DE2230357A1

DE2230357A1 - Vorrichtung zum fuehren eines werkzeuges zum klarschleifen und polieren von torischen linsen

Info

Publication number: DE2230357A1
Application number: DE2230357A
Authority: DE
Inventors: Jean Ferrand
Original assignee: CMV
Current assignee: CMV
Priority date: 1971-06-21
Filing date: 1972-06-21
Publication date: 1973-01-11
Also published as: FR2142562B1; BE784964A; ES404492A1; NL7208526A; IT959479B; GB1392229A; US3827192A; CA965955A; FR2142562A1

Description

Dipl.-Ing. Heinz Bardehle

Pclentanwalt B München 22, Hernsstr. 15, Tel. 292G53

Postanschrift München 26, Postfach 4

München, den 21.Juni 1972

Mein Zeichen: P 1457 Anmelder: Societe C.M.V

115, Rue de la Republique E - 92 Puteaux / Frankreich

Vorrichtung zum Führen eines Werkzeuges zum Klar- schleifen und Polieren von torischen Linsen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen eines Werkzeuges zum Klarschleifen und Polieren von torischen Linsen, die eine stückweise ode'r eine reihenweise Bearbeitung gestattet.

Torische Linsen weisen eine Oberfläche auf, deren Profile in zwei bestimmten senkrecht zueinander verlaufenden

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Ebenen Kreisbögen mit unterschiedlichem Halbmesser sind.

Das Klarschleifen und Polieren der Rohlinge von torischen Linsen wird mittels Werkzeugen durchgeführt, die eine kontinuierliche oder unterbrochene entsprechende torische Fläche aufweisen. Die Oberfläche der Werkzeuge weist ebenfalls zwei kreisbogenförmige Profile unterschiedlichen Halbmessers in zwei bestimmten senkrecht aufeinanderstehenden Ebenen auf.

Es ist wesentlich, daß die beiden kreisbogenförmigen Profile der torischen Linse senkrecht aufeinanderstellen, insbesondere im Falle von Korrektionslinsen. Es ist folglich wesentlich, daß im Zuge des Klarschleifens und des Polierens die beiden besonderen senkrecht aufeinanderstehenden Ebenen des Schleif- oder Polierwerkzeuges, die an einem Punkt der Oberfläche der Linse vorbeibewegt werden, immer zu sich selbst parallel bleiben.

Dementsprechend weisen Geräte zum Klarschleifen und Polieren ein Werkzeug auf, das zur Durchführung verschiedenartiger Bewegungen veranlaßt wird, es ist jedoch keine Drehbewegung um eine auf der torischen Oberfläche stehende senkrechte Achse vorgesehen.

Die Geräte zum Klarschleifen und Polieren von torischen Linsen weisen jedoch eine Führungsvorrichtung auf, die solche Drehbewegungen verhindern sowie eine Mitnehmervorrichtung, die eine Lageveränderung des Werkzeuges in Bezug auf die Linse sicherstellt. Die Mitnehmervorrichtung weist im wesentlichen ein Kugelgelenk auf, in dessen Achsrichtung die Angriffskraft des Werkzeuges auf die Linse wirkt und das die verschiedenen Bewegungen, die eine relative Lageveränderung zwischen Linse und Werkzeug bewirken in eine zu seiner Achse senkrechte Richtung umlenkt.

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Es sind eine Reihe von Führungsvorrichtungen bekannt, die nach dem obenstehend beschriebenen Prinzip arbeiten.

Unter den bekannten Führungsvorrichtungen, die einer Stückbearbeitung dienen, gibt es solche, bei denen die Linse oder das Werkzeug festgehalten sind, und das jeweils andere Element, d.h. das Werkzeug oder die Linse von Gabeln, Triebstangen und/oder Gelenken, insbesondere Kugelgelenken geführt werden.

Es ist jedoch festzustellen, daß die mit einer Gabel arbeitenden Führungssysteme zu einer exzentrischen Verstellung neigen, die einer vollkommenen Realisierung des Torus entgegensteht.

Bei anderen Vorrichtungen werden die Linse oder das Werkzeug zu einer Drehbewegung veranlaßt, während das andere Element, d.h. das Werkzeug oder die Linse durch eine Vorrichtung geführt werden, die ebenfalls Gabeln, Triebstangen und/oder Gelenke aufweist.

Bei Geräten zum Klarschleifen und Polieren im fortschreitenden Betrieb sind die zur Führung verwendeten Vorrichtungen entsprechend aufgebaut, d.h. sie weisen ebenfalls Gabeln, Triebstangen und/oder Gelenke auf.

Alle diese Vorrichtungen gestatten es,torische Oberflächen guter Qualität zu erzielen, wenn sie gut einjustiert sind. Es sind jedoch alle diese mechanischen Führungsvorrichtungen zumindest teilweise dem Abschliff ausgesetzt, der für das Klarschleifen und Polieren benötigt wird. Dementsprechend nutzen sich solche Vorrichtungen schnell ab.

Die Abnutzung bisher bekannter Vorrichtungen bringt den Nachteil mit sich, daß in den Gelenken Spiel entsteht und daß dieses Spiel eine gewisse relative Lageveränderung der beiden kreisbogenförmigen Profile der Linse mit sich bringt, die immer weniger exakt begrenzt werden und nicht mehr senkrecht zueinander sein können.

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Dieses Spiel stellt sich bei allen Gelenktypen ein, insbesondere bei Lager- und bei Gabelgelenken.

Es haben daher Abnutzungsfehler bei bekannten Führungsvorrichtungen eine Veränderung der Charakteristika der Oberfläche der hergestellten Linsen zur Folge.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese nachteilige Erscheinung durch Angabe einer Führungsvorrichtung günstiger zu gestalten, die eine Unveränderbarkeit der Charakteristika der hergestellten Linsen sicherstellt, selbst wenn die Führungsvorrichtung einer erheblichen Abnutzung ausgesetzt ist.

Darüberhinaus soll durch die Erfindung eine Führungsvorrichtung angegeben werden, die sowohl für Stückbearbeitung als auch für eine fortschreitend wirksame Bearbeitung geeignet ist. Aus diesem Grund wird durch die Erfindung eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der die Abnutzung der gelenkigen Verbindungen nicht zu einem Spiel in zur torischen Oberfläche senkrechten Richtung führt, und durch die in immer gleicher Weise die aufeinander senkrechte Stellung der beiden Ebenen aufrechterhalten wird, die die bogenförmigen Profile enthalten.

Die Erfindung betrifft also eine Führungsvorrichtung für ein Werkzeug zum Klarschleifen und Polieren von torischen Linsen. Sie ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß sie stapelartig übereinander angeordnete Zwischenelemente, Aussenelemente und Gelenkverbindungen aufweist, daß die Zwischen- und Aussenelemente jeweils untereinander mit wenigstens einem benachbarten Element gelenkig verbunden sind, daß die Achse der Gelenkverbindung eines Elementes mit dem benachbarten darüberliegenden Element senkrecht zu der Achse der Gelenkverbindung dieses unteren Elementes mit dem darunterliegenden Element verläuft, und daß die Verbindungsgelenke

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solcher Art sind, daß Abnutzungserscheinungen lediglich eine Annäherung der Elemente in Richtung der Stapelachse zur Folge haben.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die erfindungsgemäße Führungsvorrichtung fünf Elemente auf, die um vier Gelenkachsen herum gelenkig verbunden sind; die drei Zwischenelemente sind Ringe, die auf ihrer einen Fläche zwei Gelenkkopfteile und auf ihrer gegenüberliegenden Fläche zwei Gelenkpfannenteile tragen, wobei die durch die Gelenkkopfteile definierte Drehachse senkrecht auf der durch die Gelenkpfannenteile definierte Drehachse steht. Eines der äusseren Elemente ist vorzugsweise ein Ring, der zwei Gelenkteile auf einer seiner Flächen trägt, das andere äussere Element ist eine Traverse, die als Auflage für das Werkzeug oder für den Rohling dient und einen zentralen Gelenkpunkt aufweist.

Die Vorrichtung weist vorzugsweise Kompensationselemente auf, die es gestatten die Stapelhöhe zu verändern, wenn die Vorrichtung einer bestimmten Abnutzung ausgesetzt gewesen ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausbildungsform werden die Gelenke entweder durch Spitzen, deren Achse parallel zur Stapelachse verläuft, deren äusseres Ende sphärisch ist und die mit konisch ausgebildeten Elementen zusammenwirken, oder durch Schneiden gebildet, die mit V-förmigen Rillen zusammenwirken und mit denen sie fluchten.

In der nachfolgenden Beschreibung werden anhand von Figuren Ausführungsbeispiele beschrieben, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist.

Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Führungsvorrichtung, der entlang der Stapelanordnung verläuft,

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Die Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung die Realisierungsmöglichkeit einer Mitnehmervorrichtung.

Die Fig. 3 zeigt das Teilschema einer Ausführungsform mit einer Auflage in Form einer Walze.

Das Gerät, das zum Klarschleifen und Polieren des Rohlings verwendet wird, weist eine Drehscheibe 2, deren Mechanismus durch eine mit Profil versehene Muffe geschützt ist, sowie eine Mitnehmerspitze 4 auf.

Die Führungsvorrichtung weist einen äusseren Bestandteil 5, drei Zwischenbestandteile in Form von Ringen 6, 7 und 8 sowie eine Traverse 9 als oberen äusseren Bestandteil auf.

Der untere äussere Bestandteil 5 besteht aus einer Abstützung 10 und aus einem Ring 11. Die Abstützung 10 steht unter Vermittlung einer Bohrung 12 mit dem oberen Teil der Drehscheibe 2 des Gerätes in Wirkverbindung. Die Abstützung ist an ihrem oberen Teil mit einer Schwalbenschwanznut 13 versehen, in der das Werkzeug 14 zum Polieren oder Klarschleifen befestigt werden kann.

Der Ring 11 kann längs der Abstützung 10 bewegt werden und wird in Bezug auf diese durch Stifte 15 gehalten. Diese Stifte 15 im Ring 11 gleiten in Bohrungen 16, die sich in der Abstützung 10 befinden, so daß Drehbewegungen des Ringes 11 um die Abstützung 10 herum verhindert sind, seine Bewegung in Längsrichtung jedoch möglich ist. Ein Stapel von elastischen Unterlegscheiben 17 sorgt für die Einstellung des Abstandes zwischen der Abstützung 10 und dem Ring 11.

Die Ringe 11 und 6, 6 und 7, 7 und 8 und der Ring 8 und die Traverse 9 arbeiten durch eine gelenkige Verbindung um Achsen herum zusammen, die durch zwei Kugelgelenke gebildet werden. Die Geltnkachse der Ringe 11 und 6 steht senkrecht zur Gelenk-

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achse der Ringe 6 und 7, welche ihrerseits senkrecht zur Gelenkachse der Ringe 7 und 8 verläuft, diese wiederum steht senkrecht auf der Gelenkachse des Ringes 8 und der Traverse 9.

Alle diese Gelenkverbindungen umfassen zwei gleiche Kugelgelenke, deren Kugelteil von der Oberfläche eines Ringes und deren Pfannenteil von der Unterseite eines Ringes oder der Traverse gehalten wird. Jeder Ring weist zwei einander diametral gegenüberliegende Kugelgelenke auf.

Die Kugelgelenke, die die verschiedenen Gelenkachsen definieren, sind einander gleich. Sie weisen ein sphärisches Kugelelement 18 auf, das von der unteren Scheibe getragen wird und ein konisches Pfannenelement 19 auf, das von der oberen Platte oder von der Traverse getragen wird. Die Elemente 18 und 19 werden in den Ringen oder der Traverse mittels zylindrischer Teile 20 gehalten, die in Bohrungen 21 der Ringe oder der Traverse stecken. Diese zylindrischen Teile werden mittels Schrauben 22 festgehalten. Jeweils zwei benachbarte Gelenkelemente werden durch Federn 23 gegeneinander gehalten, so daß ein sphärisches Kugelelement 18 mit einem konischen Pfannenelement 19 zusammenwirkt.

Die Traverse 9 weist einen mittleren, nach unten ragenden Teil 24 auf, der als Auflage für den Rohling dient. Der Rohling 1 ist mit Pech an einem Auflageelement 26 befestigt, das an der Traverse 9 festgeschraubt ist. Eine Drehbewegung des Auflageelementes 26 in Bezug auf die Traverse 9 ist durch Stifte 27 verhindert. DasAiflageelement 26 weist eine konische Pfanne 28 auf, die mit der Mitnehmerspitze des Klarschleif- und Poliergeräfes zusaamenwirkt*

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist leicht zu verstehen. Die zu einer Drehbewegung veranlaßte Drehscheibe nimmt das Werkzeug 14 zu einer gleichförmigen Bewegung mit. Die Mitnehmerspitze 4 übt einerseits eine nach unten gerichtete

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Kraft, deren Stärke einstellbar ist, und andererseits Transversalkräfte aus, die das Spitzenäussere zu geradlinigen, kreisförmigen oder Planetenbewegungen veranlassen. Die gesamte Führungsvorrichtung, die auf der Drehscheibe 2 befestigt ist, dreht sich gleichzeitig mit dem Werkzeug 14 und nimmt mit derselben Drehgeschwindigkeit den Rohling 1 mit.

Die Spitze 4 veranlaßt die Traverse 9, sich in Bezug auf das Werkzeug in transversaler Richtung zu bewegen, die Führungsvorrichtung verhindert jedoch jegliche Drehbewegung in Bezug auf den Rohling 1 oder das Werkzeug 14.

Das Anbringen des Werkzeuges und des Rohlings ist sehr einfach. Man kann nämlich entweder die obere Traverse zurückziehen, die dann das Innere der Führungsvorrichtung freigibt, oder die gesamte Führungsvorrichtung wegziehen, wodurch dann die Drehscheibe freigegeben ist.

Die Kugel- und Pfannenelemente der Kugelgelenke 18 und 19 sind vorzugsweise aus einer Wolfram-Kohlenstoffverbindung hergestellt, wenn dies auch nicht unbedingt sein muß, da die Abnutzung der Kugelelemente nur eine Verringerung der Stapelhöhe mit sich bringt. Diese Verringerung der Höhe kann man durch Verändern des Stapels der Unterlegscheiben 17 zwischen der Abstützung 10 und dem Ring 11 ausgleichen.

Die beschriebene Vorrichtung gestattet eine Arbeit unter exakten mechanischen Bedingungen dadurch, daß es möglich ist, den Kopfteil der Spitze 4 im Zuge des Klarschleif- oder des Polier-vorganges sehr nahe an die Oberfläche heranzubringen.

Die beschriebene Vorrichtung kann auf allen Geräten angebracht werden, die eine Drehscheibe oder eine feste Scheibe und eine Mitnehmerspitze aufweisen.

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Sie kann auch nach Vornahme einiger Änderungen, die im Bereich des fachmännischen Könnens liegen, auf bekannten Geräten zum fortschreitenden Klarschleifen und Polieren angebracht werden. Diese Veränderungen betreffen einzig und allein den äussersten Teil, der der Mitnehmerspitze gegenüberliegt.

Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, ihr Rahmen umfaßt vielmehr alle im Bereich fachmännischen Könnens liegenden Varianten. Insbesondere ist die Ringform der Zwischeneleraente und die Anordnung der oberen Traverse lediglich als Beispiel angegeben worden. Auch die Gelenke können völlig anders aufgebaut sein und können insbesondere Schneiden auf-

weisen, die mit V-förmigen Rillen zusammenwirken.

In den Fig. 2 und 3 sind Anwendungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.

In der Fig. 2 sieht man einen Zapfen 29, der durch einen Motor 30 in Drehbewegung versetzt werden kann und der an seinem einen äusseren Ende ein Führungselement trägt (es ist lediglich der Kopf der Mitnehmerspitze 4 des Führungselementes gezeigt) und auf dessen anderes äusseres Ende durch ein Druckelement 31 ein pneumatischer oder mechanischer Druck ausgeübt wird.

In der Fig. 3 sieht man ein Auflageäement 32 in Form eines Rades oder einer· Walze, das an seiner Peripherie die an ihrer Oberfläche zu bearbeitenden Stücke 1 trägt. Dieses Auflageelement, das zu einer Drehbewegung um die Drehachse 33 herum veranlaßt werden kann, das aber auch feststehend angeordnet sein kann, stellt eine Art Trommel dar, mit deren Hilfe die Oberfläche mehrere Stücke bearbeitet werden kann, die sich nach und nach an einem Oberflächenbearbeitungswerkzeug vorbaibewegen, das in der schematischen Darstellung mit 14 be-

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zeichnet ist. Man erkennt, daß die Trommel oder das Werkzeug durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung geführt werden kann, welche hier nicht dargestellt ist.

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Claims

Patentan Sprüche

f 1.!Führungsvorrichtung für ein Werkzeug zum Klarschleifen und Polieren von torischen Linsen, dadurch gekennzeichnet, daß sie stapelartig übereinander angeordnete Zwischenelemente (6, 7, 8), Aussenelemente (5, 9) und Gelenkverbindungen aufweist, daß die Zwischen- und Aussenelemente jeweils untereinander mit wenigstens einem benachbarten Element gelenkartig verbunden sind, daß die Achse der Gelenkverbindung eines Elementes mit dem benachbarten darüberllegenden Element senkrecht zu der Achse der Gelenkverbindung dieses unteren Elementes mit dem darunterliegenden Element verläuft, und daß die Verbindungsgelenke (18, 19) solcher Art sind, daß Abnutzungserscheinungen lediglich eine Annäherung der Elemente (5, 6, 7t 8, 9) in Richtung der Stapelachse zur Folge haben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie fünf Elemente (5, 6, 7, 8, 9) aufweist, die um vier Drehachsen herum gelenkig verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Zwischenelemente (6, 7» 8) Ringe sind, die an ihrer einen Fläche zwei Gelenkkopfelemente (18) und auf ihrer gegenüberliegenden Fläche zwei Gelenkpfannenelemente (19) aufweisen, daß die durch die Gelenkkopfelemente bestimmte Drehachse senkrecht auf der durch die Gelenkpfannenelemente bestimmten Achse steht, und daß eines der Aussenelemente (5) ein Ring ist, der zwei Gelenkelemente auf einer seiner Flächen trägt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Aussenelement (9) eine Traverse ist, die als Auflage für ein Werkzeug (14) zum Klarschleifen oder

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Polieren oder für einen Rohling (1) dient, und die einen mittigen Gelenkpunkt (28) aufweist, der mit der Mitnehmerspitze (4) eines Gerätes zum Klarschleifen oder Polieren in Wirkverbindung steht.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Elemente (5 bis 9), vorzugsweise ein Aussenelement (5, 9) Mittel (17) trägt, die zur Kompensation von Abnutzungserscheinungen dienen und die das Verändern der Stapelhöhe ermöglichen.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der Gelenkköpfe Spitzen mit sphärischen Enden (18) sind, die mit konischen Gelenkpfannenelementen (19) in Wirkverbindung stehen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der Gelenkköpfe Schneiden sind, die mit V-förmigen Rillen als Gelenkpfannen in Wirkverbindung stehen, und daß die Schneiden und die Rillen fluchten.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie von einer Vorrichtung betätigt wird, die einen durch einen Motor (30) in Drehbewegung versetzbaren Zapfen (29) aufweist, auf dessen eines Ende ein Druck ausgeübt wird.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie einem Rad (33) zugeordnet ist, das die zu bearbeitenden Linsen (1) trägt.

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