EP1037727B1 - Brillenglasrandbearbeitungsmaschine - Google Patents

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EP1037727B1
EP1037727B1 EP98948904A EP98948904A EP1037727B1 EP 1037727 B1 EP1037727 B1 EP 1037727B1 EP 98948904 A EP98948904 A EP 98948904A EP 98948904 A EP98948904 A EP 98948904A EP 1037727 B1 EP1037727 B1 EP 1037727B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spectacle
lens
machining
tool
machine according
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98948904A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1037727A1 (de
Inventor
Lutz Gottschald
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.)
Wernicke and Co GmbH
Original Assignee
Wernicke and Co GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Wernicke and Co GmbH filed Critical Wernicke and Co GmbH
Publication of EP1037727A1 publication Critical patent/EP1037727A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1037727B1 publication Critical patent/EP1037727B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/08—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass
    • B24B9/14—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of glass of optical work, e.g. lenses, prisms
    • 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
    • B24B17/00—Special adaptations of machines or devices for grinding controlled by patterns, drawings, magnetic tapes or the like; Accessories therefor
    • B24B17/02—Special adaptations of machines or devices for grinding controlled by patterns, drawings, magnetic tapes or the like; Accessories therefor involving mechanical transmission means only
    • B24B17/025—Special adaptations of machines or devices for grinding controlled by patterns, drawings, magnetic tapes or the like; Accessories therefor involving mechanical transmission means only for grinding rotating workpieces (three dimensional)
    • B24B17/026—Special adaptations of machines or devices for grinding controlled by patterns, drawings, magnetic tapes or the like; Accessories therefor involving mechanical transmission means only for grinding rotating workpieces (three dimensional) for the periphery of plane workpieces, e.g. cams, lenses
    • 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
    • B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/02—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements
    • B24B19/03—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements for grinding grooves in glass workpieces, e.g. decorative grooves
    • 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
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/04—Headstocks; Working-spindles; Features relating thereto

Definitions

  • the invention relates to a Eyeglass lens edge processing machine with one Spectacle lens holder for one raw lens and one Processing device for shaping the raw glass and for attaching a roof facet or a circumferential groove or of grooves for attaching an eyeglass frame by means of Brackets or of bores as well as for polishing the machined surfaces.
  • German patent 38 04 133 there is a method and a device for shaping a spectacle lens, described starting from a raw glass, in which the Range between the scope of the raw glass and the scope of the machined lens is removed by using With the help of a cutting tool, a cutting cut radially from Extent of the rotating raw glass against the extent of the Finished glass, then along or parallel to this circumference and then radially back to the circumference of the raw glass is executed, between two half-waves clamped glasses with several spaced apart located radial separating sections and one each provided intermediate circumferential cut section and at an angular distance from that Cutting section and during the creation of the a respective regrind over the entire circumference of the cut glass is done.
  • the Radial cut and circumferential cut sections can be carried out by means of a bearing beam while the regrinding over the entire circumference of the cut Glass by means of a usual, to the axis of the raw glass axially parallel grinding wheel with a relative large diameter is carried out.
  • This grinding wheel is because only relatively little material has to be removed is designed as a facet grinding wheel.
  • an apparatus for executing the radial and circumferential separating cuts and an additional one Facet grinding wheel of the usual type required.
  • Eyeglass lens edge processing machine therefore corresponds to one usual lens edge processing machine with only one Facet grinding wheel, which is also a device for Execution of the radial separation cut sections and the Circumferential cut sections required.
  • This additional tool can from one with its axis of rotation radial to the lens arranged milling or grinding tool consist of is driven at high speed by its own drive motor.
  • German patent specification 40 09 942 there is a method to edit the edge of eyeglass lenses thermoplastic or a plastic made of a mixture of a thermoplastic or a thermosetting plastic is described, in which the First a dry edge of the lens Roughing and then a dry Undergoes finishing grinding, after which in another Operation for fine machining the surface of the Calibrate the glasses using the fine grinding wheel is carried out with hydration.
  • a Eyeglass lens processing machine proposed that according to the invention an eyeglass holder for at least one one-sided raw glass and only one high-speed powered end mill or one Grinding pen or a laser beam as the only one Small-format machining tool Machining device for complete shaping of the Raw glass through a separating cut, for attaching a Roof facet and a circumferential groove or of grooves for Fastening an eyeglass frame using clips or Bores and possibly for polishing and / or chamfering the machined surfaces in the case of eyeglass lenses Has plastic.
  • an Eyeglass lens processing machine proposed that according to the invention an eyeglass holder for at least one one-sided raw glass and a small format Machining device with one from a high-speed powered end mill or one Grinding pen or a laser beam existing Machining tool for complete shaping of the Raw glass through a cut parallel to the raw glass axis and for making grooves for attaching a Glasses frame by means of clamps or holes and at least one other similar processing tool on the processing device for attaching a Roof facet or a circumferential groove and possibly for polishing and / or chamfering the machined surfaces in the case of Has plastic lenses.
  • the invention is based on the consideration that a Combination of additional tools with conventional grinding wheels offers no way that Eyeglass lens edging machine to shrink that Reduce noise and editing a Shorten the raw glass to the finished lens.
  • the invention Machining device a complete form machining of the Raw glass through a separating cut, so that a Regrinding using a conventional grinding wheel final shaping and for attaching a roof facet or a circumferential groove is no longer required.
  • This Processing device is also suitable for a roof facet or grooves for attaching an eyeglass frame by means of To attach clamps or holes as well as the machined Surfaces of plastic glasses according to the in the process described in DE-PS 40 09 942 to polish.
  • a CNC control for the sequence of the required relative movements between the Processing device and the raw glass provided to the complete shaping highly accurate and without large Operator skill requirements to be able to carry out automatically.
  • This CNC control can also serve to adjust the feed rate at the Machining according to the circumferential contour of the selected one Spectacle lenses depending on the current radius and / or to change the thickness of the spectacles in the Meaning that the feed with a large radius and / or large Glass thickness reduced and with a small radius and / or smaller Glass thickness is increased.
  • That or the editing tools of the Processing device can be designed differently his. So z. B. the separating cut, the attachment an imperial facet or grooves to attach one Spectacle frame using brackets or holes using of a laser beam. To make one However, the circumferential groove is a mechanical tool more suitable.
  • high-speed machining tools are used running milling cutters or appropriately shaped grinding tools used, the drives of an air turbine, one Water turbine, a combined air and water turbine or can consist of a high-frequency electric motor, wherein it is possible to use a machining device Tool for complete form processing parallel to Raw glass axis and at least one other tool for Perform the further processing steps.
  • the processing device preferably only a tool for performing all processing steps on.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention arises when a end mill or a Grinding pencil with its high-speed drive radially and axially adjustable relative to the raw glass axis as well is arranged on a support adjustable in angle. If then the holder for the raw glass is designed as a rotatable shaft and is the end mill or the correspondingly shaped Grinding tool with its drive between one position parallel to the raw glass axis and one position perpendicular Set at different angles to the raw glass axis leaves, all processing steps with only perform a tool quickly and with little effort.
  • a high-speed drive motor when it is as Air turbine, as a water turbine, as a combined air and Water turbine or designed as a high-frequency electric motor has only a very small volume and the Machining forces on the workpiece are low only low clamping forces required for the raw glass, so that it may be sufficient to attach the raw glass to a sucker Holding shaft by vacuum on one side, which makes the Construction effort and space requirements of the Spectacle lens edge processing machine significantly reduced become.
  • High-speed machining tools have one low noise during processing on and are easy to encapsulate due to their small dimensions.
  • the machining tool can also be used as a drill become.
  • the processing tool can be designed as a combined processing tool be and has a substantially cylindrical portion for complete shaping of the raw glass by a Separating cut, for making grooves to attach a Glasses frame by means of clamps or holes.
  • a coaxial apex part is also axially offset Attaching a roof facet provided as well as finally a likewise axially offset disc-shaped part for Make a circumferential groove.
  • This combined Machining tool needs with its on a carrier arranged drive only radially and relative to the raw glass axis to be axially adjustable, but does not need to be adjustable in angle.
  • the drive for the milling cutter or the grinding tool is running at a speed from 60,000 to 360,000 min -1 in order, so that the machining noises are inaudible in the ultrasonic range.
  • a base plate 1 is shown on which a bearing block 2 with a rotary drive, not shown, for one in the bearing block 2 mounted spectacle lens holding shaft 3 is arranged.
  • An im substantially circular raw glass 13 is by means of a Sucker 4 attached to the lens holder shaft 3.
  • the purpose of the spectacle lens holding shaft 3 is hollow and via a vacuum hose 15 with a vacuum pump 16 connected.
  • the base plate 1 On the base plate 1 there are guides 6 for a slide 7 arranged, which is on the guides 6 parallel to the axis 14 of the raw glass 13 and the spectacle lens holding shaft 3 can be postponed.
  • This carriage 7 is also with Provide guides 8 that are perpendicular to the guides 6 are arranged.
  • This carrier 10 is about a vertical axis 29 aligning.
  • On the spindle 11 is a end mill or a corresponding shaped grinding pin 12 arranged.
  • the end mill in the case of a plastic glass or the Abrasive pencil 12 in the case of a silicate glass first from the position shown in Fig. 1 against the scope of Raw glass 13 and radially until the desired Eyeglass lens contour moved in the direction of the raw lens axis 14.
  • the raw glass does not initially turn until the corresponding to the lens 22 to be shaped Radial distance is reached.
  • the raw glass 13 in slow rotation offset so that by the end mill or through the grinding pin 12 a separating cut 23 along the Circumferential contour of the desired shape to be machined Glasses 22 is performed.
  • the carriage 9 becomes radial moved outwards and the carrier 10, as in Fig. 3rd shown, brought into an angular position, the angle corresponds to a first side 18 of a roof facet.
  • the Carriage 9 with the carrier 10 in that shown in Fig. 4 Positioned and the machining process proceeds as described with reference to FIG. 3, in reverse Axial direction.
  • Fig. 5 it is shown how the same Finger cutter or grinding pin 12 in one position exactly a circumferential groove 25 perpendicular to the axis of rotation 14 of the raw glass can be produced in the form-ground spectacle lens 22.
  • This combined Machining tool has a spindle 11 disc-shaped part 28 for attaching a circumferential groove 5, an apex part 27 for attaching a Roof facet 18, 20 and a cylindrical region 26, the how the end mill or grinding pin 12 is designed, to make the separating cuts.
  • the carrier 10 with the In this case, the rotary drive does not need to be adjustable in angle but it is sufficient to take him with the sled 7 and 9 to move parallel to the raw glass axis 14 and perpendicular to it.
  • control is simplified because An angle adjustability is not necessary, however the machining tool more complicated and possibly less resistant as it necessarily has a larger size Cantilevered length must protrude from the spindle 11.
  • the Feed speed depending on the current one Radius of the peripheral contour of the selected lens and / or control the thickness of the spectacles in the sense that that the feed with a large radius and / or large glass thickness reduced and with a small radius and / or small glass thickness is enlarged.
  • the invention also includes one not shown Embodiment with a tool for machining the Raw glass through a separating cut, for making grooves for attaching an eyeglass frame using clips or of holes and with another tool for attaching a roof facet or a circumferential groove that is independent be arranged from one another on corresponding guides can and operated in succession by the CNC controller 17 become.
  • the use is important in the present invention a small-sized processing device, whereby the lens processing machine with a small size encapsulates well and has a low noise level having.
  • an air turbine a water turbine, a combined air and water turbine or a used high-frequency electric motor which rotate at from 60,000 to 360,000 min -1 and high due to this rotational speed and the small size of the machining tools only exert slight forces on the workpiece. Very low clamping forces are therefore required for the workpiece, which is why the one-sided clamping shown in FIG. 1 is possible by means of the suction device 4.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Brillenglasrandbearbeitungsmaschine mit einer Brillenglashalterung für ein Rohglas und einer Bearbeitungsvorrichtung zum Formbearbeiten des Rohglases und zum Anbringen einer Dachfacette oder einer Umfangsnut oder von Nuten zum Befestigen eines Brillengestells mittels Klammern oder von Bohrungen sowie ggf. zum Polieren der bearbeiteten Oberflächen.
In der deutschen Patentschrift 38 04 133 sind ein Verfahren und eine Einrichtung zur Formgebung eines Brillenglases, ausgehend von einem Rohglas beschrieben, bei denen der Bereich zwischen dem Umfang des Rohglases und dem Umfang des formbearbeiteten Brillenglases dadurch entfernt wird, daß mit Hilfe eines Trennwerkzeuges ein Trennschnitt radial vom Umfang des sich drehenden Rohglases gegen den Umfang des Fertigglases, dann längs oder parallel zu diesem Umfang und anschließend radial zu dem Umfang des Rohglases zurück ausgeführt wird, wobei das zwischen zwei Halbwellen eingespannte Brillenglas mit mehreren im Abstand voneinander gelegenen radialen Trennschnittabschnitten und je einem dazwischen liegenden Umfangstrennschnittabschnitt versehen wird und im winkelmäßigen Abstand von dem Trennschnittabschnitt und während des Erstellens der jeweiligen Trennschnittabschnitte ein Nachschliff über den gesamten Umfang des ausgeschnittenen Glases erfolgt. Die Radialtrennschnitt- und Umfangstrennschnittabschnitte können dabei mittels eines Lagerstrahls ausgeführt werden, während der Nachschliff über den Gesamtumfang des ausgeschnittenen Glases mittels einer üblichen, zur Achse des Rohglases achsparallelen Schleifscheibe mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser durchgeführt wird. Diese Schleifscheibe ist, da nur noch verhältnismäßig wenig Material abzutragen ist, als Facettenschleifscheibe ausgestaltet. Demnach sind bei diesem bekannten Verfahren eine Vorrichtung zum Ausführen der radialen und Umfangstrennschnitte und zusätzlich eine Facettenschleifscheibe üblicher Art erforderlich. Die nach diesem Verfahren arbeitende Brillenglasrandbearbeitungsmaschine entspricht daher einer üblichen Brillenglasrandbearbeitungsmaschine mit nur einer Facettenschleifscheibe, die zusätzlich eine Einrichtung zum Ausführen der radialen Trennschnittabschnitte und der Umfangstrennschnittabschnitte erfordert.
Vorteilhaft ist bei diesen Verfahren, daß nicht der gesamte, nicht benötigte Teil des Rohglases beim Formbearbeiten zerspant werden muß, da durch das Ausführen der radialen Trennschnittabschnitte und der Umfangstrennschnittabschnitte größere Glasscherben vom Rohglas abgetrennt werden.
Bei einer weiteren, in der deutschen Offenlegungsschrift 43 08 800 derselben Anmelderin beschriebenen Brillenglasrandbearbeitungsmaschine wird das Formbearbeiten des Rohglases, das durch zwei koaxiale Halbwellen gehalten und in Drehung versetzt wird, mittels einer Vor- und Fertigschleifscheibe zum Schleifen der Brillenglaskontur und mit einer Nut zum Schleifen einer Dachfacette durchgeführt, die parallelachsig zu den Halbwellen angeordnet ist und relativ zu diesen radial und axial beweglich ist. An einer Lagerung für eine angetriebene Welle der Vor- und Fertigschleifscheibe, ist ein Bearbeitungswerkzeug angeordnet, das zum Herstellen einer Rille auf dem Brillenglasumfang und/oder zum Anfasen der Kanten des Brillenglasumfangs dient. Bei dieser bekannten Brillenglasrandbearbeitungsmaschine ist somit ein Zusatzwerkzeug vorhanden, das ausschließlich dazu dient, eine Rille auf dem Brillenglasumfang herzustellen oder die Kanten des Brillenglasumfangs anzufasen. Dieses Zusatzwerkzeug kann aus einem mit seiner Drehachse radial zum Brillenglas angeordneten Fräs- oder Schleifwerkzeug bestehen, das von einem eigenen Antriebsmotor hochtourig angetrieben wird.
In der deutschen Patentschrift 40 09 942 ist ein Verfahren zum Bearbeiten des Randes von Brillengläsern aus thermoplastischem Kunststoff oder einem Kunststoff, der aus einer Mischung eines thermoplastischen oder eines duroplastischen Kunststoffs besteht, beschrieben, bei dem der Rand des Brillenglases zunächst einer trockenen Schruppbearbeitung und anschließend einem trockenen Schlichtschleifen unterzogen wird, wonach in einem weiteren Arbeitsgang zum Feinstbearbeiten der Oberfläche des Brillenglases mittels der Feinschleifscheibe ein Kalibrieren unter Flüssigkeitszufuhr durchgeführt wird.
Gegenüber diesen bekannten Brillenglasrandbearbeitungsmaschinen liegt der Erfindung das Problem zugrunde,deren Nachteile zu vermeiden und diese so zu verbessern, daß mit geringem Aufwand sämtliche an einem Brillenglas aus Silikatglas oder Kunststoff erforderlichen Arbeitsgänge einfach durchführbar sind, wobei eine Verkleinerung der Maschine und eine geringe Geräuschentwicklung erreicht werden soll.
Ausgehend von dieser Problemstellung wird eine Brillenglasbearbeitungsmaschine vorgeschlagen, die erfindungsgemäß eine Brillenglashalterung für ein wenigstens einseitig gehaltenes Rohglas und eine nur einen hochtourig angetriebenen Fingerfräser oder einen Schleifstift oder einen Laserstrahl als einziges Bearbeitungswerkzeug aufweisende, kleinformatige Bearbeitungsvorrichtung zum vollständigen Formbearbeiten des Rohglases durch einen Trennschnitt, zum Anbringen einer Dachfacette und einer Umfangsnut oder von Nuten zum Befestigen eines Brillengestells mittels Klammern oder von Bohrungen sowie ggf. zum Polieren und/oder Anfasen der bearbeiteten Oberflächen im Falle von Brillengläsern aus Kunststoff aufweist.
Ausgehend von dieser Problemstellung wird des weiteren eine Brillenglasbearbeitungsmaschine vorgeschlagen, die erfindungsgemäß eine Brillenglashalterung für ein wenigstens einseitig gehaltenes Rohglas und eine kleinformatige Bearbeitungsvorrichtung mit einem aus einem hochtourig angetriebenen Fingerfräser oder einem Schleifstift oder einem Laserstrahl bestehenden Bearbeitungswerkzeug zum vollständigen Formbearbeiten des Rohglases durch einen Trennschnitt parallel zur Rohglasachse sowie zum Anbringen von Nuten zum Befestigen eines Brillengestells mittels Klammern oder von Bohrungen und wenigstens einem weiteren gleichartigen Bearbeitungswerkzeug an der Bearbeitungsvorrichtung zum Anbringen einer Dachfacette oder einer Umfangsnut sowie ggf. zum Polieren und/oder Anfasen der bearbeiteten Flächen im Falle von Brillengläsern aus Kunststoff aufweist.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß eine Kombination von Zusatzwerkzeugen mit üblichen Schleifscheiben keine Möglichkeit bietet, die Brillenglasrandbearbeitungsmaschine zu verkleinern, die Geräuschentwicklung zu vermindern und die Bearbeitung eines Rohglases bis zum fertigen Brillenglas zeitlich zu verkürzen. Demgegenüber führt die erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung ein vollständiges Formbearbeiten des Rohglases durch einen Trennschnitt durch, so daß ein Nachschleifen mittels einer üblichen Schleifscheibe zur endgültigen Formgebung und zum Anbringen einer Dachfacette oder einer Umfangsnut nicht mehr erforderlich ist. Diese Bearbeitungsvorrichtung ist auch geeignet, eine Dachfacette oder Nuten zum Befestigen eines Brillengestells mittels Klammern oder Bohrungen anzubringen sowie die bearbeiteten Oberflächen von Kunststoffbrillengläsern entsprechend dem in der DE-PS 40 09 942 beschriebenen Verfahren zu polieren.
Vorzugsweise ist eine CNC-Steuerung für den Ablauf der erforderlichen Relativbewegungen zwischen der Bearbeitungsvorrichtung und dem Rohglas vorgesehen, um das vollständige Formbearbeiten hochgenau und ohne große Anforderungen an die Geschicklichkeit der Bedienungsperson automatisch durchführen zu können. Diese CNC-Steuerung kann auch dazu dienen, die Vorschubgeschwindigkeit bei der Bearbeitung entsprechend der Umfangskontur des ausgewählten Brillenglases in Abhängigkeit vom augenblicklichen Radius und/oder der Brillenglasdicke zu verändern und zwar in dem Sinne, daß der Vorschub bei großem Radius und/oder großer Glasdicke verkleinert und bei kleinem Radius und/oder kleiner Glasdicke vergrößert wird.
Das oder die Bearbeitungswerkzeuge der Bearbeitungsvorrichtung können unterschiedlich gestaltet sein. So lassen sich z. B. der Trennschnitt, das Anbringen einer Kaiserfacette oder von Nuten zum Befestigen eines Brillengestells mittels Klammern oder von Bohrungen mittels eines Laserstrahls durchführen. Zum Herstellen eines Umfangsnut ist ein mechanisch arbeitendes Werkzeug jedoch besser geeignet.
Vorzugsweise werden als Bearbeitungswerkzeuge hochtourig laufende Fräser oder entsprechend geformte Schleifwerkzeuge verwendet, deren Antriebe aus einer Luftturbine, einer Wasserturbine, einer kombinierten Luft- und Wasserturbine oder einem Hochfrequenz-Elektromotor bestehen können, wobei es möglich ist, die Bearbeitungsvorrichtung mit einem Werkzeug zum vollständigen Formbearbeiten parallel zur Rohglasachse und wenigstens einem weiteren Werkzeug zum Durchführen der weiteren Bearbeitungsschritte zu versehen.
Bevorzugterweise weist die Bearbeitungsvorrichtung jedoch nur ein Werkzeug zum Durchführen sämtlicher Bearbeitungsschritte auf.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich, wenn ein Fingerfräser oder ein Schleifstift mit seinem hochtourigen Antrieb relativ zur Rohglasachse radial und axial verstellbar sowie winkeleinstellbar an einem Träger angeordnet ist. Wenn dann die Halterung für das Rohglas als drehbare Welle ausgebildet ist und sich der Fingerfräser oder das entsprechend geformte Schleifwerkzeug mit seinem Antrieb zwischen einer Stellung parallelachsig zur Rohglasachse und einer Stellung senkrecht zur Rohglasachse in unterschiedlichen Winkeln einstellen läßt, lassen sich sämtliche Bearbeitungsschritte mit nur einem Werkzeug schnell und mit geringem Aufwand durchführen.
Da ein schnellaufender Antriebsmotor, wenn er als Luftturbine, als Wasserturbine, als kombinierte Luft- und Wasserturbine oder als Hochfrequenz-Elektromotor ausgestaltet ist, nur ein sehr geringes Volumen aufweist und die Bearbeitungskräfte am Werkstück niedrig sind, sind nur geringe Einspannkräfte für das Rohglas erforderlich, so daß es genügen kann, das Rohglas an einem Sauger an der Haltewelle durch Vakuum einseitig zu halten, wodurch der Bauaufwand und der Raumbedarf der Brillenglasrandbearbeitungsmaschine erheblich verringert werden. Hochtourig laufende Bearbeitungswerkzeuge weisen eine geringe Geräuschentwicklung bei der Bearbeitung auf und sind aufgrund ihrer geringen Abmessungen gut zu kapseln.
Bei der erwähnten Ausführungsform mit nur einem als Fingerfräser ausgebildeten Bearbeitungswerkzeug oder einem Schleifstift wird das Bearbeitungswerkzeug zum Formbearbeiten des Rohglases zunächst parallel zur Drehachse des Rohglases angeordnet und bewegt sich entsprechend der in die CNC-Steuerung eingegebenen Form des herzustellenden Brillenglases radial bezüglich der Drehachse des Rohglases und zusätzlich axial, um der Raumkurve des zu bearbeitenden Brillenglases zu folgen. Danach wird der Träger für das Bearbeitungswerkzeug aus der achsparallelen Stellung in eine radial gerichtete Stellung gedreht, um eine Dachfacette, eine Umfangsnut oder Nuten zum Befestigen eines Brillengestells mittels Klammern anzubringen.
Werden Bohrungen im formbearbeiteten Brillenglas gefordert, kann das Bearbeitungswerkzeug auch als Bohrer verwendet werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des Bearbeitungswerkzeugs kann dieses als kombiniertes Bearbeitungswerkzeug ausgebildet sein und weist einen im wesentlichen zylindrischen Bereich zum vollständigen Formbearbeiten des Rohglases durch einen Trennschnitt, zum Anbringen von Nuten zum Befestigen eines Brillengestells mittels Klammern oder von Bohrungen auf. Des weiteren ist axial versetzt ein koaxiales Scheitelteil zum Anbringen einer Dachfacette vorgesehen sowie schließlich noch ein ebenfalls axial versetztes scheibenförmiges Teil zum Anbringen einer Umfangsnut. Dieses kombinierte Bearbeitungswerkzeug braucht mit seinem an einem Träger angeordneten Antrieb relativ zur Rohglasachse nur radial und axial verstellbar zur sein, braucht jedoch nicht winkeleinstellbar zu sein.
Vorzugsweise läuft der Antrieb für den Fräser oder das Schleifwerkzeug mit einer Drehzahl von 60.000 bis 360.000 min-1 um, so daß die Bearbeitungsgeräusche im unhörbaren Ultraschallbereich liegen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier, in der Zeichnung gezeigter Ausführungsbeispiele des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1
eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Brillenglasrandbearbeitungsmaschine mit einer achsparallel zur Rohglasachse, radial dazu und winkeleinstellbaren Bearbeitungsvorrichtung,
Fig. 2
eine Ansicht eines Rohglases während des Formbearbeitens,
Fig. 3 und 4
das Anbringen einer Dachfacette,
Fig. 5
das Anbringen einer Umfangsnut und
Fig. 6
ein kombiniertes Bearbeitungswerkzeug an einem radial und axial beweglichen, jedoch nicht winkeleinstellbaren Träger.
Von einer Brillenglasrandbearbeitungsmaschine ist schematisch eine Grundplatte 1 dargestellt, auf der ein Lagerbock 2 mit einem nicht dargestellten Drehantrieb für eine im Lagerbock 2 gelagerte Brillenglashaltewelle 3 angeordnet ist. Ein im wesentlichen kreisförmiges Rohglas 13 ist mittels eines Saugers 4 an der Brillenglashaltewelle 3 befestigt. Zu diesem Zweck ist die Brillenglashaltewelle 3 hohl ausgebildet und über einen Unterdruckschlauch 15 mit einer Vakuumpumpe 16 verbunden.
An der Grundplatte 1 sind Führungen 6 für einen Schlitten 7 angeordnet, der sich auf den Führungen 6 parallel zur Achse 14 des Rohglases 13 und der Brillenglashaltewelle 3 verschieben läßt. Dieser Schlitten 7 ist ebenfalls mit Führungen 8 versehen, die senkrecht zu den Führungen 6 angeordnet sind. Auf diesen Führungen gleitet ein Schlitten 9, der einen Träger 10 mit einem im einzelnen nicht dargestellten Drehantrieb für eine darin gelagerte Spindel 11 hält. Dieser Träger 10 ist um eine senkrechte Achse 29 winkeleinstellbar.
An der Spindel 11 ist ein Fingerfräser oder ein entsprechend geformter Schleifstift 12 angeordnet.
Mittels einer CNC-Steuerung 17, die mit dem Drehantrieb für die Brillenglashaltewelle 3, einem nicht dargestellten Verschiebeantrieb für den Schlitten 7 einem weiteren ebenfalls nicht dargestellten Verschiebeantrieb für den Schlitten 9, dem nicht dargestellten Winkelverstellantrieb für den Träger 10 und mit der Vakuumpumpe 16 verbunden ist, lassen sich sämtliche Bewegungen des Bearbeitungswerkzeuges 12 zum Formbearbeiten des Rohglases 13, zum Anbringen einer Dachfacette 18, 20 oder einer Umfangsnut 25 oder zum Anbringen von Nuten zum Befestigen eines Brillengestells mittels Klammern oder von Bohrungen im Brillenglas steuern.
Um in einem ersten Bearbeitungsschritt das Formbearbeiten des Rohglases 13 durchzuführen, wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich, der Fingerfräser im Falle eines Kunststoffglases oder der Schleifstift 12 im Falle eines Silikatglases zunächst aus der in Fig. 1 dargestellten Stellung gegen den Umfang des Rohglases 13 und radial bis zum Erreichen der gewünschten Brillenglaskontur in Richtung der Rohglasachse 14 bewegt. Hierbei dreht sich das Rohglas zunächst noch nicht, bis der dem formzubearbeitenden Brillenglas 22 entsprechende Radialabstand erreicht ist. Nunmehr wird das Rohglas 13 in langsame Drehung versetzt, so daß durch den Fingerfräser oder durch den Schleifstift 12 ein Trennschnitt 23 entlang der Umfangskontur des gewünschten formzubearbeitenden Brillenglases 22 durchgeführt wird. Etwa diametral gegenüberliegend zum ersten radialen Trennschnitt wird der Fingerfräser oder der Schleifstift 12 wieder radial nach außen geführt, so daß eine Scherbe 24 abfällt. Danach wird der Fingerfräser oder Schleifstift 12 wieder radial zur Brillenglaskontur zurückgeführt und der Trennschnitt entlang der gewünschten Umfangskontur fortgesetzt, so daß nach einer vollen Umdrehung des Rohglases 13 bei Erreichen des ersten radialen Trennschnitts eine weitere Scherbe 24 abfällt.
Zum Anbringen einer Dachfacette wird der Schlitten 9 radial nach außen gefahren und der Träger 10, wie in Fig. 3 dargestellt, in eine Winkellage gebracht, die dem Winkel einer ersten Seite 18 einer Dachfacette entspricht. Nunmehr werden der Schlitten 9 mit dem Träger entsprechend der Umfangskontur des formbearbeiteten Brillenglases 22 radial und der Schlitten 7 entsprechend der Umfangskontur der ersten Seite 18 der Dachfacette axial verfahren und dabei ein zylindrischer Bereich 19 auf dem Umfang des formbearbeiteten Brillenglases 2 und der erste Teil 18 der Dachfacette erzeugt. Zum Erzeugen der zweiten Seite 20 der Dachfacette und des entsprechenden zylindrischen Bereichs 21 wird der Schlitten 9 mit dem Träger 10 in die in Fig. 4 dargestellte Stellung gebracht und der Bearbeitungsvorgang verläuft, wie mit Bezug auf die Fig. 3 beschrieben, in umgekehrter Axialrichtung.
In der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Stellung läßt sich der Fingerfräser bzw. der Schleifstift 12 auch dazu benutzen, die äußere Umfangskante der zylindrischen Bereiche 19, 21 anzufasen, um eine dort auftretende Scharfkantigkeit zu beseitigen.
In Fig. 5 ist dargestellt, wie sich mittels desselben Fingerfräsers oder Schleifstifts 12 in einer Stellung genau senkrecht zur Drehachse 14 des Rohglases eine Umfangsnut 25 im formgeschliffenen Brillenglas 22 erzeugen läßt.
Sämtliche beschriebenen Arbeitsschritte lassen sich auch mittels eines kombinierten Bearbeitungswerkzeugs durchführen, das in Fig. 6 dargestellt ist. Dieses kombinierte Bearbeitungswerkzeug weist an einer Spindel 11 ein scheibenförmiges Teil 28 zum Anbringen einer Umfangsnut entsprechend Fig. 5, ein Scheitelteil 27. zum Anbringen einer Dachfacette 18, 20 und einen zylindrischen Bereich 26, der wie der Fingerfräser oder Schleifstift 12 ausgebildet ist, zum Durchführen der Trennschnitte auf. Der Träger 10 mit dem Drehantrieb braucht in diesem Fall nicht winkeleinstellbar zu sein, sondern es genügt, ihn mit den Schlitten 7 und 9 parallel zur Rohglasachse 14 und senkrecht dazu zu bewegen.
Bei dieser Ausführungsform ist die Steuerung vereinfacht, da eine Winkeleinstellbarkeit nicht erforderlich ist, jedoch ist das Bearbeitungswerkzeug komplizierter und ggf. weniger widerstandsfähig, da es notwendigerweise über eine größere Länge frei kragend aus der Spindel 11 herausragen muß.
Mittels der CNC-Steuerung 17 läßt sich auch die Vorschubgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom augenblicklichen Radius der Umfangskontur des ausgewählten Brillenglases und/oder der Brillenglasdicke steuern und zwar in dem Sinne, daß der Vorschub bei großem Radius und/oder großer Glasdicke verringert und bei kleinem Radius und/oder kleiner Glasdicke vergrößert wird.
Die Erfindung umfaßt auch eine nicht dargestellte Ausführungsform mit einem Werkzeug zum Formbearbeiten des Rohglases durch einen Trennschnitt, zum Anbringen von Nuten zum Befestigen eines Brillengestells mittels Klammern oder von Bohrungen und mit einem weiteren Werkzeug zum Anbringen einer Dachfacette oder einer Umfangsnut, die unabhängig voneinander auf entsprechenden Führungen angeordnet sein können und nacheinander durch die CNC-Steuerung 17 betätigt werden.
Zum Durchführen der Trennschnitte sowie zum Herstellen von Nuten zum Befestigen eines Brillengestells mittels Klammern oder von Bohrungen sowie einer Kaiserfacette läßt sich ein geeigneter Laserstrahl verwenden, während die in Fig. 3 und 4 dargestellte Dachfacette und die in Fig. 5 dargestellte Umfangsnut durch mechanische Bearbeitung mittels Fingerfräser oder Schleifstift herstellbar sind.
Wichtig ist bei der vorliegenden Erfindung die Verwendung einer kleinformatigen Bearbeitungsvorrichtung, wodurch sich die Brillenglasrandbearbeitungsmaschine bei geringer Baugröße gut kapseln läßt und eine geringe Geräuschentwicklung aufweist.
Vorzugsweise wird als Drehantrieb für die Bearbeitungswerkzeuge 12, 26, 27, 28 eine Luftturbine, eine Wasserturbine, eine kombinierte Luft-Wasserturbine oder ein Hochfrequenz-Elektromotor verwendet, die mit 60.000 bis 360.000 min-1 umlaufen und aufgrund dieser hohen Drehgeschwindigkeit sowie der geringen Abmessungen der Bearbeitungswerkzeuge nur geringe Kräfte auf das Werkstück ausüben. Für das Werkstück sind daher sehr geringe Einspannkräfte erforderlich, weshalb die in Fig. 1 dargestellte, einseitige Einspannung mittels des Saugers 4 möglich ist.
Zum Anbringen von Nuten zum Befestigen eines Brillengestells mittels Klammern und von Bohrungen im Brillenglas muß deren Position in die CNC-Steuerung 17 eingegeben werden. Dies kann durch eine Koordinateneingabe über eine Tastatur an der Steuerung 17 geschehen. Eine weitere Möglichkeit der Eingabe besteht darin, einen Cursor mittels eines Joysticks oder einer Rechnermaus in die gewünschte Position auf einer Bildschirmdarstellung des Brillenglases zu fahren und dann zu registrieren. Ebenso läßt sich ein Datensatz des Brillengestellieferanten mit der Glasform und der Bohrloch- bzw. Nutposition in die Maschine einladen, wobei dieser Datensatz mittels einer Diskette, eines EPROM, eines Barcodes oder eines Magnetstreifen eingelesen werden kann.
Zum Formbearbeiten des Rohglases 13 ist es auch möglich, die gewünschte Brillenglaskontur durch das Bearbeitungswerkzeug abfahren zu lassen, ohne daß sich das Rohglas 13 drehen muß.

Claims (10)

  1. Brillenglasrandbearbeitungsmaschine mit
    einer Brillenglashalterung (3, 4) für ein wenigstens einseitig gehaltenes Rohglas (13) und
    einer nur einen hochtourig angetriebenen Fingerfräser oder einen Schleifstift oder einen Laserstrahl als einziges Bearbeitungswerkzeug (12; 26, 27, 28) aufweisenden, kleinformatigen Bearbeitungsvorrichtung (10) zum vollständigen Formbearbeiten des Rohglases (13) durch einen Trennschnitt (23), zum Anbringen einer Dachfacette (18, 20) oder einer Umfangsnut (25) oder von Nuten zum Befestigen eines Brillengestells mittels Klammern oder von Bohrungen.
  2. Brillenglasrandbearbeitungsmaschine mit
    einer Brillenglashalterung (3, 4) für ein wenigstens einseitig gehaltenes Rohglas (13) und
    einer kleinformatigen Bearbeitungsvorrichtung (10) mit einem aus einem hochtourig angetriebenen Fingerfräser oder einem Schleifstift oder einem Laserstrahl bestehenden Bearbeitungswerkzeug (12) zum vollständigen Formbearbeiten des Rohglases (13) durch einen Trennschnitt (23) parallel zur Rohglasachse sowie zum Anbringen von Nuten zum Befestigen eines Brillengestells mittels Klammern oder von Bohrungen und wenigstens einem weiteren gleichartigen Bearbeitungswerkzeug an der Bearbeitungsvorrichtung (10), zum Anbringen einer Dachfacette (18, 20) oder einer Umfangsnut (25).
  3. Brillenglasrandbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, bei der ein Bearbeitungswerkzeug (12; 26, 27, 28) auch zum Polieren und/oder Anfasen der bearbeiteten Flächen dient.
  4. Brillenglasrandbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der eine CNC-Steuerung (17) für den Ablauf der Relativbewegungen zwischen der Bearbeitungsvorrichtung (10, 11, 12; 10, 11, 26, 27, 28) und dem Rohglas (13) und zum Steuern des Vorschubs in Abhängigkeit vom augenblicklichen Radius und/oder der Glasdicke des Brillenglases vorgesehen ist.
  5. Brillenglasrandbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug (10, 11, 12; 10, 11, 26, 27, 28) in Form eines hochtourig laufenden Fräsers oder Schleifwerkzeugs vorgesehen ist, dessen Antrieb aus einer Luftturbine, einer Wasserturbine, einer kombinierten Luft- und Wasserturbine oder einem Hochfrequenz-Elektromotor besteht.
  6. Brillenglasrandbearbeitungsmaschine nach Anspruch 5, bei der ein Fingerfräser oder ein entsprechend geformtes Schleifwerkzeug (12) mit seinem hochtourigen Antrieb relativ zur Rohglasachse (14) radial und axial verstellbar sowie winkeleinstellbar an einem Träger (10) angeordnet ist.
  7. Brillenglasrandbearbeitungsmaschine nach Anspruch 6, bei der die Halterung (3, 4) für das Rohglas (13) als drehbare Welle ausgebildet ist.
  8. Brillenglasrandbearbeitungsmaschine nach Anspruch 6 und 7, bei der der Fingerfräser oder das entsprechend geformte Schleifwerkzeug (12) mit seinem Antrieb zwischen einer Stellung parallelachsig zur Rohglasachse (14) und einer Stellung senkrecht zur Rohglasachse (14) kontinuierlich winkeleinstellbar ist.
  9. Brillenglasrandbearbeitungsmaschine nach Anspruch 5, bei der ein kombiniertes Bearbeitungswerkzeug mit einem im wesentlichen zylindrischen Bereich (26) zum vollständigen Formbearbeiten des Rohglases (13) durch einen Trennschnitt (23) zum Anbringen von Nuten zum Befestigen eines Brillengestells mittels Klammern oder von Bohrungen mit einem Scheitelteil (27) zum Anbringen einer Dachfacette (18, 20) und mit einem scheibenförmigen Teil (28) zum Anbringen einer Umfangsnut (25) vorgesehen ist und mit seinem an einem Träger (10) angeordneten Antrieb relativ zur Rohglasachse (14) radial und axial verstellbar ist.
  10. Brillenglasrandbearbeitungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der der Antrieb für den Fräser oder das Schleifwerkzeug mit einer Drehzahl von 60.000 bis 360.000 min-1 umläuft.
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