用于形成眼科装置的铸杯组件的制作方法
【专利摘要】本说明书公开了一种包括前曲面模具和底曲面模具的铸杯组件，所述前曲面模具和所述底曲面模具包括外接于各个凹模和凸模表面的环。当组装所述铸杯时，所述环对齐并使所述凹模表面和所述凸模表面的去中心和倾斜最小化，这继而减少了边缘缺陷。
【专利说明】用于形成眼科装置的铸杯组件
【技术领域】
[0001]在一个实施例中，本发明涉及用于形成眼科装置如接触镜片的铸杯组件。本发明还涉及用于制造铸杯组件的模具设计，并且设计由铸杯组件制成的镜片。
【背景技术】
[0002]许多眼科装置，包括接触镜片、外科镜片、眼内镜片等通常通过在铸杯组件内进行聚合反应而形成。铸杯组件包括底曲面模具，所述底曲面模具形成抵靠眼部的装置部分，和前曲面模具，所述前曲面模具形成远离眼部的装置部分。包括一种或多种可聚合单体和其他组分的反应混合物设置在前曲面模具中。之后，将底曲面模具压靠在前曲面模具上，并迫使反应混合物采用限定在两个模具之间的空间的形状。正确设置之后，使反应混合物经受聚合反应条件(如，光聚合或其他合适的技术)。从铸杯组件中取出所得的聚合物并使其经受后聚合处理(如，冲洗、水合等)，从而得到成品眼科装置。将镜片与模具组件分离需要准确和精确地撬开镜片模具半块，以释放铸造接触镜片。采用精确的自动撬开机构，并且该步骤的重复操作是保持符合镜片设计要求的镜片的高收率的关键因素。
[0003]在该后聚合处理过程中，仔细检查镜片通常会发现大量镜片含有缺陷。缺陷包括多种制造误差，如镜片中的孔、边缘裂口、眼科装置周围存在过量的聚合物形成的环，以及其他类似的缺陷。因此，需要一种改进的铸杯组件，其允许可重复和精确地打开镜片模具组件，并防止过量的溢料影响撬开机构，以便减少这些缺陷的发生率。
[0004]在以引用的方式并入本文的美国专利5，540，410中公开了模具以及它们在接触镜片制造中的用途。对于所有铸塑成型方法而言，制造满足预期设计参数的镜片是主要目标，但难以实现完全准确，因为需要非常精确的设计参数、镜片厚度和镜片轮廓的轻微变化(特别是与其光学区有关的)，以及没有裂口或变形迹象的干净边缘。另外，随着时间的推移，已经开发了多种其他的镜片模具设计方法。例如，US6，997，428示出了用插片对齐光学表面，并且所述插片还可用于将模具半块拉开。未指明插片用于递送熔体或提供模具部分之间的平面偏移。
[0005]美国专利5，252，056示出了一种方法，该方法使用旋转对称部件，而不使用叶片作为一种装置，该装置使热流道贯穿叶片，以通过加宽注射前部来提高注射流量。US5, 254，000提出了用于使模具半块互锁的小插片，US6, 444，145使用一个叶片，而不是本发明的四个叶片。
[0006]所有参考文献均没有使用多个叶片以在加宽的注射前部上递送单体并改善固化后模具半块的分离。
【发明内容】
[0007]本说明书中所公开的是包括精确制造的前曲面模具和底曲面模具的铸杯组件，其中前曲面模具和底曲面模具的周边上包括一组四个叶片。组装铸杯时，叶片允许具有自动化系统设备得以处理的更大占有面积。四个叶片还在具有模具半块的平面之外，并允许使用更稳固的撬开设备，因为偏移使两个模具半块之间具有较大的空间。可在铸杯组件的一些公开的实施例的操作中实现的优点是通过以下方式减少边缘缺陷:通过使铸杯组件的凹凸模具表面的去中心和倾斜最小化、并且增大可在杯组件上操作撬开设备的面积以及增大额外面积来阻止溢出单体离开杯组件并污染撬开设备。
[0008]在一个示例性实施例中，公开了铸杯组件。铸杯组件包括前曲面模具，其具有凹模表面、环形平环、充当坝的脊、过渡区和多个叶片。组件还包括底曲面模具，其具有凸模表面、环形平环、过渡区和多个叶片。当前曲面模具与底曲面模具配合时，形成限定所需镜片的模具腔体，环形环平行配合，以在投配的单体形成溢料的情况下使之溢出，两组多个叶片也彼此平行配合，其中它们之间的厚度大于两个环形平环之间的厚度，从而允许稳固的撬开机构具有更大的空间，如果使用环形平环的话将是这种情况。
[0009]在另一个示例性实施例中，公开了铸杯组件。铸杯组件包括前曲面模具，其中凹模表面外接有环。组件还包括底曲面模具，其具有凸模表面和与相邻的叶片成90度设置的四个叶片。
[0010]在另一个示例性实施例中，叶片之一比其他三个叶片厚。这种较厚的叶片设计通过在用于制备铸杯的模具中提供较厚的叶片腔体而实现。然后将这个较厚的叶片腔体与模具的流道系统连通，从而作为模制方法的一部分，将塑料引入模具中。较厚的叶片允许塑料具有较宽的熔体前沿，这减少了塑料湍流进入模具中。净效应为塑料更好地适形于模具并制备更接近设计规格的铸杯模具组件。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]本发明结合附图进行公开，其中:
[0012]图1示出了本发明的模具设备的前曲面和底曲面部分的示意性剖面图。
[0013]图2示出了前曲面铸杯的示意性俯视图，示出了包括四个叶片的铸杯的结构；
[0014]图3为后曲面铸杯的透视图，示出了包括四个叶片的铸杯的结构；
[0015]图4示出了根据本发明的制备接触镜片的小节距差值设置的示意图；以及
[0016]图5示出了叶片之一具有改善熔体流动的结构的本发明的实施例。
[0017]图6示出了使用本发明制备接触镜片/初始模具中的模具半块的大节距差值设置的示意图。
[0018]图7示出了小节距差值杯的阵列的示意图，其中在阵列中，模具半块组件被布置成用于投配和固化过程。
[0019]贯穿多个视图，对应的参考符号指示对应的部件。本文列出的例子示出了本发明的几个实施例，但是不应该理解为以任何方式限制本发明的范围。
【具体实施方式】
[0020]影响眼科装置中出现边缘缺陷的一些因素包括撬开模具半块失败。在实践中，一些缺陷是由于撬开机构的污染或磨损导致的简单故障而产生的。提供允许使用更稳固和精确的撬开机构的模具组件、并且在模具组件中提供较大区域以保持溢出单体和后续溢料可使接触镜片中的缺陷更少。图1示出了包括前曲面模具半块和后曲面模具半块的本发明的示意图，其中前曲面半块具有中央模段121、环形平环122、单体坝123、过渡区124和具有一组多个叶片125的平面；后曲面半块具有后曲面中央模段111、环形平环112、过渡区113和具有一组多个叶片的平面114。两组多个叶片限定了撬开空间131。两个模具半块形成腔体134，所述腔体限定要模制的接触镜片。坝123提供了屏障以防止过量的单体投配料散布至撬开空间。彼此配合的模具限定模具腔体以及模具半块之间的第一间距130和模具半块之间的第二间距131，其中作为接触镜片制造过程的一部分，将撬开机构133自动插入突出叶片之间的第二间距以撬开模具半块。
[0021]图2示出了前曲面模具半块的示意图。该组多个叶片125设置在一个平面内，该平面不在环形平环所在的平面内。从图中可以看到，四个叶片125以对称方式彼此成90度设置在平面中，这允许在两个模具半块被投配单体并被放置在一起时能够稳定安放。
[0022]图3为前曲面120模具半块的比例图，其也示出了具有在一个平面中彼此成约90度偏移的多个叶片的本发明的实施例。操作中，后曲面模具安放在前曲面模具的顶部，并且单体投配料置于前表面镜片模具的凹形部分中。
[0023]图4提供了后曲面模具的比例图，其中后曲面模具110结构以三维表现方式示出，即中央凸形部分111、环形平环112、过渡区113和多个叶片114。
[0024]图5示出了前曲面模具的比例图，其具有设置在叶片之一上的熔融装置结构，SP
一个小槽。
[0025]图7示出了模杯组件阵列的另一个示意图。在该系统中，一盘模杯组件用于制造过程，该盘被设置成象限，其中每个象限中的所有不对称的杯都处于同一定向。
[0026]四个叶片114、125不在前表面模具和后表面模具的平环形部分112、122所在的平面中，它们可以比其他叶片厚0.050_至0.4_，其中优选的值为0.2mm,以允许熔融塑料通过更宽的路径进入模具，从而散布在整个腔体中。要记住的是，这是模制每个模具半块的步骤。如果以更佳的熔体流动进行该步骤，那么制备的模具半块与设计更接近，从而随后提供更一致的镜片成形。
[0027]前表面接触镜片模具还具有设置在平坦环形表面上的环形脊123，在接触镜片制造过程中，所述环形脊充当防止过量单体溢料投配到模具中的坝。
[0028]叶片还用于提供平面偏移，从而得到比模具腔体自身更大的间隔，这提供了允许使用更稳固设计的撬开设备的额外优点。
[0029]图4中所示的后表面接触镜片模具半块具有凹形中央部分111和环形平坦区域112。后表面模具的凸形中央部分与前表面模具的凹形中央部分配合，以限定模具腔体134。后表面接触镜片模具半块具有彼此相隔90度的四个叶片，它们与前表面模具的叶片配合，以沿着模具半块之间的平面提供更大的定向控制，并提供更简单的界面以使撬开工具插入，从而分离模具半块。
[0030]前表面模具半块还包括具有与中央区相邻的斜边的环形平面，所述环形平面与后表面模具半块的具有斜边的环形平坦凹痕配合，从而允许两个表面精确定向，形成制备接触镜片的模具腔体。每个模具半块上的两组叶片的操作产生轻微的平面偏移。
[0031]图7示出了当节距差值较低(在小于约20mm的范围内)时使用的替代设置，阵列可以具有更多的镜片模具组件，并且由于模具设计的对称性，可以保持每个模具组件的定向。
[0032]本发明的模杯具有以下特征:1:四个扇形叶片彼此成约90度角突出；2:叶片之一用作适于与熔体递送交接的表面；模具系统。熔体递送系统可以是使用例如冷或热流道的多种已知方法中的任何一种:3:在使用熔体递送叶片(也称为插片)的情况下，增加的厚度在0.050mm至0.4mm之间，优选值为0.2mm。该特征的目的是在进入碗状物之前加宽熔体前沿。可使用用于该目的的任何形状(例如，斜面、碗前沟)。在没有以下这种特征的情况下，本发明所公开的总体塑料形状在模制过程中仍提供非常有用的改进:4:在形成镜片的前曲面(FC)和镜片的底曲面(BC)的每个铸杯上，碗状物外面的平坦区域与延伸至叶片的另一个平坦区域之间发生平面位移。这些区域的比率可变化。平面位移可以发生在前曲面或底曲面上，或者在一个优选的实施例中发生在两者上:5:叶片的厚度等于或薄于内部平面和碗状区域的厚度。在一个优选的实施例中，厚度差值为0.1mm。6:部件的节距大于部件的宽度。在一个优选的实施例中，部件之间的节距为0.050_至0.4_，优选值为0.2_。由于这些特征，可以获得以下优点:a:前曲面和底曲面之间的平行是必要的，以便使未固化镜片与过量单体环之间实现良好的分离。此外，一些具有非球形底曲面的设计也需要平行结构，以减少任何光学象差。与不对称塑料相比，本发明提供的底曲面往往不会在单体沉积后和固化前在前曲面的顶部上发生位移。任何不对称性会导致底曲面由于重量不平衡而产生位移的风险。
[0033]在外部平面上投配和组装的过程中，碗状物外的平坦部分与平坦部分/叶片之间的平面位移将会限制单体污染/溢出。这会留下干净的区域，以便撬开固化后的两个铸杯。干净的撬开区域对于收率和运行时间而言至关重要，因为未固化单空间聚在撬开机构上会导致阻塞和拥挤。
[0034]与突出表面中不对称或较小的部件相比，四叶片区域和干净的外部平面使得处理更容易。采用对称的和大的表面有利于用吸杯或其他机构提起和转移铸杯。内部平坦部分和延伸至叶片的外部平坦部分之间的平面位移使得在组装FC和BC之后在FC和BC之间具有含增大距离的部分。从而能够使用较大的撬开机构。较大的撬开机构是有利的，因为它们更容易制造并提供更大的阻力。
[0035]具体四个叶片的存在允许有若干组装选择。例如，组装选择之一为使得FC和BC上的叶片对齐。在这种情况下，撬开机构可使前曲面与底曲面之间产生相似的变形。在另一种选择中，BC可以定向成使其叶片与FC成45度。在这种情况下，可以使用撬开机构，将FC夹扁，并在BC上引入一定量的弯曲。此类选择和属性可根据使用的镜片单体来降低可能在撬开操作中出现的缺陷率。模具部件之间具有较大节距对于铸杯制造而言是有益的。此类模具允许使用大型冷却管线选择和形状、以及多种热或冷流道选择。相反，就成本和空间效率而言，其他镜片制造步骤(如投配、FC/BC组装和撬开)得益于较小占有面积。一种适应这种变化的可能性是用机器人改变部件的节距。然而，本发明允许具有如下模具，该模具的节距是下游管线节距的两倍(参见图6)。然后机器人转移下游货盘中的部件并每隔一个腔体放置部件。本发明部件的90度对称允许部件陈列与下游机器人保持一致。较薄的叶片将填充在碗状区域后，从而相较于用以提供适当尺寸稳定性所熟知的一个/带叶片(一个插片)部件，所述较薄的叶片可提供等同的填充性能。
[0036]尽管已参考某些实施例描述了本发明，但本领域技术人员将会理解，可进行多种改变并且可用等价物取代其要素以适应于具体的情况而不背离本发明的范围。因而，旨在使权利要求书不受限于本发明所公开的具体实施例，而是权利要求书将包括落入所附权利要求书的范围和精神内的所有实施例。
【权利要求】
1.一种用于形成眼科装置的铸杯组件，所述组件包括: 前曲面模具，所述前曲面模具包括: 在所述前曲面模具的顶侧上的凹模表面，所述凹模表面具有被顶表面围绕且与所述顶表面邻接的周边； 第一平坦环形环，其具有内周边和外周边； 设置在所述平坦环形环上的形成坝的第一环； 设置在所述平坦环形环的所述外周边上的过渡区； 设置在所述过渡区上的平面，所述平面包括在平面中的多个平叶片； 底曲面模具，所述底曲面模具包括: 在所述底曲面模具的底侧上的凸模表面，所述凸模表面具有被底表面围绕的周边； 具有内周边和外周边的第二平坦环形环； 设置在所述平坦环形环的所述外周边上的第二过渡区； 设置在所述过渡区上的第二平面，所述第二平面包括在所述第二平面中的第二多个平叶片。
2.根据权利要求1 所述的组件，其中所述凹模表面和凸模表面具有不同曲率，使得当所述底曲面模具设置在所述前曲面模具上时，所述凹模表面与凸模表面之间的接触点限定止挡件，从而在所述凹模表面与凸模表面之间形成空间。
3.根据权利要求2所述的组件，其中所述第二环形环具有终点，当所述底曲面模具设置在所述前曲面模具上并且所述止挡件已形成具有限定厚度的第一空间时，所述终点与所述第一平坦环形环的顶侧间隔开第一间隙。
4.根据权利要求3所述的组件，其中所述第一组叶片和所述第二组叶片形成具有限定厚度的第二空间。
5.根据权利要求4所述的组件，其中所述第一多个叶片包括四个叶片，并且所述第二多个叶片包括四个叶片。
6.根据权利要求3所述的组件，其中所述第一空间的厚度小于约0.050毫米。
7.根据权利要求6所述的组件，其中所述第二厚度在约0.050至0.4毫米的范围内。
8.根据权利要求5所述的组件，其中所述第一多个叶片包括比所述多个叶片中的其他叶片厚的一个叶片。
9.根据权利要求5所述的组件，其中所述第二多个叶片包括比所述多个叶片中的其他叶片厚的一个叶片。
10.根据权利要求1所述的组件，其中所述第一多个叶片中的所述叶片之一与熔体递送装置具有交接部。
11.根据权利要求10所述的组件，其中具有流道结构的所述叶片具有选自槽、斜面和碗前沟的流道结构。
12.一种用于制造接触镜片的方法，所述方法包括以下步骤: 提供围绕中心设置的成阵列的四个铸杯组件，所述四个铸杯组件包括具有四个突出叶片的前曲面模具和具有四个突出叶片的后曲面模具，其中所述突出叶片之一比其他叶片厚，从而形成定向矢量，其中所述铸杯组件中的每一个的所述定向矢量朝所述阵列的中心定向。
13.一种模具组件，其用于制备用于形成眼科装置的铸杯组件，所述模具组件包括限定两个腔体的多个模具部件，所述两个腔体包括: 前曲面模具腔体，所述前曲面模具腔体包括: 在所述前曲面模具的顶侧上的凹模表面，所述凹模表面具有被顶表面围绕且与所述顶表面邻接的周边； 平坦环形环，其具有内周边和外周边； 设置在所述平坦环形环上的形成坝的第一环； 设置在所述平坦环形环的所述外周边上的过渡区； 设置在所述过渡区上的平面，所述平面包括在平面中的多个平叶片； 底曲面模具腔体，所述底曲面模具腔体包括: 在所述底曲面模具的底侧上的凸模表面，所述凸模表面具有被底表面包围的周边； 具有内周边和外周边的第二平坦环形环； 设置在所述平坦环形环的所述外周边上的第二过渡区； 设置在所述过渡区上的第二平面，所述第二平面包括在所述第二平面中的第二多个平叶片。
14.一种接触镜片，所述接触镜片通过使用根据权利要求13所述的模具所制备的所述杯组件制成。
【文档编号】B29C39/26GK104002411SQ201410046675
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年2月10日 优先权日:2013年2月8日
【发明者】V.H.巴雷, S.F.安塞尔, G.L.伯克米勒, T.布基尔, M.麦康內尔 申请人:庄臣及庄臣视力保护公司