch nicht im Bereich des Spannfutters 90 verläuft. An der Druckmittelquelle P bzw. am Schlauch 112 ist selbstverständlich auch ein geeignetes, vorzugsweise automatisch betätigbares Absperrorgan vorgesehen, welches zur Vereinfachung der Darstellung in den Fig. 5 und 6 allerdings nicht gezeigt ist.
  • Für den Fachmann ist ersichtlich, dass die Düse D der Abblockeinrichtung 20 und die über das Blockstück S an der Aufnahmeeinrichtung 12 gehaltene Linse L vermittels der Bewegungsachsen (A, B, X, Y, Z) der Bewegungseinrichtung 18 CNC-technisch so relativ zueinander im Arbeitsraum 14 der Randbearbeitungsvorrichtung 10 positioniert werden können, dass der von der Düse D abgegebene Druckmittel-Hochdruckstrahl an vorbestimmter Stelle auf den Randbereich zwischen Linse L und Blockstück S auftrifft, um die mittels des Saugers 104 der Werkstückhalteeinheit 98 gehaltene Linse L vom Blockstück S abzublocken. Wie eine solche Positionierung im Einzelnen erfolgen kann, wird in der eingangs erwähnten Druckschrift DE 10 2009 048 590 A1 unter Bezugnahme auf deren Fig. 5 ausführlich erläutert, worauf hiermit zur Vermeidung von Wiederholungen ausdrücklich verwiesen sei.
  • Wie weiter oben schon erwähnt soll nachfolgend noch das Abblocken der Linse L vom Blockstück S unter Zuhilfenahme eines spanabhebenden Werkzeugs in besonderer Verfahrensausgestaltung unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 16 erläutert werden. Hierbei kann beispielsweise die vorbeschriebene Randbearbeitungsvorrichtung 10 zum Einsatz kommen.
  • In diesem Zusammenhang zeigt die Fig. 8 zunächst ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung von Brillenlinsen L aus einem Halbfabrikat, welches üblicherweise auf seiner ersten optisch wirksamen Fläche cx schon fertigbearbeitet und mit einer AR-, d.h. Antireflexionsschicht sowie einer Schutzschicht versehen ist. Dieses Verfahren umfasst allgemein die folgenden vier, in der angegebenen Reihenfolge ablaufenden Hauptschritte (a) bis (d) (siehe hierzu auch die in den Fig. 9 bis 16 an der Linse L und dem Blockstück S verwendeten Bezugszeichen): (a) Bereitstellen eines Linsenrohlings, der eine erste Fläche cx, eine bezüglich der ersten Fläche cx entgegengesetzte, zweite Fläche cc und einen Rand E zwischen der ersten Fläche cx und der zweiten Fläche cc aufweist; (b) Blocken des Linsenrohlings auf ein Blockstück S, wobei die erste Fläche cx des Linsenrohlings einer Blockfläche F des Blockstücks S zugewandt ist, an die sich eine Randfläche R (vgl. Fig. 9) des Blockstücks S anschließt; (c) Behandeln des geblockten Linsenrohlings an der zweiten Fläche cc und/oder dem Rand E, wobei das Behandeln wenigstens ein Bearbeiten der zweiten Fläche cc zur Erzeugung einer Geometrie gemäß einem Rezept und/oder ein Bearbeiten des Rands E zur Erzeugung einer Randgeometrie umfasst, die ein Einsetzen der behandelten Brillenlinse L in ein Gestell oder eine Linsenhalterung gestattet; und (d) Abblocken der behandelten Brillenlinse L von dem Blockstück S. Wie im Folgenden anhand der Fig. 9 bis 16 noch näher erläutert werden wird, besteht bei diesem Verfahren eine Besonderheit darin, dass der Hauptschritt (d) des Abblockens der behandelten Brillenlinse L von dem Blockstück S einen ersten Schritt, nämlich einen Einstech-Unterschritt (d.1) umfasst, bei dem ausgehend von der Randfläche R des Blockstücks S angrenzend an oder nahe der ersten Fläche cx ein Einstich N (siehe die Fig. 12 und 16) erzeugt wird, der beim weiteren Abblocken (d.2) als Solltrennstelle zwischen Brillenlinse L und Blockstück S dient.
  • Gemäß Fig. 8 kann der Hauptschritt (c) des Behandelns des geblockten Linsenrohlings in an sich bekannter Weise die folgenden Unterschritte umfassen: (c.1) Generieren, d.h. bei Linsenrohlingen aus Kunststoff in der Regel Fräsen und Drehen zum Erzeugen der gewünschten Makrogeometrie nach Rezept an der zweiten Fläche cc des Linsenrohlings und danach Polieren für den Erhalt der gewünschten Mikrogeometrie an der zweiten Fläche cc des Linsenrohlings; (c.2) Reinigen des an der zweiten Fläche cc spanend fertigbearbeiteten, geblockten Linsenrohlings; (c.3) Beschichten an der zweiten Fläche cc des geblockten Linsenrohlings, nämlich Schleuder- oder Tauchlackieren zur Ausbildung insbesondere einer Hartschicht und Beschichtungsunterschritte unter Vakuum zum Erzeugen der gewünschten AR- und Schutzschichten; sowie (c.4) Bearbeitung des Rands E des geblockten Linsenrohlings zur Einpassung in ein zugeordnetes Brillengestell. Diese Unterschritte des Hauptschritts (c) des Behandelns des geblockten Linsenrohlings sind dem Fachmann ebenso geläufig wie der Hauptschritt (b) des Blockens, so dass diesbezügliche, weitere Erläuterungen an dieser Stelle entbehrlich erscheinen. Nähere Informationen zu einem solchen Verfahren zur Herstellung von Brillenlinsen L sind außerdem der Druckschrift EP 2 093 018 A1 zu entnehmen, auf die an dieser Stelle zu Verfahrenseinzelheiten ebenso wie zu Details eines geeigneten, insbesondere zerspanbaren Blockstücks S ausdrücklich Bezug genommen wird. Die Fig. 9 bis 12 einerseits und die Fig. 13 bis 16 andererseits veranschaulichen nun zwei verschiedene Verfahrensvarianten, für welche die zum Einsatz kommende Abblockeinrichtung 20 ein stift- oder scheibenförmiges, spanabhebendes Werkzeug - hier der Fingerfräser 106 (siehe die Fig. 1, 4 bzw. 9 bis 12) bzw. ein Scheibenfräser 116 (Fig. 13 bis 16) oder Sägeblatt, der/das an einem Ende eines Randbearbeitungswerkzeugs W, genauer dessen Schaft montiert sein kann - umfasst. Das jeweilige Werkzeug 106 bzw. 116 wird im Spannfutter 90 der Werkzeugspindel 88 gespannt und sodann mittels der Werkzeugspindel 88 um die Werkzeug-Drehachse C drehend angetrieben, um die für eine Zerspanung erforderliche Relativgeschwindigkeit zwischen Werkzeug und Werkstück zu erzeugen. Hierbei ist das jeweilige Werkzeug stirnseitig (Fingerfräser 106) bzw. umfangsseitig (Scheibenfräser 116) derart schmal ausgebildet, dass es das an der Aufnahmeeinrichtung 12 gehaltene Blockstück S mit daran geblockter, randbearbeiteter Linse L ausgehend von der Randfläche R des Blockstücks S nahe der Linse L zu zerspanen vermag, d.h. spanend in das Blockstück S eintaucht, ohne dabei die Linse L oder die Aufnahmeeinrichtung 12 zu berühren (vgl. insbesondere die Fig. 12 und 16).
  • In den hier veranschaulichten Verfahrensvarianten werden ferner Blockstück S und Linse L drehend um die Werkstück-Drehachse A angetrieben, um den Einstich N am Blockstück S umlaufend zu erzeugen. Darüber hinaus erfolgt hier in beiden Fällen eine derartige Bewegung des jeweiligen Werkzeugs 106 bzw. 116 relativ zum Blockstück S, dass es einer Krümmung der ersten Fläche cx der behandelten Brillenlinse L im Wesentlichen folgt. Dies wird bei der Verfahrensvariante gemäß den Fig. 9 bis 12 durch eine koordinierte Bewegung in den Achsen B, X und Z erzielt, bei der Verfahrensvariante gemäß den Fig. 13 bis 16 hingegen durch eine koordinierte Bewegung in den Achsen X und Z. Je nach Geometrie der Blockfläche F des Blockstücks S bzw. der ersten Fläche cx der Linse L muss bei Erzeugung des Einstichs N also eine radiale und ggf. eine axiale Bewegung des spanabhebenden Werkzeugs 106 bzw. 116 relativ zum Blockstück S erfolgen.
  • Den Fig. 9 und 12 einerseits und den Fig. 14 und 16 andererseits ist des Weiteren zu entnehmen, dass die behandelte Brillenlinse L sich vor dem Abblocken (d) über eine erste, größere Abstützfläche Q1 und nach Erzeugung des Einstichs N über eine zweite, kleinere Abstützfläche Q2 auf dem Blockstück S, genauer dessen Blockfläche F (soweit noch verblieben) abstützt, wobei ein Flächenverhältnis von erster zu zweiter Abstützfläche Q1/Q2 - je nach Umfangskontur der Linse L - zwischen 1,5 und 100 betragen kann. In den dargestellten Ausführungsbeispielen beträgt das Flächenverhältnis Q1/Q2 bei der kreisrunden Umfangskontur der Linse L gemäß den Fig. 9 bis 12 ca. 3,2 und bei der ovalen Umfangskontur der Linse L gemäß den Fig. 13 bis 16 ca. 1,5.
  • An den in den Fig. 9 bis 12 bzw. 13 bis 16 illustrierten Einstech-Unterschritt (d.1) schließt sich ein letzter Schritt (d.2) des Abblockens (d) an (vgl. Fig. 8), bei dem die behandelte Brillenlinse L mit mechanischer Kraft von dem Blockstück S abgezogen wird, wobei der Einstich N die Solltrennstelle zwischen Linse L und Blockstück S definiert. Das Abziehen der Linse L vom Blockstück S kann hierbei entweder gefühlvoll von Hand geschehen oder mit einem ggf. vorgesehenen Ladesystem oder aber - bei geeigneter Auslegung - mit der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Werkstückhalteeinheit 98 im Arbeitsraum 14 der Randbearbeitungsvorrichtung 10. Sofern das Blockmaterial M oder ein Rest hiervon dabei noch auf der ersten Fläche cx der Linse L verbleibt, ist es/er schließlich noch von Hand von der Linse L abzuziehen.
  • Wenngleich oben das Abblocken unter Zuhilfenahme eines radialen Einstichs N als Solltrennstelle zwischen Linse L und Blockstück S im Zusammenhang mit einem Verfahren zur Herstellung von Brillenlinsen L beschrieben wurde, bei dem der Linsenrohling während der verschiedenen Flächen- und Randbearbeitungs- bzw. -behandlungsschritte auf ein und demselben Blockstück S verbleibt, kann das beschriebene Abblocken natürlich ebenso in anderen Brillenlinsen-Herstellverfahren zum Einsatz kommen, z.B. in solchen, bei denen erst die Flächenbearbeitung auf einem Blockstück und später - vor oder nach etwaigen Beschichtungsschritten - die Randbearbeitung auf einem anderen Blockstück erfolgt.
  • Eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Rands eines Rohlings für eine Linse, insbesondere Brillenlinse, umfasst eine Aufnahmeeinrichtung zum Halten des auf einem Blockstück geblockten Linsenrohlings in einem Arbeitsraum der Randbearbeitungsvorrichtung, eine Bearbeitungseinrichtung, mittels der ein Werkzeug für die Bearbeitung des Rands antreibbar ist, und eine Bewegungseinrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen Linsenrohling und Werkzeug während der Bearbeitung des Rands in dem Arbeitsraum. Zur Vereinfachung und Verbesserung des Handlings im Zusammenhang mit dem Abblocken der behandelten, insbesondere am Rand bearbeiteten Linse weist die Randbearbeitungsvorrichtung eine Abblockeinrichtung auf, mittels der die Linse im Arbeitsraum vom Blockstück abblockbar ist. Außerdem wird ein Herstellverfahren für Brillenlinsen vorgeschlagen, dessen Abblock-Hauptschritt einen Einstech-Unterschritt umfasst, bei dem ausgehend von der Randfläche des Blockstücks angrenzend an oder nahe einer ersten Fläche der Linse ein Einstich erzeugt wird, der beim weiteren Abblocken als Solltrennstelle zwischen Brillenlinse und Blockstück dient.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 10
    Randbearbeitungsvorrichtung
    12
    Aufnahmeeinrichtung
    14
    Arbeitsraum
    16
    Bearbeitungseinrichtung
    18
    Bewegungseinrichtung
    20
    Abblockeinrichtung
    22
    Maschinenbett
    24
    Oberseite
    26
    Frontseite
    28
    X-Schlitten
    30
    Y-Schlitten
    32
    Z-Schlitten
    34
    Schwenkantriebseinheit
    36
    Schwenkantrieb
    38
    Schwenkkopf
    40
    Werkstückspindel
    42
    Spannzange
    44, 44'
    Führungsschiene
    46, 46'
    Führungswagen
    48, 48'
    Endanschlag
    50
    Servomotor
    52
    Zahnriementrieb
    54, 54'
    Lagerbock
    56
    Gewindespindel
    58, 58'
    Führungsschiene
    60, 60'
    Führungswagen
    62
    Servomotor
    64
    Zahnriementrieb
    66
    Lagerauge
    68
    Gewindespindel
    70
    Gewindemutter
    72
    Anschlag
    73
    Anschlag
    74
    Anschlag
    76, 76'
    Führungsschiene
    78
    Servomotor
    80
    Zahnriementrieb
    82
    Gewindemutter
    84
    Gewindespindel
    86
    Anschlagmutter
    88
    Werkzeugspindel
    90
    Werkzeugaufnahme / Spannfutter
    91
    Spindelwelle
    92
    Werkzeugmagazin
    94
    Klappe
    96
    Klemmhalter
    98
    Werkstückhalteeinheit
    100
    Zylinderanordnung
    102
    Haltearm
    104
    Sauger
    106
    Fingerfräser
    108
    Düsenbaugruppe
    110
    Schlauchanschluss
    112
    Schlauch
    114
    Drehdurchführung
    116
    Scheibenfräser
    A
    Werkstück-Drehachse (winkellagegeregelt)
    B
    Schwenkachse Werkzeug (winkellagegeregelt)
    C
    Werkzeug-Drehachse (drehzahlgesteuert)
    cc
    zweite optisch wirksame Fläche am Brillenglas
    cx
    erste optisch wirksame Fläche am Brillenglas
    D
    Düse
    E
    Rand der Linse
    F
    Blockfläche
    L
    Linse, insbesondere Brillenlinse
    M
    Blockmaterial
    N
    Einstich
    P
    Druckmittelquelle
    Q1, Q2
    Abstützfläche
    R
    Randfläche
    S
    Blockstück
    W
    Randbearbeitungswerkzeug
    X
    Linearachse X-Schlitten (lagegeregelt)
    X
    Breitenrichtung
    Y
    Linearachse Y-Schlitten (lagegeregelt)
    Y
    Längenrichtung
    Z
    Linearachsen Z-Schlitten (lagegeregelt)
    Z
    Höhenrichtung

Claims (9)

  1. Vorrichtung (10) zur Bearbeitung eines Rands (E) eines Rohlings für eine Linse (L), insbesondere eine Brillenlinse, mit
    einer Aufnahmeeinrichtung (12) zum Halten des auf einem Blockstück (S) geblockten Linsenrohlings in einem Arbeitsraum (14) der Randbearbeitungsvorrichtung (10),
    einer Bearbeitungseinrichtung (16), mittels der ein Werkzeug (W) für die Bearbeitung des Rands (E) antreibbar ist, und
    einer Bewegungseinrichtung (18) zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem Linsenrohling und dem Werkzeug (W) während der Bearbeitung des Rands (E) in dem Arbeitsraum (14) der Randbearbeitungsvorrichtung (10) und einer Abblockeinrichtung (20), mittels der die randbearbeitete Linse (L) im Arbeitsraum (14) vom Blockstück (S) abblockbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Abblockeinrichtung (20) ein stift- oder scheibenförmiges, spanabhebendes Werkzeug (106, 116) umfasst, das stirn-oder umfangsseitig derart schmal ausgebildet ist, dass es das an der Aufnahmeeinrichtung (12) gehaltene Blockstück (S) mit daran geblockter, randbearbeiteter Linse (L) ausgehend von einer Randfläche (R) des Blockstücks (S) nahe der Linse (L) zu zerspanen vermag, ohne die Linse (L) oder die Aufnahmeeinrichtung (12) zu berühren.
  2. Randbearbeitungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein trennwirksamer Teil der Abblockeinrichtung (20) mittels der Bewegungseinrichtung (18) der Randbearbeitungsvorrichtung (10) bezüglich der Randfläche (R) des an der Aufnahmeeinrichtung (12) gehaltenen Blockstücks (S) positionierbar ist.
  3. Randbearbeitungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (12) dazu angepasst ist, den auf dem Blockstück (S) geblockten Linsenrohling um eine Werkstück-Drehachse (A) zu drehen.
  4. Randbearbeitungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinrichtung (16) der Randbearbeitungsvorrichtung (10) eine Werkzeugspindel (88) mit einer Werkzeugaufnahme (90) aufweist, wobei das in der Werkzeugaufnahme (90) aufgenommene spanabhebende Werkzeug (106, 116) der Abblockeinrichtung (20) mittels der Werkzeugspindel (88) um eine Werkzeug-Drehachse (C) drehend antreibbar ist.
  5. Randbearbeitungsvorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem spanabhebenden Werkzeug um einen Fingerfräser (106) oder ein scheibenförmiges Schneidwerkzeug, wie einen Scheibenfräser (116) oder ein Sägeblatt handelt.
  6. Verfahren zur Herstellung von Brillenlinsen (L) unter Verwendung einer Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den folgenden, in der angegebenen Reihenfolge ablaufenden Hauptschritten:
    (a) Bereitstellen eines Linsenrohlings, der eine erste Fläche (cx), eine bezüglich der ersten Fläche (cx) entgegengesetzte, zweite Fläche (cc) und einen Rand (E) zwischen der ersten Fläche (cx) und der zweiten Fläche (cc) aufweist,
    (b) Blocken des Linsenrohlings auf ein Blockstück (S), wobei die erste Fläche (cx) des Linsenrohlings einer Blockfläche (F) des Blockstücks (S) zugewandt ist, an die sich eine Randfläche (R) des Blockstücks (S) anschließt,
    (c) Behandeln des geblockten Linsenrohlings an der zweiten Fläche (cc) und/oder dem Rand (E), wobei das Behandeln wenigstens ein Bearbeiten der zweiten Fläche (cc) zur Erzeugung einer Geometrie gemäß einem Rezept und/oder ein Bearbeiten des Rands (E) zur Erzeugung einer Randgeometrie umfasst, die ein Einsetzen der behandelten Brillenlinse (L) in ein Gestell oder eine Linsenhalterung gestattet, und
    (d) Abblocken der behandelten Brillenlinse (L) von dem Blockstück (S),
    dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptschritt (d) des Abblockens der behandelten Brillenlinse (L) von dem Blockstück (S) einen Einstech-Unterschritt (d.1) umfasst, bei dem ausgehend von der Randfläche (R) des Blockstücks (S) angrenzend an oder nahe der ersten Fläche (cx) ein Einstich (N) erzeugt wird, der beim weiteren Abblocken als Solltrennstelle zwischen Brillenlinse (L) und Blockstück (S) dient, wobei der Einstich (N) mittels des stift- oder scheibenförmigen, spanabhebenden Werkzeugs (106, 116) erzeugt wird, welches in das Blockstück (S) spanend eintaucht.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das spanabhebende Werkzeug (106, 116) bei Erzeugung des Einstichs (N) relativ zum Blockstück (S) radial und ggf. derart axial bewegt wird, dass es einer Krümmung der ersten Fläche (cx) der behandelten Brillenlinse (L) im Wesentlichen folgt.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die behandelte Brillenlinse (L) sich vor dem Abblocken (d) über eine erste, größere Abstützfläche (Q1) und nach Erzeugung des Einstichs (N) über eine zweite, kleinere Abstützfläche (Q2) auf dem Blockstück (S) abstützt, wobei ein Flächenverhältnis von erster zu zweiter Abstützfläche (Q1, Q2) zwischen 1,5 und 100 beträgt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Einstech-Unterschritt (d.1) ein letzter Schritt (d.2) des Abblockens (d) anschließt, bei dem die behandelte Brillenlinse (L) mit mechanischer Kraft von dem Blockstück (S) abgezogen wird.
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