EP3418000B1 - Werkzeugaufnahme und vorrichtung zum polieren von linsen - Google Patents

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EP3418000B1
EP3418000B1 EP17020464.8A EP17020464A EP3418000B1 EP 3418000 B1 EP3418000 B1 EP 3418000B1 EP 17020464 A EP17020464 A EP 17020464A EP 3418000 B1 EP3418000 B1 EP 3418000B1
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EP
European Patent Office
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tool
holding fixture
tool holder
tool holding
drive
Prior art date
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Active
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EP17020464.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP3418000A1 (de
Inventor
Gunter Schneider
Klaus Hofmann
Helwig Buchenauer
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.)
Schneider GmbH and Co KG
Original Assignee
Schneider GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Schneider GmbH and Co KG filed Critical Schneider GmbH and Co KG
Priority to US16/011,722 priority Critical patent/US11318578B2/en
Priority to CN201810630144.3A priority patent/CN109129106B/zh
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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
    • B24B45/00—Means for securing grinding wheels on rotary arbors
    • B24B45/006—Quick mount and release means for disc-like wheels, e.g. on power tools
    • 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
    • B24B13/01—Specific tools, e.g. bowl-like; Production, dressing or fastening of these tools
    • B24B13/012—Specific tools, e.g. bowl-like; Production, dressing or fastening of these tools conformable in shape to the optical surface, e.g. by fluid pressure acting on an elastic membrane
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a tool holder according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 10, each for polishing optical workpieces, in particular lenses or spectacle lenses.
  • the DE 10 2004 062 319 B3 and the DE 10 2014 015 052 A1 each disclose a device for polishing optical workpieces, in particular lenses, using a rotatable tool.
  • the device has a tool drive and a tool holder.
  • the tool holder has a tool holder that is tiltably mounted via a ball head.
  • the tool holder holds the exchangeable polishing tool.
  • the tool holder has a bellows assigned to the tool holder, which follows an axial infeed of the tool holder. Changing the bellows and ball head bearings when they are worn is difficult due to the often limited space in the work area.
  • the EP 1 473 116 A1 discloses a receptacle for a membrane for fine machining of optically effective surfaces on spectacle lenses.
  • the receptacle has a base body that can be detachably attached to a tool spindle of a processing machine.
  • the membrane is attached to the base body in a tiltable manner via an adjoining bellows.
  • the membrane can only be replaced together with the bellows.
  • the bellows is held on the base body via a screwed retaining ring, so replacing it is time-consuming.
  • the bellows is subjected to a pressure medium.
  • the EP 1 698 432 A2 discloses a similar recording for the fine machining of optically effective surfaces on spectacle lenses.
  • the receptacle has a tiltable receptacle section onto which a polishing plate can be placed. By supplying a pressure medium, the receiving section and the polishing plate can be moved axially.
  • the polishing plate is held non-rotatably by the receiving section and is held axially between the receiving section and the surface to be processed only by the infeed.
  • the present invention is based on the object of specifying a tool holder for a tool drive for polishing optical workpieces and a device for polishing optical workpieces, with a very simple one Attaching and changing the tool holder is made possible, especially when there is limited space for movement or directly in a work area.
  • the tool holder is designed for magnetic coupling with or magnetic mounting on an axially adjustable actuating element of the tool drive. This allows for very simple and quick assembly and disassembly, particularly without tools.
  • the tool holder or a tool holder or bearing part of the tool holder or a bearing part of the tool holder is magnetically coupled or held with the adjusting element - preferably in the axial direction.
  • the tool holder is attached or attachable to the tool drive in an interchangeable manner by means of a quick connection or has the tool holder for attachment to the tool drive in a tool-releasable manner, forming one or more quick connections. This allows for very simple and quick assembly and disassembly, particularly without tools.
  • the tool is placed axially onto the tool holder or its tool holder and removed axially from it for changing. This enables very easy assembly and disassembly or changing of the tool.
  • the magnetic coupling of the tool holder to the tool drive and/or the axial holding force of the quick connection is greater than the axial force for releasing the tool from the tool holder, in particular by more than 50%, particularly preferably by more than 100%.
  • the tool holder or an assembly formed therefrom has one, several or all wear parts that are normally replaced for maintenance or servicing in a tool drive or in a device for polishing optical workpieces with the tool drive and the replaceable tool holder.
  • a wearing part in the proposed sense is in particular a tilting bearing of a tool holder, such as the tool holder and a bearing part that holds the tool holder in a tiltable manner, and/or a bellows. In the event of wear, this enables a very simple and quick change or replacement, particularly without tools.
  • the tool holder is designed in particular as a pre-assembled assembly with a tiltable tool holder and a bearing part that holds the tool holder in a tiltable manner. This allows for very simple and quick assembly and disassembly, particularly without tools.
  • the tool holder comprises the tiltable tool holder and preferably the bearing part which holds the tool holder in a tiltable manner and optionally a bellows assigned to the tool holder and/or a connecting part in particular for fastening the bellows to the tool drive and thus in particular forms a pre-assembled assembly.
  • Fig. 1 shows a side view of a proposed device 1 for polishing an optical workpiece, not shown, in particular a lens, such as a spectacle lens, a mirror or the like, particularly preferably made of plastic or glass, by means of a rotatable tool 2.
  • the device 1 is also referred to as a polishing spindle .
  • the device 1 has a tool drive 3 and a tool holder 4.
  • the tool 2 is detachably attached or attachable to the tool holder 4.
  • the tool 2 is plugged axially onto the tool holder 4 or can be detached from the tool holder 4 by axially pulling it off.
  • the tool holder 4 is preferably designed as a pre-assembled assembly, which can be changed very easily and/or quickly and, in particular, without tools.
  • the tool drive 3 preferably has a rotatable head 5, to which the tool holder 4 is attached or can be attached.
  • the tool drive 3 preferably has a housing 6 and a shaft 7 rotatably mounted therein.
  • the shaft 7, which is preferably designed in several parts, is coupled in a rotationally fixed manner to the head 5 and, in the example shown, preferably has a pulley 8 or another drive element for rotating drive.
  • a drive motor it is also possible for a drive motor to be integrated, for example, into the tool drive 3 or coupled to the shaft 7 in some other way.
  • the head 5 and thus the tool holder 4 are preferably axially adjustable.
  • the shaft 7 together with the head 5 is preferably axially adjustable relative to the housing 6. This serves in particular for a first or rough delivery of the tool 2 to a workpiece to be machined (not shown).
  • Fig. 2 shows the device 1 in a schematic longitudinal section.
  • the tool drive 3 has an actuating element 9 and in particular an associated actuating drive 10.
  • the actuating element 9 is axially movable, in particular axially relative and/or very easily to the shaft 7 or the head 5, in particular by means of the actuating drive 10.
  • the axial adjustability of the adjusting element 9 serves in particular for axial prestressing or continuous contact of the tool 2 on the workpiece to be machined.
  • the actuating element 9 is in the in Fig. 2 shown extended position biased or advanced, particularly preferably by the actuator 10 or in some other way.
  • the actuating element 9 is moved or biased by pneumatic loading of the actuating drive 10 into the extended position or axially forward or (further) beyond the head 5 or towards the workpiece.
  • the tool 2, the tool holder 4, the head 5, the shaft 7 and/or the pulley 8 and possibly the adjusting element 9 can be rotated about the longitudinal axis or rotation axis R.
  • the rotation about this axis R takes place during machining by the rotary drive, not shown, which here acts on the pulley 8.
  • the adjusting element 9 preferably rotates together with the shaft 7 or the head 5.
  • the adjusting element 9 is rotatable relative to the head 5 or to the shaft 7 and/or does not serve to transmit a torque to the tool 2.
  • Fig. 3 shows a partial enlargement of Fig. 2 the front or tool-side area of the device 1, now without the tool 2.
  • the tool holder 4 has a preferably tiltable tool holder 11 for holding the exchangeable tool 2.
  • the tool holder 4 preferably has a bearing part 12 which holds the tool holder 11 in a tiltable manner.
  • the bearing part 12 preferably holds a particularly spherical bearing head or section 13 on which a bearing element 14, which carries the tool holder 11, sits in a tiltable manner.
  • This kind of Bearing does not transmit torque.
  • other constructive solutions are also possible here.
  • the tool holder 11 is preferably mounted in the manner of a ball head bearing on the bearing part 12 or can be tilted relative to it.
  • the tool holder 4 or the tool holder 11 or the bearing part 12 is magnetically coupled to the adjusting element 9 or held thereon - in particular axially.
  • the adjusting element 9 preferably has a holding part 15 at its free end for holding the bearing part 12.
  • the bearing part 12 can be attached or pushed onto the holding part 15.
  • the holding part 15 is preferably permanently or firmly connected to the adjusting element 9.
  • the tool drive 3 or its actuating element 9 or its holding part 15 preferably has a magnet 16 or alternatively a magnetizable material, and the tool holder 4 or the tool holder 11 or the bearing part 12 then has Correspondingly, a holding element 17 made of a magnetizable material or a magnet.
  • the magnet 16 is designed as a permanent magnet and is preferably integrated or cast or glued into the holding part 15.
  • other constructive solutions are also possible.
  • the holding element 17 is preferably integrated, inserted, glued or pressed into the bearing part 12.
  • the magnet 16 and the holding element 17 can also be interchanged with one another, i.e. the magnet 16 can be arranged on the bearing part 12 and, conversely, the holding element 17 can be arranged on the holding part 15.
  • the magnet 16 and the holding element 17 interacting with it are arranged on end faces that face one another in the assembled state, here of the holding part 15 and the bearing part 12, and/or come to rest on one another in the assembled state. This is conducive to a strong magnetic coupling or large magnetic holding force.
  • the magnetic coupling or holding force is preferably more than 10 N, in particular more than 20 N, particularly preferably more than 30 N and/or less than 150 N, preferably less than 100 N, in particular less than 80 N.
  • the magnetic coupling or holder only acts in the axial direction. Alternatively or additionally, this can also act radially, for example in the manner of a ring magnet.
  • the bearing part 12 can be pushed onto the adjusting element 9 or the holding part 15 or can be connected to it in some other way, in particular in such a way that the bearing part 12 is guided or held radially. In the example shown, this is facilitated or made possible by the preferably cap-like or cup-like design and/or, for example, by providing holding arms distributed radially over the circumference.
  • the tool holder 4 preferably has a bellows 18 and/or a connecting part 19.
  • the bellows 18 is in particular assigned to the tool holder 11 and is preferably attached to the tool holder 11 with its tool-side end and optionally secured thereto with a fastening element (not shown), such as a ring, a clamp or the like.
  • the bellows 18 With its other end remote from the tool, the bellows 18 is preferably held or fastened to the tool drive 3 or head 5 or connecting part 19. In the example shown, the bellows 18 is preferably attached, secured or held on the connecting part 19 by means of a securing element 20.
  • the connecting part 19 is preferably attached or attachable in a rotationally fixed manner to the tool drive 3 or head 5 or to the shaft 7.
  • the bellows 18 preferably serves to transmit the torque or rotation from the tool drive 3 or from the shaft 7 or from the head 5 to the tool holder 11 and thus ultimately to the tool 2 rotating during polishing.
  • the actuating element 9 could also transmit a torque to the tool holder 11.
  • the bellows 18 can follow or bridge the axial delivery of the actuating element 9 and thus of the tool holder 11 relative to the tool drive 3 or head 5 or to the shaft 7 and / or serves as protection - in particular the tiltable storage of the tool holder 11 and / or the axially displaceable mounting of the adjusting element 9 - from contamination or other influences.
  • the tool holder 4 or assembly preferably has one, several or all wearing parts, such as the tilt bearing or the tool holder 11, the bearing part 12, the bearing head 13 and/or the bearing element 14, and/or such as the bellows 18 and/or other bearing elements , in particular all wearing parts of the device 1 or polishing spindle that are usually replaced during maintenance or servicing. This allows a very simple change or replacement, especially during maintenance or servicing.
  • Fig. 4 shows in one Fig. 3
  • Corresponding section shows the tool holder 4 or the tool holder 11 or the adjusting element 9 in an axially retracted or retracted state. In this state, the bellows 18 is axially compressed and/or the tool holder 11 is secured or supported or blocked against tilting.
  • the connecting part 19 preferably has a support section 19A, which extends in particular axially in the direction of the tool holder 11 and/or surrounds the adjusting element 9 or bearing part 12, in particular with its axial free end, which can optionally be provided with a contact section 19B can, in the retracted state, be able to rest against the side of the tool holder 11 and / or bearing element 14 facing away from the tool 2 and thereby secure or block the tool holder 11 against tilting in the retracted state, as in Fig. 4 indicated.
  • a support section 19A which extends in particular axially in the direction of the tool holder 11 and/or surrounds the adjusting element 9 or bearing part 12, in particular with its axial free end, which can optionally be provided with a contact section 19B can, in the retracted state, be able to rest against the side of the tool holder 11 and / or bearing element 14 facing away from the tool 2 and thereby secure or block the tool holder 11 against tilting in the retracted state, as in Fig
  • the tool change preferably takes place in the retracted state. This can be done in particular automatically by axially removing a used tool 2 and then replacing a new, different or unused tool 2.
  • the tool 2 is snapped or plugged onto the tool holder 11 and/or connected to the tool holder 11 in a rotationally fixed manner.
  • the connecting part 19 preferably has a particularly flange-like holding section 19C, which serves to attach or rest on the tool drive 3 or head 5.
  • the tool holder 4 or the connecting part 19 or the holding section 19C is connected or can be connected or coupled in a rotationally fixed manner to the tool drive 3 or head 5 in order to achieve the desired torque transmission to the tool holder 11 or the tool 2, here via the connecting part 19 and the bellows 18 on the tool holder 11.
  • the connecting part 19 is preferably formed in one piece and/or made of plastic.
  • the device 1 or the tool drive 3 or the tool holder 4 preferably has at least one quick connection 21 for attaching the tool holder 4 to the tool drive 3, in particular without tools.
  • the tool holder 4 or the connecting part 19 is attached or can be attached to the head 5 via at least one quick connection 21.
  • several quick connections 21 are provided here, which are distributed over the circumference, in particular of the holding section 19C, as shown in the perspective view Fig. 5 indicated, which shows the tool-side end of the device 1 with the tool 2 and the tool holder 4.
  • quick connection 21 The preferred structure of a quick connection 21 will be discussed in more detail below.
  • all quick connections 21 are constructed or implemented in the same way, but they can also be designed differently.
  • Quad connection here is preferably understood to mean a connection between two parts, in particular between the tool drive 3 on the one hand and the tool holder 4 on the other, which can be released in particular without tools and which provides sufficient support or support for normal operation, i.e. for polishing. Fastening effected.
  • one or more quick connecting elements are preferably arranged or formed on the tool drive 3 and/or on the tool holder 4, in particular When the quick connection 21 is established, they are in contact with one another, preferably mechanically or magnetically, and/or engage with one another.
  • At least one spring arm 22 is arranged or formed as a quick-connecting element on the tool holder 4 or on the connecting part 19 or holding section 19C.
  • several spring arms 22 are preferably provided, which here protrude into a recess 23, in particular from opposite sides, in particular in the form of two pairs of opposite sides, as in Fig. 7 indicated, which only shows a section of the holding section 19C of the tool holder 4.
  • At least one connecting section 24 is preferably arranged or formed as a quick-connecting element on the tool drive 3 or head 5.
  • the connecting section 24 is here preferably spherical and/or undercut in the axial direction.
  • the connecting section 24 is screwed or screwed into the head 5 by means of a carrier or attached to it in some other way.
  • the connecting section 24 is gripped behind by one or more spring arms 22 and/or held in the recess 23, as in Fig. 5 and 6 indicated.
  • Fig. 6 shows a section along line VI-VI of Fig. 5 to illustrate the engagement or rear grip when the quick connection 21 is made, so that the quick connection 21 in particular holds or fixes the tool holder 4 in the axial direction on the tool drive 3.
  • the quick-connecting elements or spring arms 22 on the receiving side are preferably integrally formed, in particular on the connecting part 19 or its holding section 19C, or are formed in one piece with it.
  • other constructive solutions are also possible.
  • the spring arms 22 preferably run at least essentially in the tangential direction and/or in pairs parallel and/or oppositely, in particular so that the counter element or the connecting section 24 is preferably held or centered centrally between the free ends of the spring arms 22 when the quick connection 21 is established becomes.
  • the quick connection 21 is preferably designed in such a way that the parts to be connected, here the tool drive 3, are mutually centered relative to the tool holder 4 or the connecting part 19 relative to the head 5.
  • the spring arms 22 can each be, preferably elastically or resiliently or laterally, in particular to enable the connecting section 24 to move into or out of the recess 23 when a corresponding force is applied - here acting in the axial direction.
  • the force for releasing the quick connection 21 or all quick connections 21 and/or for establishing the quick connection 21 or all quick connections 21 is preferably greater, in particular by more than 50% or 100%, than the magnetic coupling or holding force and/or is preferably more than 50 N, in particular more than 20 N, particularly preferably more than 80 N.
  • the quick connection 21 is characterized in particular by the fact that tool-free production and release or a latching or snap connection is realized.
  • a magnetic connection is also possible.
  • the magnetic coupling or holding of the tool holder 11 or bearing part 12 on the tool drive 3 or actuating element 9 or holding part 15 can also be viewed or understood as a quick connection 21 in the sense mentioned or also as a second or additional quick connection 21.
  • the proposed device 1 then has two different quick connections 21 and/or the tool holder 4 is designed to produce two different quick connections 21.
  • the different or all connections 21 or all quick connections 21 can be made and/or released at the same time.
  • the various quick-connecting elements can also be interchanged and/or replaced or supplemented by other types of elements.
  • the spring arms 22 can also be arranged on the tool drive 3 or head 5 and the connecting sections 24 on the tool holder 4 or on the connecting part 19.
  • a magnetic holder or coupling can also be provided as a quick connection 21 between the head 5 and the tool holder 4 or the connecting part 19.
  • the tool drive 3 or head 5 or the shaft 7 preferably has a centering section 25 for centering the tool holder 4 or the connecting part 19.
  • the centering section 25 preferably engages axially in the holding section 19C or support section 19A or the connecting part 19.
  • other constructive solutions are also possible.
  • the quick connections 21 preferably serve not only for axial fastening or holding of the tool holder 4, but in particular also for a rotation-proof coupling. However, it is also possible to separate the rotary coupling and to design or use the quick connections 21 only for axial mounting or fastening, i.e. to implement the rotary coupling independently.
  • the force of the magnetic coupling of the tool holder 11 or bearing part 12 with the tool drive 3 and/or the axial holding force of the quick connection(s) 21 is greater than the axial force for releasing the tool 2 from the tool holder 11, in particular by more than 50 %, particularly preferably more than 100%. This ensures secure fastening or holding, even if the tools 2 are removed, particularly axially removed or changed in a particularly automated manner.
  • the tool holder 4 as an assembly, preferably comprises the tool holder 11, the bearing part 12, the bearing head 13, the bearing element 14, the bellows 18, the connecting part 19, the securing element 20 and/or one or more quick-connecting elements, such as the holding element 17 and/or spring arms 22.
  • the bearing head 13 is preferably made of metal and the bearing element 14 is preferably made of plastic, so that a preferably lubricant-free tilting bearing is realized.
  • a tilting bearing is subject to a certain amount of wear, as is the bellows 18, so that after appropriate use or if a change or replacement is necessary after appropriate wear. This is possible very simply, quickly and, in particular, without tools, due to the proposed design of the tool holder 4 as an assembly and/or the proposed fastening by means of one or more quick connections 21 or by the magnetic coupling or holder.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugaufnahme gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10, jeweils zum Polieren von optischen Werkstücken, insbesondere Linsen bzw. Brillengläsern.
  • Die DE 10 2004 062 319 B3 und die DE 10 2014 015 052 A1 offenbaren jeweils eine Vorrichtung zum Polieren von optischen Werkstücken, insbesondere Linsen, mittels eines rotierbaren Werkzeugs. Die Vorrichtung weist einen Werkzeugantrieb und eine Werkzeugaufnahme auf. Die Werkzeugaufnahme weist einen über ein Kugelkopf kippbar gelagerten Werkzeughalter auf. Der Werkzeughalter hält das wechselbare Polierwerkzeug. Weiter weist die Werkzeugaufnahme einen dem Werkzeughalter zugeordneten Balg auf, der einer axialen Zustellung des Werkzeughalters folgt. Ein Wechseln des Balgs und der Kugelkopflagerung bei Verschleiß ist aufgrund der oft engen Platzverhältnisse im Arbeitsraum schwierig.
  • Die EP 1 473 116 A1 offenbart eine Aufnahme für eine Membran zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an Brillengläsern. Die Aufnahme weist einen Grundkörper auf, der an einer Werkzeugspindel einer Bearbeitungsmaschine lösbar anbringbar ist. Die Membran ist über einen sich anschließenden Faltenbalg verkippbar am Grundkörper befestigt. Die Membran ist nur zusammen mit dem Faltenbalg austauschbar. Der Faltenbalg wird über einen festgeschraubten Haltering am Grundkörper gehalten, so dass ein Auswechseln aufwendig ist. Um während der Bearbeitung der optisch wirksamen Fläche einen Bearbeitungsdruck aufzubringen wird der Faltenbalg mit einem Druckmittel beaufschlagt.
  • Die EP 1 698 432 A2 offenbart eine ähnliche Aufnahme zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an Brillengläsern. Die Aufnahme weist einen verkippbaren Aufnahmeabschnitt auf, auf den ein Polierteller aufgesetzt werden kann. Durch Zuführung eines Druckmittels können der Aufnahmeabschnitt und der Polierteller axial zugestellt werden. Der Polierteller ist drehfest vom Aufnahmeabschnitt gehalten und axial zwischen dem Aufnahmeabschnitt und der zu bearbeitenden Fläche nur durch die Zustellung gehalten.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugaufnahme für einen Werkzeugantrieb zum Polieren von optischen Werkstücken sowie eine Vorrichtung zum Polieren von optischen Werkstücken anzugeben, wobei ein sehr einfaches Befestigen und Wechseln der Werkzeugaufnahme, insbesondere auch bei beschränktem Bewegungsraum bzw. direkt in einem Arbeitsraum ermöglicht wird.
  • Die obige Aufgabe wird durch eine Werkzeugaufnahme gemäß Anspruch 1 oder eine Vorrichtung gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Werkzeugaufnahme weiaezur magnetischen Kopplung mit bzw. magnetischen Halterung an einem axial zustellbaren Stellelement des Werkzeugantriebs ausgebildet. Dies gestattet eine sehr einfache und schnelle, insbesondere werkzeuglose Montage und Demontage.
  • Insbesondere ist die Werkzeugaufnahme oder ein Werkzeughalter oder Lagerteil der Werkzeugaufnahme oder ein Lagerteil der Werkzeugaufnahme magnetisch mit dem Stellelement - vorzugsweise in axialer Richtung - gekoppelt oder gehalten. Dies gestattet eine sehr einfache Halterung, Positionierung, insbesondere in axialer Richtung. Vorzugsweise ist die Werkzeugaufnahme mittels einer Schnellverbindung am Werkzeugantrieb auswechselbar befestigt oder befestigbar bzw. weist die Werkzeugaufnahme zur werkzeuglosbaren Befestigung am Werkzeugantrieb unter Bildung einer oder mehrerer Schnellverbindungen auf. Dies gestattet eine sehr einfache und schnelle, insbesondere werkzeuglose Montage und Demontage.
  • Vorzugsweise wird das Werkzeug axial auf die Werkzeugaufnahme bzw. deren Werkzeughalter aufgesteckt und zum Wechseln axial davon abgezogen. Dies ermöglicht eine sehr einfache Montage und Demontage bzw. Wechseln des Werkzeugs.
  • Besonders bevorzugt ist die magnetische Kopplung des Werkzeughalters mit dem Werkzeugantrieb und/oder die axiale Haltekraft der Schnellverbindung größer als die axiale Kraft zum Lösen des Werkzeugs vom Werkzeughalter, insbesondere um mehr als 50 %, besonders bevorzugt um mehr als 100 %.
  • Vorzugsweise weist die Werkzeugaufnahme bzw. eine davon gebildete Baugruppe ein, mehrere oder alle Verschleißteile auf, die bei einem Werkzeugantrieb bzw. bei einer Vorrichtung zum Polieren von optischen Werkstücken mit dem Werkzeugantrieb und der auswechselbaren Werkzeugaufnahme normalerweise zur Wartung bzw. Instandhaltung ausgewechselt werden. Ein Verschleißteil im vorschlagsgemäßen Sinne ist insbesondere eine Kipplagerung eines Werkzeughalters, wie der Werkzeughalter und ein den Werkzeughalter verkippbar haltendes Lagerteil, und/oder ein Balg. So wird bei Verschleiß ein sehr einfacher und schneller, insbesondere werkzeugloser Wechsel bzw. Austausch ermöglicht.
  • Vorzugsweise ist die Werkzeugaufnahme insbesondere als vormontierte Baugruppe mit einem verkippbaren Werkzeughalter und einem den Werkzeughalter verkippbar haltenden Lagerteil ausgeführt. Dies gestattet eine sehr einfache und schnelle, insbesondere werkzeuglose Montage und Demontage.
  • Besonders bevorzugt umfasst die Werkzeugaufnahme den verkippbaren Werkzeughalter und vorzugsweise das den Werkzeughalter verkippbar haltende Lagerteil sowie optional einer dem Werkzeughalter zugeordneten Balg und/oder ein Verbindungsteil insbesondere zur Befestigung des Balgs am Werkzeugantrieb und bildet damit insbesondere eine vormontierte Baugruppe. So wird auf einfache und schnelle Weise ein Wechsel von Komponenten, die aufgrund von Verschleiß öfters gewechselt werden müssen, ermöglicht, da die Werkzeugaufnahme aufgrund der magnetischen Halterung bzw. Schnellverbindung sehr einfach und schnell und insbesondere werkzeuglos wechselbar ist.
  • Weitere Aspekte, Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine schematische Seitenansicht einer vorschlagsgemäßen Vorrichtung mit einem Werkzeug zum Polieren eines optischen Werkstücks in einem axial ausgefahrenen Zustand;
    Fig. 2
    einen schematischen Längsschnitt der Vorrichtung ohne Werkzeug;
    Fig. 3
    eine ausschnittsweise Vergrößerung von Fig. 2 im Bereich einer Werkzeugaufnahme;
    Fig. 4
    eine zu Fig. 3 korrespondierende ausschnittsweise Vergrößerung im Bereich der Werkzeugaufnahme, jedoch in einem axial eingefahrenen Zustand;
    Fig. 5
    eine perspektivische Schrägansicht der Vorrichtung mit Werkzeug im Bereich der Werkzeugaufnahme;
    Fig. 6
    einen schematischen Schnitt entlang Linie VI-VI von Fig. 5; und
    Fig. 7
    eine ausschnittsweise Draufsicht auf ein Verbindungsteil der Werkzeugaufnahme.
  • Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht eine vorschlagsgemäße Vorrichtung 1 zum Polieren eines nicht dargestellten optischen Werkstücks, insbesondere einer Linse, wie eines Brillenglases, eines Spiegels oder dergleichen, besonders bevorzugt aus Kunststoff oder Glas, mittels eines rotierbaren Werkzeugs 2. Die Vorrichtung 1 wird auch als Polierspindel bezeichnet.
  • Die Vorrichtung 1 weist einen Werkzeugantrieb 3 und eine Werkzeugaufnahme 4 auf.
  • Das Werkzeug 2 ist lösbar an der Werkzeugaufnahme 4 angebracht oder anbringbar. Insbesondere ist das Werkzeug 2 axial auf die Werkzeugaufnahme 4 aufgesteckt bzw. durch axiales Abziehen wieder von der Werkzeugaufnahme 4 lösbar.
  • Die Werkzeugaufnahme 4 ist vorzugsweise als vormontierte Baugruppe ausgeführt, die sehr leicht und bzw. schnell und insbesondere werkzeuglos wechselbar ist.
  • Der Werkzeugantrieb 3 weist vorzugsweise einen rotierbaren Kopf 5 auf, an dem die Werkzeugaufnahme 4 befestigt oder befestigbar ist.
  • Der Werkzeugantrieb 3 weist vorzugsweise ein Gehäuse 6 und eine darin drehbar gelagerte Welle 7 auf. Die vorzugsweise mehrteilig ausgebildete Welle 7 ist mit dem Kopf 5 drehfest gekoppelt und weist zum drehenden Antrieb beim Darstellungsbeispiel vorzugsweise eine Riemenscheibe 8 oder ein sonstiges Antriebselement auf. Jedoch ist es auch möglich, dass ein Antriebsmotor beispielsweise in den Werkzeugantrieb 3 integriert oder auf sonstige Weise mit der Welle 7 gekoppelt ist.
  • Der Kopf 5 und damit die Werkzeugaufnahme 4 sind vorzugsweise axial verstellbar. Hierzu ist beim Darstellungsbeispiel vorzugsweise die Welle 7 zusammen mit dem Kopf 5 axial relativ zum Gehäuse 6 verstellbar. Dies dient insbesondere einer ersten bzw. groben Zustellung des Werkzeugs 2 zu einem zu bearbeitenden (nicht dargestellten) Werkstück.
  • Fig. 2 zeigt die Vorrichtung 1 in einem schematischen Längsschnitt.
  • Der Werkzeugantrieb 3 weist ein Stellelement 9 und insbesondere einen zugeordneten Stellantrieb 10 auf.
  • Das Stellelement 9 ist insbesondere mittels des Stellantriebs 10 axial beweglich, insbesondere axial relativ und/oder sehr leicht zu der Welle 7 bzw. dem Kopf 5 verschieblich bzw. verstellbar.
  • Die axiale Verstellbarkeit des Stellelements 9 dient insbesondere einer axialen Vorspannung bzw. einer kontinuierlichen Anlage des Werkzeugs 2 am zu bearbeitenden Werkstück. Insbesondere wird das Stellelement 9 in die in Fig. 2 gezeigte ausgefahrene Stellung vorgespannt oder vorbewegt, besonders bevorzugt durch den Stellantrieb 10 oder auf sonstige Weise.
  • Besonders bevorzugt wird das Stellelement 9 durch pneumatische Beaufschlagung des Stellantriebs 10 in die ausgefahrene Position bzw. axial nach vorne oder (weiter) über den Kopf 5 hinaus bzw. zum Werkstück hin bewegt oder vorgespannt.
  • Das Werkzeug 2, die Werkzeugaufnahme 4, der Kopf 5, die Welle 7 und/oder die Riemenscheibe 8 und ggf. das Stellelement 9 sind um die Längsachse bzw. Rotationsachse R rotierbar. Das Rotieren um diese Achse R erfolgt bei der Bearbeitung durch den nicht dargestellten, hier auf die Riemenscheibe 8 wirkenden Drehantrieb.
  • Beim Darstellungsbeispiel rotiert das Stellelement 9 vorzugsweise zusammen mit der Welle 7 bzw. dem Kopf 5. Optional bzw. bevorzugt ist das Stellelement 9 relativ zu dem Kopf 5 bzw. zu der Welle 7 verdrehbar und/oder dient nicht der Übertragung eines Drehmoments auf das Werkzeug 2.
  • Fig. 3 zeigt in einer ausschnittsweisen Vergrößerung von Fig. 2 den vorderen bzw. werkzeugseitigen Bereich der Vorrichtung 1, jetzt ohne das Werkzeug 2.
  • Die Werkzeugaufnahme 4 weist einen vorzugsweise verkippbaren Werkzeughalter 11 zur Halterung des wechselbaren Werkzeugs 2 auf.
  • Weiter weist die Werkzeugaufnahme 4 vorzugsweise ein den Werkzeughalter 11 verkippbar haltendes Lagerteil 12 auf. Beim Darstellungsbeispiel hält das Lagerteil 12 vorzugsweise einen insbesondere kugelförmigen Lagerkopf oder -abschnitt 13 auf dem verkippbar ein Lagerelement 14 sitzt, das den Werkzeughalter 11 trägt. Diese Art der Lagerung überträgt keine Drehmomente. Jedoch sind hier auch andere konstruktive Lösungen möglich.
  • Vorzugsweise ist der Werkzeughalter 11 in der Art einer Kugelkopflagerung am Lagerteil 12 bzw. relativ zu diesem verkippbar gelagert.
  • Die Werkzeugaufnahme 4 bzw. der Werkzeughalter 11 bzw. das Lagerteil 12 ist magnetisch mit dem Stellelement 9 gekoppelt oder daran - insbesondere axial - gehalten. Beim Darstellungsbeispiel weist das Stellelement 9 an seinem freien Ende vorzugsweise ein Halteteil 15 zur Halterung des Lagerteils 12 auf. Insbesondere ist das Lagerteil 12 am Halteteil 15 anbringbar bzw. aufschiebbar.
  • Das Halteteil 15 ist vorzugsweise unlösbar oder fest mit dem Stellelement 9 verbunden.
  • Zur Realisierung der magnetischen Kopplung bzw. Halterung weist beim Darstellungsbeispiel der Werkzeugantrieb 3 bzw. dessen Stellelement 9 bzw. dessen Halteteil 15 vorzugsweise einen Magneten 16 oder alternativ ein magnetisierbares Material auf, und die Werkzeugaufnahme 4 bzw. der Werkzeughalter 11 oder das Lagerteil 12 weist dann korrespondierend dazu ein Halteelement 17 aus einem magnetisierbaren Material bzw. einen Magneten auf.
  • Beim Darstellungsbeispiel ist der Magnet 16 als Dauermagnet ausgeführt und vorzugsweise in das Halteteil 15 integriert bzw. eingegossen oder eingeklebt. Jedoch sind auch andere konstruktive Lösungen möglich.
  • Beim Darstellungsbeispiel ist das Halteelement 17 vorzugsweise in das Lagerteil 12 integriert, eingesetzt, eingeklebt oder eingepresst.
  • Bedarfsweise können der Magnet 16 und das Halteelement 17 auch miteinander vertauscht werden, also der Magnet 16 am Lagerteil 12 und umgekehrt das Halteelement 17 am Halteteil 15 angeordnet sein.
  • Vorzugsweise sind der Magnet 16 und das damit wechselwirkende Halteelement 17 an im Montagezustand zueinander weisenden Stirnflächen, hier des Halteteils 15 und des Lagerteils 12, angeordnet und/oder kommen im Montagezustand aufeinander zu liegen. Dies ist einer starken magnetischen Kopplung bzw. großen magnetischen Haltekraft zuträglich.
  • Die magnetische Kopplung bzw. Haltekraft beträgt vorzugsweise mehr als 10 N, insbesondere mehr als 20 N, besonders bevorzugt mehr als 30 N und/oder weniger als 150 N, vorzugsweise weniger als 100 N, insbesondere weniger als 80 N.
  • Die magnetische Kopplung bzw. Halterung wirkt insbesondere nur in axialer Richtung. Alternativ oder zusätzlich kann diese aber auch radial wirken, beispielsweise in der Art eines Ringmagnets.
  • Vorzugsweise ist das Lagerteil 12 auf das Stellelement 9 bzw. das Halteteil 15 aufschiebbar oder in sonstiger Weise damit verbindbar, insbesondere so, dass das Lagerteil 12 radial geführt bzw. gehalten ist. Dies wird beim Darstellungsbeispiel durch die vorzugsweise kappenartige oder topfartige Ausbildung und/oder beispielsweise durch Vorsehen von radial über den Umfang verteilten Haltearmen erleichtert oder ermöglicht.
  • Die Werkzeugaufnahme 4 weist vorzugsweise einen Balg 18 und/oder ein Verbindungsteil 19 auf.
  • Der Balg 18 ist insbesondere dem Werkzeughalter 11 zugeordnet und vorzugsweise mit seinem werkzeugseitigen Ende am Werkzeughalter 11 befestigt und daran optional mit einem nicht dargestellten Befestigungselement, wie einem Ring, einer Schelle o. dgl., gesichert.
  • Mit seinem anderen, werkzeugfernen Ende ist der Balg 18 vorzugsweise am Werkzeugantrieb 3 bzw. Kopf 5 bzw. Verbindungsteil 19 gehalten bzw. befestigt. Beim Darstellungsbeispiel ist der Balg 18 vorzugsweise mittels eines Sicherungselements 20 am Verbindungsteil 19 befestigt, gesichert oder gehalten.
  • Das Verbindungsteil 19 ist am Werkzeugantrieb 3 bzw. Kopf 5 bzw. an der Welle 7 vorzugsweise drehfest befestigt oder befestigbar.
  • Der Balg 18 dient beim Darstellungsbeispiel vorzugsweise einer Übertragung des Drehmoments bzw. der Rotation von dem Werkzeugantrieb 3 bzw. von der Welle 7 bzw. von dem Kopf 5 auf den Werkzeughalter 11 und damit letztendlich auf das beim Polieren rotierende Werkzeug 2. Jedoch sind hier auch andere konstruktive Lösungen möglich. Beispielsweise könnte alternativ oder zusätzlich auch das Stellelement 9 ein Drehmoment auf den Werkzeughalter 11 übertragen.
  • Der Balg 18 kann der axialen Zustellung des Stellelements 9 und damit des Werkzeughalters 11 relativ zu dem Werkzeugantrieb 3 bzw. Kopf 5 bzw. zu der Welle 7 folgen bzw. diese überbrücken und/oder dient einem Schutz - insbesondere der verkippbaren Lagerung des Werkzeughalters 11 und/oder der axial verschieblichen Lagerung des Stellelements 9 - vor Verschmutzungen oder sonstigen Einwirkungen.
  • Die Werkzeugaufnahme 4 bzw. Baugruppe weist vorzugsweise ein, mehrere oder alle Verschleißteile, wie die Kipplagerung bzw. den Werkzeughalter 11, das Lagerteil 12, den Lagerkopf 13 und/oder das Lagerelement 14, und/oder wie den Balg 18 und/oder sonstige Lagerelemente, insbesondere alle üblicherweise bei Instandhaltungen oder Wartungen auszutauschenden Verschleißteile der Vorrichtung 1 bzw. Polierspindel auf. Dies gestattet einen sehr einfachen Wechsel bzw. Austausch insbesondere bei einer Instandhaltung oder Wartung.
  • Fig. 4 zeigt in einem zu Fig. 3 korrespondierenden Schnitt die Werkzeugaufnahme 4 bzw. den Werkzeughalter 11 bzw. das Stellelement 9 in einem axial eingefahrenen bzw. zurückgezogenen Zustand. In diesem Zustand ist der Balg 18 axial gestaucht und/oder der Werkzeughalter 11 gegen Verkippen gesichert bzw. abgestützt oder blockiert.
  • Beim Darstellungsbeispiel weist das Verbindungsteil 19 vorzugsweise einen Stützabschnitt 19A auf, der sich insbesondere axial in Richtung des Werkzeughalters 11 erstreckt und/oder das Stellelement 9 bzw. Lagerteil 12 umgibt, um insbesondere mit seinem axialen freien Ende, das optional mit einem Anlageabschnitt 19B versehen sein kann, sich im eingefahrenen Zustand an die dem Werkzeug 2 abgewandte Seite des Werkzeughalters 11 und/oder Lagerelements 14 anlegen zu können und dadurch den Werkzeughalter 11 im eingefahrenen Zustand gegen Verkippen zu sichern bzw. zu blockieren, wie in Fig. 4 angedeutet.
  • Vorzugsweise erfolgt im eingefahrenen Zustand der Werkzeugwechsel. Dies kann insbesondere automatisch durch axiales Abziehen eines benutzten Werkzeugs 2 und anschließendes Wiederaufsetzen eines neuen, anderen bzw. unbenutzten Werkzeugs 2 erfolgen.
  • Besonders bevorzugt wird das Werkzeug 2 auf den Werkzeughalter 11 aufgerastet bzw. aufgesteckt und/oder drehfest mit dem Werkzeughalter 11 verbunden.
  • Das Verbindungsteil 19 weist vorzugsweise einen insbesondere flanschartigen Halteabschnitt 19C auf, der der Befestigung bzw. Anlage am Werkzeugantrieb 3 bzw. Kopf 5 dient.
  • Insbesondere ist die Werkzeugaufnahme 4 bzw. das Verbindungsteil 19 bzw. der Halteabschnitt 19C drehfest mit dem Werkzeugantrieb 3 bzw. Kopf 5 verbunden oder verbindbar bzw. koppelbar, um die gewünschte Drehmomentübertragung auf den Werkzeughalter 11 bzw. das Werkzeug 2, hier über das Verbindungsteil 19 und den Balg 18 auf den Werkzeughalter 11, zu realisieren.
  • Vorzugsweise ist das Verbindungsteil 19 einstückig ausgebildet und/oder aus Kunststoff hergestellt.
  • Die Vorrichtung 1 bzw. der Werkzeugantrieb 3 bzw. die Werkzeugaufnahme 4 weist vorzugsweise mindestens eine Schnellverbindung 21 zur insbesondere werkzeuglos lösbaren Befestigung der Werkzeugaufnahme 4 am Werkzeugantrieb 3 auf.
  • Beim Darstellungsbeispiel ist die Werkzeugaufnahme 4 bzw. das Verbindungsteil 19 über mindestens eine Schnellverbindung 21 am Kopf 5 befestigt bzw. befestigbar. Insbesondere sind hier mehrere Schnellverbindungen 21 vorgesehen, die über den Umfang, insbesondere des Halteabschnitts 19C, verteilt sind, wie in der perspektivischen Ansicht gemäß Fig. 5 angedeutet, die das werkzeugseitige Ende der Vorrichtung 1 mit dem Werkzeug 2 und der Werkzeugaufnahme 4 zeigt.
  • Nachfolgend wird auf den bevorzugten Aufbau einer Schnellverbindung 21 näher eingegangen. Vorzugsweise sind alle Schnellverbindungen 21 gleichartig aufgebaut bzw. realisiert, jedoch können diese auch unterschiedlich ausgebildet sein.
  • Unter "Schnellverbindung" ist hier vorzugsweise eine Verbindung zwischen zwei Teilen, insbesondere zwischen dem Werkzeugantrieb 3 einerseits und der Werkzeugaufnahme 4 andererseits, zu verstehen, die insbesondere werkzeuglos lösbar ist und die für den normalen Betrieb, also für das Polieren, eine ausreichende Halterung bzw. Befestigung bewirkt.
  • Zur Herstellung bzw. Bildung der bzw. einer Schnellverbindung 21 sind vorzugsweise ein oder mehrere Schnellverbindungselemente an dem Werkzeugantrieb 3 und/oder an der Werkzeugaufnahme 4 angeordnet bzw. gebildet, die insbesondere bei hergestellter Schnellverbindung 21 miteinander vorzugsweise mechanisch oder magnetisch in Kontakt stehen und/oder ineinander eingreifen.
  • Beim Darstellungsbeispiel ist an der Werkzeugaufnahme 4 bzw. am Verbindungsteil 19 bzw. Halteabschnitt 19C mindestens ein Federarm 22 als Schnellverbindungselement angeordnet oder gebildet. Für die Bildung einer Schnellverbindung 21 sind vorzugsweise mehrere Federarme 22 vorgesehen, die hier in eine Ausnehmung 23 insbesondere von entgegengesetzten Seiten, insbesondere in Form von zwei Paaren von entgegengesetzten Seiten vorragen, wie in Fig. 7 angedeutet, die ausschnittsweise nur den Haltabschnitt 19C der Werkzeugaufnahme 4 zeigt.
  • Beim Darstellungsbeispiel ist am Werkzeugantrieb 3 bzw. Kopf 5 vorzugsweise mindestens ein Verbindungsabschnitt 24 als Schnellverbindungselement angeordnet oder gebildet. Der Verbindungsabschnitt 24 ist hier vorzugsweise kugelförmig ausgebildet und/oder in axialer Richtung hinterschnitten. Besonders bevorzugt ist der Verbindungsabschnitt 24 mittels eines Trägers in den Kopf 5 angeschraubt oder eingeschraubt oder auf sonstige Weise daran angebracht.
  • Besonders bevorzugt wird bei hergestellter Schnellverbindung 21 der Verbindungsabschnitt 24 von einem oder mehreren Federarmen 22 hintergriffen und/oder in der Ausnehmung 23 gehalten, wie in Fig. 5 und 6 angedeutet. Fig. 6 zeigt einen Schnitt entlang Linie VI-VI von Fig. 5 zur Verdeutlichung des Eingriffs bzw. Hintergriffs bei hergestellter Schnellverbindung 21, so dass die Schnellverbindung 21 insbesondere die Werkzeugaufnahme 4 in axialer Richtung am Werkzeugantrieb 3 hält bzw. festlegt.
  • Beim Darstellungsbeispiel sind die aufnahmeseitigen Schnellverbindungselemente bzw. Federarme 22 vorzugsweise angeformt, insbesondere an das Verbindungsteil 19 bzw. dessen Halteabschnitt 19C, oder einstückig damit ausgebildet. Jedoch sind auch andere konstruktive Lösungen möglich.
  • Beim Darstellungsbeispiel verlaufen die Federarme 22 vorzugsweise zumindest im Wesentlichen in tagentialer Richtung und/oder paarweise parallel und/oder entgegengesetzt, insbesondere so dass das Gegenelement bzw. der Verbindungsabschnitt 24 bei hergestellter Schnellverbindung 21 vorzugsweise mittig zwischen den freien Enden der Federarme 22 gehalten bzw. zentriert wird.
  • Die Schnellverbindung 21 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass eine gegenseitige Zentrierung der zu verbindenden Teile, hier des Werkzeugantriebs 3 relativ zur Werkzeugaufnahme 4 bzw. des Verbindungsteils 19 relativ zum Kopf 5 erfolgt.
  • Zum Herstellen der Schnellverbindung 21 (durch axiales Aufsetzen bzw. Zusammendrücken von Werkzeugantrieb 3 und Werkzeugaufnahme 4) und/oder zum Lösen der Schnellverbindung 21 (durch axiales Abziehen oder Abheben der Werkzeugaufnahme 4 vom Werkzeugantrieb 3) können die Federarme 22 jeweils, vorzugsweise elastisch bzw. federnd bzw. seitlich ausweichen, insbesondere um ein Bewegen des Verbindungsabschnitts 24 in die Ausnehmung 23 hinein oder aus dieser heraus beim Aufbringen einer entsprechenden - hier in axialer Richtung wirkenden - Kraft zu ermöglichen.
  • Die Kraft zum Lösen der Schnellverbindung 21 bzw. aller Schnellverbindungen 21 und/oder zum Herstellen der Schnellverbindung 21 bzw. aller Schnellverbindungen 21 ist vorzugsweise größer, insbesondere um mehr als 50% oder 100%, als die magnetische Kopplung oder Haltekraft und/oder beträgt vorzugsweise mehr als 50 N, insbesondere mehr als 20 N, besonders bevorzugt mehr als 80 N.
  • Die Schnellverbindung 21 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, das ein werkzeugloses Herstellen und Lösen bzw. eine Rast- oder Schnappverbindung realisiert wird. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine magnetische Verbindung möglich. Insbesondere kann die magnetische Kopplung bzw. Halterung des Werkzeughalters 11 bzw. Lagerteils 12 am Werkzeugantrieb 3 bzw. Stellelement 9 bzw. Halteteil 15 auch als Schnellverbindung 21 im genannten Sinne oder auch als zweite oder zusätzliche Schnellverbindung 21 angesehen bzw. verstanden werden. Insbesondere weist die vorschlagsgemäße Vorrichtung 1 dann zwei unterschiedliche Schnellverbindungen 21 auf und/oder ist die Werkzeugaufnahme 4 zur Herstellung von zwei unterschiedlichen Schnellverbindungen 21 ausgebildet.
  • Vorzugsweise können die unterschiedlichen bzw. alle Verbindungen 21 bzw. alle Schnellverbindungen 21 gleichzeitig hergestellt und/oder gelöst werden. Alternativ ist es auch möglich, dass gerade die unterschiedlichen Schnellverbindungen 21 erst nacheinander bzw. sukzessive hergestellt und/oder gelöst werden. Dies ist dahingehend vorteilhaft, dass die erforderlichen Kräfte nicht allzu hoch werden.
  • Die verschiedenen Schnellverbindungselemente können auch untereinander vertauscht und/oder durch andersartige Elemente ersetzt oder ergänzt werden. Beispielsweise können also die Federarme 22 auch am Werkzeugantrieb 3 oder Kopf 5 und die Verbindungsabschnitte 24 an der Werkzeugaufnahme 4 bzw. am Verbindungsteil 19 angeordnet sein.
  • Weiter kann als Schnellverbindung 21 zwischen dem Kopf 5 und der Werkzeugaufnahme 4 bzw. dem Verbindungsteil 19 auch eine magnetische Halterung oder Kopplung vorgesehen sein.
  • Beim Darstellungsbeispiel weist der Werkzeugantrieb 3 bzw. Kopf 5 bzw. die Welle 7 vorzugsweise einen Zentrierabschnitt 25 zur Zentrierung der Werkzeugaufnahme 4 bzw. des Verbindungsteils 19 auf. Hier greift der Zentrierabschnitt 25 vorzugsweise axial in den Halteabschnitt 19C bzw. Stützabschnitt 19A bzw. das Verbindungsteil 19 ein. Jedoch sind auch andere konstruktive Lösungen möglich.
  • Beim Darstellungsbeispiel dienen die Schnellverbindungen 21 vorzugsweise nicht nur einer axialen Befestigung bzw. Halterung der Werkzeugaufnahme 4, sondern insbesondere auch einer drehfesten Kopplung. Jedoch ist es auch möglich, die Drehkopplung zu trennen und die Schnellverbindungen 21 nur zur axialen Halterung bzw. Befestigung auszubilden bzw. einzusetzen, die Drehkopplung also unabhängig davon zu realisieren.
  • Besonders bevorzugt ist die Kraft der magnetischen Kopplung des Werkzeughalters 11 bzw. Lagerteils 12 mit dem Werkzeugantrieb 3 und/oder die axiale Haltekraft der Schnellverbindung(en) 21 größer als die axiale Kraft zum Lösen des Werkzeugs 2 vom Werkzeughalter 11, insbesondere um mehr als 50 %, besonders bevorzugt um mehr als 100 %. Dies gewährleistet eine sichere Befestigung bzw. Halterung, auch wenn ein insbesondere automatisiertes Lösen, insbesondere axiales Abziehen bzw. Wechseln der Werkzeuge 2 erfolgt.
  • Die Werkzeugaufnahme 4 umfasst als Baugruppe vorzugsweise den Werkzeughalter 11, das Lagerteil 12, den Lagerkopf 13, das Lagerelement 14, den Balg 18, das Verbindungsteil 19, das Sicherungselement 20 und/oder ein oder mehrere Schnellverbindungselemente, wie das Halteelement 17 und/oder Federarme 22.
  • Der Lagerkopf 13 ist vorzugsweise aus Metall und das Lagerelement 14 ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, so dass eine vorzugsweise schmiermittelfreie Kipplagerung realisiert wird. Eine solche Kipplagerung unterliegt jedoch einem gewissen Verschleiß, ebenso wie der Balg 18, so dass nach entsprechender Benutzung bzw. nach entsprechendem Verschleiß ein Wechsel bzw. Austausch erforderlich ist. Dies ist durch die vorschlagsgemäße Ausbildung der Werkzeugaufnahme 4 als Baugruppe und/oder die vorschlagsgemäße Befestigung mittels einer oder mehrerer Schnellverbindungen 21 bzw. durch die magnetische Kopplung oder Halterung sehr einfach, schnell und insbesondere werkzeuglos möglich.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Werkzeug
    3
    Werkzeugantrieb
    4
    Werkzeugaufnahme
    5
    Kopf
    6
    Gehäuse
    7
    Welle
    8
    Riemenscheibe
    9
    Stellelement
    10
    Stellantrieb
    11
    Werkzeughalter
    12
    Lagerteil
    13
    Lagerkopf
    14
    Lagerelement
    15
    Halteteil
    16
    Magnet
    17
    Halteelement
    18
    Balg
    19
    Verbindungsteil
    19A
    Stützabschnitt
    19B
    Anlageabschnitt
    19C
    Halteabschnitt
    20
    Sicherungselement
    21
    Schnellverbindung
    22
    Federarm
    23
    Ausnehmung
    24
    Verbindungsabschnitt
    25
    Zentrierabschnitt
    R
    Rotationsachse

Claims (15)

  1. Werkzeugaufnahme (4) für einen Werkzeugantrieb (3) zum Polieren von optischen Werkstücken, insbesondere Brillengläsern, mittels eines rotierbaren Werkzeugs (2),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Werkzeugaufnahme (4) zur magnetischen Kopplung mit bzw. magnetischen Halterung an einem axial zustellbaren Stellelement (9) des Werkzeugantriebs (3) ausgebildet ist.
  2. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme (4) einen verkippbaren Werkzeughalter (11) zum Halten des Werkzeugs (2) aufweist.
  3. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme (4) ein den Werkzeughalter (11) verkippbar haltendes Lagerteil (12) aufweist.
  4. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerteil (12) zur magnetischen Kopplung mit bzw. Halterung an dem axial zustellbaren Stellelement (9) des Werkzeugantriebs (3) ausgebildet ist.
  5. Werkzeugaufnahme nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme (4) einen Balg (18) aufweist.
  6. Werkzeugaufnahme nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Balg (18) insbesondere drehfest mit dem Werkzeughalter (11) gekoppelt ist.
  7. Werkzeugaufnahme nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme (4) mindestens ein Schnellverbindungselement zur werkzeuglos lösbaren Befestigung am Werkzeugantrieb (3) durch eine Schnellverbindung (21) aufweist.
  8. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme (4) ein oder mehrere Federarme (22) als Schnellverbindungselement(e) aufweist.
  9. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme (4) zur Herstellung mehrerer, insbesondere über einen Umfang verteilter Schnellverbindungen (21) ausgebildet ist.
  10. Vorrichtung (1) zum Polieren von optischen Werkstücken, insbesondere Brillengläser, mittels eines rotierbaren Werkzeugs (2),
    mit einem Werkzeugantrieb (3) und einer auswechselbaren Werkzeugaufnahme (4) zum Rotieren des Werkzeugs (2),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Werkzeugaufnahme (4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet und magnetisch mit dem axial zustellbaren Stellelement (9) des Werkzeugantriebs (3) gekoppelt oder gehalten ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugantrieb (4) oder dessen axial zustellbares Stellelement (9) einen Magneten (16) zur insbesondere axialen Halterung des Werkzeugaufnahme (4) oder eines Lagerteils (12) der Werkzeugaufnahme (4) aufweist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme (4) mittels einer Schnellverbindung (21) am Werkzeugantrieb (3) auswechselbar befestigt oder befestigbar ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellverbindung (21) mindestens einen vorzugsweise hinterschnittenen bzw. kugelförmigen Verbindungsabschnitt (24) aufweist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellverbindung (21) werkzeuglos lösbar ist.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellverbindung (21) derart ausgebildet ist, dass sie bei Überschreiten einer Axialkraft öffnet.
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