ES2559811T3 - Herramienta pulidora para la mecanización de superficies ópticas, en particular superficies de forma libre - Google Patents

Herramienta pulidora para la mecanización de superficies ópticas, en particular superficies de forma libre Download PDF

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ES2559811T3 ES11164042.1T ES11164042T ES2559811T3 ES 2559811 T3 ES2559811 T3 ES 2559811T3 ES 11164042 T ES11164042 T ES 11164042T ES 2559811 T3 ES2559811 T3 ES 2559811T3
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Abstract

Herramienta pulidora (22) para la mecanización de una superficie óptica (18) de un cristal de gafas (12), con un cuerpo de soporte (24) y una lámina pulidora (28), en la que entre la lámina pulidora (28) y el cuerpo de soporte (24) está dispuesta una capa elástica (26), en la que una zona marginal (47) de la lámina pulidora (28) está limitada en dirección radial (40) en el interior por un círculo de base (46), en la que desde el círculo de base (46) se extiende una pluralidad de elementos marginales (48) en dirección radial (40) hacia fuera, caracterizada por que una superficie (29) activa durante la mecanización de la lámina pulidora (28) se reduce en la zona marginal (47) de la lámina pulidora (28) en dirección radial (40) hacia fuera, en la que la superficie (29) de la lámina pulidora (28) activa durante la mecanización se reduce en la zona marginal (47) de la lámina pulidora (28) en dirección radial (40) hacia fuera constantemente hasta cero, en la que la zona marginal (47) está limitada en dirección radial (40) en el exterior desde un círculo de cabeza (44), en la que el punto final (54) de al menos un elemento marginal (48) se encuentra sobre el círculo de cabeza (44), y en la que una diferencia entre un radio del círculo de cabeza (44) y un radio del círculo de base (46) corresponde aproximadamente a 5 a 20 % del radio del círculo de cabeza (44).

Description

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DESCRIPCION
Herramienta pulidora para la mecanizacion de superficies opticas, en particular superficies de forma libre
La presente invencion se refiere a una herramienta pulidora para la mecanizacion de una superficie optica de un cristal de gafas, con un cuerpo de soporte y una lamina pulidora, en la que entre la lamina pulidora y el cuerpo de soporte esta dispuesta una capa elastica.
Por lo demas, la presente invencion se refiere a un dispositivo para la mecanizacion de superficies opticas con una herramienta pulidora de este tipo.
Tales herramientas pulidoras y dispositivos se conocen, por ejemplo, a partir de la publicacion WO 2005/068133 A1.
Los cristales de gafas se fabrican convencionalmente a partir de un producto semiacabado a traves de mecanizacion por arranque de virutas o abrasiva de la llamada superficie o superficies de la receta. De esta manera, se establece la configuracion opticamente relevante del cristal de las gafas. Finalmente se pule todavfa el cristal de las gafas, sin que deba realizarse a traves del pulido, sin embargo, ninguna modificacion de las propiedades opticas del cristal de las gafas.
Para el pulido de una superficie de un cristal de gafas se utiliza normalmente una cabeza pulidora, que presenta una herramienta pulidora, cuya superficie pulidora esta adaptada al menos aproximadamente a una forma de la superficie a pulir del cristal de las gafas. La herramienta pulidora y/o el cristal de las gafas estan alojados articulados, en particular con una articulacion esferica, y se grnan relativamente entre sf con un desarrollo predeterminado del movimiento, la mayona de las veces con la ayuda de sistemas asistidos por control numerico.
Durante el pulido de cristales de gafas esfericos o toricos, en virtud de la conformacion relativamente sencilla de la superficie a pulir, es menos problematico encontrar una herramienta pulidora configurada complementaria adecuada, que se puede conducir con ciclos de movimiento sencillos sobre la superficie y que no provoca deformaciones inadmisibles. En virtud de la pluralidad de cristales de gafas esfericos o toricos posibles, solamente es necesario disponer de una pluralidad correspondiente de herramientas pulidoras.
Tales herramientas pulidoras se conocen, por ejemplo, a partir de las publicaciones DE 101 00 860 A1, EP 0 567 894 B1, DE 44 42 181 A1, DE 102 42 422 o DE 101 06 007 A1.
Estas herramientas tienen en comun que una rigidez a la presion, que se extiende en una direccion radial de la herramienta pulidora desde dentro hacia fuera, o bien es constante o se reduce en una medida insignificante. La rigidez a la flexion de la herramienta pulidora se reduce, por lo tanto, en una direccion, en la que la fuerza es impulsada sobre el cristal de las gafas por una herramienta pulidora, desde dentro hacia fuera o es constante.
Esto es suficiente para superficies esfericas o toricas, es decir, superficies formadas sencillas. Durante el pulido de las llamadas superficies de forma libre o superficies aesfericas o bien simetricas a un punto, de forma opcional, en cambio, no se pueden emplear tales herramientas pulidoras sin problemas.
Las superficies aesfericas o bien simetricas a un punto y las superficies de forma libre presentan curvaturas, que se modifican sobre la superficie. En particular, tales superficies de forma libre se emplean en cristales de gafas individuales adaptados a un usuario. La herramienta pulidora se mueve durante la mecanizacion pulidora de tales superficies de forma libre al menos sobre una parte de esta superficie curvada irregular. La herramienta pulidora debe poder adaptarse, por lo tanto, con su rigidez a la flexion o bien elasticidad a la curvatura local respectiva y, en concreto, de tal manera que la presion de pulido sea lo mas constante posible mas alla de la superficie de contacto. Solamente entonces resulta una erosion constante determinable y la superficie pulida es pulida de manera uniforme. Si esto no se garantiza, se deforma la superficie o bien la topograffa de la superficie de forma libre y se empeora su calidad optica.
Para el procesamiento de pulido masivo de superficies de forma libre y tambien de cristales de gafas esfericas o toricas de materiales de plastico, de acuerdo con el estado conocido actualmente de la tecnica se emplean herramientas pulidoras economicas y constituidas sencillas. En los materiales de plastico de los cristales de las gafas se trata, por ejemplo, de un policarbonato, tal vez CR 39, que se distribuye por la Firma PPGIndustries, Pittsburgth, USA. Las herramientas pulidoras estan constituidas la mayona de las veces de una estructura de al menos tres capas. Las herramientas pulidoras presentan al menos un cuerpo de base solido dirigido hacia el husillo de la herramienta que hace girar la herramienta pulidora, sobre el que se encola o se aplica la capa de plastico u otra capa elastica. Sobre esta capa de espuma esta prevista de nuevo una lamina pulidora dirigida hacia el cristal de las gafas o bien la pieza de trabajo. En virtud de la capacidad de deformacion elastica de la capa de espuma se puede adaptar la lamina pulidora en una cierta medida a la topograffa de la superficie del cristal de las gafas a pulir. Para apoyar la capacidad de adaptacion de la superficie de pulido de la herramienta pulidora a la superficie del cristal de las gafas, las herramientas pulidoras son, en general, menores que el cristal de las gafas. La erosion de pulido tiene lugar con la ayuda de un lfquido de pulido abrasivo a traves del movimiento relativo de la herramienta
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pulidora impulsada con presion.
Un ejemplo para una herramienta pulidora de este tipo, que posibilita la aplicacion de un Ifquido de pulido, se indica en la publicacion DE 10 2005 010 583 A1.
Para una herramienta pulidora de alta calidad desde puntos de vista opticos, es importante que la fuerza de pulido aplicada por la herramienta sobre el cristal se reduzca en la zona marginal de la superficie pulidora de la herramienta pulidora hacia fuera, de una manera ideal de forma continua hacia cero. Si esto no se garantiza en una medida suficiente, aparecen en el cristal pulido unas estructuras en forma de espiral visibles, provocada por el borde de la herramienta pulidora, que perjudican la calidad de la superficie del cristal de las gafas e incluso pueden inutilizarlo.
Como solucion a este respecto, se ha propuesto, por ejemplo, en el estado de la tecnica configurar capas de espuma con dureza mas reducida en la zona del borde, tal vez a traves de la elevacion del espesor del material y de manera alternativa o acumulativa hacer que la lamina pulidora sobresalga sobre el borde de la capa de espuma. Un ejemplo de una solucion de este tipo se encuentra, por ejemplo, en la publicacion EP 1 644 160 B1.
Con esta solucion propuesta no se puede cumplir, sin embargo, el objetivo de una fuerza pulidora fuertemente decreciente en la zona del borde de la herramienta. Por consiguiente, de acuerdo con la seleccion de los parametros de pulido aparecen, a pesar de todo, defectos cosmeticos sobre el cristal de las gafas. En funcion de la demanda de la calidad en los cristales de gafas a fabricar, estos defectos no son tolerables sobre la superficie optica. Estos problemas se agravan a traves de fatiga de material en el caso de empleo duradero de la herramienta pulidora. Si el material se fatiga en la zona de la solicitacion maxima, que se encuentra en las soluciones descritas anteriormente entre el centro y el borde, se eleva de nuevo la fuerza pulidora en la zona del borde y se provoca el efecto no deseado de manera agravada.
Otro efecto observable es que despues del empleo multiple de la herramienta pulidora, la lamina pulidora se ondula y se ajusta en la direccion de la superficie del cristal, con lo que se pueden generar errores de pulido. Esto se puede realizar a traves de la difusion interna de agentes pulidores lfquidos en la zona marginal de la lamina pulidora y el hinchamiento provocado de esta manera del material poroso. Se pueden provocar tambien defectos cosmeticos traves de agentes pulidores introducidos y solidificados secos en la zona del borde.
Como otro principio de solucion se ha propuesto, emplear una lamina pulidora con espesor mas reducido del material y con estabilidad mecanica mas reducida resultante de ello.
No obstante, esta solucion permite en ultimo termino solamente espesores del material, que cumplen un requerimiento de una alta capacidad de solicitacion y una duracion de vida larga de la lamina pulidora. Para una alta eficiencia del proceso de pulido y una alta resistencia contra desgaste mecanico se necesitan laminas pulidoras suficientemente estables.
Por ultimo, se han propuesto tambien herramientas pulidoras con diferentes zonas de presion que pueden ser activadas reumaticamente. En ultimo termino, sin embargo, estas herramientas pulidoras requieren una estructura constructiva costosa, que es de nuevo cara y que requiere mantenimiento. Por lo demas, las zonas de presion no se pueden resolver con finura discrecional, de manera que a pesar de todo no existe con frecuencia un control suficiente especialmente en zonas marginales cnticas. Un ejemplo de un principio de solucion de este tipo se encuentra en la publicacion US 2006/0094341 A1.
Las publicaciones FR 2 900 356 A1 y US 6 796 877 B1 muestran todavfa otras herramientas pulidoras.
Por lo tanto, un cometido de la presente invencion es proporcionar una herramienta pulidora para la mecanizacion mejorada de superficies opticas, en particular de superficies de forma libre.
Por lo tanto, se propone desarrollar la herramienta pulidora mencionada al principio con el proposito de que una superficie de la lamina pulidora que actua durante la mecanizacion se reduzca en una zona marginal de la lamina pulidora en direccion radial hacia fuera, estando limitada la zona marginal en direccion radial en el exterior desde un cfrculo de cabeza, estando dispuesto el punto extremo de al menos un elemento marginal sobre el cfrculo de cabeza, y correspondiendo una diferencia entre el radio del cfrculo de cabeza y un radio del cfrculo de base aproximadamente a 5 a 20 % del radio del cfrculo de cabeza.
De esta manera es posible influir en la zona marginal sobre la fuerza que actua sobre la superficie optica. En efecto, la presion impulsada sobre la superficie optica es tambien esencialmente constante en la zona marginal, sin embargo a traves de la superficie que actua disminuyendo hacia fuera se reduce de la misma manera la fuerza de actua hacia fuera. Por lo demas, a traves de la superficie de accion reducida se puede reducir la rigidez a la flexion de la lamina pulidora y, por lo tanto, la de la herramienta pulidora hacia fuera. Este efecto se puede aplicar de manera especialmente efectiva en una lamina pulidora que se proyecta en direccion radial mas alla de la capa elastica, puesto que radialmente hacia fuera desde la capa elastica, la rigidez a la flexion de la herramienta pulidora
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se determina entonces solamente por la lamina pulidora.
De esta manera se puede influir de forma selectiva sobre la erosion del material generada bajo la lamina pulidora en la zona marginal y se puede reducir hacia el borde casi hasta cero.
Como se explica todavfa a continuacion, una configuracion de este tipo de la zona marginal conduce tambien a una longitud circunferencial esencialmente incrementada de un contorno de la herramienta pulidora. De esta manera se posibilita durante el proceso de pulido un intercambio mas intensivo de agente de pulidor lfquido entre la superficie optica y la lamina pulidora. De esta manera se consigue una estabilizacion ventajosa de la lubricacion.
Por una “superficie optica” se entiende en este caso todas las superficies opticas de cristales de gafas, en particular superficies aesfericas o superficies de forma libre. Pero, en principio, en la superficie optica se puede tratar de superficies esfericas y toricas, aesferas simetricas a un punto o superficies de forma libre. La superficie optica puede estar curvada en este caso tanto convexa como tambien concava. La herramienta pulidora se puede utilizar, por lo demas, tanto para la mecanizacion de cristales de gafas de plastico, como tambien de cristales de gafas minerales.
Por el conducto “lamina pulidora” se entiende en este caso el elemento de la herramienta pulidora que actua sobre la superficie optica, es decir, aquella parte o bien aquel elemento de la herramienta pulidora, que entra en contacto con la superficie optica, dado el caso con la ayuda de un agente de pulido lfquido. El concepto “lamina pulidora” no es limitativo en ningun aspecto, en particular con respecto al espesor o a otra configuracion de la lamina pulidora o bien de un elemento pulidor.
De acuerdo con otro aspecto, se propone un dispositivo para el pulido de superficies opticas con una herramienta pulidora descrita anteriormente.
Por lo tanto, el dispositivo presenta las mismas ventajas que la herramienta pulidora.
Por consiguiente, se soluciona totalmente el cometido planteado al principio.
La superficie de la lamina pulidora que actua durante la mecanizacion en la zona marginal de la lamina pulidora se reduce en direccion radial hacia fuera constantemente hasta cero.
Por el concepto “zona marginal” se entiende en el marco de esta descripcion aquella zona de la herramienta pulidora, en la que estan previstos los elementos marginales, como se explica todavfa en detalle a continuacion. En la zona marginal, la herramienta pulidora no esta configurada en toda la superficie, sino que presenta entre los elementos marginales unas interrupciones de la superficie activa. Expresado de forma relativa, la anchura de la zona marginal puede estar aproximadamente entre 5 % y 20 % del diametro exterior de la herramienta pulidora. De la misma manera se describe a continuacion todavfa en detalle el dimensionado de la zona marginal.
De esta manera se puede realizar una cafda uniforme de la superficie activa en direccion radial hacia fuera.
En particular, en este caso debe estar previsto que en un borde exterior de la herramienta pulidora esta prevista una transicion constante a cero, es decir, que no esta prevista ninguna cafda repentina de la superficie activa a cero.
Puede estar previsto que la herramienta pulidora este configurada para impulsar en una direccion determinada una fuerza sobre la superficie optica a mecanizar, disminuyendo la rigidez a la flexion de la herramienta pulidora en determinada direccion en direccion radial hacia fuera. La “direccion determinada” se extiende perpendicularmente a la superficie activa de la lamina pulidora.
De esta manera se puede ajustar adicionalmente la distribucion de la fuerza en la zona marginal. En particular de esta manera es posible hacer disminuir la fuerza que actua sobre la superficie optica adicionalmente hacia fuera. No obstante, no es forzosamente necesario que la rigidez a la flexion de la herramienta pulidora se reduzca en determinada direccion hacia fuera. Por ejemplo, solamente puede estar previsto que un lado de la lamina pulidora, dirigido hacia la superficie optica, se retraiga solo parcialmente.
De esta manera se puede reducir, en efecto, la superficie activa, puesto que la porcion retrafda de la superficie de la lamina pulidora, que esta dirigida hacia la superficie optica, no esta en contacto con la superficie optica, sin embargo se puede mantener esencialmente la rigidez mecanica o bien la rigidez a la flexion. Si estan previstas interrupciones completas de la lamina pulidora y tambien de la capa elastica y del cuerpo de soporte, es posible, por ejemplo, hacer disminuir tanto la superficie activa como tambien reducir la rigidez a la flexion.
En una forma de realizacion, puede estar previsto que la zona marginal este limitada en direccion radial en el interior por un cfrculo de base.
De esta manera resulta como forma basica de la herramienta pulidora una forma circular. En el interior del cfrculo basico, la herramienta pulidora puede estar configurada en toda la superficie. Pero de manera alternativa, allf pueden estar previstas tambien escotaduras, en particular pueden estar previstas ranuras en forma de estrella que
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apuntan desde el centro del drculo de base hacia fuera, para elevar la elasticidad de la herramienta pulidora hacia fuera. Por ejemplo, pueden estar previstas seis ranura de aproximadamente 1,5 mm a 2,0 mm de anchura, respectivamente.
Por lo demas, puede estar previsto que desde el drculo de base se extienda una pluralidad de elementos marginales en direccion radial hacia fuera.
Por medio de los elementos marginales es posible de una manera sencilla convertir el requerimiento de una superficie de la lamina pulidora, que actua disminuyendo en direccion radial hacia fuera. En particular, es posible formar los elementos marginales a traves de escotaduras correspondientes desde la lamina pulidora, la capa elastica y el cuerpo de soporte, por ejemplo a traves de mecanizacion por arranque de virutas.
En particular, en este caso puede estar previsto que un contorno de cada elemento marginal termine radialmente hacia fuera en un punto final.
De esta manera se puede realizar de una forma especialmente sencilla que la lamina pulidora se reduzca en direccion radial hacia fuera constantemente hasta cero.
Este criterio se cumple en elementos marginales, que terminan radialmente fuera en un punto final. De manera mas ventajosa, no debena estar previsto que un elemento marginal termine radialmente fuera en mas que un punto, es decir, por ejemplo en una lmea de cabeza o similar. Esto reduce el efecto ventajoso conseguido de acuerdo con la invencion.
Por lo demas, esta previsto que la zona marginal este limitada en direccion radial en el exterior por un cfrculo de cabeza, de manera que el punto final de al menos un elemento marginal se encuentra en el cfrculo de cabeza.
En particular, en este caso puede estar previsto que el punto final de cada elemento marginal este dispuesto sobre el cfrculo de cabeza.
Los elementos marginales se pueden proyectar de esta manera en la misma extension o en diferente extension desde el cfrculo de base radialmente hacia fuera. Este solucion tecnicamente muy sencilla resulta cuando los elementos marginales estan configurados de tal forma que sus puntos finales se encuentran, en general, sobre el cfrculo de cabeza.
Evidentemente tambien puede estar previsto que algunas elementos marginales mas cortos esten previstos entre elementos marginales mas largos, de manera que los puntos finales no se encuentran, en general, sobre la cfrculo de cabeza, sino que tambien puntos extremos se encuentran dentro de la zona marginal, es decir, entre el cfrculo de base y el cfrculo de cabeza.
En particular, puede estar previsto que los elementos marginales se extiendan en direccion radial al menos dos milfmetros, en particular aproximadamente cuatro milfmetros.
Esta distancia corresponde entonces a la diferencia del radio del cfrculo de cabeza y del radio del cfrculo de base. Expresado de forma relativa, esta diferencia del radio de cabeza y del radio de base esta aproximadamente entre 5 y 20 % del radio del cfrculo de cabeza, en particular aproximadamente entre 10 y 15 %.
Puede estar previsto que los flancos de los elementos marginales esten configurados como dientes.
Por lo demas, puede estar previsto que los elementos marginales esten configurados como evolventes.
De esta manera resultan para los elementos marginales unas conformaciones que se conocen, por ejemplo, a partir de la fabricacion de pinones. De manera correspondiente se pueden adaptar tambien facilmente las medidas tecnicas de fabricacion conocidas. Por lo demas, con respecto al significado de los conceptos “diente”, “flanco” y “evolvente” se remite a la compresion del tecnico medio en el campo de las cremalleras o pinones, respectivamente.
Para la fabricacion de los contornos deseados de la lamina pulidora se puede prever, por ejemplo, un dispositivo de corte habitual, tal vez una maquina de corte con agua o con haz laser asistida por control numerico CNC, o tambien un dispositivo de estampacion correspondiente. De manera alternativa, son concebibles tambien medidas abrasivas de fabricacion.
Puede estar previsto que exista un angulo entre flancos adyacentes entre sf de dos elementos marginales vecinos entre aproximadamente 5° y 180°, en particular 40° y 150°, especialmente 70° y 120°, en particular el angulo puede tener 10°, 15°, 20°, 25°, 30°, 35°, 40°, 45°, 50°, 55°, 60°, 65°, 70°, 75°. 80°, 85°, 90°, 95°, 100°, 105°, 110°, 115°, 120°, 125°, 130°, 135°, 140°, 145°, 150°, 155°, 160°, 165°, 170°, 175°.
En el caso extremo de que el angulo entre flancos adyacentes de dos elementos marginales vecinos sea 180°, puede resultar de manera correspondiente un cuadrado como contorno de la herramienta pulidora. El cfrculo de
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base esta formado entonces de manera correspondiente por un drculo interior trazado en el cuadrado, el drculo de cabeza esta formado de manera correspondiente por un drculo exterior del cuadrado trazado a traves de las esquinas del cuadrado. Entonces resultan cuatro zonas marginales.
Por lo demas, puede estar previsto que el contorno compuesto de los elementos marginales se pueda describir en direccion circunferencial como funcion sinusoidal. Evidentemente, de manera alternativa, tambien puede estar previsto cualquier otro contorno curvado regular o irregular, de tal manera que la superficie activa durante la mecanizacion se reduce en direccion radial hacia fuera.
Por lo tanto, no es forzosamente necesario que los elementos marginales sean configurados, por ejemplo, como puntas o dientes y entre los flancos este dispuesto un angulo. Tambien puede ser que para el contorno en direccion circunferencial resulte una funcion sinusoidal, es decir, que el contorno este configurado de forma ondulada. La amplitud y la frecuencia del contorno se pueden adaptar para conseguir una distribucion correspondiente de la superficie activa. Para la amplitud se puede aplicar lo dicho para la extension radial de los elementos marginales, es decir, que una amplitud doble puede tener desde aproximadamente 5 % hasta aproximadamente 20 % del radio del cfrculo de cabeza. La frecuencia se puede seleccionar de tal forma que la funcion sinusoidal descrita ejecuta sobre la periferia mas de dos, en particular de tres a quinte, especialmente de cinco a diez, en particular dos, tres, cuatro, cinco, seis, siete, ocho, nueve, diez, quinte, veinte o mas oscilaciones.
En particular, puede estar previsto que la herramienta pulidora este configurada para mecanizar superficies de forma libre.
En la mecanizacion de superficies de forma libre se aplican especialmente las ventajas de acuerdo con la invencion. Una herramienta pulidora prevista para la mecanizacion de superficies de forma libre se caracteriza por una capacidad de adaptacion suficiente al cristal de las gafas. Esta se consigue, por una parte, a traves de una estructura elastica y, por otra parte, a traves de un diametro adaptado al cristal de las gafas y una curvatura de la herramienta adaptada a la superficie pulida.
En todos los ejemplos de realizacion indicados anteriormente, un diametro exterior de la herramienta pulidora, es decir, un diametro del cfrculo de la cabeza, tiene desde aproximadamente 40 mm hasta aproximadamente 60 mm, en particular desde aproximadamente 45 mm hasta 50 mm. En este caso, el diametro de la capa elastica esta configurado menor que un diametro de la lamina pulidora, es decir, que la lamina pulidora propiamente dicha se proyecta en el exterior mas alla de un borde de la capa elastica. Por ejemplo, un diametro exterior de la capa elastica puede tener 40 mm y un diametro exterior de la lamina pulidora puede tener 45 mm. El diametro exterior de la herramienta pulidora se selecciona normalmente de tal manera que una relacion entre el diametro exterior de la herramienta pulidora y un diametro exterior del cristal de las gafas esta aproximadamente entre 0,5 y 1,0. No obstante, la relacion puede ser tambien mayor que 1,0.
Un espesor de la capa elastica en una direccion axial puede tener en todos los ejemplos de realizacion desde aproximadamente 6 mm hasta aproximadamente 12 mm, en particular 8 mm. Un espesor axial de la lamina pulidora tiene desde aproximadamente 0,5 mm hasta aproximadamente 2,0 mm, estando configuradas las laminas pulidoras para el pulido previo mas bien dinas, es decir, desde aproximadamente 0,5 hasta 0,8 mm, y las laminas pulidoras para el pulido fino estan configuradas mas bien gruesas, es decir, desde aproximadamente 1,2 hasta 1,8 mm.
Se entiende que las caractensticas mencionadas anteriormente y las caractensticas que se explicaran todavfa a continuacion no solo se pueden aplicar en la combinacion indicada en cada caso, sino tambien en otras combinaciones o individualmente, in abandonar el marco de la presente invencion.
Los ejemplos de realizacion de la invencion se representan en el dibujo y se explican en detalle en la descripcion siguiente. En este caso:
La figura 1 muestra una forma de realizacion de un dispositivo para el pulido de superficies opticas en una vista esquematica de la seccion transversal.
La figura 2 muestra una primera forma de realizacion de una herramienta pulidora.
La figura 3 muestra una segunda forma de realizacion de una herramienta pulidora, y La figura 4 muestra una tercera forma de realizacion de una herramienta pulidora.
La figura 1 muestra un dispositivo para la mecanizacion de un cristal de gafas 12, designado, en general, con un signo de referencia 10. Se entiende el caso de aplicacion de un cristal de gafas debe entenderse a continuacion solamente de forma ejemplar. Las ventajas de este dispositivo se pueden utilizar evidentemente tambien para el pulido de otros componentes opticos con superficies opticas esfericas asf como aesfericas o toricas o superficie de forma libre.
El cristal de gafas 12 es retenido en un soporte de fijacion 14. El soporte de fijacion 14 puede estar dispuesto fijo en
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el espacio alrededor de un primer eje 15.
El cristal de gafas 12 presenta una superficie trasera 16 y una superficie delantera 18. En el presente caso, la superficie trasera 16 esta configurada como superficie de receta, es decir, como aquella superficie, que es mecanizada opticamente de una manera predeterminada y esta configurada especialmente como superficie de forma libre. Evidentemente, puede estar previsto adicionalmente que, ademas, la superficie delantera 18 este provista con una accion optica, por ejemplo con una adicion predeterminada.
Esta prevista una cabeza de pulido 20, que presenta en su extremo libre una herramienta de pulido 22. La herramienta de pulido 22 presenta un cuerpo de soporte 24, una capa elastica 26 y una lamina pulidora 28. La capa elastica 26 esta prevista en este caso entre el cuerpo de soporte 24 esencialmente ngido y la lamina pulidora 28. La capa elastica 26 puede aumentar, por ejemplo, radialmente hacia fuera en su espesor para acondicionar una elasticidad creciente en sus extremos exteriores.
Adicionalmente, en la capa elastica 26 y la lamina pulidora 28 pueden estar previstos unos orificios (no representados) para impulsar un lfquido de pulido o bien un agente de pulido sobre la superficie optica.
De manera correspondiente, una superficie activa 29 de la lamina pulidora 28 esta en contacto deslizante con la superficie optica 16 del cristal de las gafas 12.
El cuerpo de soporte 24 presenta una banderola esferica 30, en la que esta dispuesta una cabeza esferica 32 de un actuador 34. El actuador provoca que la herramienta pulidora 22 rote alrededor de un segundo eje 36 y, ademas, sea pivotable alrededor de la cabeza esferica 32. Un mdice de giro alrededor del segundo eje 36 es normalmente aproximadamente 1200 a 1500 revoluciones por minuto, pero tambien puede ser menor o mayor. En lugar de una articulacion esferica, de manera alternativa puede estar prevista tambien una articulacion de Kardan, eventualmente en combinacion con un fuelle circundante o un elemento similar. Adicionalmente a la rotacion alrededor del segundo eje 36 esta previsto un movimiento alrededor del primer eje 15, de manera que la superficie optica 16 es cubierta y pulida totalmente. Una movilidad axial de la herramienta pulidora depende del soporte de la herramienta (no mostrado) y puede ser, por ejemplo, en el caso de un porta-herramientas con un fuelle desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 5 mm.
La capa elastica 26 esta constituida con preferencia de goma o de caucho. Pero tambien puede estar constituida de un material de poliuretano, tal como por ejemplo de poliuretano o polieteruretano. Tales materiales se conocen y se pueden obtener, por ejemplo, bajo los nombres comerciales Sylomer, Sylodyn y Sylodamp. Un modulo de elasticidad de la capa elastica debena ser mayor que 0,02 N/mm2.
Adicionalmente a la disposicion central representada del segundo eje 36 con relacion a la herramienta pulidora 22 puede estar prevista tambien una disposicion excentrica del segundo eje con relacion a la herramienta pulidora 22, para realizar un movimiento de rotacion adicional de la herramienta pulidora sobre el cristal de las gafas 12.
Las configuraciones posibles de la herramienta pulidora 22 se explican en detalle a continuacion con la ayuda de las figuras siguientes.
La figura 2 muestra una primera forma de realizacion de una herramienta pulidora 22. La herramienta pulidora presenta de manera habitual el cuerpo de soporte 24, la capa elastica 26 y la lamina pulidora 28, como ya se ha representado en la figura 1.
En una vista superior esquematica se representa el desarrollo de un contorno 38 de la herramienta pulidora 22. Una direccion radial esta identificada con un signo de referencia 40, una direccion circunferencial esta identificada con un signo de referencia 42.
En la forma de realizacion representada esta previsto que el contorno 38 compuesto en la direccion circunferencial 42 se pueda describir como una funcion sinusoidal.
El contorno 38 se extiende entre una zona de cabeza 44 y un cfrculo de base 46, que delimitan juntos una zona marginal 47. La zona marginal 47 identifica, por lo tanto, la zona de la herramienta pulidora 22, en la que la superficie activa 29 de la herramienta pulidora 22 se reduce en direccion radial 40 hacia fuera.
Expresado de otra manera, la superficie activa 29 esta totalmente encerrada dentro del cfrculo de base 46 en el ejemplo de realizacion representado, es decir, que la superficie activa 29 esta prevista sobre un angulo de arco completo de 360°. Si se mueve desde el cfrculo de base 46 en direccion radial 40 hacia fuera hacia el cfrculo de cabeza 44 y determina el angulo de arco compuesto de la superficie activa 29, se reduce cada vez mas la superficie activa 29 o bien el angulo del arco compuesto en la direccion de la cabeza 44 y pasa hacia cero.
La configuracion constructiva de la superficie activa 29 esta realizada con la ayuda de varios elementos de base 48. En virtud del contorno 38 de forma sinusoidal, los elementos marginales 48 tienen de manera correspondiente un desarrollo de forma ondulada. Para los elementos marginales 48 resulta de esta manera una amplitud doble
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identificada con el signo de referencia 50 y una frecuencia identificada con el signo de referencia 52.
Los elementos marginales 48 se encuentran en cada caso solo con un punto final 54 sobre la zona de cabeza 44. De esta manera se consigue que la superficie activa 29 sobre el drculo de cabeza no caiga bruscamente a cero, sino se tienda constantemente hacia cero.
La figura 3 muestra otra forma de realizacion posible de la herramienta pulidora 22. En esta forma de realizacion, los elementos marginales 48 estan configurados como dientes, de manera que resulta para la herramienta pulidora 22 una forma similar a un pinon.
Cada elemento marginal 48 o bien cada diente presenta de la misma manera un punto extremo 54, que puede estar, en general, sobre el cfrculo de la cabeza 44. Los flancos de los dientes 56, 57 adyacentes de dos elementos marginales 48 forman un angulo 58. Este angulo puede estar entre aproximadamente 5° y 180°, en el caso representado tiene aproximadamente 80°.
Ademas de la forma de dientes representada en la figura 3, son concebibles evidentemente tambien todas las demas formas de dientes, por ejemplo evolventes, como se conocen tambien a partir de la fabricacion de pinones. No obstante, en particular, debena estar previsto que las formas seleccionadas de los elementos marginales 48 terminen radialmente fuera en un punto final 54, sin que esto sea, sin embargo, forzoso. Con preferencia, los puntos finales 54 se encuentran, en general, sobre el cfrculo de cabeza 44.
La figura 4 muestra otra forma de realizacion, que representa un caso especial de la forma de realizacion mostrada en la figura 3. En la forma de realizacion mostrada en la figura 4, el angulo 58 tiene exactamente 180°. Para el contorno 38 de la herramienta pulidora 22 resulta de esta manera una forma cuadrada en el presente caso. El cfrculo de base 46 forma en este caso un cfrculo interior del cuadrado y el cfrculo de cabeza 44 forma un cfrculo exterior que se extiende a traves de las esquinas del cuadrado. Las esquinas del cuadrado forman entonces los puntos extremos 54, que se encuentran sobre el cfrculo de cabeza 44. Ya este contorno 38 de la herramienta pulidora 22 o bien la superficie activa 29 de la herramienta pulidora 22 puede preparar las ventajas de acuerdo con la invencion y puede mejorar en una medida significativa la calidad cosmetica de superficie pulidas de forma libre.

Claims (13)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Herramienta pulidora (22) para la mecanizacion de una superficie optica (18) de un cristal de gafas (12), con un cuerpo de soporte (24) y una lamina pulidora (28), en la que entre la lamina pulidora (28) y el cuerpo de soporte (24) esta dispuesta una capa elastica (26), en la que una zona marginal (47) de la lamina pulidora (28) esta limitada en direccion radial (40) en el interior por un drculo de base (46), en la que desde el drculo de base (46) se extiende una pluralidad de elementos marginales (48) en direccion radial (40) hacia fuera, caracterizada por que una superficie (29) activa durante la mecanizacion de la lamina pulidora (28) se reduce en la zona marginal (47) de la lamina pulidora (28) en direccion radial (40) hacia fuera, en la que la superficie (29) de la lamina pulidora (28) activa durante la mecanizacion se reduce en la zona marginal (47) de la lamina pulidora (28) en direccion radial (40) hacia fuera constantemente hasta cero, en la que la zona marginal (47) esta limitada en direccion radial (40) en el exterior desde un drculo de cabeza (44), en la que el punto final (54) de al menos un elemento marginal (48) se encuentra sobre el drculo de cabeza (44), y en la que una diferencia entre un radio del drculo de cabeza (44) y un radio del drculo de base (46) corresponde aproximadamente a 5 a 20 % del radio del drculo de cabeza (44).
  2. 2. - Herramienta pulidora de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por que la herramienta pulidora (22) esta prevista para impulsar en una direccion determinada (36) una fuerza sobre la superficie optica (18) a mecanizar y se reduce una rigidez a la flexion de la herramienta pulidora (22) en direccion determinada (36) en direccion radial (40) hacia fuera.
  3. 3. - Herramienta pulidora de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizada por que un contorno (38) de cada elemento marginal (48) termina radialmente fuera en un punto final (54).
  4. 4. - Herramienta pulidora de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el punto final (54) de cada elemento marginal (48) se encuentra sobre el drculo de cabeza (44).
  5. 5. - Herramienta pulidora de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que los elementos marginales (48) se extienden en direccion radial al menos 2 mm, en particular aproximadamente 4 mm.
  6. 6. - Herramienta pulidora de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que los elementos marginales (48) estan configurados como dientes.
  7. 7. - Herramienta pulidora de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que los flancos (56, 57) de los elementos marginales (48) estan configurados como evolventes.
  8. 8. - Herramienta pulidora de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que un angulo (58) formado por flancos (56, 57) adyacentes entre sf de dos elementos marginales (48) vecinos tiene aproximadamente entre 5° y 180°.
  9. 9. - Herramienta pulidora de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que un contorno (38) compuesto de los elementos marginales (48) en direccion circunferencial (42) se puede describir como funcion sinusoidal.
  10. 10. - Herramienta pulidora de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que la herramienta pulidora (22) esta configurada para mecanizar superficies de forma libre.
  11. 11. - Herramienta pulidora de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada por que la lamina pulidora (28) se proyecta en direccion radial (40) mas alla de la capa elastica (26).
  12. 12. - Herramienta pulidora de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada por que la herramienta pulidora (22) esta configurada en toda la superficie en el interior del drculo de base (46).
  13. 13. - Dispositivo (10) para pulir una superficie optima (18) de un cristal de gafas (12) con una herramienta pulidora (22) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12.
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