DE102004062319B3

DE102004062319B3 - Polierwerkzeug

Info

Publication number: DE102004062319B3
Application number: DE200410062319
Authority: DE
Inventors: Gunter Schneider; Helwig Buchenauer; Ulf BÖRNER; Klaus Krämer
Original assignee: Schneider GmbH and Co KG
Current assignee: Schneider & Co Kg De GmbH
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2024-12-21

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Poliervorrichtung 1 für optische Linsen mit einer eine Rotationsachse X aufweisenden Aufnahme 2 zum Anordnen an einer Poliermaschine und einer an der Aufnahme 2 angeordneten Manschette 3 zum rotatorischen Antreiben einer an der Manschette 3 angeordneten Werkzeugaufnahme 4, wobei die Werkzeugaufnahme 4 über einen koaxial in der Aufnahme 2 gelagerten und in Richtung der Rotationsachse X verschiebbaren Führungskolben 5 geführt ist und ein Stellantrieb 6 vorgesehen ist, der eine in Richtung der Rotationsachse X wirkende Bearbeitungskraft der Werkzeugaufnahme 4 generiert, wobei der als Stellkolben 5 ausgebildete Führungskolben zumindest ein Teil des Stellantriebs 6 ist und die Bearbeitungskraft über ein Kugelgelenk 5.4 auf die Werkzeugaufnahme 4 überträgt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Poliervorrichtung für optische Linsen mit einer eine Rotationsachse X aufweisenden Aufnahme zum Anordnen an einer Poliermaschine und einer an der Aufnahme angeordneten Manschette zum rotatorischen Antreiben einer an der Manschette angeordneten Werkzeugaufnahme, wobei die Werkzeugaufnahme über einen koaxial in der Aufnahme gelagerten und in Richtung der Rotationsachse X verschiebbaren Führungskolben geführt ist und ein Stellantrieb vorgesehen ist, der eine in Richtung der Rotationsachse X wirkende Bearbeitungskraft der Werkzeugaufnahme generiert. Bei den zu bearbeitenden Linsen handelt es sich einerseits um rotationssymmetrische Linsen wie sphärische Linsen und im Wesentlichen um nicht rotationssymmetrische Linsen wie torische Linsen.

Es ist bereits ein Werkzeug zur Feinbearbeitung von Linsen aus der EP 1 473 116 A1 bekannt. Das Werkzeug weist einen Grundkörper auf, der an einer Werkzeugspindel einer Bearbeitungsmaschine anbringbar ist, und eine elastische Membran, die einen Bearbeitungsabschnitt aufweist, an den sich ein Faltenbalgabschnitt anschließt, mittels dessen die Membran drehmitnahmefähig am Grundkörper befestigt ist. Der Grundkörper und die Membran begrenzen eine Druckmittelkammer, die über einen Kanal wahlweise mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist, um während der Bearbeitung der optisch wirksamen Fläche über den Bearbeitungsabschnitt einen Bearbeitungsdruck aufzubringen. Ein am Grundkörper längsverschieblich geführtes Führungsglied ist mit dem Bearbei tungsabschnitt wirkverbunden, so dass der Bearbeitungsabschnitt in Längsrichtung des Führungsglieds bewegbar und in Querrichtung zum Führungsglied gehalten, gleichwohl unter einer elastischen Verformung des Faltenbalgabschnitts kippbeweglich bezüglich des Führungsglieds ist. Die Anpresskraft wird über das Druckmittel auf den Polierteller übertragen. Der rotatorische Antrieb des Poliertellers erfolgt über den Balg, während die Führung des Poliertellers über das als Kugelstift ausgebildete Führungsglied erfolgt.

In der DE 101 06 659 A1 , insbesondere im Ausführungsbeispiel gemäß 3, ist ein Polierwerkzeug, bestehend aus einem über ein Kardangelenk angetriebenen und beweglich geführten Polierteller, bekannt. Das Kardangelenk ist stirnseitig an einer Antriebswelle befestigt, die in axialer Richtung bewegbar gelagert und angetrieben ist. Die erforderliche Anpresskraft wird über die Antriebswelle und das Kardangelenk auf den Polierteller übertragen.

Die EP 1 473 116 A1 zeigt eine Poliervorrichtung für optische Linsen mit einer eine Rotationsachse aufweisenden Aufnahme zum Anordnen an einer Poliermaschine und einer an der Aufnahme angeordneten Manschette zum rotatorischen Antreiben einer an der Manschette angeordneten Werkzeugaufnahme, wobei die Werkzeugaufnahme über einen koaxial in der Aufnahme gelagerten und in Richtung der Rotationsachse verschiebbaren Führungskolben in radialer Richtung geführt ist und ein Stellantrieb vorgesehen ist, der eine in Richtung der Rotationsachse wirkende Bearbeitungskraft der Werkzeugaufnahme generiert. Der axiale und der rotatorische Antrieb wird über die Manschette übertragen.

Die DE 101 00 860 A1 zeigt eine Poliervorrichtung für optische Linsen mit einer eine Rotationsachse aufweisenden Auf nahme zum Anordnen an einer Poliermaschine und einem in der Aufnahme angeordneten Stellkolben zum axialen und rotatorischen Antreiben einer am Stellkolben angeordneten Werkzeugaufnahme, wobei der Stellkolben axial verschiebbar und drehfest in der Aufnahme gelagert ist. Der Stellkolben wird über einen Stellzylinder in axialer Richtung angetrieben und so die normal wirkende Bearbeitungskraft der Werkzeugaufnahme generiert. Der axiale und der rotatorische Antrieb werden über den Stellkolben übertragen.

Die US 2,465,702 zeigt lediglich ein Diamantwerkzeug mit einem Kogelkopf, der über einen Druckstab verbunden ist. Die Ausrichtung der Duckkraft erfolgt dabei manuell über den zusätzlichen Führungsstab. Dabei hängt es von der Positionierung des Führungsstabes ab, ob die Anordnung auseinander fällt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Polierwerkzeug derart auszubilden und anzuordnen, dass eine optimale Anlage und Anpassungsfähigkeit des Poliertellers gewährleistet ist.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der als Stellkolben ausgebildete Führungskolben die in Richtung der Rotationsachse X wirkende Bearbeitungskraft über ein Kugelgelenk auf die Werkzeugaufnahme überträgt und der Stellantrieb ein über einen Zylinder und einen Druckkolben zumindest teilweise begrenztes Druckmittelreservoir aufweist, wobei der Druckkolben über eine Pleuelstange mit dem Stellkolben derart verbunden ist, dass der Stellkolben durch den Druckkolben antreibbar ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Spannungen in der Manschette, die auf ihre Funktion als rotatorischer Antrieb zurückzuführen sind, bzw. die daraus resultierenden, der Anlagekraft entgegen te ausgeglichen und somit die Anlageverhältnisse verbessert werden. Die Anlagekraft der Poliereinheit kann über den Führungskolben zentrisch, unabhängig von der rotatorischen Antriebskraft, eingeleitet und gesteuert werden. Für den Führungskolben wird dabei vorzugsweise ein so genannter Luftzylinder verwendet, bei dem mangels Pressdichtung eine nahezu reibungsfreie Bewegung zwischen dem Kolben und der Zylinderwand bzw. dem Zylinder gewährleistet ist. Dabei wird vorzugsweise die Materialkombination Metall/Glas gewählt, so dass eine entsprechende Standzeit gewährleistet ist.

Der Einsatz eines Druckmittelzylinders mit Druckkolben stellt eine pneumatische und damit masseminimierte Führung dar, die eine hochdynamische Ausgleichsbewegung des Führungskolbens in axialer Richtung gewährleistet. Dabei ist der Druckkolben in seinem Zylinder zumindest in Richtung parallel oder koaxial zur Rotationsachse X bzw. zum Führungskolben angeordnet.

Die Pleuelstange gewährleistet bei jedweder relativen Ausrichtung zwischen der Bewegungsrichtung des Führungskolbens und der des Druckkolbens die Unabhängigkeit der jeweiligen Lagerführung bzw. verhindert eine entsprechende Überbestimmtheit und die damit eintretenden Verspannungskräfte dieser Lagerung.

Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass die Werkzeugaufnahme über das Kugelgelenk mit dem Führungskolben verbunden ist. Der Einsatz eines Kugelgelenks gewährleistet eine optimale Verkürzung des Abstandes zwischen der wirksamen Polieroberfläche der Polierauflage und dem Drehpunkt des Kugelgelenks. Die während des Polierens entstehenden Rückstellkräfte und das daraus resultierende Springverhalten insbe sondere bei einem hochfrequenten Poliervorgang einer nicht rotationssymmetrischen Linse bzw. Torusfläche werden damit minimiert.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, dass der Führungskolben zumindest ein Teil des Stellantriebs ist.

Vorteilhaft ist es auch, dass der Stellkolben über eine oder mehrere Kugelbuchsen in axialer Richtung zur Rotationsachse X bewegbar gelagert ist. Der Einsatz einer Kugelbuchse gewährleistet eine exakte und nahezu reibungsfreie sowie spielfreie Führung des Stellkolbens. Je nach dem Verhältnis zwischen der Länge der Kugelbuchse und der Länge des Stellkolbens ist dabei eine Kugelbuchse ausreichend bzw. sind zwei Kugelbuchsen vorzusehen. Mit Bezug auf die Bestimmtheit dieser Lagerung ist der Einsatz einer einzelnen Kugelbuchse bzw. Lagerstelle von Vorteil.

Dabei ist es in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass der Zylinder und/oder die als Faltenbalg ausgebildete Manschette mindestens mit einer Entlüftungsöffnung in Durchflussverbindung steht bzw. mindestens eine Entlüftungsöffnung aufweisen. Somit werden Druckschwankungen innerhalb der Manschette bzw. des Faltenbalges bzw. innerhalb des Zylinders aufgrund der axialen Bewegung des Stellkolbens verhindert.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass die Aufnahme ein Halteteil und eine im Halteteil um die Rotationsachse X drehbar gelagerte Polierspindel aufweist, wobei der Stellkolben an oder in der Polierspindel gelagert ist. Die Poliervorrichtung kann dabei von einem insoweit feststehenden Aufnahmeflansch einer Poliermaschine aufgenommen werden, der zumindest die Rotation der Linse notwendig macht, wobei durch die erfindungsgemäße integrierte Spindel der rotatorische Antrieb des Polierwerkzeuges zusätzlich gewährleistet ist.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass die Polierspindel einen stirnseitig angeordneten Spindelkopf aufweist, an dem die Manschette mittel- oder unmittelbar angeordnet ist. Der Spindelkopf dient dabei neben der Aufnahme der Manschette auch zur Abdichtung der Aufnahme gegenüber Poliermittel.

Vorteilhaft ist es ferner, dass die Polierspindel eine im Bereich einer Stirnseite angeordnete Antriebsscheibe für ein Zugmittel wie einen Keilriemen aufweist. Der Einsatz einer Antriebsscheibe, insbesondere einer Poly-V-Scheibe, gewährleistet einen vibrationsfreien Antrieb trotz sehr hoher Frequenzen bei gleichzeitiger Gewährleistung eines geringen Schlupfs. Daneben ist bei einer Überbelastung dieser kraftschlüssigen Kupplung eine Entkopplung bzw. eine Verringerung des Kraftschlusses gewährleistet.

Außerdem ist es vorteilhaft, dass die Pleuelstange über jeweils ein Kugelgelenk am Druckkolben und am Stellkolben gelagert ist. Das dreiwertige Kugelgelenk stellt im Vergleich zu einem fünfwertigen Knickgelenk, das von allen sechs Freiheitsgraden lediglich eine Drehung um eine Raumachse zulässt, die erforderlichen Freiheitsgrade, also die Verschwenkung um die drei Raumachsen, für die mechanische Kopplung zwischen dem Druckkolben und dem Stellkolben zur Verfügung. Eine Überbestimmtheit der jeweiligen Kolbenlager wird verhindert.

Ferner ist es vorteilhaft, dass der Zylinder und das Druckmittelreservoir zumindest teilweise durch eine Abschlussplatte begrenzt sind und die Abschlussplatte einen Druckmittelanschluss aufweist. Der Druckmittelanschluss ist dabei als Drehdurchführung rotierbar ausgebildet, so dass zwischen der Aufnahme und dem zulaufseitigen Teil des Druckmittelanschlusses zumindest eine rotatorische Relativbewegung möglich ist.

Dabei ist es von Vorteil, dass die Werkzeugaufnahme zur axialen Fixierung eines Polierwerkzeugs eine lösbare, vorzugsweise eine rastende Aufsteckverbindung aufweist und zum rotatorischen Antrieb des Polierwerkzeugs mindestens eine einen Formschluss bildende Mitnehmernase vorgesehen ist. Die Verrastung der Aufsteckverbindung wird dabei durch eine zirkumferenziell verlaufende Hinterschneidung und einen in der Hinterschneidung einrastenden O-Ring gebildet. Mit Rücksicht auf den Verschleiß der Polierwerkzeuge einerseits sowie die automatische Bestückung derselben andererseits gewährleistet die lösbare Anordnung des Polierwerkzeuges eine schnelle und kostengünstige Verfahrensweise. Die Mitnehmernase rastet nach dem axialen Aufsetzen aufgrund der Drehbewegung in eine entsprechende, den Formschluss gewährleistende Vertiefung ein.

Schließlich ist es von Vorteil, dass eine am Polierwerkzeug anbringbare Polierauflage vorgesehen ist, die aus einem Schaumstoffkissen und einem darauf angeordneten Polierpad oder aus nur einem Polierpad gebildet ist. Der Einsatz des Schaumstoffkissens gewährleistet die erforderliche Flexibilität der Polierauflage mit Rücksicht auf ihre Anpassung an die Grundform der zu bearbeitenden Linse. An die darauf überlagerte, zu bearbeitende Rauhigkeit der Linse erfolgt keine Anpassung, sodass diese abgetragen werden kann. Dabei ist zu berücksichtigen, dass bei den gewünschten Bearbeitungsfrequenzen bzw. Relativgeschwindigkeiten zwischen dem Polierpad und der Linse entsprechend hochfrequente Ausgleichsbewegungen im Wesentlichen in axialer Richtung erfolgen müssen. Daneben bildet der Einsatz eines porösen Schaumstoffkissens einen Schwammeffekt, der die Förderung des Poliermittels begünstigt.

Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass die Polierauflage oder das Polierpad über mindestens ein Klettband-Verschlussteil mit dem Polierwerkzeug verbunden ist. Der Einsatz eines Klettband-Verschlussteils, das eine entsprechende männliche und weibliche Klettband-Verschlussteilpaarung aufweist, gewährleistet ein schnelles und einfaches Wechseln der Polierauflage bzw. ein schnelles Lösen und Befestigen derselben. Damit ist eine gleichmäßige und standfeste Haftung, insbesondere im beanspruchten Randbereich gewährleistet. Das Wechseln der Polierauflage ist mangels Einsatz von Klebstoffen oder dergleichen sehr einfach und schnell möglich. Daneben gewährleistet diese Klettband-Verschlussteilanordnung zusätzlich zum Schaumstoffkissen den erforderlichen Transport des Poliermittels insbesondere in radialer Richtung zum Polierwerkzeug.

Vorteilhaft ist es ferner, dass die Verbindung zwischen dem Klettband-Verschlussteil und der Polierauflage und/oder zwischen dem Klettband-Verschlussteil und dem Polierwerkzeug und/oder die Verbindung zwischen dem Schaumstoffkissen und dem Polierpad als Klebeverbindung ausgebildet ist. Die Klebeverbindung kann dabei als Komponentenkleber-Verbindung auf Grundlage einer chemischen Reaktion des Klebers und/oder der zu verklebenden Teile ausgebildet sein. Daneben ist auch ein Warmfügeverfahren unter vorzugsweisem Einsatz von thermoplastischem Kunststoff möglich. Sie stellt dabei eine dauerhafte Verbindung dar, die ggf. in der Regel erst nach einer längeren Standzeit des Polierwerkzeugs bzw. der Polierauflage gelöst bzw. ersetzt werden muss.

Außerdem ist es vorteilhaft, dass das Polierwerkzeug ein elastisches Element aufweist, über das die Polierkräfte und/oder Polierbewegung zumindest teilweise zwischen dem Polierpad und dem Polierwerkzeug und/oder der Linse übertragbar sind, und das elastische Element als Blattfeder ausgebildet ist und eine runde oder sternförmige und/oder geschlitzte Grundform aufweist. Dabei ist die Verbindung zwischen der Blattfeder und dem Polierpad ebenfalls als Klettband- oder Klebeverbindung ausgebildet. Zur Gewährleistung der axialen Ausgleichsbewegungen des Polierwerkzeuges mit Rücksicht auf den Polierprozess einer torischen Linse ist es notwendig, dass das Polierwerkzeug die erforderlichen Ausgleichsbewegungen nicht nur durch eine axiale Bewegung des Führungskolbens und/oder eine Verkippung der Poliermittelaufnahme über das Gelenk ausgleicht. Vielmehr ist eine Ausgleichsbewegungen gewünscht, die parallel zum Schaumstoffkissen der Polierauflage auch durch die Blattfeder bzw. das elastische Element erfolgt. Mit Rücksicht auf die bei der Ausgleichsbewegung zu beschleunigenden Massen und die erforderlichen aufzubringenden Stellkräfte stellt das Schaumstoffkissen eine erste Stufe, die Blattfeder eine zweite Stufe und der Stellkolben eine dritte die axiale Ausgleichsbewegung betreffende Stufe dar. Die Blattfeder weist dabei einen Abstand a zum Polierwerkzeug bzw. zum Grundkörper des Polierwerkzeugs auf, der das Eindringen von Poliermittel gewährleistet. Die geschlitzte bzw. sternförmige Ausbildung der Blattfeder gewährleistet den notwendigen Poliermitteltransport zur Seite des Polierpads hin.

Bei einem solchen Polierprozess ist es zusätzlich notwendig, unabhängig von den gewünschten und zu erhaltenden Grundradien, also dem Basis- und dem Zylinderradius, nur die aufgrund der Herstellung bestehenden Rauigkeitsspitzen abzuarbeiten. Das Polierwerkzeug sollte somit einerseits eine ausreichende, durch die Blattfeder gewährleistete Härte aufweisen, so dass die bestehenden Rauigkeitsspitzen abgebaut werden und ein Eindringen des Polierwerkzeuges in die bestehenden Rillen weitgehend verhindert wird. Daneben ist eine ausreichende Anpassung des Polierwerkzeuges an die Grundradien der torischen Linse notwendig, so dass die Grundgeometrie beim Poliervorgang nicht beeinflusst wird. Dies wird durch die geschlitzte Form der Blattfeder einerseits sowie das Schaumstoffkissen andererseits gewährleistet.

Die Anpassung des Polierwerkzeuges an die Grundform der Linse wird durch die Ausbildung des Polierwerkzeuges, also des Grundkörpers einerseits sowie der Blattfeder andererseits, mit einem Grundradius R1 bzw. R2 gemäß 3 verbessert. Somit wird die notwendige elastische Verformung des Polierwerkzeuges, also der Polierauflage bzw. der Blattfeder, insbesondere im Randbereich verringert.

Schließlich ist es von Vorteil, dass das Polierwerkzeug eine als Lagerstelle für die Blattfeder ausgebildete Aufnahme oder Aussparung aufweist und die Blattfeder unter Ausnutzung der Federkraft in die Aussparung einrast- oder einsetzbar ist. Somit ist die Blattfeder einfach und schnell montier- bzw. austauschbar.

Vorteilhaft ist es ferner, dass die Blattfeder zumindest teilweise einen Abstand a zum Polierwerkzeug aufweist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigen:
1 eine Schnittdarstellung der Poliervorrichtung mit Aufnahme und Antrieb;
2 eine Schnittdarstellung des Polierwerkzeugs mit Polierauflage;
3 eine Schnittdarstellung des Polierwerkzeugs mit Blattfeder.
Eine in 1 dargestellte Poliervorrichtung 1 ist im Wesentlichen aus einer Aufnahme 2 zum Anschluss bzw. zur Befestigung an eine nicht dargestellte Poliermaschine sowie einer drehbar innerhalb der Aufnahme 2 gelagerten Polierspindel 2.1 gebildet. Die Polierspindel 2.1 ist dabei über zwei als Kugelrollenlager ausgebildete Spindellager 2.5, 2.5' innerhalb der Aufnahme 2 rotierbar um die Rotationsachse X gelagert.
An der oberen Stirnseite der Spindel 2.1 ist ein Spindelkopf 2.3 angeflanscht, der zum einen zusammen mit einer Dichtung 2.6 die Abdichtung der Aufnahme 2 im Bereich dieser Stirnseite gewährleistet und zum anderen zur Befestigung bzw. zur Aufnahme einer Manschette 3 dient. Die Manschette 3 ist dabei mit einem Halteteil bzw. einem Adapter 3.1 verbunden, der wiederum über einer Schraubverbindung am Spindelkopf 2.3 angeflanscht ist. Die Manschette 3 rastet hierbei mit einem nicht weiter dargestellten Innenrand 3.2 in eine dafür vorgesehene Umfangsnut 3.3 des Halteteils 3.1 ein.
Am gegenüberliegenden Ende der Manschette 3 ist eine Werkzeugaufnahme 4 angeordnet, die über eine wie am Halte teil 3.1 vorgesehene Verbindung entsprechend befestigt ist. Die Werkzeugaufnahme 4 ist dabei aus einem Lagerteil 4.1 zur Aufnahme einer Führung und einem Anschlussteil 4.2 zum Anschluss eines Polierwerkzeugs 8 gemäß 2 und 3 gebildet. Eine Verbindung 4.4 von Lagerteil 4.1 und Anschlussteil 4.2 ist als Klebeverbindung ausgebildet und durch Ausnehmungen im Anschlussteil 4.2, die durch den Kleber ausgefüllt werden, unterstützt.
Koaxial zur Spindel 2.1 ist ein als Stellkolben ausgebildeter Führungskolben 5 axial bewegbar gelagert. Die Lagerung wird dabei durch eine Kugelbuchse 5.1 sowie ein gegenüberliegend zur Kugelbuchse 5.1 vorgesehenes Gleitlager 5.3 gewährleistet. Das Gleitlager 5.3 kann dabei auch als Kugelbuchse ausgebildet sein. An der oberen Stirnseite des Stellkolbens 5 ist ein Führungsaufsatz 5.2 mit einem Kugelgelenk 5.4 zur Aufnahme und Führung des Lagerteils 4.1 der Werkzeugaufnahme 4 vorgesehen. Das Kugelgelenk 5.4 bzw. der Kugelkopf des Führungsaufsatzes 5.2 greift dabei in eine entsprechende Ausnehmung des Lagerteils 4.1 ein, sodass die Werkzeugaufnahme 4 mit Rücksicht auf die flexible Ausbildung der Manschette 3 frei verschwenkbar gelagert bzw. geführt ist.
Dem Stellkolben 5 ist ein Stellantrieb 6 zugeordnet, der gegenüberliegend zum Führungsaufsatz 5.2 am Führungskolben 5 angreift. Der Stellantrieb 6 ist aus einem Zylinder 6.6 mit einem darin axial bewegbaren Druckkolben 6.2 gebildet, wobei der Druckkolben 6.2 über eine Pleuelstange 6.3 formschlüssig mit dem Stellkolben 5 verbunden ist. Die Pleuelstange 6.3 weist hierzu beidseitig je ein Kugelgelenk 6.7, 6.7' auf, das in je einer entsprechenden, nicht näher dargestellten Pfanne bzw. Ausnehmung des Druckkolbens 6.2 einerseits sowie des Stellkolbens 5 andererseits verschwenkbar angeordnet ist. Innerhalb des Zylinders 6.6 ist ein Druckmittelreservoir 6.1 bzw. Luftdruckreservoir 6.1 vorgesehen, welches zur einen Seite hin über eine Abschlussplatte 6.4 begrenzt ist und durch einen in der Abschlussplatte 6.4 vorgesehenen, als Drehdurchführung ausgebildeten Druckmittelanschluss 6.5 mit Druckmittel versorgt wird. Der im Druckmittelreservoir 6.1 erzeugte Druck generiert eine axiale Stellbewegung des Druckkolbens 6.2, der diese Stellbewegung über die Pleuelstange 6.3 an den Stellkolben 5 und somit an die verkippbar angeordnete Werkzeugaufnahme 4 weitergibt.
Der Stellantrieb 6 bzw. der Zylinder 6.6 ist dabei stirnseitig an die Spindel 2.1 angeschlossen und weist zum Antrieb der Polierspindel 2.1 eine Antriebsscheibe 2.4 auf. Die Antriebsscheibe 2.4 ist dabei als Poly-V-Riemenscheibe ausgebildet. Durch Antrieb der Antriebscheibe 2.4 wird somit die gesamte Spindel 2.1 inklusive Spindelkopf 2.3, Manschette 3, Werkzeugaufnahme 4, Stellantrieb 6 und die Abschlussplatte 6.4 inklusive des darin eingeschraubten, nicht weiter dargestellten Teils des Druckmittelanschlusses 6.5 in Rotation versetzt. Die Aufnahme 2 ist dabei über einen Flansch 2.7 mit der hier nicht dargestellten Poliermaschine fest verbunden.
Zwecks Entlüftung des Zylinders 6.6 weist dieser eine Entlüftungsöffnung 7' auf, über die das Druckmittel bzw. die Luft bei einer Verschiebung des Druckkolbens 6.2 zirkulieren kann. Eine entsprechende Entlüftungsöffnung 7'' ist im Bereich der Manschette 3 in dem als Rohr ausgebildeten Stellkolben 5 vorgesehen. Das Druckmittel bzw. die Luft kann dabei während der Bewegung der Manschette 3 über diese Entlüftungsöffnung 7'' durch den Stellkolben 5 über eine weitere in der Spindel 2.1 vorgesehene Entlüftungsöffnung 7 mit der Umgebung kommunizieren.
Das in 2 dargestellte Polierwerkzeug 8 weist einen Grundkörper 8.2 auf, auf dessen oberer Stirnseite eine Polierauflage 9 angeordnet ist. Die Polierauflage 9 besteht aus einem Schaumstoffkissen 9.1 und einem auf dem Schaumstoffkissen 9.1 angeordneten Polierpad 9.2. Das Schaumstoffkissen 9.1 und das Polierpad 9.2 sind dabei über eine nicht weiter dargestellte Klebeverbindung 12 miteinander verbunden. Die Verbindung zwischen dem Schaumstoffkissen 9.1 und dem Grundkörper 8.2 wird durch ein Klettband-Verschlussteil 10 gebildet, wobei das jeweilige Klettband-Verschlussteil 10 mit dem Schaumstoffkissen 9.1 über eine Klebeverbindung 12' und mit dem Grundkörper 8.2 über eine entsprechende Klebeverbindung 12''. fest verbunden ist. Zum Ablösen der Polierauflage 9 kann diese durch Abheben bzw. Trennen des Klettband-Verschlussteils 10, also das Trennen des jeweils männlichen bzw. weiblichen Teils dieses Klettband-Verschlussteils 10, gelöst werden.
Zwecks Anpassung des Polierwerkzeugs 8 bzw. der Polierauflage 9 an die Geometrie der zu bearbeitenden Linse weist der Grundkörper 8.2 auf seiner die Polierauflage 9 aufnehmenden Seite einen Grundradius R1 auf.
Zur axialen Fixierung des Polierwerkzeugs 8 weist diese eine Hinterschneidung 8.4 auf, in die ein in 1 dargestellter O-Ring 4.3 einrastet. Zwecks Übertragung des Drehmoments sind vier über den Umfang verteilt angeordnete Haltenasen 8.3 vorgesehen, die in nicht dargestellte Ausnehmungen eingreifen.
Gemäß 3 ist das Polierpad 9.2 über eine Blattfeder 11 mit dem Grundkörper 8.2 des Polierwerkzeugs 8 verbunden.
Die Blattfeder 11 ist dabei sternförmig bzw. geschlitzt ausgebildet und greift mit ihren jeweiligen hier in der Schnittdarstellung nur teilweise gezeigten Segmenten in eine entsprechende Aussparung 8.1 des Grundkörpers 8.2 formschlüssig und vorzugsweise unter Ausnutzung der Feder-Vorspannkraft ein. Zwischen dem Grundkörper 8.2 und der Blattfeder 11 ist dabei ein Abstand a vorgesehen, sodass in dem damit gebildeten Zwischenraum zum einen ein Teil eines Klettband-Verschlussteils 10 zur Befestigung des Polierpads 9.2 angeordnet ist und andererseits während der Bearbeitung hier nicht dargestelltes Poliermittel zugeführt werden kann.
Die Blattfeder 11 weist dabei einen bogenförmigen Querschnitt mit einem seitlichen Grundradius R2 auf, sodass neben der elastischen Anpassung auch eine Grundanlage gegen die zu bearbeitende Linse gewährleistet ist. Neben der hier dargestellten bogenförmigen Querschnittsform sind auch weitere, den jeweiligen Grundformen der zu bearbeitenden Linsen angepasste Querschnittsformen mit entsprechenden Radien vorgesehen.

1: Poliervorrichtung
2: Aufnahme
2.1: Polierspindel
2.2: Halteteil
2.3: Spindelkopf
2.4: Antriebsscheibe
2.5: Spindellager
2.5': Spindellager
2.6: Schleifdichtung
2.7: Flansch
3: Manschette, Faltenbalg
3.1: Halteteil, Adapter
3.2: Innenrand
3.3: Umfangsnut
4: Werkzeugaufnahme
4.1: Lagerteil
4.2: Anschlussteil
4.3: O-Ring
4.4: Verbindung, Klebeverbindung
5: Führungskolben, Stellkolben
5.1: Kugelbuchse
5.2: Führungsaufsatz
5.3: Gleitlager
5.4: Kugelgelenk
6: Stellantrieb
6.1: Druckmittelreservoir
6.2: Druckkolben
6.3: Pleuelstange
6.4: Abschlussplatte
6.5: Druckmittelanschluss
6.6: Zylinder
6.7: Kugelgelenk
6.7': Kugelgelenk
7: Entlüftungsöffnung
7': Entlüftungsöffnung
7'': Entlüftungsöffnung
8: Polierwerkzeug
8.1: Aussparung, Aufnahme
8.2: Grundkörper
8.3: Haltenase
8.4: Hinterschneidung
9: Polierauflage
9.1: Schaumstoffkissen
9.2: Polierpad
10: Klettband-Verschlussteil
11: elastisches Element, Blattfeder
12: Klebeverbindung
12': Klebeverbindung
12'': Klebeverbindung
R1: Grundradius
R2: Grundradius
X: Rotationsachse
a: Abstand

Claims

Poliervorrichtung (1) für optische Linsen mit einer eine Rotationsachse (X) aufweisenden Aufnahme (2) zum Anordnen an einer Poliermaschine und einer an der Aufnahme (2) angeordneten Manschette (3) zum rotatorischen Antreiben einer an der Manschette (3) angeordneten Werkzeugaufnahme (4), wobei die Werkzeugaufnahme (4) über einen koaxial in der Aufnahme (2) gelagerten und in Richtung der Rotationsachse (X) verschiebbaren Führungskolben (5) geführt ist und ein Stellantrieb (6) vorgesehen ist, der eine in Richtung der Rotationsachse (X) wirkende Bearbeitungskraft der Werkzeugaufnahme (4) generiert, dadurch gekennzeichnet , dass der als Stellkolben (5) ausgebildete Führungskolben die in Richtung der Rotationsachse (X) wirkende Bearbeitungskraft über ein Kugelgelenk (5.4) auf die Werkzeugaufnahme (4) überträgt und der Stellantrieb (6) ein über einen Zylinder (6.6) und einen Druckkolben (6.2) zumindest teilweise begrenztes Druckmittelreservoir (6.1) aufweist, wobei der Druckkolben (6.2) über eine Pleuelstange (6.3) mit dem Stellkolben (5) derart verbunden ist, dass der Stellkolben (5) durch den Druckkolben (6.2) antreibbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme (4) über das Kugelgelenk (5.4) mit dem Führungskolben (5) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskolben (5) zumindest ein Teil des Stellantriebs (6) ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellkolben (5) über eine oder mehrere Kugelbuchsen (5.1) in axialer Richtung zur Rotationsachse (X) bewegbar gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (6.6) und/oder die als Faltenbalg (3) ausgebildete Manschette mindestens mit einer Entlüftungsöffnung (7) in Durchflussverbindung steht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (2) ein Halteteil (2.2) und eine im Halteteil (2.2) um die Rotationsachse (X) drehbar gelagerte Polierspindel (2.1) aufweist, wobei der Stellkolben (5) an der Polierspindel (2.1) gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polierspindel (2.1) einen stirnseitig angeordneten Spindelkopf (2.3) aufweist, an dem die Manschette (3) mittel- oder unmittelbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polierspindel (2.1) eine im Bereich einer Stirnseite angeordnete Antriebsscheibe (2.4) für ein Zugmittel aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuelstange (6.3) über jeweils ein Kugelgelenk am Druckkolben (6.2) und am Stellkolben (5) gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (6.6) und das Druckmittelreservoir (6.1) zumindest teilweise durch eine Abschlussplatte (6.4) begrenzt sind und die Abschlussplatte (6.4) einen Druckmittelanschluss (6.5) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme (4) eine in axialer Richtung wirkende, lösbare Aufsteckverbindung für ein Polierwerkzeug (8) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zum rotatorischen Antrieb des Polierwerkzeugs (8) mindestens eine einen Formschluss bildende Mitnehmernase vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine am Polierwerkzeug (8) anbringbare Polierauflage (9) vorgesehen ist, die aus einem Schaumstoffkissen (9.1) und einem darauf angeordneten Polierpad (9.2) oder einem Polierpad (9.2) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Polierauflage (9) oder das Polierpad (9.2) über mindestens ein Klettband-Verschlussteil (10) mit. dem Polierwerkzeug (8) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Klettband-Verschlussteil (10) und der Polierauflage (9) und/oder zwischen dem Klettband-Verschlussteil (10) und dem Polierwerkzeug (8) und/oder die Verbindung zwischen dem Schaumstoffkissen (9.1) und dem Polierpad (9.2) als Klebeverbindung (12) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Polierwerkzeug (8) ein elastisches Element (11) aufweist, über das die Polierkräfte und/oder Polierbewegung zumindest teilweise zwischen dem Polierpad (9.2) und dem Polierwerkzeug (8) und/oder der Linse übertragbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element als Blattfeder (11) ausgebildet ist und eine runde oder sternförmige und/oder geschlitzte Grundform aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Polierwerkzeug (8) eine als Lagerstelle für die Blattfeder (11) ausgebildete Aufnahme oder Aussparung (8.1) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (11) unter Ausnutzung der Federkraft in die Aussparung (8.1) einrast- oder einsetzbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (11) zumindest teilweise einen Abstand (a) zum Polierwerkzeug (8) aufweist.