专利名称：向模具中定量供给镜片成型材料的方法
技术领域：
本发明涉及一种向模具中定量供给镜片成型材料的方法及其装置。
背景技术：
在制造眼镜镜片、特别是硬性和软性隐形眼镜的技术领域中，已经很好地制定了使用可重复使用的模具来进行自动化生产的方法。在隐形眼镜的大规模生产中，特别是在所谓的一次性隐形眼镜的大规模生产中，大量的隐形眼镜必须在相当短的生产周期内制造。在大规模生产的一种有利的方法中，镜片形成材料，例如聚合物或者预聚物溶液、诸如包含水的聚合物或者预聚物溶液，被供给至阴模半模中，该铸模通过相对应的阳模半模来闭合，并且之后利用紫外线(UV)来聚合和/或交联该镜片成型材料。两个半模分别在用于 隐形眼镜的生产所需要的区域之外的区域遮挡该紫外线。所述隐形眼镜的大规模生产可以在闭合的循环工艺中实施，并且例如在W098/42497中有所描述。合适的聚合物由合适的预聚物的光化学聚合形成，其包括基于聚乙烯醇(PVA)或者硅树脂水凝胶(SiHy)的聚合物以及基于聚乙二醇(PEG)的聚合物。已知镜片成型材料包括溶剂，例如硅树脂水凝胶(SiHy)，该溶剂可以包含醇、例如丙醇或者异丙醇或者其它的溶剂。然而，溶剂、例如丙醇为典型地挥发性的。因此，如果包含溶剂的镜片成型材料被定量供给至处于开启状态的模具的阴模半模中，那么至少一部分溶剂就会在模具再次闭合之前挥发。由于溶剂量的减少，该镜片成型材料的性能会发生改变，在该镜片成型材料聚合和/或交联之后，其可能会导致条纹或者其它的缺陷或者在成型的镜片上或者内部的不期望的性能变化。这些缺陷、例如条纹，如果存在于镜片的视区，那么其是无法忍受的，以致于该镜片在检查之后必须被抛弃。此外，具有降低的溶剂含量的镜片成型材料的残留物可能会沉积在定量供给单元的末端并以不良的方式影响下一次定量供给过程的精确性。而且，挥发性溶剂通常是非常容易燃烧的和/或爆炸的，因而如果使用这些材料那么就必需采取特殊措施。本发明的一个目的在于避免可挥发性溶剂的蒸发或者至少使可挥发性溶剂(例如丙醇)从镜片成型材料中的蒸发保持在低水平。一种将镜片成型材料定量供给至模具内的方法将被提出，其允许获得没有条纹的眼镜镜片、特别是隐形眼镜。此外，精确计量供给至模具内的镜片成型材料将成为可能。
发明内容
这些目的以及其它目的是通过一种将镜片成型材料定量供给至模具内的方法来实现，该方法包括在独立权利要求的方法中所描述的步骤。根据本发明方法的其它改进形式和优选的实施方式为从属权利要求方法的主旨。本发明提供一种将镜片成型材料定量供给至模具内的方法，其包括定量供给计量用量的包括挥发性溶剂的镜片成型材料至模腔中，该模腔由模具的阳模半模和阴模半模闭合形成。在由阳模和阴模半模闭合形成的模腔中，接下来使该镜片成型材料聚合和/或交联以形成眼镜镜片、特别是隐形眼镜。实施将该镜片成型材料定量供给至模腔的同时，阳模和阴模半模相互之间基本上气密地连接。通过使半模相互之间为基本上气密连接的方式，该挥发性溶剂就不会像在半模处于开启状态时那样蒸发。因此，该溶剂保留在镜片成型材料中以使得其性能保持不变，并且可以避免在镜片成型材料的聚合和/或交联过程中形成缺陷、例如条纹。此外，不需要执行特殊的措施来防止挥发性溶剂的燃烧或者爆炸。为了实施本发明的方法，必须确保半模相互之间处于近乎气密的连接。出于这一原因，根据本发明方法的一种变形形式，半模保持在闭合的或者近乎闭合的位置。这允许了有利的将在下文进行探讨的工艺变形。在根据本发明方法的一种实施方式中，通过定量供给通道将该镜片成型材料定量供给至模腔内，该定量供给通道与模腔连接并可以从模具的外部接近。如果该定量供给通道径向地提供在阳模和阴模半模的分离面附近并且延伸穿过保持阳模和阴模半模的导向轴套，那么其将是有利的。该导向轴套缓和了两个半模的受控相对运动。同时其实现了在两个半模之间基本上气密地密封的功能。该定量供给通道径向地延伸并且没有干涉阴模和阳模半模的成型表面；相反地，其在模腔的外围部分开口。在紫外线聚合和/或交联的过程 中，所述外围部分被遮挡。因此，该定量供给通道并没有影响所形成的镜片的边缘并且定量供给通道内的镜片成型材料仍保持为可流动的，这易于模具的清洁。在根据本发明方法的一种实施方式中，该定量供给是用定量供给针来实现的，其连接至定量供给通道并由定量供给通道密封地接收以用于定量供给操作。该定量供给针的末端适应于定量供给通道的形状。因此，简单地通过将定量供给针插入至该定量供给通道内来实现密封。对于定量供给操作来说，如果在镜片成型材料的定量供给过程中包含在模腔中的空气被排出，那么将是有利的。出于这一目的，可以提供至少一个排气口，其延伸穿过导向轴套并连接至该模腔。通过利用大于环境条件的压力将该镜片成型材料定量供给至该模腔内，定量供给所需要的时间就可以减少并优化。根据所使用的镜片成型材料以及定量供给通道的宽度，适于使用大于环境压力约O. Ibar至约5bar的定量供给压力。在根据本发明方法的一种实施方式中，该镜片成型材料被定量供给至模腔内，其中阳模和阴模半模保持在接近闭合的位置。该阳模和阴模半模之后在镜片成型材料的聚合和/或交联过程中完全地闭合。半模的闭合可以通过驱动器的使用而主动地完成，和/或由于在皱缩的过程中镜片成型材料施加在半模上的吸引力而被动地完成。通过完全地闭合半模，可能会在该材料的聚合和/或交联过程中发生的镜片成型材料的皱缩就可以被补偿。在根据本发明方法的另一种实施方式中，该镜片成型材料被定量供给至模腔内，其中阳模和阴模半模保持在完全闭合的位置。在该镜片成型材料的聚合和/或交联的过程中，额外的镜片成型材料可以通过定量供给通道供给至该模腔内从而补偿材料的皱缩。该额外的材料可以主动地注射，或者其可以由于在皱缩过程中建立的真空而被自动地吸进模腔内。在阳模和阴模半模保持在闭合或者接近闭合位置时定量供给至模腔内的方法实际上可以应用于所有的镜片成型材料。然而，对于包括挥发性溶剂的镜片成型材料来说是特别有利的。据此，在本发明的一种实施方式中，使用包括丙醇作为溶剂的硅树脂水凝胶(SiHy)材料作为镜片成型材料。一种用于实施根据本发明方法的装置，其通过将镜片成型材料定量供给至模腔内从而形成眼镜镜片、特别是隐形眼镜，该模腔由阳模半模和与之相应的阴模半模的成型表面封闭形成。这些模具半模可滑动地容纳在用于在相应的阳模和阴模半模间形成接近气密密封的导向轴套中。该装置包括定量供给通道，其从模腔基本上径向地延伸并穿过导向轴套。该定量供给通道适应于密封地接收定量供给针的末端。该装置具有简单的构造。阴模和阳模半模不需要修改。仅需提供导向轴套以及径向延伸的连接至模腔的定量供给通道。对于快速地定量供给和模具排气来说，如果导向轴套具有至少一个连接至(例如连通至)模腔的排气口，那么其是有利的。在该装置的一种实施方式中，导向轴套内的至少一个排气口可以包括数个排气狭槽，排气狭槽围绕导向轴套的圆周分布并与模腔连接。
本发明的这些特征和其它的特征以及优点将根据下文通过没有按比例绘制的、示意性的附图所作出的对于示例性的实施方式的说明而变得明显，其中图I为模具的轴向局部剖面图，该模具的阳模和阴模半模在镜片成型材料被注射进该模腔内的时候处于接近闭合状态的位置；图2为模具的轴向局部剖面图，该模具的阳模和阴模半模处于完全闭合状态的位置；以及图3为图2模具的轴向局部剖面图，该模腔完全填充有镜片成型材料。
具体实施例方式下文对于本发明的示例性实施方式的说明仅用于解释说明的目的，其不意图用于对本发明的保护范围进行限制。本发明利用附图标记举例说明眼镜镜片、特别是隐形眼镜在所谓的全模法中的制造。在这一已知的自动生产方法中，大量的隐形眼镜利用可重复使用的模具在闭合的循环工艺中制造。对于这许多的可重复使用的模具，其中的每一个均包括相应的阳模和阴模半模，这些模具通常在加工底板中以并行的构型设置，该加工底板连续地输送通过生产线的各加工站点。该加工站点包括定量供给站点以及聚合站点，在定量供给站点中镜片成型材料、通常是预聚物或者聚合物溶液被定量供给至模具内，镜片成型材料在在聚合站点中聚合和/或交联。之后将隐形眼镜从模具中移除并输送通过提取、清洗和冲洗站点，水合站点，镜片检测站点，包装站点，以及分拣和储存站点。本发明涉及将镜片成型材料定量供给至模具内，在模具中形成眼镜镜片、特别是隐形眼镜。合适的聚合物通过合适的预聚物的光化学聚合形成，合适的聚合物例如包括基于聚乙烯醇(PVA)或者硅树脂水凝胶(SiHy)的聚合物以及基于聚乙二醇(PEG)的聚合物。图I示出一种典型模具的轴向局部剖面图，该模具总体上以附图标记I表示。模具I包括具有第一成型表面5的阴模半模2和具有第二成型表面6的阳模半模3。在模具I的闭合状态中，第一和第二成型表面5、6界定(封闭)模腔4,模腔4对应于将要被制造的眼镜镜片的形状。该阴模和阳模半模2、3保持为其外周在导向轴套7内可滑动地配合，该导向轴套允许该阴模和阳模半模2、3在轴向上的相对运动。在图I中，所示出的阴模和阳模半模2、3处于接近闭合的位置。由此，第一环形台肩51包围阴模半模2的第一成型表面5，并且第二环形台肩61包围阳模半模3的第二成型表面6，第一环形台肩51和第二环形台肩61相互之间轴向隔离开一定的距离，例如可以是约5 y m至约15 y m。该阴模和阳模半模2、3在其中保持滑动配合的导向轴套7不仅仅用于轴向导向该半模2、3，而且构成该两个相应的半模2、3外围的基本上为气密的密封。为了将镜片成型材料P注射进入接近闭合的模具I中，提供有定量供给通道8，其在构成模具I的分离面的第一和第二环形台肩51、52的附近大致径向地延伸。该定量供给通道8包括与该模腔4连接的内部部分82以及径向延伸穿过该导向轴套7的外部部分87。该定量供给通道8适于密封地接收定量供给针的末端，定量供给针在图I中以附图标记11指示。该镜片成型材料P、特别是包含挥发性溶剂的聚合物或者预聚物溶液例如在大于环境压力约0. Ibar至约5bar的压力下被注射进入模腔4中。在定量供给过程中，包含在该 模腔4中的空气通过导向轴套7中的至少一个排气口 10排出。在根据本发明的一种实施方式中，沿着导向轴套7的外围以轴向狭槽的形式提供有数个排气口 10。导向轴套7中的排气口 10与模腔4相接触(例如连接)。在根据图I的实施方式中，这种接触通过环形通道9建立，环形通道9由第一和第二环形台肩51、61之间的分隔距离形成。这一分隔距离的数值例如为约5 y m至约15 y m,并且其足够宽以使内部空气能够被排出，但是防止注射的镜片成型材料P流出模腔4。由于模腔4内的镜片成型材料P的聚合和/或交联，可能会发生镜片成型材料P的皱缩。所述皱缩可以通过两个半模2、3移动至完全闭合的位置而被补偿。该半模2、3的闭合可以通过驱动器、例如压电元件的帮助而主动地完成，和/或可以通过在镜片成型材料P和成型表面5、6之间的吸引力而被动地完成。在图2中描述的模具的实施例是与图I所涉及的构造非常类似的。因此，相同的部件使用相同的附图标记来指代。该模具总体上使用附图标记21来指代并且包括具有第一成型表面5的阴模半模2和具有第二成型表面6的阳模半模3。阴模和阳模半模2、3的外周在导向轴套7内滑动地配合。所示的阴模和阳模半模2、3处于完全闭合的位置，其中该两个成型表面5、6限定模腔4。第一和第二环形台肩51、61相互邻接。通过定量供给通道8将镜片成型材料定量供给至闭合模具21的模腔4中，定量供给通道8在环形台肩51、61的附近大致径向地延伸。该定量供给通道8具有在阴模半模2内延伸的内部部分82以及延伸穿过导向轴套7的外部部分87。定量供给针可以插进定量供给通道8内，其适于提供密封配合。在阴模半模2内提供至少一个排气通道29，其通向该模腔4内。该排气通道29与导向轴套7中的至少一个排气口 10连接。排气通道的横截面经选择以使得空气可以容易地排出，但是防止定量供给的镜片成型材料从模腔4中流出。最后，图3示出图2中的模具在模腔4完全地填充有镜片成型材料P时的状态。该定量供给通道8仍然包含一定量的镜片成型材料P，其可以由于镜片成型材料P在聚合和/或交联加工的过程中的皱缩所形成的过压而被吸进模腔4中。最终，模具21被开启以移除形成的镜片、特别是隐形眼镜，并对其进行后续的加工。
权利要求
1.一种向模具(1;21)中定量供给镜片成型材料的方法，该方法包括将计量用量的包括挥发性溶剂的镜片成型材料(P)定量供给至模腔(4)中，该模腔(4)由模具(I ；21)的阳模半模(3)和阴模半模(2)封闭而形成，然后使镜片成型材料(P)在该模腔中聚合和/或交联以形成眼镜镜片、特别是隐形眼镜，其中，将镜片成型材料(P)定量供给至模腔(4)的同吋，该阳模半模和阴模半模(2、3)接近于相互气密连接。
2.根据权利要求I的方法，其中该阳模半模和阴模半模(2、3)保持在闭合的或者接近闭合的位置。
3.根据权利要求I或2的方法，其中该模腔(4)与定量供给通道(8)连接，该定量供给通道(8)可以从模具(I ；21)的外部进入，并且镜片成型材料(P)的定量供给是通过所述定量供给通道(8)实现的。
4.根据权利要求3的方法，其中该定量供给通道(8)径向地位于阳模半模和阴模半模(2,3)的分离面附近并且延伸穿过保持阳模半模和阴模半模(2、3)的导向轴套(7)。
5.根据权利要求3或4的方法，其中该定量供给是通过定量供给针(11)实现的，该定量供给针连接至定量供给通道(8)并且密封地容纳在定量供给通道(8)中以便定量供给操作。
6.根据权利要求5的方法，其中在镜片成型材料(P)的定量供给过程中，包含在该模腔(4)中的空气通过在导向轴套(7)中提供的并且与模腔⑷连接的至少ー个排气ロ(10)而被排出。
7.根据前述权利要求任ー项的方法，其中该镜片成型材料(P)的定量供给是在大于环境压カ的条件下完成。
8.根据权利要求7的方法，其中该镜片成型材料(P)以大于环境压カ约O.Ibar至约5bar的压カ注射进入模腔(4)中。
9.根据权利要求2-8中任ー项的方法，其中在阳模半模和阴模半模(2、3)保持在接近闭合的位置吋，将镜片成型材料(P)定量供给至模腔(4)中，并且在该镜片成型材料(P)的聚合和/或交联过程中，该阳模半模和阴模半模(2、3)完全闭合。
10.根据权利要求2-8任ー项的方法，其中在阳模半模和阴模半模(2、3)保持在完全闭合的位置吋，将镜片成型材料(P)定量供给至该模腔(4)中，并且在镜片成型材料(P)的聚合和/或交联过程中，可以将额外的镜片成型材料(P)供给至该模腔(4)中以便补偿皱縮。
11.根据前述权利要求任ー项的方法，其中包括丙醇溶剂的硅树脂水凝胶(SiHy)材料用作该镜片成型材料。
12.用于由镜片成型材料形成眼镜镜片、特别是隐形眼镜的装置，该镜片成型材料被定量供给至模腔(4)中，该模腔(4)由阳模半模(3)以及相应的阴模半模(2)的成型表面(5、6)封闭而形成，阳模半模(3)和阴模半模(2)可滑动地保持在导向轴套(7)中，该导向轴套(7)对于相应的阳模半模和阴模半模(2、3)形成接近气密的密封，其中该装置包括从模腔(4)基本上径向地延伸并且穿过导向轴套(7)的定量供给通道(8)，该定量供给通道适于密封地接收定量供给针(11)的末端。
13.根据权利要求12的装置，其中该导向轴套(7)具有至少ー个与该模腔(4)连接的排气ロ(10)。
14.根据权利要求13的装置，其中至少ー个排气ロ包括数个分布在导向轴套(7)的外围并 与模腔(4)连接的排气狭槽(10)。
全文摘要
本发明涉及一种向模具(1；21)中定量供给镜片成型材料的方法，该方法包括将计量用量的包含挥发性溶剂的镜片成型材料(P)定量供给至模腔(4)中，模腔(4)由模具(1；21)的阴模半模(2)以及阳模半模封闭而形成。然后使该镜片成型材料(P)聚合和/或交联以形成眼镜镜片，特别是隐形眼镜。将镜片成型材料(P)定量供给至该模腔(4)的同时，半模(2、3)相互之间基本上气密连接。本发明还涉及一种用于实施所述方法的装置。
文档编号B29D11/00GK102695601SQ201080057538
公开日2012年9月26日 申请日期2010年12月16日 优先权日2009年12月17日
发明者A·海因里希, M·布洛恩, P·海格曼 申请人:诺瓦提斯公司