DE19503432A1 - Vorrichtung zur Randbearbeitung von Brillengläsern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Randbearbeitung von Brillengläsern mit einer elektro­ motorisch angetriebenen rotierenden Schleifscheibe, deren Umfangsrand mit dem Umfangsrand des Brillen­ glases während der Bearbeitung in Eingriff steht.

Randbearbeitung von Brillengläsern sind nötig, um die optischen Gläser paßgenau in eine Brillenfassung ein­ zuschleifen. Schleifmaschinen der vorgenannten Gattung weisen in aller Regel einen elektromotorischen Antrieb auf, auf dessen Motorachse Schleifscheiben vorgesehen sind, die in Abhängigkeit der Motorleistung in Rotation versetzt werden. Des weiteren ist an einer weiteren drehbaren Achse das zu bearbeitende Brillenglas be­ festigt, die derart gegen die Schleifscheibe absenkbar ist, so daß der Umfangsrand des zu bearbeitenden Bril­ lenglases mit dem Umfangsrand der Schleif­ scheibe ineinandergreift.

Zur Herstellung einer paßgenauen Form des Brillen­ glases, das in einer Brillenfassung eingefaßt werden soll, ist dafür zu sorgen, daß das zu bearbeitende Brillenglas die Form der Innenkontur der Brillen­ fassung während des Schleifvorganges annimmt. Dies wird dadurch erreicht, daß das Brillenglas um eine zentrale Achse rotierend durch den druckbeaufschlagten Kontakt mit der Schleifscheibe einen ständigen Materialabtrag an seinem Umfangsrand erfährt. Der Materialabtrag wird jedoch unterbrochen, sobald ein Mindestabstand zwischen Rotationsachse und Glasumfangsrand erreicht ist, der dem einer Formscheibe entspricht, die an derselben Achse befestigt ist wie das Brillenglas und die Innen­ kontur der Brillenfassung aufweist. Nach Beendigung des Schleifvorganges entspricht die Außenkontur des Bril­ lenglases der Außenkontur der Formscheibe. In einem weiteren Verfahrens schritt kann in Abhängigkeit des Fassungstyps eine Einpaßfacette in das Brillenglas eingebracht werden, die in üblicher Weise mit einer V- gekerbten Schleifscheibe herstellbar ist.

Die Vorrichtungen zur Randbearbeitung von Brillen­ gläsern weisen in bekannter Weise Elektromotoren auf, die typischerweise über eine Leistungsaufnahme von 550 Watt verfügen und werden zumeist von einphasigen Elek­ tromotoren angetrieben. Die verwendeten Schleifscheiben besitzen üblicherweise Durchmesser von weniger als 120 mm und werden dabei mit einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa 15 bis 25 m/Sek. betrieben.

Brillengläser, die mit derartigen Vorrichtungen be­ arbeitet werden, weisen an deren geschliffenen Rändern häufig sogenannte Randausplatzer auf, die die rand­ nahe Oberflächenschicht verletzten und eine Gefahr für weitere Glasrisse darstellen.

Der Betrieb von bekannten Randschleifmaschinen wird begleitet von einer sehr hohen Lärmentwicklung, die zum einen von den Motorgeräuschen selbst, als auch von dem Abriebprozeß des Brillenglases herrührt. Durch die doch erheblich langen Bearbeitungszeiten ist es oftmals für das Bedienungspersonal nicht für deren Gesundheit zuträglich, längere Zeit den Betrieb derartiger Vorrichtungen zu beaufsichtigen, zumal die Lärmentwicklung in einem Frequenzbereich liegt, der vom menschlichen Hörempfin­ den als äußerst unangenehm empfunden wird.

Ferner erfordert der Schleifscheibenbetrieb mit Um­ fangsgeschwindigkeiten von 25 m/sec und weniger den Einsatz von Schmiermitteln, die für eine Ableitung der Wärme sorgen, die an der Schleifstelle zwischen dem Brillenglas und der Schleifscheibe durch die herr­ schenden Anpreßdrucke entsteht. Der Einsatz von Schleifmitteln in der Brillenglasrandbearbeitung, die vornehmlich Schmiergelstoffe enthalten, wirft nicht nur das Problem der Entsorgung auf, sondern bedingt nicht zuletzt auch durch die Reibewirksamkeit des Mittels selbst, daß die Maschinenteile der Brillenglasrand­ schleifmaschine einem schnelleren Verschleiß unterlie­ gen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung der im Oberbegriff des An­ spruch 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, daß die Randausplatzungen während der Bearbeitung weitgehend beseitigt, die Bearbeitungszeiten pro Brillenglas um wenigstens 40% verringert, wobei die Abtragsleistung während des Schleifvorganges zu steigern ist, und die Geräuschentwicklung während der Bearbeitung erheblich reduziert werden können. Ferner soll die Lebensdauer der eingesetzten Werkzeuge, hierbei sind insbesondere die Schleifscheiben zu nennen, erheblich gesteigert werden. Schließlich sollen jegliche Ungenauigkeiten während des Schleifprozesses möglichst klein gehalten werden. So soll der Achsversatz reduziert und das An­ laufverhalten der Schleifscheibe verbessert werden.

Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe sind in den Ansprüchen 1 und 3 angegeben. Weitere vor­ teilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Randbearbei­ tung von Brillengläsern mit einer elektromotorisch angetriebenen, rotierenden Schleifscheibe, deren Um­ fangsrand mit dem Umfangsrand des Brillenglases während der Bearbeitung in Eingriff steht, derart gekennzeich­ net, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe wenigstens 30 m/Sek. beträgt.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, daß bei erhöhter Umdrehungsgeschwindigkeit der Schleifscheibe ein exakterer Abrieb am Brillenglas hervorgerufen werden kann. Es stellte sich dabei heraus, daß ohne Zuhilfe­ nahme von sogenannten Druckschmiermitteln, die primär zur Kühlung während des Schleifvorgangs dienen, mit Umfangsgeschwindigkeiten der Schleifscheibe zwischen 30 und 45 m/Sek. gearbeitet werden kann. Somit ist der Grad an Ausplatzern um 50% zu reduzieren, die Bearbei­ tungszeit um 20% zu verkleinern und der Geräuschpegel um wenigstens 3 db zu senken. Ferner ist zu beobachten, daß die Lebensdauer der Werkzeuge um 20% gesteigert werden kann.

Im Rahmen von Untersuchungen mit Randschleifmaschinen ist beobachtet worden, daß die für die Kühlung während eines Schleifprozesses erforderliche Wasserversorgung, die zwischen dem Brillenglas und der Schleifscheibe vorge­ sehen ist und neben dem Kühleffekt für einen wasserge­ bundenen Abtransport des Schleifstaubes sorgt, einen durchgehenden Wasserfilm bildet, der ab Umfangsge­ schwindigkeiten der Schleifscheibe von über 50 m/Sek abreißt, wodurch der Kühlerfolg abrupt unterbrochen wird. Dies führt jedoch unmittelbar zu lokalen Mate­ rialüberhitzungen und damit zu irreversiblen Schäden an Werkstück und Werkzeug.

Ferner hat sich bei den Untersuchungen herausgestellt, daß ein optimales Schleifergebnis bei Schleifgeschwin­ digkeiten zwischen 30 und 45 m/Sek erreicht werden kann. In diesem Geschindigkeitsbereich reduzieren sich die Randabplatzungen sichtlich, bei gleichzeitiger Reduzierung der Lärmentwicklung und Minimierung jeg­ licher Verschleißerscheinungen an der Maschine.

Desweiteren ist erfindungsgemäß erkannt worden, daß die Abtragsleistung der Schleifscheibe während des Schleif­ prozesses gesteigert werden kann, indem ein flüssiges Schmier- oder Kühlmittel druckbeaufschlagt auf die Schleifscheibe gerichtet ist, so daß das Schmiermittel bevorzugt zwischen dem randzubearbeitenden Brillenglas und der Schleifscheibe dringt. Der Schmiermittelstrahl sollte mit einem Strahldruck von wenigstens 0,5-1 bar auf die Schleifscheibe treffen. Auf diese Weise können Abriebpartikel, die sich als Rückstände in den Vertie­ fungen der Schleifscheibe verfangen regelrecht ausge­ spült werden, so daß sich die Abriebeigenschaften der Schleifscheibe während des Schleifvorganges nicht ver­ schlechtern.

Desweiteren wird durch die erfindungsgemäße Druck­ schmierung das Abreißen des Wasserfilmes bei Umfangsge­ schwindigkeiten der Schleifscheibe von < 50 m/Sek. verhindert, so daß eine weitere Erhöhung der Umfangsge­ schwindigkeiten, im Vergleich mit konventionellen Kühl­ mittelzusätzen, die ohne eine bedeutsame Druckbeauf­ schlagung arbeiten, möglich ist.

Durch die Kombination aus der druckbeaufschlagten Schmiermittelzugabe und der daraus sich ergebenden Möglichkeit der Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit ist eine weitere Steigerung der Abtragsleistung des Schleifprozesses möglich.

Für die Bearbeitung von Kunststoffgläsern hat sich ein bevorzugter Geschwindigkeitsbereich zwischen 40 und 60 m/Sek. herausgestellt; für Silikatgläser liegt dieser zwischen 30 und 50 m/Sek. Werden die Umfangsgeschwin­ digkeiten weiter erhöht, so setzen sich die Schleif­ scheiben mit den Abriebpartikeln zu. Dem entgegenzuwir­ ken müßte der Schmiermitteldruck noch weiter erhöht werden.

Durch die außerordentlich hohen Umfangsgeschwindig­ keiten stellen sich zudem selbststabilisierende Kräfte ein, die einen Achsversatz des Brillenglases auf der Schleifscheibe weitgehend zu Null reduzieren.

Die bei den hohen Umlaufgeschwindigkeiten verwendeten Schleifscheiben sind vorzugsweise Diamantscheiben mit Durchmessern zwischen 50 und 120 mm. Besonders eignet sich eine Diamantscheibe mit einem Durchmesser von 110 mm. So kann das Anlaufverhalten der erfindungsgemäßen Vor­ richtung dadurch verbessert werden, indem die Schleif­ scheibe mit einem extra eingesetzten Kern ausgestattet ist, wie z. B. einem Kunststoff- oder Holzkern.

Die Kraft, mit der das Brillenglas auf die Schleif­ scheibe gepreßt wird, die sogenannte Zustellkraft, beträgt vorzugsweise zwischen 3 und 6 kp. Die Zustell­ kraft hängt insbesondere von der Wahl des Werkstoffes ab; je weicher das Glasmaterial um so geringer die Zustellkraft.

Es sind Antriebe bekannt, die über eine kompakte, zu­ verlässige Hybridtechnologie mit Ausgangsleistungen von bis zu 3600 VA verfügen. Die Motoren sind dabei derart ausgelegt, daß sie bei sehr hohen Schaltfrequenzen für einen geräuscharmen Motorbetrieb garantieren. Insbeson­ dere sind sie durch ihren offenen Aufbau leicht in die unterschiedlichsten Bauformanforderungen zu integrieren.

Als besonders vorteilhaft hat sich der Einsatz eines Drei-Phasen-Elektromotors herausgestellt. Ebenso sind jedoch auch einphasige Elektromotoren geregelter oder ungeregelter Bauweise geeignet.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vor­ richtung stellt die Möglichkeit dar, das zu bearbeiten­ de Brillenglas ohne Vorschliff randzubearbeiten, so daß in einem einzigen Schleifvorgang das Einbringen einer Randfacette durch eine entsprechende Profilscheibe möglich ist.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Randbearbeitung von Brillengläsern mit einer elektromotorisch angetriebenen, rotierenden Schleifscheibe, deren Umfangsrand mit dem Umfangsrand des Brillenglases während der Bearbeitung in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe wenigstens 30 m/Sek. beträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe zwischen 30 und 45 m/Sek. beträgt.

3. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Randbearbeitung des Brillenglases ein flüssiger Schmiermittelstrahl mit einem Strahldruck von wenigstens 0,5-1 bar auf die Schleifscheibe gerichtet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe zur Randbearbeitung von Kunststoffgläser vorzugsweise zwischen 40 und 60 m/Sek. und zur Randbe­ arbeitung von Silicatgläser zwischen 30 und 50 m/Sek. beträgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel Wasser oder eine die Flächenbenetzung fördernde Emulsion ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel derart auf die Schleifscheibe gerichtet ist, daß das Schmier­ mittel zwischen Schleifscheibe und dem randzubearbei­ tenden Brillenglas gelangt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe eine Diamantschleifscheibe ist und einen Durchmesser von 110 mm beträgt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe einen Durchmesser im Bereich zwischen 50 und 120 mm aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustellkraft, mit der der Umfangsrand des Brillenglases auf die rotierende Schleifscheibe gedrückt wird, zwischen 3 und 6 kp beträgt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor eine Leistungsaufnahme von 400 bis 1000 Watt besitzt und Drehzahlen im Bereich von 4000 bis 6000 Umdrehungen /Minute erzielt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor der Schleifscheibe ein geregelter 3-Phasen-Elektromotor ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor ein geregelter oder ungeregelter Gleichstrommotor ist, der eine einphasige Netzeinspeisung und ein Getriebe auf­ weist.