DE19949882A1

DE19949882A1 - Polierwerkzeug

Info

Publication number: DE19949882A1
Application number: DE1999149882
Authority: DE
Inventors: Gunter Schneider; Klaus Kraemer
Original assignee: Schneider GmbH and Co KG
Current assignee: Schneider GmbH and Co KG
Priority date: 1999-10-15
Filing date: 1999-10-15
Publication date: 2001-04-19

Abstract

Ein Polierwerkzeug zum Polieren optischer Linsen hat einen starren Abstützkörper (3) mit einem mit einer variablen Druckmittelquelle verbindbaren Druckraum (17), der zur Bildung einer verformbaren Polierfläche (21) durch eine elastische Membran (9) begrenzt wird. Die Polierfläche (21) des Polierwerkzeugs ist ähnlich wie bei einem topfförmigen Schleifwerkzeug im Übergangsbereich zwischen der Peripherie seiner Stirnseite (10) und seiner Mantelfläche (22) vorgesehen. Hierzu greift die Membran (9) teilweise über die Mantelfläche (22) des Polierwerkzeugs.

Description

Die Erfindung betrifft ein Polierwerkzeug zum Polieren optischer Linsen, welches einen starren Abstützkörper mit einem mit einer Druckmittelquelle verbindbaren Druckraum hat, der zur Bildung einer verformbaren Polierfläche durch eine elastische Membran begrenzt wird.

Ein Polierwerkzeug der vorstehenden Art ist Gegenstand der US 5,255,474. Bei dem Polierwerkzeug nach dieser Schrift bildet die elastische Membran die vordere Stirn fläche des Polierwerkzeugs. Der Druckraum ist zwischen dieser Membran, der Mantelfläche und einer rückwärtigen Wand des Abstützkörpers vorgesehen. Die Membran wölbt sich konvex zu der zu polierenden Linse hin. Sie ist so großflächig ausgebildet, dass beim Polieren die gesamte, ihr zugewandte Linsenfläche gleichzeitig poliert wird. Hierzu rotieren während des Polierens die Linse und das Polierwerkzeug um eine koaxiale Achse. Die Druckbeauf schlagung des Druckraumes dient dazu, die von der Membran gebildete Polierfläche gleichmäßig gegen die Linse anzu drücken. Wegen des gekrümmten Verlaufs der Linse sind je doch die Polierdrücke zwangsläufig dort am höchsten, wo sich die Flächen 90° zur Andrückrichtung des Polierwerk zeugs berühren, so dass sie über den Querschnitt der Linse ungleichförmig sind und deshalb die Linse entspre chend unterschiedlich stark poliert wird. Ein weiterer Nachteil der großen Polierfläche liegt darin, dass beim Polieren nicht bestimmte Stellen gezielt poliert werden können. Es tritt deshalb oftmals ein "Verpolieren" ein.

Wie die JP H10-29148 zeigt, kann die Polierfläche auch wesentlich kleiner sein als die zu polierende Fläche der Linse. Das Polierwerkzeug muss dann beim Polieren über die zu polierende Linsenfläche bewegt werden. Hierdurch kann man in unterschiedlichen Bereichen der Linse unter schiedlich stark polieren.

Beim Schleifen optischer Linsen arbeitet man oftmals mit topfförmigen Schleifwerkzeugen, was beispielsweise die EP 0 868 972 B1 zeigt. Solche Schleifwerkzeuge bieten die Möglichkeit, durch Verstellen des Winkels der Drehachse des Schleifwerkzeugs relativ zur Linse in unterschiedli chen Bereichen der Linse Material abzutragen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Polierwerk zeug der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass ähnlich wie beim Schleifen unabhängig von der Krümmung und der Symmetrie der Linse über ihre gesamte Fläche op timal poliert werden kann.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Polierfläche des Polierwerkzeugs ähnlich wie bei ei nem topfförmigen Schleifwerkzeug im Übergangsbereich zwi schen seiner Mantelfläche und der Peripherie seiner Stirnfläche vorgesehen ist und die Membran hierzu teil weise über die Mantelfläche des Polierwerkzeugs greift.

Ein solches Polierwerkzeug kann ähnlich wie ein Schleif werkzeug durch eine Schwenkbewegung über die zu polie rende Linse bewegt werden. Dadurch hat man die Möglich keit, durch Verändern des Anstellwinkels die Polierwir kung in gewünschten Bereichen der Linse zu erhöhen oder zu verringern. Auch ist es möglich, mit der Angriffsflä che des Polierwerkzeugs eine festgelegte Kurvenbahn auf der Linse abzufahren und dadurch zu polieren. Da die Größe der Polierfläche durch die Elastizität eines auf die Membran aufgebrachten Polierringes und den variablen Druck im Druckraum beeinflussbar ist, kann man sich mit dem erfindungsgemäßen Polierwerkzeug unterschiedlich ge krümmten Linsen anpassen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß einer Weiterbil dung der Erfindung der Abstützkörper auf einem Werkzeug schaft um eine quer zur Längsachse des Werkzeugschaftes verlaufende Achse kippbar gehalten ist. Hierdurch kommt es bei der Rotation des Polierwerkzeugs zu einer Taumel bewegung des Abstützkörpers, wodurch die Polierfläche auf der Linse eine mit der Schwabbelbewegung herkömmlicher Polier-Formstücke als Polierwerkzeug für Brillengläser vergleichbare Schiebebewegung ausführt, durch die eine optimale Polierwirkung entsteht. Denkbar ist es natürlich auch, dass der Abstützkörper um zwei oder mehrere Achsen gekippt wird, um diese Schiebebewegung dem jeweiligen Be darf anzupassen.

Konstruktiv besonders einfach ist das Polierwerkzeug ge staltet, wenn der Abstützkörper hutartig auf der vorderen Stirnfläche des Werkzeugschaftes angeordnet ist und einen nach außen gerichteten Abstützflansch hat, wenn die Mem bran topfförmig ausgebildet ist, mit ihrer Stirnseite ge gen den kreisförmigen Bereich des Abstützkörpers anliegt und mit ihrem mantelförmigen Wandbereich auf dem Abstütz flansch dichten abgestützt ist und wenn der Druckraum zwischen dem mantelförmigen Wandbereich der Membran und einem Zylinderbereich des Abstützkörpers gebildet ist.

Die Membran beult sich bei Druckbeaufschlagung nur in Richtung der Polierfläche hin aus und nicht wie bei den Polierwerkzeugen nach dem Stand der Technik zugleich zur Stirnseite des Polierwerkzeugs, wenn die Stirnseite der Membran mittels einer kreisförmigen Scheibe gegen den kreisförmigen Teil des Abstützkörpers gespannt ist. Hier durch ist zugleich ein einfaches Auswechseln der Membran möglich.

Das Kippen des Abstützkörpers und gleichzeitig die Ab dichtung des Druckraumes können dadurch verwirklicht wer den, dass der Abstützkörper mit seinem Zylinderbereich mit Spiel über den Werkzeugschaft greift und dort durch eine elastische Dichtung zum Werkzeugschaft hin abgedich tet ist.

Die Druckmittelverbindung des Druckraumes kann auf einfa che Weise dadurch hergestellt werden, dass der Abstütz körper Strömungskanäle zum Verbinden des Druckraumes mit einer im Werkzeugschaft vorgesehenen, zentralen Druckmit telzuführbohrung aufweist.

Eine einfache Möglichkeit, das Kippen des Abstützkörpers um den jeweils gewünschten Betrag herbeizuführen, ist ge geben, wenn der Abstützkörper durch zumindest eine durch den kreisförmigen Bereich des Abstützkörpers in die Stirnfläche des Werkzeugschaftes führende Schraube mit dem Werkzeugschaft verbunden ist und wenn zum Kippen des Abstützkörpers relativ zur Längsachse des Werkzeugschaf tes und damit auch zur Stirnfläche des Werkzeugschaftes zumindest eine in ein durchgehendes Gewindeloch des kreisförmigen Bereiches des Abstützkörpers geschraubte Gewindestiftschraube vorgesehen ist, welche sich mit ih rem werkzeugschaftseitigen Ende gegen die Stirnfläche des Werkzeugschaftes abstützt.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist in der Zeichnung ein Polierwerkzeug teilweise geschnitten von der Seite dargestellt und wird nachfolgend beschrie ben.

Das dargestellte Polierwerkzeug hat einen Werkzeugschaft 1 mit einem zum Einspannen in eine Maschinenspindel aus gebildeten Anschlusszapfen 2. Auf dem werkstückseitigen Ende des Werkzeugschaftes 1 sitzt ein hutförmiger Ab stützkörper 3. Dieser liegt mit einem kreisförmigen Be reich 4 auf der vorderen Stirnfläche 5 des Werkzeugschaf tes 1 auf und greift mit einem Zylinderbereich 6 mit Spiel über den vorderen Bereich des Werkzeugschaftes 1. Hierbei sorgt eine als O-Ring ausgebildete, elastische Dichtung 7 für eine Abdichtung zwischen der Mantelfläche des Werkzeugschaftes 1 und dem Zylinderbereich. Der Ab stützkörper hat weiterhin einen Abstützflansch 8, gegen welchen eine topfförmige, elastische Membran 9 mit einem mantelförmigen Wandbereich 11 dichtend anliegt. Weiterhin stützt sich diese Membran 9 mit ihrer Stirnseite 10 gegen den kreisförmigen Bereich 4 des Abstützkörpers 3 ab. Hierzu ist eine kreisförmige Scheibe 12 vorgesehen, wel che von einer in den Abstützkörper 3 führenden Schraube 13 gegen die Stirnseite 10 der Membran 9 gehalten wird. Eine Schraube 14 führt durch den Abstützkörper 3 in die Stirnfläche 5 des Werkzeugschaftes 1 hinein.

Durch den kreisförmigen Bereich 4 des Abstützkörpers 3 führt des Weiteren zumindest ein Gewindeloch 15, in wel ches eine Gewindestiftschraube 16 so weit eingeschraubt ist, dass sie sich auf der Stirnfläche 5 des Werkzeug schaftes 1 abstützt und dadurch den Abstützkörper 3 rela tiv zur Stirnfläche 5 zu verkippen vermag, wenn die ge genüberliegende Schraube 14 nicht - wie in der Zeichnung dargestellt - vollständig eingeschraubt wurde.

Zwischen dem mantelförmigen Wandbereich 11 der Membran 9 und dem Zylinderbereich 6 des Abstützkörpers 3 ist ein ringförmiger Druckraum 17 vorgesehen. Die Druckmittelver sorgung dieses Druckraumes 17 erfolgt über eine koaxiale Druckmittelzuführbohrung 18 in dem Werkzeugschaft 1 und Druckmittelkanäle 19 im Stützkörper 3.

Außenseitig auf der Membran 9 ist ein Polierring 20 auf gebracht, der beispielsweise aus offenporigem Polyure thanschaum bestehen kann und im Übergangsbereich zwischen der Stirnseite 10 der Membran 3 und ihrer Mantelfläche 22 eine Polierfläche 21 bildet. Wird der Druckraum 17 mit Druck beaufschlagt, dann wandert diese Polierfläche 21 radial nach außen und gleichzeitig auch geringfügig nach vorn, was in der Zeichnung durch strichpunktierte Linien angedeutet wurde.

Bezugszeichenliste

1

Werkzeugschaft

2

Anschlusszapfen

3

Abstützkörper

4

kreisförmiger Bereich

5

Stirnfläche

6

Zylinderbereich

7

Dichtung

8

Abstützflansch

9

Membran

10

Stirnseite

11

mantelförmiger Wandbereich

12

Scheibe

13

Schraube

14

Schraube

15

Gewindeloch

16

Gewindestiftschraube

17

Druckraum

18

Druckmittelzuführbohrung

19

Strömungskanal

20

Polierring

21

Polierfläche

22

Mantelfläche

Claims

1. Polierwerkzeug zum Polieren optischer Linsen, welches einen starren Abstützkörper mit einem mit einer Druckmit telquelle verbindbaren Druckraum hat, der zur Bildung ei ner verformbaren Polierfläche durch eine elastische Mem bran begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Po lierfläche (21) des Polierwerkzeugs ähnlich wie bei einem topfförmigen Schleifwerkzeug im Übergangsbereich zwischen seiner Mantelfläche (22) und der Peripherie seiner Stirnseite (10) vorgesehen ist und die Membran (9) hierzu teilweise über die Mantelfläche (22) des Polierwerkzeugs greift.

2. Polierwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Abstützkörper (3) auf einem Werkzeugschaft (1) um eine quer zur Längsachse des Werkzeugschaftes (1) verlaufende Achse kippbar gehalten ist.

3. Polierwerkzeug nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützkörper (3) hutartig auf der vorderen Stirnfläche (5) des Werkzeugschaftes (1) an geordnet ist und einen nach außen gerichteten Abstütz flansch (8) hat, dass die Membran (9) topfförmig ausge bildet ist, mit ihrer Stirnseite (10) gegen den kreisför migen Bereich (4) des Abstützkörpers (3) anliegt und mit ihrem mantelförmigen Wandbereich (11) auf dem Abstütz flansch (8) dichten abgestützt ist und dass der Druckraum (17) zwischen dem mantelförmigen Wandbereich (11) der Membran (9) und einem Zylinderbereich (6) des Abstützkör pers (3) gebildet ist.

4. Polierwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass die Stirnseite (10) der Membran (9) mittels ei ner kreisförmigen Scheibe (12) gegen den kreisförmigen Bereich (4) des Abstützkörpers (3) gespannt ist.

5. Polierwerkzeug nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützkörper (3) mit seinem Zylinderbereich (6) mit Spiel über den Werkzeugschaft (1) greift und dort durch eine elastische Dichtung (7) zum Werkzeugschaft (1) hin abgedichtet ist.

6. Polierwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass der Abstützkörper (3) Strömungskanäle (19) zum Verbinden des Druckraumes (17) mit einer im Werkzeug schaft (1) vorgesehenen, zentralen Druckmittelzuführboh rung (18) aufweist.

7. Polierwerkzeug nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützkörper (3) durch zumindest eine durch den kreisförmigen Bereich (4) des Abstützkörpers (3) in die Stirnfläche (5) des Werkzeugschaftes (1) führende Schraube (14) mit dem Werk zeugschaft (1) verbunden ist und dass zum Kippen des Ab stützkörpers (3) relativ zur Längsachse des Werkzeug schaftes (1) und damit auch zur Stirnfläche (5) des Werk zeugschaftes (1) zumindest eine in ein durchgehendes Ge windeloch (15) des kreisförmigen Bereiches (4) des Ab stützkörpers (3) geschraubte Gewindestiftschraube (16) vorgesehen ist, welche sich mit ihrem werkzeugschaftsei tigen Ende gegen die Stirnfläche (5) des Werkzeugschaftes (1) abstützt.