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Title:
RETAINER FOR THE PROCESSING OF OPTICAL WORKPIECES, IN PARTICULAR EYEGLASS LENSES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/066824
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a retainer (10) for processing optical workpieces each having two workpiece surfaces and a workpiece rim therebetween. The retainer comprises a holding assembly (72) and a support assembly (73) for the workpiece. A rubber-elastic membrane (75) mounted on a housing (74) has a retaining portion (76), on the outer side (77) of which one surface of the workpiece can be placed to lie flat. The membrane, together with the housing, defines a chamber (78) in which a plurality of separately longitudinally movable pins (79) of the support assembly are retained. A pin end (80) of each pin can be brought to bear against an inner side (81) of the retaining portion of the membrane and can be fixed relative to one another by a clamping mechanism (82) or the like, optionally against a longitudinal movement with respect to the housing, in order to securely support the retaining portion according to a geometry of the workpiece being held by means of the holding assembly. The holding assembly for the workpiece is provided in or on the retaining portion of the membrane and allows the workpiece to be held without coming into contact with the workpiece rim.

Inventors:
SCHÄFER HOLGER (DE)
WALLENDORF STEFFEN (DE)
GELADA TOBIAS (DE)
CLAAR JOHANNES (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/078754
Publication Date:
April 27, 2023
Filing Date:
October 16, 2022
Export Citation:
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Assignee:
SATISLOH AG (CH)
International Classes:
B24B13/005; B24B41/06; B25B11/00
Domestic Patent References:
WO2009135689A12009-11-12
WO2016058661A12016-04-21
WO2011042091A12011-04-14
WO2011107227A12011-09-09
WO2015059007A12015-04-30
WO2016058676A12016-04-21
Foreign References:
DE102004016445B42008-04-10
US20170157739A12017-06-08
DE102008023093A12009-11-12
US20170182621A12017-06-29
DE102007007161A12008-08-14
CN114952506A2022-08-30
DE102021004831A2021-09-24
EP1593458A22005-11-09
DE102007007161A12008-08-14
EP2011604A12009-01-07
EP1719585A22006-11-08
EP2011603A12009-01-07
EP1203626B12007-04-11
EP0758571B12002-01-16
EP1779967A22007-05-02
EP2308644A22011-04-13
EP1473116A12004-11-03
EP1698432A22006-09-06
EP1916060B12009-05-06
EP1243380A22002-09-25
US9969051B22018-05-15
DE102016112999A12018-01-18
DE102004016445B42008-04-10
EP2011603A12009-01-07
Attorney, Agent or Firm:
OPPERMANN, Mark (DE)
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Claims:
- 54 -

PATENTANSPRÜCHE :

1. Aufnahme (10) für die Bearbeitung von optischen Werkstücken (14) , insbesondere Brillenlinsen, die jeweils zwei Werkstückflächen (16, 18) und einen Werkstückrand (20) dazwischen aufweisen, umfassend eine Halteanordnung (72) für ein zu bearbeitendes Werkstück (14) sowie eine Abstützanordnung (73) hierfür, die eine an einem Gehäuse (74) montierte, gummielastische Membran (75) hat, welche einen Aufnahmeabschnitt (76) besitzt, auf dessen Außenseite (77) das Werkstück (14) mit einer seiner Werkstückflächen (16, 18) flächig auflegbar ist, und die zusammen mit dem Gehäuse (74) eine Kammer (78) begrenzt, in der eine Vielzahl von separat längsverschiebbaren Stiften (79) der Abstützanordnung (73) aufgenommen ist, welche jeweils mit einem Stiftende (80) an einer Innenseite (81) des Aufnahmeabschnitts (76) der gummielastischen Membran (75) zur Anlage bringbar und wahlweise gegen eine Längsverschiebung bezüglich des Gehäuses (74) durch einen quer wirkenden Klemmmechanismus (82) aneinander festlegbar oder einen axial wirkenden Sperrmechanismus blockierbar sind, um den Aufnahmeabschnitt (76) nach Maßgabe einer Geometrie des mittels der Halteanordnung (72) gehaltenen Werkstücks (14) fest abzustützen, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteanordnung (72) für das zu bearbeitende Werkstück (14) in oder an dem Aufnahmeabschnitt (76) der gummielastischen Membran (75) vorgesehen ist und das Werkstück (14) zu halten vermag, ohne am Werkstückrand (20) anzugreifen.

2. Aufnahme (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kammer (78) im Gehäuse (74) ein Vakuum anlegbar und im Aufnahmeabschnitt (76) der gummielastischen Membran (75) eine Perforation (108) als Bestandteil der Halteanordnung (72) ausgebildet ist, so dass ein an der Kammer (78) angelegtes Vakuum über die Perforation (108) auf der Außenseite (77) des Aufnahmeabschnitts (76) der gummielastischen Membran (75) zum Halten eines zu bearbeitenden Werkstücks (14) ansteht.

3. Aufnahme (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforation (108) eine Mehrzahl von Öffnungen (109) im Aufnahmeabschnitt (76) der gummielastischen Membran (75) aufweist, die um eine Mittelachse (94) der gummielastischen Membran (75) vorzugsweise gleichmäßig winkelbeabstandet voneinander auf wenigstens einem Teilkreis (110, 111) verteilt sind.

4. Aufnahme (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (109) der Perforation (108) im Wesentlichen rund sind und einen Durchmesser (d) größer gleich 0,5 mm und kleiner gleich 2 mm aufweisen und/oder die Öffnungen (109) der Perforation (108) in einem Durchmesserbereich kleiner gleich 40 mm bezüglich der Mittelachse (94) im Aufnahmeabschnitt (76) der gummielastischen Membran (75) ausgebildet sind und/oder die Perforation (108) zwischen 3 und 18 Öffnungen (109) verteilt auf 2 Teilkreisen (110, 111) aufweist und/oder der an die Kammer (78) anlegbare Unterdrück in einem Bereich zwischen -60 und -90 kPa liegt.

5. Aufnahme (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Innenseite (81) des Aufnahmeabschnitts (76) der gummielastischen Membran (75) ein semipermeabler Membranabschnitt (112) angeordnet ist, der die Perforation (108) abdeckt, dabei einen Luftaustausch über die Perforation (108) ermöglicht, einen Flüssigkeitsdurchtritt durch die Perforation (108) in die Kammer (78) hingegen verhindert.

6. Aufnahme (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kammer (78) ein Ventil (107) zugeordnet ist, welches wahlweise zu öffnen oder verschließbar ist, um im geöffneten Zustand ein Vakuum an die Kammer (78) anzulegen oder im geschlossenen Zustand bei einem am Aufnahmeabschnitt (76) der gummielastischen Membran (75) über der Perforation 56

(108) gehaltenen Werkstück (14) das Vakuum in der Kammer (78) auf recht zuerhalten .

7. Aufnahme (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stifte (79) der Abstützanordnung (73) in Richtung des Aufnahmeabschnitts (76) der gummielastischen Membran (75) federvorgespannt sind.

8. Aufnahme (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Stift (79) der Abstützanordnung (73) eine

Schraubendruckfeder (106) zugeordnet ist, um die Federvorspannung in Richtung des Aufnahmeabschnitts (76) der gummielastischen Membran (75) zu erzeugen, oder dass die Stifte (79) der Abstützanordnung (73) mit Hilfe wenigstens eines Luftfederelements (129) in Richtung des Aufnahmeabschnitts (76) der gummielastischen Membran (75) federvorgespannt sind.

9. Aufnahme (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftfederelement (129) ein Flatterventil (133) aufweist, welches bei einer Druckbeaufschlagung des Luftfederelements (129) zur Anlage der Stifte (79) der Abstützanordnung (73) am Aufnahmeabschnitt (76) der gummielastischen Membran (75) schließt und das bei einer Vakuumbeaufschlagung des Luftfederelements (129) öffnet, um das Vakuum an der durch die gummielastische Membran (75) begrenzten Kammer (78) anzulegen.

10. Aufnahme (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die längsverschiebbaren Stifte (79) der Abstützanordnung (73) im Gehäuse (74) in einer im Wesentlichen hexagonalen Packung angeordnet sind, wozu das Gehäuse (74) einen Führungsabschnitt (96) aufweist, der eine im Querschnitt gesehen im Wesentlichen hexagonale Öffnung (97) hat, durch die sich die Stifte (79) hindurch erstrecken, und/oder 57 dass es sich bei den längsverschiebbaren Stiften (79) der Abstützanordnung (73) um Zylinderstifte handelt, mit jeweils einem abgesetzten, durchmessergrößten Klemmbereich (98) zur Klemmung mittels des Klemmmechanismus (82) , wobei die Stifte (79) mit ihren Klemmbereichen (98) linienförmig aneinander anliegen und/oder die Klemmbereiche (98) der Stifte (79) einen Außendurchmesser zwischen 2,5 und 4,5 mm aufweisen, und/oder dass sich die längsverschiebbaren Stifte (79) der Abstützanordnung (73) mit ihren Stiftenden (80) durch wenigstens eine gelochte Begrenzungsplatte (91) hindurcherstrecken, die eine Längsbewegung der Stifte (79) im Gehäuse (74) begrenzt.

11. Aufnahme (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmmechanismus (82) mindestens ein Kraftübertragungselement (99) aufweist, über das eine Klemmkraft auf die Stifte (79) übertragbar ist, die von einer Seite des Gehäuses (74) im Wesentlichen in Richtung einer Mittelachse (94) des Gehäuses (74) verläuft und senkrecht zu den Längsachsen der Stifte (79) wirkt.

12. Aufnahme (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (99) über wenigstens eine am Gehäuse (74) montierte Stellschraube (100) mechanisch mit der Klemmkraft beaufschlagbar ist.

13. Aufnahme (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gummielastische Membran (75) radial außerhalb der am Aufnahmeabschnitt (76) anliegenden Stifte (79) der Abstützanordnung (73) mittels wenigstens eines elastisch verformbaren Formteils (128) , insbesondere eines Formrings aus einem Schaumstoffmaterial gestützt ist.

14. Aufnahme (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gummielastische Membran (75) aus NBR oder EPDM besteht und/oder eine Härte nach SHORE A zwischen 45 und 90 besitzt und/oder eine Materialstärke größer gleich 1,0 und kleiner gleich 2,5 mm aufweist.

15. Aufnahme (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (74) einen Befestigungsabschnitt (88) zur auswechselbaren Befestigung an einer Werkstückspindel (22) hat.

Description:
AUFNAHME FÜR DIE BEARBEITUNG VON OPTISCHEN WERKSTÜCKEN ,

INSBESONDERE BRILLENLINSEN

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Aufnahme für die Bearbeitung von optischen Werkstücken . Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Aufnahme zur Bearbeitung von Brillenlinsen, vorzugsweise Brillenlinsen aus Kunststof f , wie etwa Polycarbonat , CR39 oder sogenannten "High Index" Materialien, grundsätzlich aber auch für Brillenlinsen aus sprödharten Materialien, wie z . B . Mineralglas . Derartige Brillenlinsen werden in sogenannten "RX-Werkstätten" , d . h . Produktionsstätten zur Fertigung von individuellen Brillenlinsen nach Rezept in sehr großem Umfang hergestellt .

Die hier beschriebene Aufnahme eignet sich beispielsweise sehr gut für den Einsatz in einem Verfahren zur spanenden ( Flächen) Bearbeitung von insbesondere Brillenlinsen aus Kunststof f , wie es in der älteren deutschen Patentanmeldung DE 10 2021 004 831 . 8 derselben Anmelderin beschrieben ist , auf die an dieser Stelle bezüglich der Verfahrensdetails ausdrücklich Bezug genommen wird .

STAND DER TECHNIK

In der vorerwähnten älteren deutschen Patentanmeldung wird bereits aus führlich beschrieben, welche Prozessschritte derzeit regelmäßig in RX-Werkstätten bei der industriellen Fertigung von Brillenlinsen durchlaufen werden, so dass das übliche Vorgehen an dieser Stelle nur kurz umrissen werden soll . Ausgangsprodukt bei der industriellen Fertigung von Brillenlinsen ist ein halbfertiger Brillenlinsenrohling, auch "Blank" genannt , der eine bereits fertigbearbeitete , spritzgusstechnisch vorbereitete oder auf andere Weise vorgeformte optisch wirksame Fläche aufweist und an seiner anderen optisch wirksamen Fläche und dem Rand zwischen den optischen wirksamen Flächen zu einer fertigen Brillenlinse zu bearbeiten ist.

Nach einem Schutz der vorgeformten optisch wirksamen Fläche mittels einer Schutzfolie oder eines Schutzlacks erfolgt das sogenannte "Blocken" des jeweiligen Brillenlinsenrohlings, der dabei mit einem geeigneten, sogenannten "Blockstück", z.B. einem Blockstück gemäß der deutschen Norm DIN 58766 verbunden wird. Beim Blocken werden zuerst Position und ggf. Form des Brillenlinsenrohlings messtechnisch bestimmt, bevor der Brillenlinsenrohling dann in sechs Freiheitsgraden relativ zu dem Blockstück positioniert wird, so dass das Blockstück eine vorgegebene Position gegenüber der geschützten, vorgeformten Fläche des Brillenlinsenrohlings einnimmt. Anschließend erfolgt die Fixierung dieser eingestellten Position durch Auffüllen des Raums zwischen Blockstück und Brillenlinsenrohling mit einem herkömmlichen geschmolzenen Material ("Alloy" oder Wachs, siehe z.B. die Druckschrift EP 1 593 458 A2 ) oder alternativ mittels eines geeigneten thermoplastischen, duroplastischen oder ela- stomeren Kunststoffs oder Klebstoffs (siehe z.B. DE 10 2007 007 161 Al, EP 2 011 604 Al, WO 2009/135689 Al) . Nach Erstarren bzw. Aushärten des Füllmaterials stellt das Blockstück eine Aufnahme oder Maschinenschnittstelle zur Bearbeitung des Brillenlinsenrohlings dar, die nachfolgend bei mehreren Bearbeitungsvorgängen in verschiedenen Maschinen an der Brillenlinse verbleibt, um Letztere dabei drehend antreiben zu können und in stets definierter Lage zuverlässig zu halten.

Im nächsten Schritt, dem sogenannten "Generieren", erhält die vorher noch nicht bearbeitete optisch wirksame Fläche des jeweiligen Brillenlinsenrohlings in einer speziellen Bearbeitungsmaschine, auch "Generator" genannt (siehe z.B. EP 1 719 585 A2, EP 2 011 603 Al) , durch spanende (Vor ) Bearbeitung - bei Kunststoff i.d.R. Fräsen und/oder Drehen mit geometrisch be- stimmter Schneide - ihre Makrogeometrie, d.h. die optisch aktive Form gemäß Rezept. Dabei wird der geblockte Brillenlinsenrohling mittels des Blockstücks an einer drehend angetriebenen Werkstückspindel gehalten. Das Generieren umfasst regelmäßig wenigstens zwei Teilschritte (siehe z.B. EP 1 203 626 Bl) , nämlich eine Randvorbearbeitung, auch Vorranden oder "Cribbing" genannt, bei welcher der Rand des Brillenlinsenrohlings vom sogenannten "Rohdurchmesser" auf den sogenannten "Fertigdurchmesser" bearbeitet wird - bei Kunststoff etwa mittels eines Tellerf räsers (vgl. z.B. EP 0 758 571 Bl) - und eine sich daran anschließende Flächenbearbeitung. Letztere kann bei Kunststoff mit (wenigstens) einem Fräsergang über die Fläche beginnen, wonach die Hauptmenge des zu entfernenden Rohlingsmaterials bereits abgetragen ist, gefolgt zumeist von einer "unrunden" Drehbearbeitung unter Zuhilfenahme einer sogenannten "Fast- Tool "-Anordnung (siehe z.B. EP 1 779 967 A2 ) zum reziprozie- renden Antrieb einer Diamant-Drehschneide, um (auch) nichtrotationssymmetrische Flächenabschnitte - z.B. Freiformflächen bei Gleitsichtbrillen - am Halbzeug anzuarbeiten. Voraussetzung für die angesprochene Randvorbearbeitung mittels Fräser ist, dass das an der Frontseite des Brillenlinsenrohlings temporär angebrachte Blockstück einen maximalen Durchmesser kleiner dem Fertigdurchmesser des Werkstücks aufweist, da es ansonsten zu einer Kollision zwischen Fräswerkzeug und Blockstück kommen würde .

Sodann erfolgt die allgemein als "Polieren" bezeichnete (mikro) spanende Feinbearbeitung der Brillenlinsen, bei der die vorbearbeitete optisch wirksame Fläche des jeweiligen Halbzeugs die gewünschte Mikrogeometrie (Oberflächengüte) erhält, und zwar mittels geometrisch unbestimmter Schneide. Hierfür wird das spanend vorbearbeitete, geblockte Halbzeug aus dem Generator entnommen und in einer Feinbearbeitungs- bzw. Poliermaschine weiterbearbeitet (siehe beispielsweise EP 2 308 644 A2 ) . Dabei erfolgt die Positionierung und Fixierung des Halbzeugs in der Poliermaschine ebenfalls mittels des Blockstücks (siehe z.B. EP 1 473 116 Al) . Bei der Polierbearbeitung wird unter Zugabe eines flüssigen, mit abrasiven Partikeln versehenen Poliermittels vermittels eines flexiblen Polierwerkzeugs bzw. -tellers (siehe etwa EP 1 698 432 A2, WO 2016/058661 Al) in definierten Bahnen über die vorbearbeitete Fläche gefahren, um die Oberflächenrauigkeit zu verringern.

Als nächster optionaler Prozessschritt erfolgt das Markieren des Halbzeugs, wobei etwa mittels eines Laserstrahls oder mechanisch mittels eines Gravierstichels (siehe z.B. EP 1 916 060 Bl) beispielsweise zwei kleine Kreise auf der rückseitigen Fläche des Halbzeugs erzeugt werden. Dies ist etwa bei Freiformflächen notwendig, um über die eingebrachten Markierungen die Lage des Halbzeugs in späteren Prozessschritten sicher zu finden. Da hier eine hohe Genauigkeit in der Positionierung gefordert ist, erfolgt auch beim Markieren die Positionierung und Fixierung vermittels des Blockstücks.

Erst nach dieser Bearbeitung wird das Halbzeug vom Blockstück getrennt. Das sogenannte "Abblocken" erfolgt beispielsweise im Falle der vorerwähnten Klebeverbindung mittels eines von einer Düse abgegebenen Hochdruck-Wasserstrahls, der auf einer Randstelle zwischen Blockstück und Halbzeug auftrifft, um das Halbzeug vom Blockstück durch Aufbringung hydraulischer Kräfte zu lösen (siehe z.B. WO 2011/042091 Al, WO 2011/107227 Al) . In der Folge liegt nun das bearbeitete Halbzeug einzeln vor, das abgetrennte Blockstück wird gereinigt und an den Prozessschritt Blocken zurückgeführt.

In der weiteren Bearbeitung wird das Halbzeug nach Reinigung optional an seiner Front- und/oder Rückseite zur Erzielung zusätzlicher Wirkungen - Erhöhung der Kratzfestigkeit durch Hartbeschichtung, Antireflexionseigenschaften, Farbe, Verspiegelung, hydrophobe Eigenschaften, etc. - beschichtet. Als finaler Prozessschritt wird schließlich das sogenannte "Edgen" durchgeführt, bei dem das Halbzeug am Rand zur Einpassung in ein gewünschtes Brillengestell erneut bearbeitet wird, so dass es die Form der jeweiligen Brillenfassung erhält. Da das Halbzeug nun nicht mehr auf dem Blockstück fixiert ist, muss hier die Position erneut festgestellt werden (beispielsweise anhand der vorerwähnten Markierungen) , bevor das Halbzeug geeignet fixiert und in einem sogenannten "Edger" als Randbearbeitungsvorrichtung (siehe z.B. EP 1 243 380 A2 ) im Hinblick auf seine Randform und Befestigung im Brillengestell final bearbeitet werden kann.

Die insoweit umrissene Prozesskette aus dem Stand der Technik beinhaltet mit den Schritten "Blocken" und "Abblocken" zwei Abläufe, die notwendige Hilfsprozesse darstellen, selbst aber den Wert der hergestellten Brillenlinse nicht steigern. Wünschenswert wäre also eine Prozesskette, die ohne diese Hilfsprozesse auskommt. Insbesondere zur Effizienzsteigerung und auch aus ökologischen Erwägungen wurde im Stand der Technik bereits vorgeschlagen, bei der Herstellung der optisch wirksamen Flächen von Brillenlinsen "blocklos" zu arbeiten (siehe z.B. WO 2015/ 059007 Al, US 9,969,051 B2, DE 10 2016 112 999 Al, DE 10 2004 016 445 B4) .

Die Druckschrift WO 2015/059007 Al offenbart in diesem Zusammenhang ein Verfahren zum blocklosen Flächenbearbeiten von Brillenlinsen, die dabei (u.a.) durch Vakuum gehalten werden. Eine Besonderheit besteht bei diesem Stand der Technik darin, dass die Linse bei der Flächenbearbeitung "zweistufig" gehalten wird: Wenn das Schneidwerkzeug in Form eines Drehmeißels oder Fräsers mit großem Hebel im Bereich des Linsenrands flächenbearbeitend angreift, erfolgt das Halten der Linse an der Frontfläche durch Anlegen eines Vakuums an eine mittels einer umlaufenden Dichtung gegenüber der Frontfläche der Linse abge- dichtete Ansaugkammer und einen zentralen Gegenhalter in der Form eines rotierenden Stempels an der Rückfläche , also von beiden Seiten . Wenn die Flächenbearbeitung dann f ortschreitet und sich mit kleineren Bearbeitungskräften der Linsenmitte nähert , wird der zentrale Gegenhalter zurückgezogen und die Linse alleine durch das Vakuum gehalten . Als mögliche ( alternative ) Haltefläche bei der Flächenbearbeitung wird der Linsenrand erwähnt .

Ein Problem bei dieser Aufnahmelösung wird insbesondere darin gesehen, dass die Linse auf die die zentrale Ansaugkammer umgebende Dichtung "hohl" aufgelegt wird . Damit besteht namentlich bei im Verhältnis dünnen Linsen die Gefahr, dass die Linse infolge der durch den zentralen Gegenhalter aufgebrachten Haltekräfte oder die zentral angrei fenden Bearbeitungskräfte bei zurückgezogenem Gegenhalter eine elastische Verformung bzw . Durchbiegung erfährt . Dies kann bei der Bearbeitung zu nicht tolerablen Abweichungen zwischen der an der Rückfläche erzeugten I st-Geometrie und der dort gewünschten Soll-Geometrie führen, die sich dann bemerkbar machen, wenn die Linse nach der Bearbeitung wieder " aus federt" . Solche der Bearbeitungsqualität abträglichen, haltesystem-bedingten Linsenverformungen sind insbesondere dann kritisch, wenn im Verhältnis komplexe Flächengeometrien ( d . h . andere als bloß sphärische oder torische Flächen) herzustellen sind .

Zwar wird in diesem Stand der Technik auch ein Aus führungsbeispiel ( Fig . 3 ) gezeigt und beschrieben, welches in der Ansaugkammer eine Mehrzahl von konzentrisch angeordneten, individuell axial beweglichen Ringen zur Abstützung aufweist , die in Richtung der zu haltenden Linse federvorgespannt sind . Hat die zu haltende Linse an ihrer auf zunehmenden Fläche indes eine nichtrotationssymmetrische Geometrie , entstehen zwischen der Linse und den Ringen j edenfalls örtlich Hohlräume , mit der oben angesprochenen Gefahr einer unerwünschten Verformung der Linse unter den wirkenden Bearbeitungskräften in diese nicht abgestützten Hohlräume hinein .

Eine anders ausgebildete Halterung zum pneumatischen Blocken bzw . Halten von optischen Linsen an einer Flächenbearbeitungsmaschine wird in der Druckschri ft US 9 , 969 , 051 B2 of fenbart . Zur Befestigung an einem zugeordneten Bauteil der Flächenbearbeitungsmaschine weist die vorbekannte Halterung zunächst ein Klemmteil auf . Ferner besitzt diese Halterung eine Baugruppe zum Blocken der Linse , umfassend einen Grundkörper, aus dem Anschläge herausragen, welche dazu bestimmt sind, der Linse einen starren Sitz zu bieten, sowie eine Dichtung, gegen die die Linse in Anlage gebracht werden kann, um mit dem Grundkörper eine Vakuumkammer zu begrenzen . Die Anschläge umfassen eine Mehrzahl von ersten Stangen, die in Bezug auf den Grundkörper verschiebbar montiert sind, um sich mit ihren freien Enden an der Linse abzustützen, und drei zweite Stangen, die mit dem Grundkörper fest verbunden sind . Ferner sind Rückstellelemente in Form von Federn an den ersten Stangen vorgesehen, um die ersten Stangen an die Linse zurückzustellen, d . h . anzulegen .

Die im Bereich der Vakuumkammer vorgesehenen Stangen bewirken bei diesem Stand der Technik radial innerhalb der Dichtung also ebenfalls eine axiale Abstützung an der Frontfläche der an der Aufnahme angesaugten optischen Linse , wenn an der Rückfläche der Linse Bearbeitungskräfte bei der Zerspanung der Linse angrei fen . Auch hier sind j edoch verhältnismäßig große Hohlräume zwischen den einzelnen Stangen vorhanden, die von der Linse elastisch überbrückt werden, was wiederum die Gefahr einer unerwünschten Verformung der Linse unter den wirkenden Bearbeitungskräften und dem anstehenden Haltevakuum in den axial nicht direkt abgestützten Linsenbereichen birgt . Auch die Druckschri ft DE 10 2016 112 999 Al beschäftigt sich mit der Gestaltung einer Werkstückaufnahme zur Aufnahme von optischen Linsen in Linsenbearbeitungsmaschinen, die ein blockloses Spannen der Linse bei der Flächenbearbeitung ermöglichen soll . Die hier of fenbarte Werkstückaufnahme ist ebenfalls für verschiedene " Spanntechniken" ausgebildet : Zum einen kann zum Ansaugen der Linse an eine Aufnahmefläche eines aus einem porösen Material ausgebildeten Einsatzes über einen Luftkanal ein Unterdrück angelegt werden, worauf die Linse mit moderaten Kräften ( fein) bearbeitet werden kann ( Drehen, Schlei fen, Polieren) . Zum anderen kann die Linse an ihrem runden Umfangsrand gespannt werden, und zwar durch mechanisches Festklemmen mittels Klemmbereichen, die an einem Klemmfutter vorgesehen sind, was eine " kräftigere" (Vor ) Bearbeitung ermöglichen soll ( Fräsen, Drehen) .

Bei diesem Stand der Technik besteht indes ebenfalls die Gefahr von der Bearbeitungsqualität abträglichen Verformungen der Linse , wenn diese mechanisch am Umfangsrand mit radial verlaufenden Spannkräften gespannt wird .

Entsprechendes - d . h . die Gefahr unerwünschter Werkstückverformungen infolge radial gerichteter Spannkräfte - gilt schließlich für das in der Druckschri ft DE 10 2004 016 445 B4 of fenbarte Aufnahmefutter zum blocklosen Halten von Brillengläsern und anderen Formkörpern mit optisch wirksamen Oberflächen beim Bearbeiten . Gemäß diesem den Oberbegri f f des Patentanspruchs 1 bildenden Stand der Technik ( siehe dort Abb . 3 ) umfasst das Aufnahmefutter allgemein als Halteanordnung eine Spannzange mit radial verschieblichen Spannbacken zum Angri f f am Rand des zu bearbeitenden Brillenglasrohlings sowie im Zentrum eine flexible Stützvorrichtung, die eine an einem Gehäuse montierte , gummielastische , obere Membran hat . Die obere Membran besitzt einen Aufnahmeabschnitt , auf dessen Außenseite der Brillenglasrohling mit einer seiner optisch wirksamen Oberflächen flächig aufgelegt werden kann . Die obere Membran begrenzt ferner im Gehäuse eine Kammer, in der eine Viel zahl von separat längsverschieblichen Zylindersti ften der Stützvorrichtung aufgenommen ist . Die in einem hohl zylindrischen Abschnitt der oberen Membran umfänglich gefassten Zylindersti fte können j eweils mit einem Sti ftende an einer Innenseite des Aufnahmeabschnitts der oberen Membran angelegt werden . Dafür ragen die Zylindersti fte auf ihrer von dem Aufnahmeabschnitt der oberen Membran abgewandten Seite mit ihren anderen Sti ftenden aus dem hohl zylindrischen Abschnitt der oberen Membran in Richtung einer Erweiterung im Gehäuse heraus vor, wo sie mittels einer scheibenförmigen, gummielastischen, unteren Membran abgestützt werden .

Die Erweiterung im Gehäuse kann mit Druckluft beaufschlagt werden, wobei die Zylindersti fte über die untere Membran in Richtung des Aufnahmeabschnitts der oberen Membran gedrückt werden, so dass sie gegen die obere Membran stoßen und diese gegen den aufgelegten Brillenglasrohling drücken . Um den Aufnahmeabschnitt der oberen Membran j etzt nach Maßgabe einer Geometrie des mittels der Halteanordnung gehaltenen Brillenglasrohlings fest abzustützen, können die Zylindersti fte wahlweise gegen eine Längsverschiebung aneinander festgelegt werden, und zwar mittels einer um den hohl zylindrischen Abschnitt der oberen Membran gelegten, ringförmigen Gummimanschette , die ebenfalls mit Druckluft beaufschlagt werden kann, um eine Sti ftklemmung in Querrichtung zu bewirken . AUFGABENSTELLUNG

Dem insoweit geschilderten Stand der Technik gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde , insbesondere für eine idealerweise gänzlich blocklos auskommende Herstellprozesskette eine Aufnahme für die Bearbeitung von optischen Werkstücken, namentlich Brillenlinsen bereitzustellen, die allgemein die oben zum Stand der Technik beschriebenen Probleme adressiert und speziell das Werkstück bei der Werkstückbearbeitung in prozesssicherer Weise sowie ohne der Bearbeitungsqualität abträgliche Werkstückverformungen zu halten und zu unterstützen vermag .

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Diese Aufgabe wird durch eine Aufnahme für die Bearbeitung von optischen Werkstücken, insbesondere Brillenlinsen, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst . Vorteilhafte oder zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche .

Bei einer Aufnahme für die Bearbeitung von optischen Werkstücken, insbesondere Brillenlinsen, die j eweils zwei Werkstückflächen und einen Werkstückrand dazwischen aufweisen, umfassend eine Halteanordnung für ein zu bearbeitendes Werkstück sowie eine Abstützanordnung hierfür, die eine an einem Gehäuse montierte , gummielastische Membran hat , welche einen Aufnahmeabschnitt besitzt , auf dessen Außenseite das Werkstück mit einer seiner Werkstückflächen flächig auflegbar ist , und die zusammen mit dem Gehäuse eine Kammer begrenzt , in der eine Viel zahl von separat längsverschiebbaren Sti ften der Abstützanordnung aufgenommen ist , welche j eweils mit einem Sti ftende an einer Innenseite des Aufnahmeabschnitts der gummielastischen Membran zur Anlage bringbar und wahlweise gegen eine Längsverschiebung bezüglich des Gehäuses durch einen quer wirkenden Klemmmechanis- mus aneinander festlegbar oder einen axial wirkenden Sperrmechanismus blockierbar sind, um den Aufnahmeabschnitt nach Maßgabe einer Geometrie des mittels der Halteanordnung gehaltenen Werkstücks fest abzustützen; ist erfindungsgemäß die Halteanordnung für das zu bearbeitende Werkstück in oder an dem Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran vorgesehen und vermag das Werkstück zu halten, ohne am Werkstückrand anzugreifen .

Die erfindungsgemäße Aufnahme kombiniert verschiedene Funktionen, die für eine qualitativ hochwertige Bearbeitung von flächigen Werkstücken wesentlich sind . Flächige Werkstücke , wie etwa Brillenlinsen, zeichnen sich dadurch aus , dass sie in Breiten- und Längenrichtung deutlich größere Abmessungen besitzen als in Dickenrichtung . Diese Werkstückgeometrie hat bei einer spanenden Bearbeitung zur Folge , dass das Werkstück selbst bei insbesondere nahe am Rand des Werkstücks angrei fenden, vom Werkstück weggewandten Trennkräften einen verhältnismäßig großen Hebelarm bildet , was die Gefahr birgt , dass das Werkstück bei der Zerspanung von seiner Aufnahme "heruntergehebelt" wird . Zugleich bedingt die im Verhältnis geringe Dicke des Werkstücks speziell ein eher kleines Widerstandsmoment gegen Biegung, mit der Gefahr einer (wenigstens ) elastischen Verformung unter den j eweils herrschenden Bearbeitungskräften . Die sich hieraus für eine zuverlässig arbeitende und einer hohen Bearbeitungsqualität förderlichen Werkstückaufnahme ergebenden Anforderungen, nämlich das flächige Werkstück bei der Bearbeitung zum einen zuverlässig zu halten und zum anderen gegen unerwünschte Verformungen hinreichend abzustützen bzw . zu unterstützen, adressiert die erfindungsgemäße Aufnahme mit ihren Halte- und Abstützanordnungen auf besondere Weise .

Zunächst ermöglicht die erfindungsgemäße Ausbildung der Abstützanordnung mit einer Viel zahl von individuell längsver- schieblichen Sti ften, die an der Innenseite des Aufnahmeab- Schnitts der gummielastischen Membran angelegt werden können, vorteilhaft eine sehr genaue "Abformung" der auf der Außenseite des Aufnahmeabschnitts aufgelegten Fläche des auf zunehmenden Werkstücks , bevor die Sti fte mittels des Klemmmechanismus geklemmt werden, um eine feste bzw . starre Auflagefläche für das Werkstück bereitzustellen . Irgendwelche größeren Hohlräume , in die das an der Aufnahme aufgenommene Werkstück bei der Bearbeitung "hineinfedern" könnte , liegen erfindungsgemäß unter dem Werkstück also nicht vor .

Zugleich schützt der unter dem auf genommenen Werkstück liegende Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran das Werkstück vorteilhaft gegen Beschädigungen an der Aufnahmefläche des Werkstücks , anders als die direkt am Werkstück anliegenden Sti fte der eingangs diskutierten Werkstückaufnahmen .

Diese geschützte Geometrieabformung und nachfolgende Abstützung des Werkstücks kann erfindungsgemäß ferner bis zum Werkstückrand erfolgen, d . h . das Werkstück kann mit einer Seite gänzlich flächig auf der Aufnahme aufliegen, nachdem der Rand nicht freigehalten werden muss , um das Werkstück zu halten, wie im gattungsbildenden Stand der Technik, der Werkstückrand bei der erfindungsgemäßen Aufnahme vielmehr nicht zu Haltezwecken verwendet wird .

Daher muss der Randbereich des Werkstücks auch keine vorbestimmte Form oder Abmessungen haben, damit das Werkstück gehalten werden kann, anders als im gattungsbildenden Stand der Technik . Vorteilhaft kann das Werkstück bei der erfindungsgemäßen Aufnahme also eine beliebige Randform und - im Rahmen der Dimensionen des Aufnahmeabschnitts der gummielastischen Membran - beliebige Abmessungen in Breiten- , Längen- und Dickenrichtung des Werkstücks besitzen . Die erfindungsgemäß ausgebildete Aufnahme ist somit vorteilhaft hochflexibel für die Bearbeitung von den verschiedensten optischen Werkstücken einsetzbar . Neben den vorerwähnten Aspekten der voll flächigen und geschützten Abstützung beliebig geformter Werkstücke auf der Aufnahme ist nach einem weiteren Kerngedanken der Erfindung zudem vorgesehen, das Halten des Werkstücks auf der Aufnahme nicht nur nicht am Rand zu bewerkstelligen, sondern j ust in dem Bereich, in dem auch die Abstützung des Werkstücks erfolgt . Dazu ist die Halteanordnung für das zu bearbeitende Werkstück in oder an dem Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran platziert . Haltekräfte können sich damit auch nicht negativ auf die voll flächige Abstützung des Werkstücks auswirken, anders als z . B . die im Stand der Technik in radialer Richtung eingebrachten Klemmkräfte für das Werkstück, die ggf . eine elastische Durchbiegung des gehaltenen Werkstücks verursachen können .

In Summe vermag die erfindungsgemäß ausgebildete Aufnahme optische Werkstücke wie Brillenlinsen bei der Werkstückbearbeitung in prozesssicherer Weise sowie ohne der Bearbeitungsqualität abträgliche Werkstückverformungen zu unterstützen und zu halten . Dadurch ist die hier vorgeschlagene Aufnahme für den Einsatz in einer gänzlich blocklos auskommenden Herstellprozesskette prädestiniert , wie sie z . B . in der älteren deutschen Patentanmeldung DE 10 2021 004 831 . 8 derselben Anmelderin beschrieben ist , auf die an dieser Stelle bezüglich der Prozessdetails nochmals ausdrücklich verwiesen sei .

Hinsichtlich des Wirkprinzips der Halteanordnung für das zu bearbeitende Werkstück in bzw . an dem Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran sind grundsätzlich verschiedene Alternativen denkbar . Zum Einsatz kommen kann hier beispielsweise das Wirkprinzip "Adhäsion" unter Verwendung eines Klebstof fs oder einer Klebefolie an der Außenseite des Aufnahmeabschnitts der gummielastischen Membran . Eine weitere Alternative ist das Wirkprinzip "van-der-Waals-Kräf te" unter Verwendung etwa einer sogenannten "Gecko" -Folie an der Außenseite des Aufnahmeab- Schnitts der gummielastischen Membran . Diese beiden Alternativen erfordern allerdings bestimmte Maßnahmen, um das Werkstück nach der Bearbeitung wieder von dem Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran zu lösen bzw . zu trennen, insbesondere ist hierfür die ggf . mechanische Aufbringung einer relativ großen Lösekraft am Werkstück erforderlich .

Demgegenüber insbesondere im Hinblick auf ein im Prozessgeschehen leicht steuerbares Lösen des Werkstücks von der Aufnahme bevorzugt ist eine Ausgestaltung der Halteanordnung in bzw . an dem Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran mit dem Wirkprinzip "Vakuum" . Eine solche Halteanordnung ist bevorzugt so ausgestaltet , dass an der Kammer im Gehäuse ein Vakuum anlegbar und im Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran eine Perforation als Bestandteil der Halteanordnung ausgebildet ist , so dass ein an der Kammer angelegtes Vakuum über die Perforation auf der Außenseite des Aufnahmeabschnitts der gummielastischen Membran zum Halten eines zu bearbeitenden Werkstücks ansteht .

Ein besonderer Vorteil einer solchen Halteanordnung mit dem Wirkprinzip "Vakuum" besteht auch darin, dass die Haltekräfte nicht nur im Hinblick auf ihr Vorhandensein oder Nicht- Vorhandensein ( d . h . Haltekraft " ein" oder " aus" ) im Prozess einfach zu steuern sind, sondern ebenfalls in ihrer Höhe , so dass das Werkstück z . B . in Abhängigkeit von seiner Geometrie und/oder seinem Werkstof f und dessen Eigenschaften und/oder vom Bearbeitungs fortschritt und/oder von den j eweils wirkenden Bearbeitungskräften mehr oder weniger stark am Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran gehalten werden kann . Letztlich ist eine gute und leichte Steuerbarkeit der Haltekräfte an der Aufnahme auch einer hohen Prozesssicherheit förderlich .

Insbesondere für den Einsatz der Aufnahme zum abgestützten Halten von in einer Draufsicht gesehen runden optischen Werkstü- cken - wie dies z . B . bei Rohlingen für Brillenlinsen der Fall ist - ist es zweckmäßig, wenn in einer bevorzugten Ausgestaltung die Perforation der Aufnahme eine Mehrzahl von Öf fnungen im Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran aufweist , die um eine Mittelachse der gummielastischen Membran auf wenigstens einem Teilkreis verteilt sind, vorzugsweise gleichmäßig winkel- beabstandet voneinander . Dies sorgt vorteilhaft für eine gleichmäßige Verteilung des Vakuums unter dem gehaltenen Werkstück und ist damit dem Erhalt hoher Haltekräfte förderlich, die das Werkstück auch dann zuverlässig auf bzw . an der Aufnahme zu halten vermögen, wenn z . B . ein Dreh- oder Fräswerkzeug nahe am Werkstückrand mit dem Werkstück in einem spanenden Bearbeitungseingri f f steht . Speziell für andere Werkstückgeometrien, z . B . bei in einer Draufsicht gesehen quadratischen oder rechteckigen Werkstücken, können die Öf fnungen der Perforation natürlich auch in einer anderen Anordnung und/oder Verteilung im Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran ausgebildet sein, mit der Zielsetzung einer möglichst gleichmäßigen Flächenverteilung des Vakuums zwischen dem Aufnahmeabschnitt und dem darauf liegenden Werkstück .

In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Aufnahme für das Wirkprinzip "Vakuum" kann vorgesehen sein, dass die Öf fnungen der Perforation im Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran im Wesentlichen rund sind und einen Durchmesser größer gleich 0 , 5 mm und kleiner gleich 2 mm aufweisen und/oder die Öf fnungen der Perforation in einem Durchmesserbereich kleiner gleich 40 mm bezüglich der Mittelachse im Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran ausgebildet sind und/oder die Perforation zwischen 3 und 18 Öf fnungen verteilt auf 2 Teilkreisen aufweist und/oder der an die Kammer anlegbare Unterdrück in einem Bereich zwischen - 60 und - 90 kPa liegt .

Runde Öf fnungen lassen sich im Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran besonders einfach herstellen, z . B . mittels einer Lochzange oder auf eine andere stanztechnische Art und Weise . Der Durchmesser der Öf fnungen sollte dabei so gewählt sein, dass er einerseits kleiner ist als ein Durchmesser der längsverschieblichen Sti fte der Abstützanordnung, so dass nicht die Gefahr besteht , dass die Sti fte die Öf fnungen durchdringen, was zu einer Beschädigung des auf genommenen Werkstücks führen könnte . Andererseits sollten die Öf fnungen aber auch hinreichend groß sein, so dass Luft durch die Öf fnungen möglichst hinderungs frei von der Seite des höheren Drucks ( an der Außenseite des Aufnahmeabschnitts ) zur Seite des niedrigen Drucks ( an der Innenseite des Aufnahmeabschnitts ) zu strömen vermag . Der angegebene Durchmesserbereich hat sich bei von den Erfindern durchgeführten Versuchen hier als vorteilhaft erwiesen .

Wie sich aus diesen Versuchen ebenfalls ergeben hat , sorgt bei Werkstückdurchmessern größer 50 mm und kleiner 85 mm - wie dies in der Brillenlinsenfertigung häufig der Fall ist - die beanspruchte Ausbildung der Öf fnungen in einem Durchmesserbereich kleiner gleich 40 mm vorteilhaft dafür, dass bei einem an der Aufnahme gehaltenen Werkstück keine Falschluft gezogen wird . Letztere würde zum einen die Haltekräfte in unerwünschter Weise reduzieren und könnte zum anderen kleine Partikel und/oder Kühlschmierstof f-Tröpfchen in die Kammer transportieren, wo diese eine Verschmutzung der Sti fte und eine damit ggf . einhergehende Schwergängigkeit bei der Längsverschiebung der Sti fte verursachen könnten . In den vorerwähnten, von den Erfindern durchgeführten Versuchen haben sich auch die beanspruchte Anzahl bzw . Anordnung der Öf fnungen und Teilkreise als vorteilhaft erwiesen .

Was in diesem Zusammenhang schließlich den beanspruchten Unterdruckbereich angeht , wurden auch diese Unterdruckwerte in den angesprochenen Versuchen gefunden . Wie schon erwähnt , kann der Vakuumlevel den j eweiligen Halteerfordernissen entsprechend in einfacher Weise beeinflusst bzw . angepasst werden, mit höheren Werten für stärkere benötigte Haltekräfte und niedrigeren Werten für schwächere erforderliche Haltekräfte . Diese Variabilität ist letztlich auch in energetischer Hinsicht vorteilhaft , weil immer nur so viel Unterdrück erzeugt werden muss , wie es gerade benötigt wird . Zur Vakuumerzeugung können im Übrigen grundsätzlich beliebige Vakuumpumpen zum Einsatz kommen, z . B . Verdrängerpumpen, wie Dreh- oder Sperrschieber- , Trochoiden- , Kolben- , Drehkolben- oder Schraubenpumpen, oder auch Strahlpumpen, etwa mit Lavaldüsen . In der industriellen Optikfertigung bieten sich speziell Strahlpumpen an, weil dort Druckluft als Treibmedium ohnehin verfügbar ist .

In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung der Aufnahme mit dem Wirkprinzip "Vakuum" kann ferner vorgesehen sein, dass auf der Innenseite des Aufnahmeabschnitts der gummielastischen Membran ein semipermeabler Membranabschnitt angeordnet ist , der die Perforation abdeckt , dabei einen Luftaustausch über die Perforation ermöglicht , einen Flüssigkeitsdurchtritt durch die Perforation in die Kammer hingegen verhindert . Hier kann z . B . eine lipophile Polymermembran zum Einsatz kommen, wie sie in wasserabweisender Regenkleidung zu finden ist . Ein solcher semipermeabler Membranabschnitt kann vor allem als Sicherungselement bzw . zum Systemschutz dienen, wenn im Zuge der Bearbeitung des an der Aufnahme gehaltenen Werkstücks das Werkstück aus irgendwelchen Gründen verloren geht , wobei der semipermeable Membranabschnitt dann verhindert , dass die Kammer infolge des anliegenden Vakuums etwa mit einem flüssigen Kühlschmierstof f geflutet wird .

Grundsätzlich ist es möglich, die Kammer im Gehäuse mit einem einfachen Durchgangsanschluss zu versehen, über den im Haltebetrieb der Aufnahme ein Dauervakuum an die Kammer und damit die Perforation im Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran angelegt werden kann . Insbesondere im Hinblick auf eine möglichst hohe Energieef fi zienz ist es j edoch bevorzugt , wenn der Kammer ein Ventil zugeordnet ist , welches wahlweise zu öf fnen oder verschließbar ist , um im geöf fneten Zustand ein Vakuum an die Kammer anzulegen oder im geschlossenen Zustand bei einem am Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran über der Perforation gehaltenen Werkstück das Vakuum in der Kammer aufrechtzuerhalten . Somit kann das Vakuum vorteilhaft in der Kammer gehalten werden, ohne dass permanent eine Vakuumpumpe arbeiten müsste . Außerdem kann über ein solches Ventil an der Kammer ein Lösen des bearbeiteten Werkstücks von der Aufnahme vorteilhaft einfach gesteuert werden .

Was des Weiteren die Abstützanordnung der Aufnahme mit ihren in der Kammer geeignet " gepackten" , längsverschiebbaren Sti ften angeht , können diese in der Kammer - bei aufgehobener Klemmung durch den Klemmmechanismus - grundsätzlich frei längsbeweglich angeordnet sein . Ein Anpassen bzw . Abformen der Geometrie des an dem Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran zu haltenden Werkstücks kann dann unter äußeren Kräften erfolgen, indem etwa die Aufnahme auf ein zu haltendes Werkstück mit dem Aufnahmeabschnitt ihrer gummielastischen Membran von oben " aufgelegt" wird . Dabei liegen die vom Klemmmechanismus freigegebenen Sti fte unter Wirkung der Erdbeschleunigung mit ihrer Masse an der Innenseite des Aufnahmeabschnitts der gummielastischen Membran an und drücken den flexiblen Aufnahmeabschnitt infolge der somit wirkenden Schwerkraft mit seiner Außenseite gegen das auf zunehmende Werkstück . Liegt der Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran mit seiner Außenseite dann voll flächig an der Gegenfläche des zu haltenden Werkstücks an, können die Sti fte mittels des Klemmmechanismus aneinander geklemmt werden, so dass die abgeformte Flächengeometrie quasi " eingefroren" wird und die Aufnahme das Werkstück in der Folge fest abzustützen vermag . Anstelle der Schwerkraft können grundsätzlich auch andere , auf die Sti fte wirkende äußere Kräfte für den Abformvorgang zum Einsatz kommen, beispielsweise eine durch das Werkstück hindurch auf die Sti fte wirkende Magnetkraft . Der vorbeschriebenen Schwerkraf tlösung speziell im Hinblick auf eine Richtungsunabhängigkeit beim Abformvorgang gegenüber bevorzugt ist allerdings eine Ausgestaltung der Aufnahme , bei der die Sti fte der Abstützanordnung in Richtung des Aufnahmeabschnitts der gummielastischen Membran federvorgespannt sind .

In einer ersten Alternative einer solchen " Federlösung" kann die Anordnung vorzugsweise so getrof fen sein, dass j edem Sti ft der Abstützanordnung eine Schraubendruckfeder zugeordnet ist , um die Federvorspannung in Richtung des Aufnahmeabschnitts der gummielastischen Membran zu erzeugen . Gegenüber einer ebenfalls denkbaren " gemeinsamen" Feder für mehrere oder sämtliche Sti fte - wie sie z . B . mittels eines ( oder mehreren) flächigen, flexiblen Schaumstof f körpers realisiert werden kann, der mit einer Seite an den vom Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran abgewandten Sti ftenden anliegt , während er auf der anderen Seite im Gehäuse der Aufnahme abgestützt ist - liegt der Hauptvorteil einer " individuellen" Feder für j eden Sti ft in der Bewegungsunabhängigkeit des einzelnen Sti fts von den anderen Sti ften . Diese Bewegungsunabhängigkeit der Sti fte voneinander ermöglicht eine sehr gute Anpassung des Aufnahmeabschnitts der gummielastischen Membran an verschiedenste Flächengeometrien am auf zunehmenden Werkstück .

Als Beispiel sei an dieser Stelle ein sogenanntes "Bi fokalglas" für Brillen als mögliches auf zunehmendes Werkstück genannt , das zwei optische Wirkungen erzielt und demnach für unterschiedliche Entfernungen nutzbar ist . Erkennbar sind Bi fokalgläser in der Regel an der scharfen Trennlinie zwischen den beiden Linsenbereichen, entlang der eine solche Brillenlinse eine Stufe aufweist . Es leuchtet unmittelbar ein, dass sich solche Unstetigkeiten in der Geometrie des auf zunehmenden Werkstücks besser an dem Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran abbilden lassen, wenn die den Aufnahmeabschnitt an das Werkstück andrückenden Sti fte individuell federvorgespannt sind .

In einer zweiten Alternative der vorerwähnten " Federlösung" kann die Ausgestaltung bevorzugt so erfolgen, dass die Sti fte der Abstützanordnung mit Hil fe wenigstens eines Luftfederelements in Richtung des Aufnahmeabschnitts der gummielastischen Membran federvorgespannt sind . Hauptvorteile eines Luftfederelements bestehen in der Variabilität der Anpresskraft , die durch Druckerhöhung oder -Senkung im Luftfederelement leicht eingestellt werden kann, sowie der im Verhältnis geringen Abhängigkeit vom Federweg .

Beispielhaft sei an dieser Stelle eine Brillenlinse mit prismatisch verkippter oder stark gekrümmter Frontfläche als mögliches auf zunehmendes Werkstück genannt . Sind bei einem solchen Werkstück die Sti fte entsprechend der oben diskutierten ersten Alternative der " Federlösung" einzeln federvorgespannt , so gibt es beim Abformen der Werkstückfläche Sti fte , die an den dem Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran axial "nahen" Werkstückbereichen im Verhältnis stark einfedern müssen, sowie Sti fte , die an den dem Aufnahmeabschnitt axial " fernen" Werkstückbereichen nur verhältnismäßig schwach einfedern . Infolge der linearen Federkennung der Einzel federn kann es somit über der auf zunehmenden Werkstückfläche große Unterschiede in der Höhe der von den Federn auf das Werkstück wirkenden Reaktionskräfte geben, die namentlich bei in Teilbereichen dünnen Werkstücken zu inneren Spannungen im Werkstück führen können . Es leuchtet unmittelbar ein, dass diese Problematik bei einem Luftfederelement zur Federvorspannung der Sti fte nicht besteht .

Bei Wahl der für den j eweiligen Einsatz fall der Aufnahme gebotenen Alternative zur möglichen - und hier bevorzugten - Federvorspannung der Sti fte hat der Fachmann also insbesondere auch zu berücksichtigen, welche Geometrie die zu haltenden Werkstücke an den auf zunehmenden Werkstückflächen besitzen .

In einer vorteilhaften Weiterbildung der " Federlösung" mit dem Luftfederelement kann Letzteres ein Flatterventil aufweisen, welches bei einer Druckbeaufschlagung des Luftfederelements zur Anlage der Sti fte der Abstützanordnung am Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran schließt und das bei einer Vakuumbeaufschlagung des Luftfederelements öf fnet , um das Vakuum an der durch die gummielastische Membran begrenzten Kammer anzulegen . Grundsätzlich kann das Luftfederelement für die Sti fte der Abstützanordnung zwar auch so ausgestaltet sein, dass es keine pneumatische Verbindung zu der von der gummielastischen Membran begrenzten Kammer im Gehäuse aufweist , gleichwohl über einen Druckanschluss definiert mit Druckluft beaufschlagt werden kann, um die gewünschten Federeigenschaften bereitzustellen . In diesem Fall wäre die Kammer im Gehäuse mit einem separaten Unterdruckanschluss zu versehen, damit an der Perforation im Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran ein Vakuum angelegt werden kann .

Einer solchen möglichen Variante der " Federlösung" gegenüber ist die beanspruchte Ausgestaltung des Luftfederelements mit dem Flatterventil zur Vakuumbeaufschlagung der von der gummielastischen Membran begrenzten Kammer j edoch insgesamt konstruktiv deutlicher weniger aufwändig, weil eine einfache Drehdurchführung an der die Aufnahme tragenden Werkstückspindel ausreichend ist , um die Aufnahme wahlweise mit Druck zu beaufschlagen ( Luftfeder der Abstützanordnung aktiv) oder zu evakuieren (Halteanordnung aktiv) . Die Konstruktion mit dem Flatterventil an dem Luftfederelement macht sich hierbei geschickt den Umstand zunutze , dass das Luftfederelement lediglich zum Anlegen des Aufnahmeabschnitts der gummielastischen Membran an das auf zunehmende Werkstück über die kraftübertragenden Sti fte der Abstützanordnung in der Kammer benötigt wird, bevor die Sti fte mittels des Klemmmechanismus aneinander geklemmt werden, worauf erst dann das Vakuum an der Perforation der Halteanordnung anzulegen ist , um das Werkstück zu halten . Mit anderen Worten gesagt werden das Luftfederelement zum An- bzw . Abformen der Werkstückgeometrie an der Aufnahme und die Perforation zum Halten des Werkstücks an der angeformten Aufnahme nie zugleich verwendet , so dass über das mit dem Flatterventil versehene Luftfederelement vorteilhaft auch die Vakuumbeaufschlagung der Halteanordnung erfolgen kann .

Grundsätzlich ist es möglich, die längsverschiebbaren Sti fte in der Kammer in einer gepackten Anordnung auf zunehmen, die einen annähernd kreisrunden oder einen vieleckigen Querschnitt aufweist . Bevorzugt ist allerdings eine Ausgestaltung der Aufnahme , bei der die längsverschiebbaren Sti fte der Abstützanordnung im Gehäuse in einer im Wesentlichen hexagonalen Packung angeordnet sind, wozu das Gehäuse einen Führungsabschnitt aufweist , der eine im Querschnitt gesehen im Wesentlichen hexagonale Öf fnung hat , durch die sich die Sti fte hindurch erstrecken . Durch die im Querschnitt gesehen im Wesentlichen sechseckige Anordnung ergibt sich eine maximal dichte Packung der längsverschiebbaren Sti fte , was speziell für die Zuverlässigkeit der Klemmung der Sti fte mittels des quer wirkenden Klemmmechanismus von Vorteil ist . Außerdem bestehen so zwischen den der Innenseite des Aufnahmeabschnitts der gummielastischen Membran zugewandten Sti ftenden nur minimal große Lücken zwischen den eng- gepackten Sti ften - gerade groß genug, um das Vakuum an die Perforation der Halteanordnung zu führen, und natürlich klein genug, um von dem Aufnahmeabschnitt abgedeckt bzw . überbrückt zu werden, ohne die feste , flächige Abstützung eines an der Aufnahme gehaltenen Werkstücks zu gefährden .

Was die Sti fte selbst angeht , können diese prinzipiell einen beliebigen, z . B . mehreckigen Querschnitt aufweisen . Insbesondere im Hinblick auf eine einfache und kostengünstige Herstellung der Stifte - die in der Kammer der Aufnahme immerhin in großer Anzahl vorhanden sind (z.B. rund 500 Stück in einem konkreten Ausführungsbeispiel) - ist es jedoch bevorzugt, wenn es sich bei den längsverschiebbaren Stiften der Abstützanordnung um Zylinderstifte handelt, mit jeweils einem abgesetzten, durchmessergrößten Klemmbereich zur Klemmung mittels des Klemmmechanismus, wobei die Stifte mit ihren Klemmbereichen linienförmig aneinander anliegen und/oder die Klemmbereiche der Stifte einen Außendurchmesser zwischen 2,5 und 4,5 mm aufweisen. Ein weiterer Vorteil der zylindrischen Ausgestaltung der Stifte besteht darin, dass die Stifte nicht gegen ein Verdrehen um ihre Längsachsen geführt werden müssen, vielmehr selbsttätig eine beliebige Rotationsstellung einnehmen können. Bei den weiter oben schon erwähnten Versuchen der Erfinder hat sich im Übrigen herausgestellt, dass ein Außendurchmesser der Stifte im beanspruchten Bereich einen sehr guten Kompromiss zwischen einer möglichst hohen "Rasterauflösung" für die flächige Abstützung des Werkstücks einerseits und einer noch hinreichenden Leichtgängigkeit bei der Längsverschiebung der einzelnen Stifte andererseits darstellt. Ein kleinerer Außendurchmesser der Stifte ist grundsätzlich jedoch auch denkbar, z.B. in einem Bereich zwischen 1 und 2,5 mm.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Aufnahme kann des Weiteren vorgesehen sein, dass sich die längsverschiebbaren Stifte der Abstützanordnung mit ihren Stiftenden durch wenigstens eine gelochte Begrenzungsplatte hindurcherstrecken, die eine Längs- bewegung der Stifte im Gehäuse begrenzt, nämlich durch Bildung eines Anschlags für den verdickten, mittleren Bereich der Stifte. Dies stellt vor allem einen einfach realisierbaren Schutz der gummielastischen Membran dar, die durch das in Richtung des Aufnahmeabschnitts ggf. federvorgespannte Stiftpaket nicht übermäßig ausgelenkt werden kann, weil die Stifte sich infolge der Begrenzungsplatte nicht ungehindert in dieser Richtung bewegen können. Ein ähnliches Prinzip - axiale Blockade - ist denkbar, um die einzelnen Stifte des Stiftpakets in einer einmal eingenommenen Axialstellung gegen eine weitere Längsverschiebung festzusetzen. Ein solcher axial wirkender Sperrmechanismus könnte zum Beispiel mit einem Medium arbeiten, welches unter Aufbringung von Energie wahlweise "aufzuquellen" vermag oder einen veränderlichen Aggregat zustand besitzt - wie etwa Wasser oder eine niedrigschmelzende, metallische Legierung - und das die ggf. verdickt ausgebildeten Stiftenden auf der vom Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran abgewandten Seite der Stifte umgibt bzw. an diesen mit einer elastischen Membran dazwischen ansteht. Durch ein gezielt ausgelöstes Auf quellen oder Erstarren des Mediums können die einzelnen Stifte dann in ihrer jeweils eingenommenen Stellung blockiert werden, so dass die am Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran entsprechend der Form des aufzunehmenden Werkstücks angeformte Geometrie "erstarrt". Durch Umkehrung der getroffenen Maßnahmen kann der längsverschiebliche Zustand der Stifte dann wieder hergestellt werden .

Die quer zu den Stiften der Abstützanordnung wirkende Klemmkraft für die Stifte kann ferner grundsätzlich auf verschiedene Weise auf die Stifte ausgeübt werden. Denkbar sind beispielsweise Klemmmechanismen, bei denen ein (oder mehrere) Keil (e) in axialer Richtung der Stifte im Zentrum des Stiftpakets zwischen die Stifte getrieben wird (werden) - ähnlich der in der WO 2009/135689 Al (Fig. 7 und 8) offenbarten Keillösung - oder in radialer Richtung ausgehend vom Außenumfang des Stiftpakets - analog der in der WO 2016/058676 Al (Fig. 5) gezeigten Keillösung .

Solchen Keillösungen gegenüber bevorzugt ist allerdings eine Ausgestaltung der Aufnahme, bei der der Klemmmechanismus mindestens ein Kraftübertragungselement - z.B. in der Form einer handelsüblichen, rund- oder geradstirnigen Pass feder - aufweist , über das eine Klemmkraft auf die Sti fte übertragbar ist , die von einer Seite des Gehäuses im Wesentlichen in Richtung einer Mittelachse des Gehäuses verläuft und senkrecht zu den Längsachsen der Sti fte wirkt . Es hat sich bei den von den Erfindern durchgeführten Versuchen gezeigt , dass bei einer solchen Klemmkraft-Aufbringung, die - anders als die vorbekannten Keillösungen - nicht vom Zentrum des Sti ftpakets nach radial außen oder am Rand des Sti ftspakets im Wesentlichen in Umfangsrichtung erfolgt , sondern von radial außen hin zur Mittelachse ohne Eindringen eines "Verdrängers" zwischen die Sti fte , die einzelnen Sti fte der erfindungsgemäßen Viel zahl von Sti ften bei einer vergleichsweise geringen aufgebrachten Klemmkraft eine bessere , d . h . festere Klemmung untereinander erfahren und so eine besonders zuverlässige Abstützung des auf genommenen Werkstücks gewährleisten .

In einer besonders einfachen Ausgestaltung des Klemmmechanismus kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Kraftübertragungselement über wenigstens eine am Gehäuse montierte Stellschraube mechanisch mit der Klemmkraft beaufschlagbar ist . Alternativ sind natürlich auch z . B . pneumatische , hydraulische oder elektrische Aktuatoren zur Querkraftbeaufschlagung der Sti fte vorstellbar und den j eweiligen Automationserfordernissen entsprechend sinnvoll . Entsprechendes gilt für Anordnungen, bei denen mit einer Änderung des Aggregat zustands eines Übertragungsmediums oder einer Temperaturänderung an einem festen Übertragungsmaterial Volumenänderungen im Medium bzw . Material einhergehen (Volumenzunahme oder -abnahme ) , die für eine Querkraftbeaufschlagung der Sti fte genutzt werden können .

Was ferner die gummielastische Membran der Aufnahme angeht , kann in einer bevorzugten Ausgestaltung der Aufnahme vorgesehen sein, dass die gummielastische Membran radial außerhalb der am Aufnahmeabschnitt anliegenden Sti fte der Abstützanordnung mit- tels wenigstens eines elastisch verformbaren Formteils , insbesondere eines Formrings aus einem Schaumstof fmaterial gestützt ist . Hierbei kann es sich grundsätzlich um ein separates Einsatzteil oder einen eingeschäumten Abschnitt an der Membran handeln . So kann auf besonders einfache Weise ein Einfallen der gummielastischen Membran unter der Einwirkung des Vakuums in der Kammer am Gehäuse vermieden werden . Alternativ ist es aber auch möglich, die gummielastische Membran in Teilbereichen mit größeren Wandstärken zu versehen und/oder mit einer geeigneten Armierung aus zustei fen, wenngleich dies im Hinblick auf eine möglichst gute Anpassungs fähigkeit der Membran an das zu haltende Werkstück weniger bevorzugt ist .

In den von den Erfindern durchgeführten Versuchen hat es sich ferner speziell hinsichtlich wiederum einer möglichst guten Anpassungs fähigkeit der Membran an das auf zunehmende Werkstück als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die gummielastische Membran aus NBR oder EPDM besteht und/oder eine Härte nach SHORE A zwischen 45 und 90 besitzt und/oder eine Materialstärke größer gleich 1 , 0 und kleiner gleich 2 , 5 mm aufweist .

Schließlich ist eine Ausgestaltung der Aufnahme bevorzugt , bei der das Gehäuse einen Befestigungsabschnitt zur auswechselbaren Befestigung an einer Werkstückspindel od . dgl . hat . So kann die Aufnahme in verschiedener Weise eingesetzt werden : 1 ) Die Aufnahme kann fest in der j eweiligen Bearbeitungsmaschine verbaut sein, wobei das Werkstück auf der Aufnahme befestigt , anschließend bearbeitet und dann wieder von der Aufnahme gelöst wird .

2 ) Die Aufnahme kann in einer Maschine mit aufgebrachtem Werkstück von einer Arbeitsstation zu einer anderen Arbeitsstation gebracht werden . So könnten beispielsweise in der Brillenlinsenfertigung verschiedene Arbeitsschritte wie Generieren, Polieren und Markieren in einer Maschine an verschiedenen Positionen durchgeführt werden . 3 ) Die Aufnahme mit aufgebrachtem Werkstück kann auch von einer Maschine zur nächsten Maschine transportiert werden und so in der Art eines "wiederverwendbaren Blockstücks" j eweils über ein Nullpunktspannsystem neu gespannt werden . Weitere Merkmale , Eigenschaften und Vorteile der erfindungsgemäßen Aufnahme ergeben sich für den Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Aus führungsbeispiele .

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Aus führungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten, teilweise schematischen Zeichnungen näher erläutert , in denen gleiche oder entsprechende Teile oder Abschnitte mit den gleichen Bezugs zeichen versehen sind . In den Zeichnungen zeigen :

Fig . 1 eine perspektivische Ansicht einer kombinierten CNC- Fräs-Drehmaschine zur Bearbeitung von insbesondere Brillenlinsen als optischen Werkstücken ( auch "Generator" genannt ) von schräg oben / vorne links , an deren zentraler Werkstückspindel eine erfindungsgemäße Aufnahme für die Werkstück-Bearbeitung montiert ist und der ein 6-Achs-Knickarmroboter zugeordnet ist , der speziell zur Werkstück-Beschickung der Maschine dient , wobei zur Vereinfachung der Darstellung lediglich die Baugruppen in bzw . an der Maschine dargestellt sind, die mit der Werkstückspindel bzw . dem 6-Achs-Knickarmroboter Zusammenwirken;

Fig . 2 eine Vergrößerung des Details I I in Fig . 1 zur Veranschaulichung weiterer Einzelheiten zu den mit dem 6- Achs-Knickarmroboter zusammenwirkenden Baugruppen an der Maschine gemäß Fig . 1 ;

Fig . 3 eine zu allen Seiten abgebrochene , perspektivische Ansicht der Maschine gemäß Fig . 1 von schräg oben / vorne rechts und im Maßstab der Fig . 2 , wobei von dem 6-Achs-Knickarmroboter zur Freigabe der Sicht auf dahinterliegende Baugruppen lediglich ein am freien Ende des Roboters montierter Werkstück-Aufnahmekopf gegenüberliegend zur erfindungsgemäßen Aufnahme abgebrochen dargestellt und im Vordergrund ein För- derband der Maschinenautomation mit einem darauf angeordneten Rezeptkasten für Werkstücke und ggf. Werkzeuge (sogenannter "Jobtray") gezeigt ist;

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Maschine gemäß Fig. 1, ohne die in Fig. 1 rechts am Maschinengestell der Maschine angebauten Baugruppen, aber mit dem 6-Achs-Knickarm- roboter ;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der von der Werkstückspindel der Maschine gemäß den Fig. 1 bis 4 getrennten bzw. abmontierten Aufnahme nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei an einem stirnseitigen Aufnahmeabschnitt einer gummielastischen Membran der Aufnahme mit gestrichelten Linien Teilkreise angedeutet sind, auf denen Öffnungen einer Perforation der gummielastischen Membran als Bestandteil einer Werkstück-Halteanordnung der Aufnahme angeordnet sind, die mit dem Wirkprinzip Vakuum arbeitet;

Fig. 6 eine Draufsicht auf die in Fig. 5 dargestellte Aufnahme ;

Fig. 7 eine Seitenansicht der Aufnahme gemäß Fig. 5, wobei auf der linken Seite in Fig. 7 ein hohlzylindrischer Aufnahmeabschnitt der Werkstückspindel der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Maschine nach links abgebrochen dargestellt ist, zur Veranschaulichung der Anschlusssituation für die Aufnahme an bzw. in der Maschine ;

Fig. 8 eine Vergrößerung des Details VIII in Fig. 6, die eine Öffnung der Perforation im Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran der Aufnahme illustriert; Fig. 9 eine Schnittansicht der Aufnahme gemäß Fig. 5 entsprechend der abgewinkelten Schnittverlaufslinie IX- IX in Fig. 6, wobei auf der linken Seite der Fig. 9 ein Ventil, über das ein Vakuum an eine Kammer der Aufnahme angelegt werden kann, in einem geschlossenen Zustand dargestellt ist;

Fig. 10 eine nach links abgebrochene Schnittansicht der Aufnahme gemäß Fig. 5 ähnlich der Darstellung in Fig. 9, wobei der Aufnahmeabschnitt der gummielastischen Membran formmäßig an die Geometrie einer zu bearbeitenden Brillenlinse angepasst ist, die an der Aufnahme wie gezeigt vollflächig abgestützt gehalten ist ;

Fig. 11 eine Vergrößerung des Details XI in Fig. 9, die illustriert, wie die einzelnen längsverschiebbaren Stifte eines in der Kammer der Aufnahme auf genommenen Stiftpakets zur Werkstückabstützung mittels Schraubendruckfedern in Richtung des Aufnahmeabschnitts der gummielastischen Membran federvorgespannt sind;

Fig. 12 eine nach rechts abgebrochene Schnittansicht des in Fig. 9 ebenfalls geschnitten dargestellten Ventils der Aufnahme gemäß Fig. 5, welches in einem geöffneten Zustand gezeigt ist;

Fig. 13 eine Schnittansicht der Aufnahme gemäß Fig. 5 entsprechend der Schnittverlaufslinie XIII-XIII in Fig. 7, die illustriert, wie die einzelnen Stifte der Abstützanordnung mittels eines quer wirkenden Klemmmechanismus aneinander festlegbar sind, der drei gleichmäßig winkelbeabstandete Kraftübertragungselemente in Form von Passfedern aufweist, die über Stellschrauben kraftbeaufschlagbar sind, wobei in einem in Fig . 13 oberen, mit einer strichpunktierten Linie abgegrenzten Teilbereich eine Klemmvariante gezeigt ist , die drei Stellschrauben anstelle nur einer Stellschraube aufweist ;

Fig . 14 eine der Fig . 9 ähnliche , im Schnittverlauf aber verschiedene Längsschnittansicht einer Aufnahme nach einem zweiten Aus führungsbeispiel der Erfindung, bei dem die einzelnen längsverschiebbaren Sti fte der Abstützanordnung mittels eines gemeinsamen Luftfederelements in Richtung des Aufnahmeabschnitts der gummielastischen Membran federvorgespannt sind;

Fig . 15 eine Vergrößerung des Details XV in Fig . 14 , zur näheren I llustration eines am Luftfederelement zum Entlüften vorgesehenen Flatterventils ; und

Fig . 16 eine perspektivische Ansicht des von der Aufnahme gemäß Fig . 14 separierten Luftfederelements mit Blick auf eine Ventilklappe des Flatterventils zum Entlüften der Kammer der Aufnahme .

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

In den Fig . 1 bis 4 ist beispielhaft für ein technisches Umfeld, in dem eine nachfolgend anhand der Fig . 5 bis 16 noch mit zwei Aus führungsbeispielen aus führlich beschriebene Werkstück- Aufnahme 10 zum Einsatz kommen kann, eine kombinierte CNC-Fräs- Drehmaschine zur Bearbeitung von insbesondere Brillenlinsen dargestellt ; im Folgenden hier - wie auch in dieser Branche - Generator 12 genannt . Solche Generatoren 12 sind von der Satis- loh AG, Baar, Schwei z unter der Handelsbezeichnung "VFT-orbit" erhältlich und Gegenstand der Druckschri ft EP 2 011 603 Al , auf die an dieser Stelle bezüglich Aufbau und Funktion des Generators 12 zunächst ausdrücklich verwiesen sei .

Eine Brillenlinse 14 als Beispiel für ein zu bearbeitendes optisches Werkstück ist in Fig . 10 gezeigt . Die Brillenlinse 14 hat zwei - j edenfalls am Ende der Bearbeitung optisch wirksame - Werkstückflächen 16 , 18 und einen Werkstückrand 20 dazwischen . Es handelt sich in den verschiedenen Bearbeitungs zuständen, d . h . ausgehend vom Brillenlinsenrohling über das teilbearbeitete Brillenlinsenhalbzeug bis hin zur fertigbearbeiteten Brillenlinse , stets um ein flächiges Werkstück . Als solches muss die Brillenlinse 14 bei der Bearbeitung zuverlässig gehalten und zugleich gegen unerwünschte Verformungen abgestützt werden, wozu die hier beschriebene Aufnahme 10 dient .

Kurzgefasst besitzt der Generator 12 gemäß den Fig . 1 bis 4 eine Werkstückspindel 22 , mittels der die an der Aufnahme 10 abgestützt gehaltene Brillenlinse 14 um eine Werkstück-Drehachse B drehend angetrieben werden kann . Ferner hat der Generator 12 im dargestellten Aus führungsbeispiel drei Bearbeitungseinheiten für die spanende Bearbeitung der an der Werkstückspindel 22 über die Aufnahme 10 gehaltenen Brillenlinse 14 , nämlich zwei Dreh-Bearbeitungseinheiten 24 , 26 mit j eweils einem Fast-Tool-Servo 28 , 30 , der dazu dient , eine Linearbewe- gung in Richtung Fl bzw . F2 für einen j eweils zugeordneten Drehmeißel 32 , 34 als Drehwerkzeug zu erzeugen, sowie eine Fräs-Bearbeitungseinheit 36 mit einer Werkzeugspindel 38 zur Erzeugung einer Drehbewegung um eine Werkzeug-Drehachse C für ein Fräswerkzeug 40 . Darüber hinaus weist der Generator 12 einen allgemein mit 42 bezi f ferten Verstellmechanismus zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der Werkstückspindel 22 und dem j eweiligen Werkzeug 32 , 34 , 40 auf , um (wenigstens ) wahlweise ein Laden/Entladen oder ein spanendes Bearbeiten der Brillenlinse 14 zu ermöglichen . Hierbei umfasst der Verstellmechanismus 42 eine Linearantriebseinheit sowie eine Schwenkantriebseinheit (beide in den Figuren nicht zu sehen) , die aufeinander angeordnet sind, wobei die Werkstückspindel 22 mittels der Schwenkantriebseinheit um eine Schwenkachse A schwenkbar ist , die im Wesentlichen senkrecht zur Werkstück-Drehachse B steht , während die Werkstückspindel 22 mittels der Linearantriebseinheit entlang einer Linearachse Y bewegbar ist , die im Wesentlichen senkrecht zur Schwenkachse A und im Wesentlichen parallel zur Werkstück-Drehachse B verläuft .

Der Verstellmechanismus 42 ist im Zentrum einer ringtrogartigen Ausnehmung 44 angeordnet , die ausgehend von einer Oberseite 46 mittig in einem monolithisch aus Polymerbeton geformten Maschinengestell 48 ausgebildet ist und einen Arbeitsraum 50 des Generators 12 begrenzt . Um die Ausnehmung 44 herum sind, wie insbesondere die Fig . 4 zeigt , ausgehend von der Oberseite 46 mehrere Flanschflächen in das Maschinengestell 48 eingelassen, welche der Montage der Bearbeitungseinheiten 24 , 26 , 36 in einer sternartigen Anordnung um den Arbeitsraum 50 herum und weiterer Einheiten bzw . Stationen dienen, die nachfolgend noch kurz beschrieben werden .

Unmittelbar an der Ausnehmung 44 im Maschinengestell 48 befindet sich gemäß den Fig . 1 und 4 zunächst noch eine Messstation 52 zum Vermessen der Brillenlinsen 14 , insbesondere für eine Kalibrierung des Generators 12 . Ferner ist in den Fig . 1 bis 4 rechts neben der Fräs-Bearbeitungseinheit 36 eine weitere kleine Frässpindel 54 - mit geeigneter Kapselung und Spanabsaugung (nicht gezeigt ) ausgerüstet - vorgesehen, mittels der ein Fingerfräser 56 um eine weitere Werkzeug-Drehachse D in der Drehzahl gesteuert drehend angetrieben werden kann . Diese Bearbeitungseinheit dient dazu, am Brillenlinsenrohling mittels des Fingerf räsers 56 eine umlaufende Nut , Stufe oder einen umlaufenden Einstich (nicht gezeigt ) in der Werkstückfläche 16 auszubilden, bevor die Bearbeitung der anderen Werkstückfläche 18 des dann an der Aufnahme 10 gehaltenen Brillenlinsenrohlings beginnt . Dieses Vorgehen zum Vor- bzw . Fertigranden bei der Bearbeitung von Brillenlinsen 14 ist in der älteren deutschen Patentanmeldung DE 10 2021 004 831 . 8 derselben Anmelderin ausführlich beschrieben, auf die an dieser Stelle bezüglich der Verfahrensdetails ausdrücklich verwiesen sei .

Die Fig . 1 bis 4 zeigen schließlich auch ( a ) eine seitlich am Maschinengestell 48 montierte Transporteinrichtung ( Fig . 3 ) mit einem Förderband 58 für den Transport von Rezept- oder Arbeitskasten 60 , in denen die zu bearbeitenden/bearbeiteten Brillenlinsen 14 transportiert werden; (b ) einen 6-Achs-Knickarmrobo- ter 62 ( Fig . 1 , 2 und 4 ) , der an der Oberseite 46 des Maschinengestells 48 angeflanscht ist ( siehe Fig . 3 : Flanschfläche 63 ) , an seinem freien Ende einen Werkstück-Aufnahmekopf 64 trägt und speziell zur Werkstück-Beschickung des Generators 12 sowie zum Halten und Positionieren der Brillenlinsen 14 an der Frässpindel 54 dient ; ( c ) eine über eine nicht gezeigte Haltestruktur am Maschinengestell 48 des Generators 12 verschwenkbar gehaltene Werkstück-Wendeeinrichtung 66 , die funktional zwischen der an der Werkstückspindel 22 des Generators 12 gehaltenen Aufnahme 10 und dem Werkstück-Aufnahmekopf 64 des 6-Achs- Knickarmroboters 62 angeordnet ist ; ( d) eine Imagingstation 68 ( Fig . 1 bis 3 ) zur Positionsermittlung des Brillenlinsenrohlings ; und ( e ) eine Messstation 70 ( Fig . 1 bis 3 ) zur Vermes- sung der Frontkurve des Brillenlinsenrohlings . Der 6-Achs- Knickarmroboter 62 ist in der Lage , zu bearbeitende/bearbeitete Brillenlinsen 14 mit seinem Werkstück-Aufnahmekopf 64 zwischen dem Arbeitskasten 60 auf dem Förderband 58 , der Imagingstation 68 , der Messstation 70 , der Frässpindel 54 , der Werkstück- Wendeeinrichtung 66 und - wie in Fig . 3 angedeutet - der Aufnahme 10 an der Werkstückspindel 22 des Generators 12 zu transportieren und an der j eweiligen Stelle den dort j eweils gegebenen Bearbeitungs- und/oder Handhabungserfordernissen entsprechend zu positionieren .

Was die weitere Kinematik des vorbeschriebenen Generators 12 angeht , ist noch fest zuhalten, dass die Werkstückspindel 22 mittels des aus Linearantriebseinheit und Schwenkantriebseinheit bestehenden Verstellmechanismus 42 CNC-lagegeregelt (A- Achse , Y-Achse ) in einer bezüglich der Schwenkachse A senkrecht verlaufenden Ebene bewegbar ist , während die an der Aufnahme 10 gehaltene Brillenlinse 14 im Drehwinkel CNC-lagegeregelt (B- Achse ) um die Werkstück-Drehachse B drehbar ist . Somit kann die Brillenlinse 14 von einer Bearbeitungseinheit oder Station zur nächsten Bearbeitungseinheit oder Station bewegt werden (A- Achse ) , bezüglich einer Bearbeitungseinheit oder Station quer zu dieser (A-Achse , ggf . mit Y-Achse kombiniert , insbesondere für Vorschubbewegungen) und/oder bezüglich einer Bearbeitungseinheit oder Station in Richtung auf diese zu bzw . von dieser weg (Y-Achse , insbesondere für Zustellbewegungen) . Werkzeugseitig kann dabei das Fräswerkzeug 40 mittels der Werkzeugspindel 38 der Fräs-Bearbeitungseinheit 36 um die Werkzeug-Drehachse C in der Drehzahl gesteuert drehend angetrieben werden bzw . der j eweilige Drehmeißel 32 , 34 mittels des zugeordneten Fast-Tool-Servos 28 , 30 entlang der j eweiligen Linearachse Fl , F2 CNC-lagegeregelt und nach Maßgabe der an der Brillenlinse 14 zu erzeugenden Flächenform reziprozierend zugestellt werden, um Späne abzuheben . Weitere Details der Aufnahme 10 nach dem ersten Aus führungsbeispiel sind den Fig . 5 bis 13 zu entnehmen . Allgemein umfasst die Aufnahme 10 für die vorerwähnten Funktionen "Halten" und "Abstützen" einer zu bearbeitenden Brillenlinse 14 eine Halteanordnung 72 sowie eine Abstützanordnung 73 , die beide nachfolgend näher beschrieben werden . In diesem Zusammenhang hat die Aufnahme 10 zunächst ein mehrteiliges Gehäuse 74 , an dem eine gummielastische Membran 75 montiert ist . Die gummielastische Membran 75 besitzt einen Aufnahmeabschnitt 76 , auf dessen Außenseite 77 die Brillenlinse 14 gemäß Fig . 10 mit einer ( 16 ) ihrer Werkstückflächen 16 , 18 flächig aufgelegt werden kann .

Die gummielastische Membran 75 begrenzt ferner zusammen mit dem Gehäuse 74 eine Kammer 78 ( siehe insbesondere die Fig . 9 und 10 ) , in der eine Viel zahl von separat längsverschiebbaren Sti ften 79 der Abstützanordnung 73 aufgenommen ist . Die Sti fte 79 können j eweils mit einem Sti ftende 80 an einer Innenseite 81 des Aufnahmeabschnitts 76 der gummielastischen Membran 75 zur Anlage gebracht werden . Darüber hinaus können die Sti fte 79 - wie nachfolgend ebenfalls noch näher beschrieben wird - wahlweise gegen eine Längsverschiebung bezüglich des Gehäuses 74 durch einen quer wirkenden Klemmmechanismus 82 aneinander festgelegt werden, um den Aufnahmeabschnitt 76 der gummielastischen Membran 75 nach Maßgabe einer Geometrie der mittels der Halteanordnung 72 gehaltenen Brillenlinse 14 ( siehe in Fig . 10 die konvexe Krümmung der Fläche 16 der Brillenlinse 14 ) fest abzustützen . Nach einem wesentlichen Merkmal der Aufnahme 10 ist dabei die Halteanordnung 72 für die zu bearbeitende Brillenlinse 14 in oder an dem Aufnahmeabschnitt 76 der gummielastischen Membran 75 vorgesehen, wo sie die Brillenlinse 14 allein an der Werkstückfläche 16 zu halten vermag, ohne am Werkstückrand 20 der Brillenlinse 14 anzugrei fen, wie in Fig . 10 zu sehen ist .

Die einzelnen Teile des mehrteiligen Gehäuses 74 der Aufnahme 10 sind am besten in der Fig . 9 zu erkennen . Demgemäß umfasst das Gehäuse 74 im ersten Ausführungsbeispiel drei Teile, nämlich eine Basis 83, einen in der Kammer 78 des Gehäuses 74 aufgenommenen, von der Basis 83 umgebenen Stützflansch 84 für die Stifte 79 und einen die Kammer 78 im Gehäuse 74 in Fig. 9 nach links begrenzenden Dichtflansch 85. Der Dichtflansch 85 ist mit einem Absatz 86 mittels eines Dichtrings 87 abgedichtet in der Basis 83 eingesteckt und geeignet gesichert, z.B. mittels einer Schraubverbindung (nicht gezeigt) . Der Dichtflansch 85 hält mit der in Fig. 9 rechten Stirnseite am Absatz 86 den Stützflansch 84 in der Kammer 78. Außenumf angsseitig ist die Basis 83 im Bereich eines in Fig. 9 linken, hohlzylindrischen Befestigungsabschnitts 88 ebenfalls mit einem Dichtring 89 versehen. Dieser Befestigungsabschnitt 88 des Gehäuses 74 dient zur auswechselbaren Befestigung der Aufnahme 10 an einem hohlzylindrischen Endabschnitt 90 der Werkstückspindel 22, der in Fig. 7 abgebrochen dargestellt ist.

Wie in Fig. 9 ebenfalls zu sehen ist, sind sowohl die Basis 83 als auch der Stützflansch 84 des Gehäuses 74 im Wesentlichen becherförmig ausgebildet, jeweils mit einem Bodenbereich, der eine gelochte Begrenzungsplatte 91 bzw. 92 bildet, durch die sich die längsverschiebbaren Stifte 79 der Abstützanordnung 73 mit ihren voneinander abgewandten Stiftenden 80 bzw. 93 hindurch erstrecken. Hierfür sind die Basis 83 und der Stützflansch 84 in ihrer Rotationslage um eine Mittelachse 94 der Aufnahme 10 geeignet zueinander ausgefluchtet, gemeinsam verbohrt und mit einem Zylinderstift 95 (siehe Fig. 13) gegen ein relatives Verdrehen zueinander gesichert.

Gemäß Fig. 13 sind die längsverschiebbaren Stifte 79 der Abstützanordnung 73 im Gehäuse 74 der Aufnahme 10 des Weiteren in einer sehr dichten, im Wesentlichen hexagonalen Packung angeordnet. Dazu weist das Gehäuse 74, genauer dessen Basis 83 einen Führungsabschnitt 96 auf, der eine im Querschnitt gesehen im Wesentlichen hexagonale Öffnung 97 hat, durch die sich die Stifte 79 hindurch erstrecken.

Wie ferner am besten der Vergrößerung gemäß Fig. 11 sowie dem Schnitt gemäß der Fig. 13 zu entnehmen ist, handelt es sich bei den längsverschiebbaren Stiften 79 der Abstützanordnung 73 im dargestellten Ausführungsbeispiel um Zylinderstifte, mit jeweils einem abgesetzten, durchmessergrößten Klemmbereich 98 zur nachfolgend noch näher beschriebenen Klemmung mittels des Klemmmechanismus 82. Die Stifte 79 liegen in ihrer gepackten Anordnung mit ihren Klemmbereichen 98 linienförmig aneinander an. In ihren Klemmbereichen 98 können die Stifte 79 dabei z.B. einen Außendurchmesser zwischen 2,5 und 4,5 mm aufweisen. Bei der Dimensionierung der Stifte 79 ist zum einen zu berücksichtigen, dass die Stifte 79 nicht zu dick sein dürfen, damit bei der Abformung der zumeist gekrümmten Werkstückflächen 16 der an der Aufnahme 10 aufzunehmenden Brillenlinsen 14 eine möglichst hohe Auflösung erzielt wird. Zum anderen ist der Durchmesser der Stifte 79 nach unten begrenzt vornehmlich durch Fertigungsanforderungen bzw. -möglichkeiten . Was die Anzahl der Stifte 79 angeht, werden z.B. für eine hexagonale Stiftpackung mit einer "Schlüsselweite" von 65 mm - entsprechend der maximal vollständig unterstützten Kreisform einer aufzunehmenden Brillenlinse 14 - und einem Eckmaß von 75 mm 469 Stifte mit einem Durchmesser von 3 mm benötigt. In einer anderen Variante mit einer hexagonalen Stiftpackung, die eine Schlüsselweite von 86 mm und ein Eckmaß von 100 mm besitzt, wären dies 469 Stifte mit einem Durchmesser von 4 mm. Die verdickten Klemmbereiche 98 der Stifte 79 können z.B. eine Länge von ca. 20 mm aufweisen, entsprechend der Länge der hexagonalen Öffnung 97 in der Basis 83 des Gehäuses 74, so dass über diese Länge auch eine Führung der Stifte 79 gegeben ist, die einem "Verkanten" der Stifte 79 entgegenwirkt . Wie in den Fig . 9 und 10 angedeutet ist , sind die Sti fte 79 ferner an ihren der Innenseite 81 des Aufnahmeabschnitts 76 der gummielastischen Membran 75 zugewandten Sti ftenden 80 leicht verrundet bzw . linsenförmig ausgebildet . Dies ist bei der Abformung verschiedener Krümmungsradien der auf zunehmenden Brillenlinsen 14 einer möglichst guten Werkstückunterstützung durch die Sti fte 79 förderlich, außerdem wirkt dies bei einer Anlage der Sti ftenden 80 an der Innenseite 81 der gummielastischen Membran 75 einer Membranbeschädigung entgegen .

Einzelheiten des Klemmmechanismus 82 sind am besten den Fig . 9 und 13 zu entnehmen . Demgemäß weist der Klemmmechanismus 82 mindestens ein, im dargestellten Aus führungsbeispiel insbesondere zur Vermeidung von Unwuchten drei um 120 ° bezüglich der Mittelachse 94 der Aufnahme 10 winkelversetzt angeordnete Kraftübertragungselemente 99 - hier in der Form von handelsüblichen rundstirnigen Pass federn - auf . Uber die Kraftübertragungselemente 99 ist j eweils eine Klemmkraft auf die Klemmbereiche 98 der Sti fte 79 übertragbar, die von einer Seite des Gehäuses 74 im Wesentlichen in Richtung der Mittelachse 94 des Gehäuses 74 verläuft und senkrecht zu den Längsachsen der Sti fte 79 wirkt .

Jedes Kraftübertragungselement 99 kann im dargestellten Aus führungsbeispiel über wenigstens eine am Gehäuse 74 montierte Stellschraube 100 mechanisch mit einer Klemmkraft beaufschlagt werden . Genauer gesagt sind die Kraftübertragungselemente 99 j eweils in einer zugeordneten, komplementär geformten und nach radial außen of fenen Aussparung 101 ( siehe Fig . 13 ) der Basis 83 des Gehäuses 74 aufgenommen . Jede Aussparung 101 ist mittels einer Klemmplatte 102 nach außen abgedeckt , die unter Zwischenlage einer Flachdichtung 103 mit in den Figuren nicht gezeigten Schrauben an Schraubpunkten 104 fest mit der Basis 83 verschraubt ist . Die Stellschrauben 100 durchgrei fen gemäß den Fig . 9 und 13 zugeordnete Gewindebohrungen 105 in den Klemm- platten 102 und stehen mit ihren eingeschraubten Enden mit den Kraftübertragungselementen 99 in Kontakt . Zum Klemmen der Klemmbereiche 98 der Sti fte 79 ist es ausreichend, nur eine Stellschraube 100 anzuziehen, die somit auf das zugeordnete Kraftübertragungselement 99 einwirkt . Dabei stützen sich die Sti fte 79 mit ihren Klemmbereichen 98 untereinander und an den beiden anderen Kraftübertragungselementen 99 ab, die sich wiederum an der j eweils zugeordneten Stellschraube 100 abstützen . Infolge der Umfangsverteilung der Stellschrauben 100 an der Aufnahme 10 ist es einfach, entsprechend der Drehwinkelstellung der Werkstückspindel 22 im Generator 12 und damit der Aufnahme 10 an eine der Stellschrauben 100 heranzukommen, um den Klemmmechanismus 82 zu betätigen .

Im oberen Teil der Fig . 13 ist noch eine Variante des Klemmmechanismus 82 veranschaulicht , bei der anstatt einer Stellschraube drei Stellschrauben 100 am zugeordneten Kraftübertragungselement 99 angrei fen, um einem Verkanten des Kraftübertragungselements 99 in der Aussparung 101 entgegenzuwirken . In einer realen Umsetzung dieser Variante wären natürlich j edem der Kraftübertragungselemente 99 drei Stellschrauben 100 zugeordnet , um Unwuchten bei einer Drehbewegung der Aufnahme 10 um die Mittelachse 94 zu vermeiden .

Ein weiterer wichtiger Aspekt im Zusammenhang mit den Sti ften 79 der Abstützanordnung 73 besteht im dargestellten Aus führungsbeispiel darin, dass die Sti fte 79 in Richtung des Aufnahmeabschnitts 76 der gummielastischen Membran 75 federvorgespannt sind . Im ersten Aus führungsbeispiel gemäß den Fig . 5 bis 13 ist j edem Sti ft 79 der Abstützanordnung 73 eine Schraubendruckfeder 106 zugeordnet , um am j eweiligen Sti ft 79 eine individuelle Federvorspannung in Richtung des Aufnahmeabschnitts 76 der gummielastischen Membran 75 zu erzeugen . Der Fig . 11 sind weitere Details zu dieser Anordnung der Schraubendruckfedern 106 in der Aufnahme 10 zu entnehmen . Die Schraubendruckfedern 106 sind j eweils mit einer geringen Einfederung über die von der gummielastischen Membran 75 abgewandten Sti ftenden 93 der Sti fte 79 gesetzt , so dass sie mit ihren in den Fig . 9 und 11 rechten Enden an den verdickten Klemmbereichen 98 der Sti fte 79 anliegen, während sich die in den Fig . 9 und 11 linken Enden der Schraubendruckfedern 106 an der gelochten Begrenzungsplatte 92 des Stütz t lanschs 84 des Gehäuses 74 abstützen, durch die sich die Sti fte 79 mit ihren Sti ftenden 93 hindurcherstrecken . Es ist ersichtlich, dass dadurch j eder einzelne Sti ft 79 eine Federvorspannung in Richtung des Aufnahmeabschnitts 76 der gummielastischen Membran 75 erfährt . In der Grundstellung der Aufnahme 10 ( Fig . 9 ) begrenzt dabei die gelochte Begrenzungsplatte 91 der Basis 83 des Gehäuses 74 eine Bewegung der Sti fte 79 in Richtung des Aufnahmeabschnitts 76 , wobei die die Begrenzungsplatte 91 mit ihren Sti ftenden 80 durchgrei fenden Sti fte 79 mit ihren verdickten Klemmbereichen 98 an der Begrenzungsplatte 91 anliegen . Wenn der Klemmmechanismus 82 gelöst ist , federn die einzelnen Sti fte 79 aus dieser Stellung bei der Aufnahme einer Brillenlinse 14 am Aufnahmeabschnitt 76 der gummielastischen Membran 75 ein, so dass die verdickten Klemmbereiche 98 der Sti fte 79 von der Begrenzungsplatte 91 des Gehäuses 74 gegen die Kraft der Schraubendruckfedern 106 abheben bzw . außer Kontakt kommen, wie in Fig . 10 gezeigt . I st die auf zunehmende Werkstückfläche 16 der Brillenlinse 14 vollständig abgeformt , kann der Klemmmechanismus 82 betätigt werden, so dass in der Folge die Sti fte 79 in ihrer j eweiligen Stellung gehalten werden und die angeformte Form des Aufnahmeabschnitts 76 " eingefroren" wird .

Weitere Details der Halteanordnung 72 der Aufnahme 10 sind insbesondere den Fig . 5 bis 9 und 12 zu entnehmen . Im dargestellten Aus führungsbeispiel kann zunächst an der Kammer 78 im Gehäuse 74 ein Vakuum angelegt werden, wozu der Kammer 78 ein später noch näher beschriebenes Ventil 107 zugeordnet ist . Ferner ist als Bestandteil der Halteanordnung 72 im Aufnahmeabschnitt 76 der gummielastischen Membran 75 eine Perforation 108 ausgebildet , wie am besten in den Fig . 5 , 6 und 8 zu sehen ist , so dass ein an der Kammer 78 angelegtes Vakuum über die Perforation 108 auf der Außenseite 77 des Aufnahmeabschnitts 76 der gummielastischen Membran 75 zum Halten einer zu bearbeitenden Brillenlinse 14 ansteht .

Genauer gesagt weist die Perforation 108 eine Mehrzahl von Öf fnungen 109 im Aufnahmeabschnitt 76 der gummielastischen Membran 75 auf , die um die Mittelachse 94 der gummielastischen Membran

75 gleichmäßig winkelbeabstandet voneinander auf wenigstens einem, im dargestellten Aus führungsbeispiel zwei Teilkreisen

110 , 111 verteilt sind, welche in den Fig . 5 und 6 mit gestrichelten Linien angedeutet sind . Beispielsweise kann die Perforation 108 so zwischen drei und achtzehn Öf fnungen 109 verteilt auf zwei Teilkreisen 110 , 111 aufweisen; konkret gezeigt sind in den Fig . 5 und 6 drei Öf fnungen 109 auf dem inneren Teilkreis 110 und sechs Öf fnungen 109 auf dem äußeren Teilkreis

111 . Die Öf fnungen 109 der Perforation 108 sind hierbei bevorzugt in einem Durchmesserbereich kleiner gleich 40 mm bezüglich der Mittelachse 94 im Aufnahmeabschnitt 76 der gummielastischen Membran 75 ausgebildet , so dass sie von einem Rohling für eine Brillenlinse 14 mit üblichen Abmaßen überdeckt werden können .

Wie des Weiteren die Vergrößerung gemäß Fig . 8 zeigt , sind die Öf fnungen 109 der Perforation 108 im dargestellten Aus führungsbeispiel im Wesentlichen rund, wobei sie einen Durchmesser d größer gleich 0 , 5 mm und kleiner gleich 2 mm aufweisen . Wie von den Erfindern durchgeführte Versuche gezeigt haben, können so mit einem an der Kammer 78 im Gehäuse 74 angelegten Unterdrück in einem Bereich zwischen - 60 und - 90 kPa am Aufnahmeabschnitt

76 der gummielastischen Membran 75 Haltekräfte erzeugt werden, die den in der Brillenlinsenfertigung üblichen Bearbeitungserfordernissen gut genügen .

In der Fig . 6 ist mit einer gepunkteten Linie noch angedeutet , dass und wo auf der Innenseite 81 des Aufnahmeabschnitts 76 der gummielastischen Membran 75 ein semipermeabler Membranabschnitt 112 angeordnet sein kann, der die Perforation 108 von innen abdeckt , dabei einen Luftaustausch über die Perforation 108 ermöglicht , einen Flüssigkeitsdurchtritt durch die Perforation 108 in die Kammer 78 hingegen verhindert . Sollte z . B . bei einer Bearbeitung im Generator 12 einmal eine Brillenlinse 14 von der Aufnahme 10 verloren gehen, so kann mittels des semipermeablen Membranabschnitts 112 verhindert werden, dass Kühlschmierstof f in die Kammer 78 angesaugt wird .

Die gummielastische Membran 75 weist gemäß insbesondere der Fig . 9 einen sich radial außen an dem Aufnahmeabschnitt 76 anschließenden Balgabschnitt 113 auf , der wiederum in einen verdickten Befestigungsabschnitt 114 der gummielastischen Membran 75 übergeht . Mit dem Befestigungsabschnitt 114 ist die gummielastische Membran 75 in einer zugeordneten Radialnut 115 der Basis 83 des Gehäuses 74 eingeknüpft , wobei eine am Außenumfang des Befestigungsabschnitts 114 angebrachte Spannschelle 116 den Befestigungsabschnitt 114 in einem formschlüssigen Eingri f f mit der Radialnut 115 des Gehäuses 74 hält .

Zur gummielastischen Membran 75 ist an dieser Stelle noch zu sagen, dass ihre elastischen Eigenschaften grundsätzlich so ausgewählt werden sollten, dass der Aufnahmeabschnitt 76 der gummielastischen Membran 75 zum einen die diskreten Punkte der Sti ftenden 80 der Sti fte 79 aus zugleichen vermag, so dass eine kontinuierliche Aufnahmefläche für die auf zunehmende Brillenlinse 14 entsteht , zum anderen aber nicht zu weich sein darf , um keine nennenswerte Bewegung der abgestützt gehaltenen Brillenlinse 14 auf der Aufnahme 10 zu ermöglichen . Wie die von den Erfindern durchgeführten Versuche gezeigt haben, eignen sich besonders die Werkstof fe NBR ( Ni tril e Butadi ene Rubber) oder EPDM ( Ethyl en-Propyl en-Di en; M-Gruppe) für die Ausbildung der gummielastischen Membran 75 , die vorzugsweise eine Härte nach SHORE A zwischen 45 und 90 besitzen sollte . Außerdem sollte die gummielastische Membran 75 im Aufnahmeabschnitt 76 eine Materialstärke größer gleich 1 , 0 und kleiner gleich 2 , 5 mm aufweisen .

Einzelheiten des der Kammer 78 im Gehäuse 74 zugeordneten Ventils 107 sind schließlich noch den Fig . 9 und 12 zu entnehmen . Das Ventil 107 ist wahlweise zu öf fnen oder zu verschließen, um im geöf fneten Zustand ein Vakuum an der Kammer 78 anzulegen oder im geschlossenen Zustand bei einer am Aufnahmeabschnitt 76 der gummielastischen Membran 75 über der Perforation 108 gehaltenen Brillenlinse 14 das Vakuum in der Kammer 78 auf recht zuerhalten .

Demgemäß werden das Ventilgehäuse und die Sitz flächen des Ventils 107 durch den Dichtflansch 85 des Gehäuses 74 der Aufnahme 10 gebildet . In einer zentralen Durchgangsbohrung 117 des

Dicht flanschs 85 ist ein mit einer Handhabe 118 versehener Ventilschieber 119 entlang der Mittelachse 94 bewegbar angeordnet und mittels einer Sicherungsscheibe 120 gegen ein Heraus ziehen gesichert . Der Ventilschieber 119 besitzt zwei sich entlang der Mittelachse 94 erstreckende Kanalabschnitte 121 , 122 , die durch eine Trennwand 123 voneinander getrennt sind . Der eine , in den Fig . 9 und 12 linke Kanalabschnitt 121 ist mit einer Unterdruckquelle verbunden ( in den Figuren nicht gezeigt ) , während der andere , in den Fig . 9 und 12 rechte Kanalabschnitt 122 mit der Kammer 78 im Gehäuse 74 kommuni ziert . Nahe der Trennwand 123 sind im Ventilschieber 119 Querbohrungen 124 , 125 ausgebildet , die j eweils einen der Kanalabschnitte 121 , 122 schneiden . Ferner ist die Durchgangsbohrung 117 des Dicht flanschs 85 in einem mittleren Bereich im Durchmesser vergrößert , so dass am Außenumfang des in der Durchgangsbohrung 117 auf genommenen Ventilschiebers 119 ein Ringraum 126 gebildet ist . Schließlich sind am Außenumfang des Ventilschieber 119 drei Dichtungen 127 ( O-Ringe ) mit einem axialen Abstand zueinander angeordnet .

Im geschlossenen Zustand des Ventils 107 , der in Fig . 9 gezeigt ist , trennt die in dieser Figur rechte Dichtung 127 die Kammer 78 von dem Ringraum 126 und dem Kanalabschnitt 121 im Ventilschieber 119 . Ein in der Kammer 78 vorhandenes Vakuum kann dann gehalten werden, wenn die Perforation 108 im Aufnahmeabschnitt 76 der gummielastischen Membran 75 durch eine an der Aufnahme 10 gehaltene Brillenlinse 14 verschlossen ist . In dem in Fig . 12 dargestellten, geöf fneten Zustand des Ventils 107 hingegen kommuni ziert der Kanalabschnitt 122 - und damit die Kammer 78 - über die Querbohrungen 125 , den Ringraum 126 und die Querbohrungen 124 , mithin an der Trennwand 123 des Ventilschiebers 119 vorbei , mit dem Kanalabschnitt 121 - und somit der Unterdruckquelle .

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass sich die Aufnahme 10 an die verschiedenen Oberf lächen-Topograf ien zu haltender Brillenlinsen 14 anpassen kann, wobei das eigentliche Halten mittels der Halteanordnung 72 in dem beschriebenen Beispiel über die Erzeugung eines Vakuums zwischen der Brillenlinse 14 und der Aufnahme 10 erfolgt . Zugleich ist eine voll flächige Unter- bzw . Abstützung der Brillenlinse 14 an deren Werkstückfläche 16 durch die aneinander liegenden Sti fte 79 der Abstützanordnung 73 gegeben, die wahlweise mittels des Klemmmechanismus 82 in einer einmal gefundenen Position festgesetzt werden können . Hierbei befindet sich über dem Relief aus Sti ften 79 die gummielastische Membran 75 , welche mit ihrem Aufnahmeabschnitt 76 der Anpassung der Sti fte 79 folgt , im Zentrum mit der Perforation 108 der Halteanordnung 72 zum Anlegen des Vakuums an die Brillenlinse 14 versehen ist und einen direkten Kontakt zwischen den Sti ften 79 und der Brillenlinse 14 verhin- dert . Infolge der Vakuumbeaufschlagung der dann allseits abgedichteten Kammer 78 im Gehäuse 74 der Aufnahme 10 liegt zum einen die gummielastische Membran 75 mit ihrem Aufnahmeabschnitt 76 fest auf den Sti ftenden 80 , zum anderen liegt das Vakuum durch die Perforation 108 der gummielastischen Membran 75 auch im Bereich zwischen dem Aufnahmeabschnitt 76 und der aufliegenden Werkstückfläche 16 der Brillenlinse 14 an . Somit sorgt der Umgebungsluftdruck für die Haltekraft der Brillenlinse 14 auf der Aufnahme 10 . Dass die Membran 75 hierbei aus einem Gummiwerkstof f besteht , ermöglicht zum einen eine gute Abdichtung des Zwischenraums zwischen der Brillenlinse 14 und der Membran 75 hin zur Umgebung und stellt zum anderen einen hohen Reibbeiwert bereit , so dass auch eine Verschiebung der Brillenlinse 14 auf der Membran 75 der Aufnahme 10 in den nachfolgenden Prozessen verhindert wird .

Im Prozess der Herstellung von Brillenlinsen 14 ist folgender Ablauf denkbar : a ) Form und Lage des Brillenlinsenrohlings werden mit bekannten Verfahren ermittelt ( Imagingstation 68 , Messstation 70 ) ; b ) eine Handlingeinheit ( 6-Achs-Knickarmroboter 62 ) positioniert den Brillenlinsenrohling entsprechend der vorhandenen Berechnungsvorschri ften auf der Aufnahme 10 an der Werkstückspindel 22 des Generators 12 , wobei die Positionierung in einer Weise erfolgt , dass alle belasteten Sti fte 79 um einen Mindestwert von beispielsweise 1 mm eingetaucht werden, wodurch sichergestellt wird, dass alle Sti fte 79 über den Aufnahmeabschnitt 76 Kontakt zur Werkstückfläche 16 der Brillenlinse 14 haben; c ) der Klemmmechanismus 82 der Sti fte 79 wird manuell oder automatisch betätigt ; d) das Ventil 107 wird manuell oder automatisch geöf fnet ; e ) Vakuum wird über das Ventil 107 in der Kammer 78 der Aufnahme 10 erzeugt ; f ) das Ventil 107 wird manuell oder automatisch geschlossen .

Im Ergebnis befindet sich die Brillenlinse 14 auf der Aufnahme

10 und wird dort voll flächig durch die Packung der Sti fte 79 der Abstützanordnung 73 unterstützt und über das Vakuum der Halteanordnung 72 gehalten . In der Folge können alle bekannten Bearbeitungsschritte der Linsenherstellung, bei der die Werkstückfläche 18 bearbeitet wird, wie z . B . im Generator 12 die Fräs- und Drehbearbeitung ( Generieren) , durchgeführt werden . Entsprechendes gilt beispielsweise für das Polieren oder Markieren auf hierfür geeignet ausgerüsteten Maschinen . Letztlich wird eine Prozesskette ohne die Notwendigkeit eines Blockstücks und den damit verbundenen Prozessschritten "Blocken" und "Abblocken" unterstützt , wie sie in der älteren deutschen Patentanmeldung DE 10 2021 004 831 . 8 derselben Anmelderin beschrieben ist .

Das zweite Aus führungsbeispiel der Aufnahme 10 soll nachfolgend anhand der Fig . 14 bis 16 nur insoweit kurz beschrieben werden, als es sich von dem oben beschriebenen ersten Aus führungsbeispiel wesentlich unterscheidet , wobei gleiche oder entsprechende Teile oder Baugruppen mit denselben Bezugs zeichen gekennzeichnet sind .

Zum einen ist bei dem zweiten Aus führungsbeispiel gemäß Fig . 14 die gummielastische Membran 75 radial außerhalb der am Aufnahmeabschnitt 76 anliegenden Sti fte 79 der Abstützanordnung 73 mittels wenigstens eines elastisch verformbaren Formteils , im gezeigten Beispiel eines Formrings 128 aus einem Schaumstof fmaterial gestützt . Da die Sti fte 79 - wie in Fig . 13 gezeigt - auch bei diesem Aus führungsbeispiel in einer sechseckigen Packung angeordnet sind und die abdeckende gummielastische Membran 75 kreis förmig ist , gibt es einen unregelmäßigen Zwischenraum zwischen den Sti ften 79 und der gummielastischen Membran 75 . Dieser Zwischenraum ist hier mit dem formmäßig angepassten Formring 128 als Schaumstof f einlage gefüllt , um eine ungewollte Verformung der gummielastischen Membran 75 insbesondere im Bereich des Balgabschnitts 113 beim Anlegen von Vakuum an der Kammer 78 zu verhindern . Zum anderen ist bei dem zweiten Aus führungsbeispiel die Federvorspannung der Sti fte 79 anders gelöst als bei dem ersten Ausführungsbeispiel . Gemäß Fig . 14 können die Sti fte 79 der Abstützanordnung 73 nämlich mit Hil fe eines Luftfederelements 129 in Richtung des Aufnahmeabschnitts 76 der gummielastischen Membran 75 federvorgespannt werden . Dieses Luftfederelement 129 besteht ebenfalls aus einem gummielastischen Werkstof f und ist in Fig . 16 separat dargestellt . Bei diesem Aus führungsbeispiel fehlt der Stütz flansch 84 im Gehäuse 74 , wie ein Vergleich der Fig . 9 und 14 zeigt . Dafür ist das Luftfederelement 129 mit seinem Befestigungs flansch 130 vermittels eines Spannrings 131 im Gehäuse 74 befestigt , der bei den Bezugs zeichen 132 mit dem Dichtflansch 85 des Gehäuses 74 dicht verschraubt ist . Das Luftfederelement 129 kann über das vorbeschriebene Ventil 107 mit Druckluft von vorbestimmter Höhe beaufschlagt werden, um die Federkraft den j eweiligen Andrückerfordernissen entsprechend einzustellen .

Eine solche "pneumatische Feder" 129 , die ebenfalls aus einer gummielastischen Membran besteht , welche sich unter bzw . hinter den Sti ften 79 befindet und die mit einem beliebigen Druck durch die Zuführung von Luft gefüllt werden kann, hat insbesondere den Vorteil , dass der Gegendruck, der auf die Sti fte 79 und damit auf die auf zunehmende Werkstückfläche 16 der Brillenlinse 14 ausgeübt wird, einstellbar und unabhängig von der Eintauchtiefe der Sti fte 79 ist , anders als bei mechanischen Federn mit einer linearen Federkennlinie . So werden Bereiche der auf zunehmenden Brillenlinse 14 , die tiefer in die Aufnahme 10 gedrückt werden, mit der gleichen Kraft beaufschlagt , wie Bereiche , die nur sehr flach eindringen .

In den Fig . 14 und 15 ist schließlich noch zu sehen, dass das Luftfederelement 129 an zentraler Stelle ein Flatterventil 133 aufweist , welches bei einer Druckbeaufschlagung des Luftfeder- elements 129 zur Anlage der Sti fte 79 der Abstützanordnung 73 am Aufnahmeabschnitt 76 der gummielastischen Membran 75 schließt und das bei einer Vakuumbeaufschlagung des Luftfederelements 129 öf fnet , um das Vakuum an der durch die gummielastische Membran 75 begrenzten Kammer 78 anzulegen . Hierfür weist das Flatterventil 133 in an sich bekannter Weise eine elastisch angelenkte Ventilklappe 134 auf , die mit einer Öf fnung 135 in einer festen Ventilsitzplatte 136 zusammenwirkt , wie in Fig . 15 gezeigt .

Eine Aufnahme zur Bearbeitung von optischen Werkstücken mit j eweils zwei Werkstückflächen und einem Werkstückrand dazwischen umfasst eine Halteanordnung sowie eine Abstützanordnung für das Werkstück . Eine an einem Gehäuse montierte , gummielastische Membran hat dabei einen Aufnahmeabschnitt , auf dessen Außenseite das Werkstück mit einer Werkstückfläche flächig auflegbar ist . Die Membran begrenzt zusammen mit dem Gehäuse eine Kammer, in der eine Viel zahl von separat längsverschiebbaren Sti ften der Abstützanordnung auf genommen ist . Letztere sind j eweils mit einem Sti ftende an einer Innenseite des Aufnahmeabschnitts der Membran zur Anlage bringbar und wahlweise gegen eine Längsver- schiebung bezüglich des Gehäuses durch einen Klemmmechanismus od . dgl . relativ zueinander festlegbar, um den Aufnahmeabschnitt nach Maßgabe einer Geometrie des mittels der Halteanordnung gehaltenen Werkstücks fest abzustützen . Die Halteanordnung für das Werkstück ist in oder an dem Aufnahmeabschnitt der Membran vorgesehen ist und vermag das Werkstück zu halten, ohne am Werkstückrand anzugrei fen . BEZUGSZEICHENLISTE

10 Aufnahme

12 Generator ( kombinierte CNC-Fräs-Drehmaschine )

14 Brillenlinse / Werkstück

16 Werkstückfläche

18 Werkstückfläche

20 Werkstückrand

22 Werkstückspindel

24 Dreh-Bearbeitungseinheit

26 Dreh-Bearbeitungseinheit

28 Fast-Tool-Servo

30 Fast-Tool-Servo

32 Drehmeißel

34 Drehmeißel

36 Fräs-Bearbeitungseinheit

38 Werkzeugspindel

40 Fräswerkzeug

42 Verstellmechanismus

44 Ausnehmung

46 Oberseite

48 Maschinengestell

50 Arbeitsraum

52 Messstation

54 Frässpindel

56 Fingerf räser

58 Förderband

60 Arbeitskasten

62 6 -Achs -Knickarmrobot er

63 Flansch fläche

64 Werkstück-Aufnahmekopf

66 We r kstück- Wende einrichtung

68 Imagingstation

70 Messstation

72 Halteanordnung 73 Abstützanordnung

74 Gehäuse

75 gummielastische Membran

76 Aufnahmeabschnitt

77 Außenseite

78 Kammer

79 Sti ft

80 Sti ftende

81 Innenseite

82 Klemmmechanismus

83 Basis

84 Stütz flansch

85 Dichtflansch

86 Absatz

87 Dichtring

88 Befestigungsabschnitt

89 Dichtring

90 Endabschnitt

91 Begrenzungsplatte

92 Begrenzungsplatte

93 Sti ftende

94 Mittelachse

95 Zylindersti ft

96 Führungs ab schnitt

97 hexagonale Öf fnung

98 Klemmbereich

99 Kraftübertragungselement

100 Stellschraube

101 Aussparung

102 Klemmplatte

103 Flachdichtung

104 Schraubpunkt

105 Gewindebohrung

106 Schraubendruckfeder

107 Ventil 108 Perforation

109 Öf fnung

110 innerer Teilkreis

111 äußerer Teilkreis

112 semipermeabler Membranabschnitt

113 Balgabschnitt

114 Befestigungsabschnitt

115 Radialnut

116 Spannschelle

117 Durchgangsbohrung

118 Handhabe

119 Ventil Schieber

120 Siche rungs scheibe

121 Kana lab schnitt

122 Kana lab schnitt

123 Trennwand

124 Querbohrung

125 Querbohrung

126 Ringraum

127 Dichtung

128 Formring

129 Luft feder element

130 Bef es tigungs flansch

131 Spannring

132 Verschraubung bzw . Öf fnung hierfür

133 Flatterventil

134 Ventilklappe

135 Öf fnung

136 Ventilsitzplatte d Durchmesser der Öf fnungen der Perforation

A Schwenkachse ( winkel läge ge re gel t )

B Werkstück- Drehachse ( winkel läge ge re gel t )

C Werkzeug-Drehachse ( dreh zahl gesteuert ) D Werkzeug-Drehachse (drehzahlgesteuert)

Fl Linearachse 1. Fast-Tool-Servo (lagegeregelt)

F2 Linearachse 2. Fast-Tool-Servo (lagegeregelt)

Y Linearachse Werkstück (lagegeregelt)