DE1084164B - Device for polishing spherical surfaces - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Polieren sphärischer Flächen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Polieren sphärischer Flächen zwischenkonzentrischen Kugelflächen an alternativ als Werkzeug- oder Werkstückträger dienenden Körpern, die um ihre Symmetrieachsen gedreht werden. können, wobei einer dieser Körper, insbesondere der Kugelkopf, auch noch Schwingungen um eine senkrecht zu seiner Symmetrieachse durchs Kugelzentrum gehende Achse erfährt.Apparatus for Polishing Spherical Surfaces The invention relates to an apparatus for polishing spherical surfaces between concentric spherical surfaces on bodies that alternatively serve as tool or workpiece carriers, around their Axes of symmetry are rotated. can, being one of these bodies, in particular the ball head, also oscillations around a perpendicular to its axis of symmetry Axis going through the center of the sphere experiences.

Es ist bekannt, diese Vorrichtung so zu gestalten, daß der als Kugelkopf ausgebildete Teil sowohl die Drehbewegung als auch die Schwingbewegung ausführt. Dabei ist für die Drehbewegung und für die Schwingbewegung je ein besonderer Antrieb vorgesehen.It is known to design this device so that the ball head formed part performs both the rotary movement and the oscillating movement. There is a special drive for the rotary movement and for the oscillating movement intended.

Erfindungsgemäß wird zur Vereinfachung der gesamten Vorrichtung die Drehbewegung des Kugelkopfes durch dessen Schwingbewegung gesteuert. Zu diesem Zweck sind von den Schwingungen des Kugelkopfträgers zusätzliche Drehbewegungen ableitbar, die sich der gleichförmigen Drehung des Kugelkopfes überlagern..According to the invention to simplify the entire device Rotary movement of the ball head controlled by its oscillating movement. To this end additional rotary movements can be derived from the vibrations of the spherical head carrier, which are superimposed on the uniform rotation of the ball head.

Erfindungsgemäß erfolgt die Gestaltung des Kugelkopfträgers als Uförmiger Bügel, dessen Vertikalschenkel am Maschinengestell um die borizonale Welle eines Antriebs für gleichförmige Drehung des Kugelkopfes schwingbar und an dessen Horizontalschenkel der Kugelkopf gelagert ist.According to the invention, the ball head carrier is designed as a U-shaped Bracket, the vertical legs of which on the machine frame around the horizontal shaft of a Drive for uniform rotation of the ball head and swingable on its horizontal leg the ball head is mounted.

Mit besonderem Vorteil ist für den Schwingantrieb des Kugelkopfträgers ein Kurbeltrieb mit Verstellbarkeit des Gelenkes zwischen Schwinge und Koppel vorgesehen. Für die Übertragung gleichförmiger und zusätzlicher Drehung zwischen Welle und Kugelkopf ist ein Kegelradpaar vorgesehen.It is particularly advantageous for the oscillating drive of the ball head carrier a crank mechanism with adjustability of the joint between rocker arm and coupling is provided. For the transmission of uniform and additional rotation between the shaft and ball head a bevel gear pair is provided.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt; es zeigen Fig. 1 bis 3 jeweils schematisch drei verschiedene Lagen des Kugelkopfes, Fig. 4 und 5 mit mehr Einzelheiten in Ansicht und im senkrechten Schnitt die gesamte Vorrichtung.The device according to the invention is in the drawing in a exemplary embodiment shown; 1 to 3 each show schematically three different positions of the ball head, FIGS. 4 and 5 with more details in view and in a vertical section the entire device.

Die Vorrichtung besteht einerseits aus einem Maschinenteil 1, der mit einer konkaven Kugelfläche 1 a versehen ist und den Polierkörper bildet, andererseits aus einem Maschinenteil 2, der den Träger der Linsen 3 bildet, deren Konvexfläche 3a poliert werden soll. Der Träger 2 ist derart gelagert, daß er eine Drehbewegung um seine Symmetrieachse 4 ausführen und gleichzeitig um eine Achse schwingen kann., die rechtwinklig zur Zeichnungsebene verläuft und durch den gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt 5 der beiden Flächen 1 a und 3 a geht. Die Fig. 1 und 3 zeigen den Werkstückträger 2 in den beiden Endlagen seiner Schwingbewegung. In Fig. 2 ist dieser Träger 2 in seiner mittlere, Lage dargestellt. Der Polierkörper 1 wird mit den zu polierenden Teilen 3 durch Druck über ein Kugelgelenk 6 in Berührung gehalten, das sich am unteren Ende einer Welle 7 befindet, die axial beweglich ist. Letzterer kann sich somit einwandfrei der Kugelfläche der Teile 3 anpassen und dabei frei um seine Symmetrieachse drehen.The device consists on the one hand of a machine part 1, which is provided with a concave spherical surface 1 a and forms the polishing body, on the other hand from a machine part 2, which forms the carrier of the lenses 3, their convex surface 3a is to be polished. The carrier 2 is mounted in such a way that it rotates run around its axis of symmetry 4 and at the same time can swing around an axis., which runs at right angles to the plane of the drawing and through the common center of curvature 5 of the two surfaces 1 a and 3 a goes. FIGS. 1 and 3 show the workpiece carrier 2 in the two end positions of its oscillating movement. In Fig. 2 this carrier 2 is in its middle, location shown. The polishing body 1 is to be polished with the Parts 3 held in contact by pressure via a ball joint 6, which is located on the lower End of a shaft 7 is located, which is axially movable. The latter can thus perfectly adapt to the spherical surface of the parts 3 and thereby freely about its axis of symmetry turn.

Eine solche Vorrichtung, bei welcher die Welle 7 lotrecht steht und der Polierkörper 1 über dem Träger 2 angeordnet ist, bietet den Vorteil, daß Richtung und Stärke der Resultierenden der Drücke, die durch das Gewicht des Polierkörpers 1 auf -den Träger 2 ausgeübt werden, konstant bleiben. Selbstverständlich könnte die Vorrichtung auch so aufgebaut sein, da2'. der Polierkörper nicht durch sein Eigengewicht, sondern durch eine Feder gegen den Träger gedrückt wird; hierbei wäre es nicht nötig, daß die Gelenkwelle 6, 7 lotrecht steht.Such a device in which the shaft 7 is perpendicular and the polishing body 1 is arranged above the carrier 2, offers the advantage that direction and strength of the resultant of the pressures caused by the weight of the polishing article 1 are exerted on the carrier 2, remain constant. Of course it could the device can also be constructed in such a way that the polishing pad will not be through Dead weight, but is pressed against the carrier by a spring; here would be it is not necessary that the cardan shaft 6, 7 is perpendicular.

Die vorbeschriebene Vorrichtung dient zum Polieren konvexer Flächen. Zum Polieren konkaver Flächen müssen die Funktionen von Werkstückträger und Polierkörper umgekehrt werden, d. h., der Maschinenteil 1 bildet dann den Träger der zu polierenden Teile 3, der Maschinenteil 2 den Polierkörper.The device described above is used for polishing convex surfaces. In order to polish concave surfaces, the functions of the workpiece carrier and the polishing body must be reversed, d. That is, the machine part 1 then forms the carrier of the parts to be polished Parts 3, the machine part 2 the polishing pad.

Gemäß den Fig. 4 und 5 besteht die Vorrichtung aus einem Maschinengestell 8, in dem eine Welle 9 drehbar gelagert ist. Auf dieser Welle ist schwingbar ein L-förmig gestalteter Bügel 10 gelagert, dessen einer Schenkel gelenkig mit einer Koppel 11 verbunden ist, die von einer Kurbelscheibe 12 betätigt wird. Diese Scheibe sitzt fest auf einer Welle 13, die durch geeignete Mittel in Drehung versetzt werden kann. Eine Welle 14, deren Achse rechtwinklig zur Achse der Welle 9 verläuft, sitzt in einem Lager 15 des anderen Schenkels des Bügels 10. Aüf der Welle 9 ist ein Kegelrad 16 befestigt, das mit einem anderen Kegelrad kämmt, das auf der Welle 14 befestigt ist. Die Räder 16, 17 können auch Reibräder sein. Auf der Welle 14 sitzt der Werkstückträger 2 für die zu polierenden. Teile. Der Polierkörper 1 wird mit dem Werkstückträger 2 über ein Kugelgelenk 6 in Berührung gehalten, das sich am freien Ende einer Welle 7 befindet, die gleitbar in einer Bohrung des oberen Auslegers 8 d des Maschinengestelles gelagert ist. Der vom Polierkörper 1 auf den Werkstückträger 2 ausgeübte Druck kann mit Hilfe eines Gewichtes 18 eingestellt werden, das am oberen Ende der Welle 7 sitzt.According to FIGS. 4 and 5, the device consists of a machine frame 8, in which a shaft 9 is rotatably mounted. On this wave is a swingable L-shaped bracket 10 mounted, one leg of which is articulated with a Coupling 11 is connected, which is actuated by a crank disk 12. This disc is firmly seated on a shaft 13 which is set in rotation by suitable means can. A shaft 14, the axis of which is perpendicular to the axis of the wave 9 runs, sits in a bearing 15 of the other leg of the bracket 10. Aüf Shaft 9 is attached to a bevel gear 16 that meshes with another bevel gear that is attached to the shaft 14. The wheels 16, 17 can also be friction wheels. on the shaft 14 sits the workpiece carrier 2 for the to be polished. Parts. The polishing pad 1 is held in contact with the workpiece carrier 2 via a ball joint 6, the is at the free end of a shaft 7 which is slidable in a bore of the upper Boom 8 d of the machine frame is mounted. The from the polishing body 1 to the The pressure exerted on the workpiece carrier 2 can be adjusted with the aid of a weight 18 that sits at the top of the shaft 7.

Der gemeinsame Mittelpunkt des Polierkörpers und der zu polierenden Flächen befindet sich im Schnittpunkt 19 der Achsen der Welle 9 und 14. Eine Gegenmutter 20 dient dazu, die Lage dieses Mittelpunktes 19 zu verändern, insbesondere wenn der Werkstückträger hinsichtlich seiner Lage der gewünschten Krümmung angepaßt werden soll.The common center of the polishing pad and the one to be polished Surface is located at the intersection 19 of the axes of the shaft 9 and 14. A lock nut 20 is used to change the position of this center point 19, especially if the workpiece carrier can be adapted to the desired curvature in terms of its position target.

Wird die Welle 13 in Drehung versetzt, dann nimmt sie die Kurbelscheibe 12 mit, und die Koppel 11 bewirkt eine Schwingbewegung des Bügels 10. Die Größe des Ausschlages kann dabei durch die Lage' des Gelenkes 21 auf dem Bügel 10 eingestellt werden. Das Kegelrad 17 des Werkstückträger s 2 übernimmt die Schwingung und ist dabei Umlaufrad gegenüber dem Kegelrad 16. Die Welle 9 dieses Kegelrades kann an der Drehung verhindert werden oder sie mitmachen. Steht sie fest und mit ihr auch das Rad 16, so dreht sich das Rad 17 um seine Achse entsprechend der Schwingung des Bügels 10 um die Welle 9. Der mit dem Rad 17 zusammenhängende Träger 2 führt dann zwei verschiedene Bewegungen aus, und zwar eine Schwingbewegung um die Achse der Welle 9 und eine Drehwechselbewegung um seine Symmetrieachse. Dreht sich die Welle 9, dann wird die Drehzahl des Trägers 2 ungleichförmig. Während der Schwingung in einem Sinn wird die Drehzahl gesteigert, während der Schwingung im entgegengestzten Sinn aber vermindert. Ist die Drehzahl der Welle 9 gegenüber der Drehzahl der Kurbelscheibe 12 verhältnismäßig groß, dann ändert sich der Sinn der Drehbewegung des Trägers 2 um seine Symmetrieachse nicht. Jedoch ist dann die Drehgeschwindigkeit im Laufe zweier aufeinanderfolgender Schwingungen unterschiedlich. Sind Wechselgetriebe an den Wellen 9 und 13 vorgesehen, dann kann dass Verhältnis der Geschwindigkeiten der Schwingungsbewegung und der Drehbewegung des Trägers 2 in weiten Grenzen geändert werden.If the shaft 13 is set in rotation, then it takes the crank disk 12 with, and the coupling 11 causes an oscillating movement of the bracket 10. The size the deflection can be adjusted by the position of the joint 21 on the bracket 10 will. The bevel gear 17 of the workpiece carrier s 2 takes over the vibration and is while planetary gear opposite the bevel gear 16. The shaft 9 of this bevel gear can the rotation are prevented or they join in. She stands firm and with her too the wheel 16, the wheel 17 rotates about its axis according to the vibration of the bracket 10 around the shaft 9. The carrier 2 connected to the wheel 17 leads then two different movements, namely an oscillating movement around the axis of the shaft 9 and an alternating rotational movement about its axis of symmetry. The rotates Shaft 9, then the speed of the carrier 2 becomes non-uniform. During the vibration in one sense the speed is increased, while the oscillation is increased in the opposite sense But sense diminished. Is the speed of the shaft 9 compared to the speed of the crank disk 12 relatively large, then the sense of the rotational movement of the carrier changes 2 not about its axis of symmetry. However, the speed of rotation is then in the course two successive vibrations different. Are change gears on the shafts 9 and 13 provided, then the ratio of the speeds the oscillatory movement and the rotational movement of the carrier 2 changed within wide limits will.

Es ist möglich, eine äußerst einfache Maschine zu bauen, wenn man die Welle 9 bzw. das Rad 16 im Maschinengestell feststellt.It is possible to build an extremely simple machine if you can the shaft 9 or the wheel 16 in the machine frame.

Claims (4)

PATENTANSYRUCHE: 1. Vorrichtung zum Polieren sphärischer Flächen zwischen konzentrischen Kugelflächen an alternativ als Werkzeug- oder Werkstückträger dienenden Körpern, die um ihre Svmmetrieachsen gedreht werden können, wobei einer dieser Körper, insbesondere der Kugelkopf, auch noch Schwingungen um eine senkrecht zu seiner Symmetrieachse, durchs Kugelzentrum gehende Achse erfährt, dadurch gekennzeichnet, daß von den Schwingungen des Kugelkopfträgers (10) zusätzliche Drehbewegungen ableitbar sind, die sich der gleichförmigen Drehung des Kugelkopfes (2) überlagern. PATENT ANSYRUCHE: 1. Device for polishing spherical surfaces between concentric spherical surfaces on alternatively used as tool or workpiece carriers Bodies that can be rotated around their axis of symmetry, whereby one of these bodies, in particular the ball head, also vibrations around an axis perpendicular to its axis of symmetry, Axis going through the center of the sphere experiences, characterized in that the vibrations of the ball head carrier (10) additional rotational movements can be derived, which the superimpose uniform rotation of the ball head (2). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Gestaltung des Kugelkopfträgers (10) als !-förmiger Bügel, dessen Vertikalschenkel am Maschinengestell (8, 8 a) um die horizontale Welle (9) eines Antriebs für gleichförmige Drehung des Kugelkopfes (2) schwingbar und an dessen Horizontalschenkel der Kugelkopf gelagert ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized by the design of the ball head carrier (10) as! -Shaped bracket, the vertical legs of which on the machine frame (8, 8 a) can swing around the horizontal shaft (9 ) of a drive for uniform rotation of the ball head (2) on the horizontal leg of which the ball head is mounted. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Schwingantrieb des Kugelkopfträgers (10) ein Kurbeltrieb (11, 12, 13) mit Verstellbarkeit des Gelenkes (21) zwischen Schwinge (10) und Koppel (11) vorgesehen ist. 3. Device according to the claims 1 and 2, characterized in that for the oscillating drive of the ball head carrier (10) a crank mechanism (11, 12, 13) with adjustability of the joint (21) between Rocker (10) and coupling (11) is provided. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für Übertragung gleichförmiger und zusätzlicher Drehung zwischen Welle (9) und Kugelkopf (2) ein Kegelradpaar (16, 17) vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 552 39.6, 578 910; französische Patentschrift Nr. 973 586; britische Patentschrift Nr. 584 919.4. Device according to the claims 1 and 2, characterized in that for transmission more uniform and additional Rotation between shaft (9) and ball head (2) a bevel gear pair (16, 17) is provided is. Considered publications: German patent specifications No. 552 39.6, 578,910; French Patent No. 973 586; British Patent No. 584 919.