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Verfahren und Vorrichtung zum Feinschleifen und Polieren von optischen Prismen
Vorgeschliffene optische Prismen werden bisher für das Feinschleifen und Polieren mit ihren gleichartigen Flächen auf der gefetteten oder geölten Oberfläche einer planen Scheibe durch
Anreiben befestigt, worauf über sie eine Glocke gestülpt und deren Hohlraum mit Gips gefüllt wird, um die Prismen nach dessen Erhärten in ihrer Lage festzuhalten, in der alle nicht vom
Gips bedeckten Flächen in einer Ebene liegen.
Die Glocke bildet nach dem Abziehen der Scheibe einen Kopf, der auf der Spindel einer Schleif- oder Poliermaschine befestigt werden kann, um die vorbereiteten Prismenflächen zu bearbeiten.
Die bearbeiteten Flächen werden sodann durch einen Lacküberzug geschützt und die Prismen aus dem Gips gebrochen, worauf der Vorgang für das Bearbeiten der übrigen Prismenflächen in geschilderter Weise wiederholt wird.
Dieses Verfahren hat verschiedene Nachteile.
Der Gips arbeitet beim Erstarren, wodurch sich die Stellung des Prismas ändern kann, was sowohl die Prismenwinkel als auch die Parallelität der Längskanten beeinträchtigt. Vom Vorschleifen herrührende Winkelfehler können nicht mehr beseitigt werden, da im besten Falle eine zur vorhandenen Fläche parallele Fläche angeschliffen werden kann.
Damit die in der Schleifebene zwischen den Prismen befindlichen Gipsstege nicht mit abgeschliffen werden, was durch Eindringen von Gipsteilchen in die Polierfläche schädliche Folgen haben, müssen diese Gipsstege in mühsamer Arbeit auf eine gewisse Tiefe ausgekratzt und die so entstehenden Rillen mit Lack abgedeckt werden, um das Herausfallen von Gipsteilchen zu verhindern.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Feinschleifen und Polieren von optischen Prismen und bezweckt, alle diese Nachteile zu beseitigen und überdies Vorteile zu erzielen, welche die Herstellung genau geformter Prismen auf sehr einfache Weise ermöglichen.
Das Verfahren gemäss der Erfindung besteht darin, dass die vorgeschliffenen Prismen mit einer vorgearbeiteten oder fein bearbeiteten Ausgangsfläche auf zueinander parallelen ebenen Flächen einer Reihe von Unterlagen planparallel so be- festigt werden, dass fein zu bearbeitende Prismen- flächen in einer Ebene liegen, worauf nach ge- meinsamer Behandlung derselben alle Unterlagen zur gemeinsamen Feinbearbeitung einer weiteren Prismenfläche um den von den fein zu bearbeitenden Flächen eingeschlossenen Winkel gekippt werden.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht erfindung- gemäss aus einer Anzahl von prismatischen Unterlagen mit zwei unter dem Neigungswinkel zweier fein zu bearbeitender Flächen gegeneinander gerichteten Lagerflächen und einer der Winkelstellung einer dritten Prismenfläche entsprechenden Aufkittfläche, einer in einer Ebene liegende Auflagerflächen für die Unterlagen aufweisenden, zur Befestigung auf einer Feinschleifoder Polierbank eingerichteten Platte und Mitteln zur wahlweisen Befestigung der Unterlagen auf der Platte entsprechend den beiden Lagerflächen.
Eine ausserordentliche Vereinfachung des Vorganges gegenüber dem Bekannten ergibt sich dadurch, dass nach dem Fertigstellen der Ausgangsfläche der Prismen nur ein einziges Aufkitten derselben für die Feinbearbeitung der übrigen Flächen vorzunehmen ist, da die Lagen- änderung mittels der Unterlage erfolgt, was unter Verwendung einfacher mechanischer Hilfsmittel mühelos geschehen kann. Die Winkelgenauigkeit wird soweit sie bei der Vorbearbeitung noch nicht erzielt worden ist, auf einfache Weise bei der Feinbearbeitung selbst hergestellt.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand an zwei Ausführungsbeispielen erläutert. Fig. 1 zeigt einen lotrecht geführten Schnitt durch eine Vorrichtung für die Feinbearbeitung von Porroprismen, Fig. 2 einen Schnitt durch eine Unterlage zum Bearbeiten der Ausgangsfläche eines Dachprismas nach Daubresse, Fig. 3 eine Unterlage zur Bearbeitung der beiden anderen Flächen des Prismas nach Fig. 2, Fig. 4 diese Unterlage allein.
Auf einer Planplatte 1 (Fig. 1), die zur Befestigung auf einer Feinschleif-oder Polierbank eingerichtet ist, sind sehr genau gearbeitete gleichartige, prismatische Körper 2 in Parallelstellung durch Schrauben 3 unverrückbar festgehalten. Der Querschnitt der Körper 2 ist ein gleichseitiges rechtwinkeliges Dreieck.
An den Katheten
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flächen befinden sich flache Ausnehmungen zwischen schmalen Lagerflächen darstellende
Randstreifen. An der Hypothenusenfläche 4 sind planparallel zu ihr in gleicher Höhenlage Porro- ; : prismen 5 auf gekittet, die vorgeschliffen sind und deren Hypothenusenfläche bereits feinst bearbeitet ist. Die Kathetenfläche 6, 8 der Prismen 5 stehen hierbei je nach dem Genauigkeitsgrad der
Vorbearbeitung mehr oder weniger parallel zu den Lagerflächen 7, 9.
Die Kathetenflächen 6 werden nunmehr gleich- zeitig mittels planen Scheuerplatten oder Polier- schalen bearbeitet, deren Arbeitsflächen zur
Oberfläche 11 der Platte 1 parallel sind. Hierbei werden aus der Vorbearbeitung herrührende
Fehler in der Stellung der Planfläche zu der
Hypothenusenfläche 10 als Ausgangsfläche voll- ständig beseitigt, da die Parallellage der Flächen 10 und 4 einerseits und der Arbeitsfläche des Werk- zeuges und der Fläche 11 anderseits eine voll- kommen genaue Winkelstellung der nach durch- geführter Feinstbearbeitung fertigen Flächen 6 verbürgen.
Die Unterlagen 2, auf denen natürlich eine ganze
Reihe von Prismen 5 aufgekittet werden kann, werden nunmehr nach Lösen der Schrauben 3 um 900 gedreht und mit den Flächen 9 als Lager- flächen neuerdings festgeschraubt, um die
Flächen 8 feinzuschleifen und zu polieren, wobei auch diese ihre vollkommen genaue Winkel- stellung erhalten.
Die derart fertiggestellten Prismen sind voll- ständig gleichartig und weisen vollkommene
Winkelgenauigkeit auf, da diese nur von der
Winkelgenauigkeit der Unterlage 2, der Aus- richtung der Werkstücke der Höhe nach und der
Parallelstellung der Arbeitsfläche des Werkzeuges zur Fläche 11 der Aufspannplatte 1 abhängig ist, durchwegs Bedingungen, die leicht zu erfüllen sind.
In Fig. 2 ist 12 eine Unterlage, mit welcher nach dem geschilderten Vorgang unter Kippen derselben die Dachflächen 14, 15 eines aufge- kitteten Dachkantenprismas 13 nach Daubresse zu Ausgangsfläche fertig bearbeitet werden können. Die Unterlagen weisen wiederum
Gewinde 18, 19 auf, um sie mittels Schrauben an der Aufspannplatte befestigen zu können. Die Lagerflächen sind hierbei die Flächenstreifen 16 und 17, deren Ebenen genau den Dachflächenwinkel einschliessen und winkelgenau zur Aufkittfläche stehen. Aus den oben geschilderten Gründen ergibt sich eine genaue Winkelstellung der Flächen 14, 15 als Ausgangsfläche für die weitere Feinstbearbeitung des Prismas.
Diese geht auf-einer Unterlage 20 vor sich, auf der das Dachkantenprisma mit seinen feinstbearbeiteten Ausgangsfläche 14, 15 aufgekittet wird (Fig. 3). Hierzu hat die Unterlage 20 (Fig. 4) eine Ausnehmung in Form einer schrägen Rinne, die von zwei Flächen 14', 15'gebildet werden, deren Verschneidungslinie 21'der Prismenkante 21 entspricht. Das Prisma wird mit seinen Ausgangsflächen 14, 15 an den Rinnenflächen 14', 15', die
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fläche 22 durch ein Werkzeug, dessen Arbeitsfläche parallel zu den Lagerflächen 24 ist, feinstgearbeitet wird. Hierauf wird die Unterlage 20 gekippt, so dass sie auf den genau im rechten Winkel zu den Flächen 24 stehenden Lagerflächen 25 ruht. Nunmehr kann die Fläche 23 feinst bearbeitet werden, womit das Prisma an den optisch wirksamen Flächen fertiggestellt ist.
Gegebenenfalls genügt es, als Unterlage einen Körper zu verwenden, der der Hälfte der Unterlagen 20 entspricht, indem diese durch eine lotrechte, durch die Verschneidungslinie 21'gehende Ebene geteilt ist. Es wird dann nur eine der Ausgangsflächen aufgekittet.
Nach dem Verfahren gemäss der Erfindung lassen sich die Flächen aller Prismensysteme lagengenau bearbeiten, sofern dies mit einem planen Werkzeug geschehen kann. Die von der
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werden beseitigt. Es ist nur nötig, dafür zu sorgen, dass der Kippwinkel volle Genauigkeit besitzt, was bei der Verwendung der beschriebenen Unterlagen durch entsprechend genaue Stellung der Lagerflächen zueinander sowie zu der Fläche auf der das Prisma aufgekittet wird, in einfacher Weise erreicht werden kann. Nach dem Verfahren gemäss der Erfindung lassen sich Prismen von hoher Lagengenauigkeit und Gleichmässigkeit ihrer Flächen in einem Bruchteil der bisher aufzuwendenden Arbeitszeit herstellen. Nacharbeiten an den Prismenflächen erübrigen sich und Ausschussware kommt praktisch nicht mehr in Betracht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Feinschleifen und Polieren von optischen Prismen, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgeschliffenen Prismen (5) mit einer vorgearbeiteten oder fein bearbeiteten Ausgangsfläche auf zueinander parallelen ebenen Flächen einer Reihe von Unterlagen (2) planparallel so befestigt werden, dass fein zubearbeitendePrismenflächen in einer Ebene liegen, worauf nach gemeinsamer Behandlung derselben alle Unterlagen zur
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Prismenfläche um den von den fein zu bearbeitenden Flächen eingeschlossenen Prismenwinkel gekippt werden.