專利名稱：自動鑄模水合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從成型接觸鏡片的模具中水合和脫離接觸鏡片的方法。
軟接觸鏡片可由許多方法來生產(chǎn)，這些方法包括靜態(tài)鑄塑成型、旋轉(zhuǎn)鑄造，以及它們的結(jié)合。在鑄塑成型工藝中通常使用雙件模，但是旋轉(zhuǎn)鑄造包括使用單個模具。在所有這些情況下，其中鏡片都在模具中鑄造，重要的是回收鏡片而不將其損壞。
作為一個例子，美國專利5,271,875揭示了一種在模具組件中鑄塑成型鏡片的方法，該模具組件包括前模部分和后模部分。該方法包括用單體混合物填充前模，將前后模組裝，使其夾緊在一起，固化單體以形成鏡片，分解模具，回收鏡片，和水合鏡片形成水凝膠鏡片。該專利還揭示確保鏡片可選擇地保留在一個模具上是有利的。
美國專利5,271,875舉例說明兩種回收鏡片的普通方法。在這兩種方法中，移開前模和后模之一，使鏡片保留在另一模具中。首先，在“干燥脫?！惫ば蛑?，通過機械夾具施加的力將鏡片從保留其的模具中脫離。然后，在“濕法脫?！惫ば蛑校瑢㈢R片水合以易于將其從保留其的模具中取出。尤其是當鏡片吸收水時，固化的鏡片材料充分膨脹以便從該模具中脫離。
美國專利5264161也揭示了一種“濕法脫?！被厥甄R片的方法。在該方法中，將接觸鏡片和保留該鏡片的模具(鏡片保留在前模或后模中均是優(yōu)選的)放到水浴中，由此將鏡片水合并從模具中脫離。美國專利5,264,161進一步教導(dǎo)了在此水浴中加入表面活性劑以易于使鏡片脫模的優(yōu)點。
干燥脫模方法的缺點是如果不保持機械脫模夾具合適的調(diào)整和操作，就會存在損壞鏡片的極大可能性。濕法脫模的缺點是不能從模具表面充分脫離鏡片，因而需要人工操作或當試圖從模具取出鏡片時造成鏡片損壞。
在鑄塑成型鏡片時，除了固化的鏡片，通常還存在過量的已固化鏡片材料。這導(dǎo)致過量的液體單體混合物從模腔排出溢流。然后此過量單體與鏡片一起固化。常常是此過量的已固化鏡片材料在已固化鏡片周圍形成圓環(huán)形式。重要的是要將此過量的已固化鏡片材料與鏡片干凈地分離。在濕法脫模工序中使用水浴，例如美國專利5,264,161中，在那里過量鏡片材料與鏡片一起水合，這就需要保證該過量已固化鏡片材料不粘附到水合鏡片上。這是一個值得注意的問題，因為鏡片和過量鏡片材料在水合時趨于相互粘接在一起。
本發(fā)明提供一種改進的水合和把接觸鏡片從保持它的模具中脫模的工藝，從而極少出現(xiàn)損壞鏡片并保證鏡片與過量已固化鏡片材料分離回收。
本發(fā)明涉及一種在模具中鑄塑時自動水合接觸鏡片的方法。本發(fā)明涉及一種改進的從鑄塑模具中脫模接觸鏡片的方法。本發(fā)明進一步減小或消除過量的已固化鏡片材料的影響，其中這些材料在鏡片水合和從模具中脫模時附著在鏡片上。


圖1是圖2的前模和后模組裝的截面圖。
圖2是適于本發(fā)明的模具組件和接觸鏡片的分解圖。
圖3是解釋本發(fā)明鏡片水合方法的流程圖。
圖4是對各個鏡片的溶液配送工位的局部截面圖。
圖5是各個鏡片在加熱工位的局部截面圖。
圖6是水合鏡片在加熱工位的局部截面圖。
圖7是水合鏡片從后模取出時的局部截面圖。
圖8是放在檢驗托盤中的鏡片局部截面圖。
圖1和圖2圖解表示鑄塑成型接觸鏡片的模具組件。該組件包括前模部分20和后模部分21，前模部分包括形成鏡片11前表面13的表面25，后模部分包括形成鏡片11后表面15的表面28。前模20包括圓柱形基座20、錐形頭部24、環(huán)狀物50、凸緣52和前模腔限定表面25。前模反向表面56一般仿照圓柱基座22的形狀，反面19一般仿照前模模腔限定的表面。后模21包括圓柱形外殼26、上平面27和后模腔限定表面的反面29。對于圖解的實施例，前模20的圓柱形外殼部分22容納在后模21的圓柱形外殼26中。然而應(yīng)該理解，本發(fā)明還可應(yīng)用于其它模具組件和模具構(gòu)型?？蓱?yīng)用于鑄塑方法的其它例子包括靜態(tài)鑄塑成型和旋轉(zhuǎn)鑄造或其它單模方法。
模具零件可由用于鑄塑水合接觸鏡片的任何常規(guī)材料制造，包括塑料材料例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚氯乙烯。
圖1圖解與前模部分20組裝的后模21，隨后引入用于形成鏡片11的形成鏡片單體混合物。尤其是，將形成鏡片混合物引入前模20上表面25，后模21對應(yīng)于前模而組裝，該模具部件完全聚集在一起，呈現(xiàn)圖2所示構(gòu)型。如圖2所示，當模具部件聚集在一起時，過量的單體混合物61被容納并保留在貯槽59中，該貯槽設(shè)置在表面25、28之間形成的模腔圓周。鏡片形成單體混合物在模腔57內(nèi)固化形成鏡片11之后，從前模移開留有鏡片11和貯槽59中已固化過量鏡片材料的后模(圖解實施例圖解的用于鑄塑成型鏡片的雙件模具組件，在應(yīng)用旋轉(zhuǎn)鑄塑成型鏡片的情況下，單個前模部分用于保存形成鏡片混合物)。
圖3顯示本發(fā)明鏡片水合方法的流程圖。
在步驟S1中，分解后模和前模表面。由于固化鏡片對前模21有很大親合力，因此固化鏡片11以及過量鏡片材料61保留在前模上。
如前面所述，可用其它方法形成鏡片，例如單模方法，其中鏡片保留在模具中。在步驟S2中，先將帶有鏡片的前模放到自動傳送帶上，移動前模使其經(jīng)過一系列工位。在第一工位上，對鏡片充入水合溶液。在步驟S3中，即下一工位，將鏡片暴露于加熱源。在此期間傳送帶緩慢的變位置，并將鏡片與加熱源保持一定距離。步驟S4和S5出現(xiàn)在第3工位。然后將鏡片傳送到步驟S6的檢驗托盤，它位于第4工位。
以下通過圖4-8進一步詳細討論由圖3所述方法。
圖4圖解S2，顯示本發(fā)明溶液分布工位的詳細截面，圖中鏡片11與過量的鏡片材料一起被保留在前模20上。對于該圖解實施例，前模20支撐在自動傳送帶30上并通過將模具放在模具夾具銷32上而被正向驅(qū)動。銷32在附著于傳送帶30的節(jié)31上卡緊。銷32稍小于模具內(nèi)徑并具有凹形上表面34。這使得模具松馳地裝配在銷上并且在接觸底模表面19時有輕微的搖擺位移。另一方面，銷32可制成上表面含有尖狀物的形狀。顯然，傳送模具/鏡片組件的其它機械結(jié)構(gòu)也在本發(fā)明范圍內(nèi)。
在傳送帶30上的第一工位，將預(yù)定量的水合流體5通過注射唧筒35分配到接觸鏡片的凹形表面上。理想的狀況是，由第一工位的唧筒35分配的水合流體的量使溶液彎液面僅僅超過前模的凸緣52，即過量的流體不溢流到貯槽59。然而少量的流體要溢流到貯槽59內(nèi)，要避免足量流體溢流到貯槽59內(nèi)，使得過量鏡片材料61的環(huán)形物隨鏡片11全部水合。另一方面，水合流體應(yīng)完全覆蓋鏡片11，包括其邊緣，因而使鏡片邊緣完全水合，避免可能發(fā)生殘余的鏡片邊緣粘接到模具表面25上。因此，將幾滴水合流體分散到保留在模具20中的未水合鏡片的中心，以形成正好覆蓋鏡片邊緣的彎液面，但是優(yōu)選不侵入貯槽區(qū)域。水合流體可以是常規(guī)使用的用于水合軟的水凝膠接觸鏡片的流體，包括水或含鹽溶液，還可含有表面活性劑，例如Tween-80表面活性劑。
S3由圖5開始，圖6結(jié)束。帶有鏡片11的前模沿著傳送帶30傳送到如圖5所示的下游第二工位。在此工位，將水合鏡片暴露于加熱源36。可以使用任何適宜的加熱系統(tǒng)，例如微波加熱源，然而，優(yōu)選的加熱源是紅外線板。作為舉例，在形成polymacon(一種主要由2-甲基丙烯酸羥乙酯形成的交聯(lián)共聚物)鏡片的情況下，將鏡片暴露于紅外線光源大約7-25分鐘；該紅外線燈設(shè)置在前模上表面大約3英寸的位置。由此燈發(fā)出的熱使水合流體的溫度上升到適于水合鏡片的溫度。加熱源的主要目的是促進鏡片的水合。盡管鏡片浸入水合流體在室溫就可最后水合，然而實施加熱鏡片和水合流體可促進鏡片的水合。適于所用水合流體水合polymacon鏡片的溫度是145±20°F。因此，選擇其加熱源和位置致使在鏡片11和模具20到達傳送帶30上的下一工位之前完成鏡片的水合。另一方面，如果水合流體溫度太高或者如果鏡片暴露于加熱時間太長，就會出現(xiàn)蒸發(fā)而留下未水合的鏡片。
如果過量的鏡片材料61已被部分水合，則在加熱過程中就會將該材料弄干并可粘接到模具上。
然后將帶有鏡片11的前模20隨著傳送帶30轉(zhuǎn)移到加熱工位下游的第3工位，如圖6所示。在鏡片和模具到達此工位時，鏡片已被水合并從前模分離。在此位置，鏡片11的邊緣已從前模表面25漸漸脫出。另外該水合鏡片的尺寸已增大了，不再適應(yīng)于模腔了。過量已固化鏡片材料61的環(huán)保留在貯槽59中，優(yōu)選的是未被水合并粘接到模具20上。
在S4工位，凸緣50在固定模板63和噴嘴元件71之下轉(zhuǎn)移，如圖7所示。噴嘴元件71包括本體部分72和頭部部分73。在優(yōu)選的實施方案中，噴嘴71的頭部部分有一被切掉部分。在頭部端點形成的表面74有一局部球形表面。這有助于從前模除去鏡片。連接到中心通道82的真空源81穿過本體部分延伸并與噴嘴頭部通道82連接。噴嘴頭部通道83在噴嘴頭部表面74形成開口75。表面74一般是球形的，以適應(yīng)鏡片11的后表面15和限定表面25的前模腔。在開口75中放置篩網(wǎng)84。
因此，噴嘴71向前模降低直至接觸到水合鏡片11的表面15。當降低噴嘴71時，通過通道81施加真空。真空源穿過中心通道82和噴嘴頭部通道83向下拉。當噴嘴頭部73接觸水合溶液5時，該溶液朝著真空吸到噴嘴通道中。然后噴嘴頭部表面74接觸鏡片表面15。噴嘴頭部表面自身與模腔表面25的曲率定位，這可使模具20在銷32上輕微振動。這可使噴嘴頭部在鏡片表面15對中。當真空從噴嘴頭部73開始吸鏡片11時，模具20的振動位移進一步加大摩擦力幫助鏡片11移出。
放在噴嘴頭部開口75中的篩網(wǎng)84僅允許水合流體穿過通道83排出，而留下鏡片附著到篩網(wǎng)84上。篩網(wǎng)84防止水合鏡片因疏忽而被抽入真空源81中。噴嘴元件71和篩網(wǎng)84優(yōu)選由在撿拾和放置操作過程中不損害鏡片的材料制造。
然后提升噴嘴元件71，同時通過通道82和83來保持真空，以從模具中提起鏡片，如圖7所示。優(yōu)選的是，較慢地提升噴嘴71以使鏡片從模具上剝離，模具的重量促使此分離。要注意在某些情況下，鏡片可能不會完全從模具脫離，即，模具的重量不易使鏡片完全從模具中分離，于是當提升噴嘴組件時模具與鏡片一起提起。在這種情況下，模具與固定模板63接觸，該模板使模具與鏡片分離并使模具降回到銷32或由傳送帶排出。
然后攜帶鏡片11的噴嘴與傳送帶并排移動到某一工位，如圖8(S6)所示。在此工位，鏡片從噴嘴組件分離落入鏡片載體91。為了圖解該實施例，載體91是一托盤，包括用于盛放和運送鏡片以便進一步加工的槽93。然而，該載體還可以根據(jù)所希望的制造工序有其它構(gòu)型，例如，在此步驟噴嘴71可直接放置鏡片使其與鏡片泡形罩包裝接觸。在任何情況下，鏡片放置在上述槽93之后，轉(zhuǎn)換閥(未示)改變中心通道82和噴嘴71頭部通道83中的真空至低的正大氣壓。為了圖解實施例，載體91的槽93含有流體，例如水或水溶液。
噴嘴組件傳送鏡片至載體91的同時，模具20，此時沒有鏡片但仍然含有過量鏡片材料61的環(huán)，沿著傳送帶30進一步轉(zhuǎn)換位置直至到達排出工位(未示)。在此工位，排出帶有環(huán)形材料61的模具；排出保留在模具內(nèi)的所有水合流體，或如果希望的話，通過過濾器將其回收和循環(huán)再利用。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有不同能量修正量范圍的鏡片可用所述的裝置和方法水合。該鏡片從模具穩(wěn)定地取出而不受損害，過量鏡片材料的環(huán)形可穩(wěn)定地保留附著在模具內(nèi)。
通過以上所述已經(jīng)可以容易地理解本發(fā)明。然而，很顯然在不背離本發(fā)明特性和范圍的情況下可以對上述實施方案進行改進。例如，可提供在單個模具工藝，即旋轉(zhuǎn)鑄造、車削以及旋轉(zhuǎn)鑄造和車削的組合中未水合的鏡片。因此，本發(fā)明也適用于在干凝膠狀態(tài)制造接觸鏡片并包括水合和從模具分離鏡片的其它工藝。另外，本發(fā)明也適用于其它鑄造工藝，該工藝的模具具有不同于圖解實施例中所述模具的形狀。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)不限于以上的專門敘述而應(yīng)判斷為附屬的權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1．一種水合保留在模腔內(nèi)被鑄塑的固化鏡片的方法，所說的模具含有相鄰所說模胺的已固化的過量鏡片材料貯槽，該方法包括當鏡片保留在模具上時水臺該鏡片，同時避免保留在模具上的已固化過量鏡片材料完全水合；并且從模具取出水合的鏡片而把過量的鏡片材料留在模具中。
2．權(quán)利要求1的方法，其中將液體分散到鏡片上，同時鏡片保留在模具上。
3．權(quán)利要求2的方法，其中對保留在模具內(nèi)的鏡片分散液體之后，將鏡片和液體暴露于加熱源。
4．權(quán)利要求3的方法，其中液體是沿著傳送帶第一工位保留在模具內(nèi)鏡片上分散的液體，鏡片和模具沿著傳送帶轉(zhuǎn)換位置至第二工位以便暴露于加熱源。
5．權(quán)利要求3的方法，其中所說的加熱源包括紅外線光源。
6．權(quán)利要求2的方法，其中所說的液體選自水或水溶液。
7．權(quán)利要求1的方法，其中從帶有噴嘴組件的模具取出水合鏡片，該組件包括接觸水合鏡片的頭部，和穿過裝配組件本體延伸的通道，所說的中心通道連接到真空源。
8．權(quán)利要求6的方法，其中噴嘴組件放置在鏡片載體貯槽中的鏡片上。
9．權(quán)利要求7的方法，其中噴嘴組件的通道也附著到壓縮空氣源，所說的噴嘴組件包括釋放真空源和觸發(fā)壓縮空氣源的閥以便放置鏡片。
10．一種鏡片成型方法，包括在模腔內(nèi)固化可聚合鏡片材料形成鏡片，該模腔是在具有第一鏡片成型表面的第一模具和具有相對的鏡片成型表面的第二模具之間形成的，其中過量的可聚合鏡片材料在相鄰模腔邊緣的空間被接收和固化。除去第二模具部分致使固化的鏡片和固化的過量鏡片材料保留在第一模具上。將液體放到固化的鏡片上并水合該鏡片；和從第一模具取出鏡片，而且固化的過量鏡片材料不完全水合并保留在第二模具上。
11．權(quán)利要求10的方法，其中在從第一模具取出鏡片之前使包括分散液體的鏡片經(jīng)受加熱源。
12．水合保留在模腔中的固化鏡片的方法，所說的模具含有相鄰于所說模胺的固化的過量鏡片材料貯槽，包括將液體分散到鏡片上，同時鏡片保留在模具內(nèi)，將鏡片和液體暴露于加熱源，由此水含鏡片，再將鏡片從模具脫離，從所說的帶有保留在模具內(nèi)的過量鏡片材料的模具除去水合鏡片。
13．權(quán)利要求12的方法，其中固化的過量鏡片材料不完全被水合。
14．權(quán)利要求12的方法，其中所說的加熱源包括紅外線光源。
全文摘要
一種生產(chǎn)固化的接觸鏡片(11)的方法,其中將接觸鏡片水合,同時將其保留在鑄塑該鏡片的模腔內(nèi)。將鏡片從模具脫離而固化的過量鏡片材料(61)保留在模具內(nèi)。
文檔編號G02C7/04GK1314841SQ99810155
公開日2001年9月26日 申請日期1999年8月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月27日
發(fā)明者R·J·弗呂, J·安格, O·澤特爾, J·布利特, T·登勒 申請人:博士倫有限公司