CN101479648B - 眼用透镜的清洗方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于清洗眼用透镜尤其是接触透镜的方法和装置。该方法和装置适于集成在眼用透镜尤其是接触透镜的自动化生产中。

Description

眼用透镜的清洗方法和装置
技术领域
本发明涉及用于清洗眼用透镜尤其是接触透镜/隐形眼镜的方法和装置。该方法和装置适于集成在眼用透镜尤其是接触透镜的自动化生产中。
背景技术
已知的用于制造眼用透镜尤其是接触透镜的方法是使合适的预聚物在铸模中发生光化聚合或交联。这些铸模或者是一次性使用的塑料铸模(优选是聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)，但也可以是聚碳酸酯(PC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))，或者是供多次使用的玻璃和/或石英铸模。由合适的预聚物通过光化聚合形成的优选的聚合物是基于聚乙烯醇(PAV)或硅树脂水凝胶的聚合物，但也可以是基于聚乙烯乙二醇(PEG)的聚合物。
通常在将根据该方法通过光化聚合制得的眼用透镜送去包装或进一步处理之前将其从铸模中取出并进行质量控制。在进行质量控制之前，最迟在包装眼用透镜之前，必须对眼用透镜进行清洗，尤其是为了除去未聚合的预聚物成份，也为了更换或除去在该方法中使用的任何溶剂。
在现有技术的生产方法中，或者仍在铸模中进行清洗，或者可选择地在把眼用透镜从铸模运送至包装或进一步处理步骤的抓取器(gripper)上进行清洗。通常使用在生产方法中使用的液体(优选为水)进行清洗。在许多情况下，在铸模中或在抓取器上进行的清洗是不完全的，因为用于清洗的液体不能到达眼用透镜的所有区域。
US-A-3,586,012公开了一种手动的接触透镜清洗装置，该装置具有位于液体通路中的透镜接纳篮，以在用透镜处理合成物清洗透镜时保持透镜。
EP-A-1262306公开了一种用液体处理眼用透镜的系统和方法，其中透镜被保持在位于容槽内的篮中，所述容槽具有两个用于液体的进口/出口。通过在(多次)逆流中用处理用流体连续冲刷来对眼用透镜进行处理。
US-A-4,852,592公开了一种用于清洗接触透镜的设备，该设备包括位于清洗室中的两隔室透镜封装构件，所述清洗室与多个管路流体连通，以用于在流体流中清洗透镜。
目前为止，在现有技术中未知适于集成在眼用透镜的自动化生产中的用于清洗眼用透镜的方法或装置。已经发现一种具有液体进口和出口的容槽，其中至少部分出口由容槽壁中的第一开口形成，且至少部分出口由容槽底部的第二开口形成，该开口设计成使得眼用透镜尤其是接触透镜可以与至少一些液体一起进入和/或离开容槽；所述容槽适于在眼用透镜的自动化生产中彻底清洗眼用透镜。还发现根据本发明的容槽的优选实施例适于更换该方法中使用的液体。
发明内容
因此，本发明涉及一种用于清洗眼用透镜的装置和方法，以及一种用于更换眼用透镜周围的液体的方法。
根据本发明的用于清洗眼用透镜尤其是接触透镜的装置包括具有液体进口和出口的容槽，可将眼用透镜尤其是接触透镜引入所述容槽中进行清洗，并可在清洗后再取出，至少部分出口由容槽壁中的第一开口形成，且至少部分出口由容槽底部的第二开口形成，通过所述第二开口，眼用透镜尤其是接触透镜可与至少部分液体一起(例如在清洗操作完成后)进入或离开容槽。
至少部分出口开口设置在容槽壁中。其它出口开口可设置在容槽的上边沿处(溢流)或容槽的底部处(排放)。在一优选实施例中，容槽至少在某一区域中设计成过滤结构。进口开口设置在容槽壁中、容槽底部或者优选地在容槽的上边沿处。
特别优选具有最少可能的死空间(dead space)(或者没有死空间)的容槽形状，尤其是漏斗状容槽。容槽壁(或者容槽的设计成过滤结构的部分)中的通孔(第一开口)设计使得所有的通孔不会同时被透镜封闭。这通过通孔的数量或空间布置实现。
通孔选择成较小，使得透镜不能穿过这些通孔脱出。通孔具有小于2毫米、优选小于1毫米、特别优选小于0.5毫米的直径。通孔越小，在容槽壁上必须设置的这种通孔的数量越多，以便确保足够的流体流。至少部分容槽壁、特别优选最多50％容槽壁优选地设计成过滤结构。设计成过滤结构的这部分容槽壁优选是容槽的下部部分。
在另一优选实施例中，容槽布置成使得可利用抓取器将一个或多个透镜放入液体室中。容槽还布置成使得可利用抓取器将一个或多个透镜从容槽中取出。合适的抓取器包括钳式抓取器或真空抓取器，例如具有大的或小的抽吸表面的抓取器。如果抽吸表面相对于待抓取的透镜的直径具有为20％或更大、优选为50％或更大、特别优选为80％或更大的直径，那么该抽吸表面被定义成是大的。但是，也可以设想网或漏勺形式的抓取器。
用于放置和取出的抓取器优选是真空抓取器，其设计成具有小的抽吸表面。特别优选具有一个或多个孔的小抽吸表面，非常特别优选具有一个孔的小抽吸表面。如果抽吸表面相对于待抓取的透镜的直径具有为10％或更小、优选为5％或更小、特别优选为1％或更小的直径，那么该抽吸表面被定义成是小的。小的抽吸表面确保了每次只能从容纳有多个透镜的容槽中取出单个透镜。
在另一特别优选的实施例中，容槽配备有喷射装置，使得抓取器上的透镜能被冲入容槽中。喷射装置可设计成布置在容槽处或容槽边沿上方的一个或多个喷嘴的形式，特别优选地设计成在容槽上边沿处的一圈喷嘴。该喷射装置特别适合于清洗抓取器上的透镜，或者特别优选地用于将透镜从抓取器冲到容槽中，例如在通过表面作用力难以将抓取器放置到容槽内的液体中的情况下。
在一实施例中，容槽底部的第二开口可设计成能例如通过将整个容槽放置在容器中而被封闭的开口，其中所述容器的底部封闭第二开口。在另一实施例中，第二开口可设计成球阀，该球阀在清洗操作过程中关闭，并可打开以使液体与透镜一起排出。在另一实施例中，第二开口可设计成节流板装置、例如虹膜式隔片(iris diaphragm)。容槽底部的第二开口优选具有1-15毫米、优选为4-10毫米、特别优选为5-8毫米的直径。
根据本发明的装置适于集成在眼用透镜特别是接触透镜的自动化生产装置中。
本发明还涉及一种用于清洗眼用透镜的方法，其特征在于：将一个或多个眼用透镜引入具有液体进口和出口的容槽内，其中至少部分出口由容槽壁中的第一开口形成，且至少部分出口由容槽底部的第二开口形成，该第二开口设计成使得眼用透镜尤其是接触透镜可与至少一些液体一起进入或离开容槽；在容槽内的液体中清洗眼用透镜，并将经清洗的眼用透镜从该容槽中取出。
在一优选的方法中，通过利用抓取器将眼用透镜放置在液体中或者通过用液体将眼用透镜从抓取器上冲下而引入一个或多个眼用透镜。在一特别优选的方法中，通过打开容槽底部的第二开口并使接触透镜连同至少一些液体一起离开容槽而取出一个或多个经清洗的眼用透镜。在另一特别优选的方法中，用抓取器将经清洗的眼用透镜从容槽中取出。当液体部分或全部排空时从液体中或从容槽中、优选从液体中取出(眼用透镜)。
在一更加优选的方法中，通过穿过第二开口进入容槽的液体逆流将一个或多个眼用透镜通过容槽底部的第二开口引入容槽，并通过打开容槽底部的第二开口和使眼用透镜能连同至少一些液体一起离开容槽而将经清洗的眼用透镜从容槽中取出。
逆流在本发明中是指一种作用方式，其中出口用作进口，反之亦然，例如，当排放管线关闭时，可经由进入管线施加抽吸力，从而使得液体可通过第二开口进入容槽。同样地，当进入管线关闭时，可经由排放管线施加抽吸力，从而使得液体可通过第二开口进入容槽。
最后，本发明还涉及一种用于更换眼用透镜周围的液体的方法——将眼用透镜尤其是接触透镜引入具有液体进口和出口的容槽，其中至少部分出口由容槽壁中的第一开口形成，且至少部分出口由容槽底部的第二开口形成，该第二开口设计成使得眼用透镜尤其是接触透镜可连同至少一些液体一起离开或进入容槽；用抓取器将眼用透镜放置在第一液体中，或用第一液体将眼用透镜从抓取器上冲下，或通过穿过第二开口进入容槽中的第一液体逆流将眼用透镜通过容槽底部的第二开口引入容槽中；经由液体进口和出口用第二液体更换第一液体；和将眼用透镜从容槽中取出。
在一优选的方法中，通过打开容槽底部的第二开口并使接触透镜能连同至少一些第二液体一起离开容槽而将一个或多个眼用透镜取出。
在另一优选的方法中，通过抓取器将眼用透镜从容槽中取出。当液体部分或全部排空时从液体中或从容槽中、优选从液体中取出(眼用透镜)。
在一特别优选的方法中，在液体更换前或更换后在各自的液体中清洗眼用透镜。优选在第一液体被第二液体更换前在第一液体中清洗眼用透镜。
透镜在容槽中用于清洗的停留时间为1-10秒，优选为2-8秒，特别优选为5秒。但是，根据方法的要求不同，停留时间也可以很长。例如，在容槽中的溶剂更换(更换液体)或提取步骤的情况下，透镜的停留时间可以是60秒或更长。
对于漏斗状容槽(具有大致为锥形的内部容积)，根据Vcone＝π/3·r2·h计算液体体积，其中半径r在容槽上边沿(或液体表面)处，高度h在容槽底部和上边沿之间(或在底部和液体表面之间)。这意味着，对于高5厘米、上边沿直径为4厘米的容槽，最大液体体积约为20毫升。在清洗操作中，填充液位在一半填充高度到全部填充高度之间，优选为最大填充高度的2/3。在具有上述尺寸的容槽中，在清洗操作中注入和排出的液体体积为1-100毫升/秒，优选为5-80毫升/秒，特别优选为10-50毫升/秒。
附图说明
图1示出了底部没有透镜出口(第二开口)的用于清洗透镜的容槽。
图2示出了图1中的底部具有关闭的透镜出口(第二开口)的容槽以及携有透镜的抓取器。
图3示出了图2中的容槽在底部透镜出口(第二开口)打开时的视图。
图4(a-c)示出了容槽的特别优选的实施例，该容槽在容槽壁中具有通道(第一开口)，底部具有透镜出口(第二出口)，且在容槽的上边沿处具有成环形布置的喷嘴。
图5示出了根据本发明的透镜清洗单元的优选实施例，该透镜清洗单元底部具有过滤结构(sieve)出口(第一开口)和透镜出口(第二开口)。
具体实施方式
图1中示出了底部没有透镜出口(第二开口)的带液体室9的容槽3。液体通过进入管线10送入环状管路6中，并然后能从进口7流进容槽3中。所述液体室9还包括通孔8，液体可通过该通孔流进排放管线11。仅能例如用抓取装置(此处未示出)从容槽顶部运送和取出透镜。
在图2中的特别优选的实施例中示出了具有液体室9的容槽3。液体通过进入管线10送入环状管路6中，并然后能从进口7(在一特别优选的实施例中设计成喷嘴)流进容槽3中。所述液体室9还包括通孔8(在一特别优选的实施例中，容槽3在一区域中设计成过滤结构)，液体可通过该通孔流进排放管线11。另外，在液体室9的底部示出的关闭球阀4在底部密封液体室。在球阀4下方布置有收集容器5。在容槽3上方示出一携带透镜2的抓取器1，该透镜2被运送至容槽以进行清洗。
在图3中的特别优选的实施例中示出了具有液体室9的容槽3。液体通过进入管线10被送入环状管路6中，并然后能从进口7(在一特别优选的实施例中设计成喷嘴)流进容槽3中。所述液体室9还包括通孔8(在一特别优选的实施例中，容槽3在一区域中设计成过滤结构)，液体可通过该通孔流进排放管线11。另外，液体室9的底部设有打开的球阀4，在清洗操作完成后，透镜2与一些液体一起通过该球阀4离开容槽并进入布置在球阀下方的收集容器5中。
图4a-c示出了带液体室(9a；9b；9c)的容槽(3a；3b)的特别优选的实施例。液体通过进入管线(这里未示出)输送到环状管路(6a；6b；6c)中，并然后能通过设计成喷嘴的进口(7a；7c)流进容槽(3a；3b)中。液体室(9a；9b；9c)还包括通孔(8a；8b)，液体可通过所述通孔流进排放管线(11a；11b)。液体室(9a；9b)的底部设有带孔(4a；4b)的杆状物(shaft)，其从底部关闭或打开液体室，以使透镜(连同一些液体)在清洗操作完成后能离开容槽。
图5示出了具有液体室(109)的容槽(103)的另一特别优选的实施例。液体通过进入管线(110)经由进入室(107a)输送到液体室上方的进口(107)。液体室(109)包括位于液体室的壁(109a)中的通孔(108a)，所述壁设计成位于液体室下部中的过滤结构(108)。容槽还包括经由排放室(111a)与过滤结构(108)(的较外侧)连接的排放管线(111)。在一优选实施例中，液体室底部的开口(104)可通过合适的关闭机构例如密封件、板、帽或通过打开的球阀(此处未示出)(可移除地)关闭。
一种将要集成到眼用透镜的自动化生产中的用于清洗眼用透镜的优选的方法描述如下：将根据图5的装置103放置在包含液体中的眼用透镜的容器中，使得可通过例如当进入管线110关闭时在排放管线111上或者当排放管线111关闭时在进入管线110上施加抽吸力、或者通过与液体室109连接的单独的抽吸管线(图5中未示出)而将透镜通过第二开口104引入液体室109中。所述抽吸力造成进入液体室中的液体流，以将透镜引入液体室中(即通过逆流)。然后可在第二开口104处用合适的关闭手段/装置关闭液体室，例如通过将第二开口104按压在形成为容纳第二开口和封闭第二开口的容器的底部上。为了清洗透镜(和/或用第二液体更换第一液体)，打开进入管线110和排放管线111，使液体通过进入室107a到达进口107并进入液体室109中，和通过过滤结构108经由排放室111a到达排放管线111。时间(秒)和流量(毫升/秒)决定了清洗结果，并可与过程的透镜清洗要求相适应(参见上述优选范围)。清洗(和/或用第二液体更换第一液体)完成后，例如通过将第二开口104从容器底部抬起而将第二开口104再次打开，并将透镜与液体室中的剩余液体一起排放到容器中。
可如下所述进行液体更换：在第一过程中，将第一液体更换为第二液体，通过进入管线的流动保持不变。起初这会导致容槽中第一液体和第二液体相混合。但是，随着该混合物被排放，容槽中第二液体的比例持续增加，直到第一液体完全更换成第二液体。
在第二过程中，首先可中断第一液体的输送，直到容槽中液体的量由于连续排放而减少至一小的残余量，该残余量仍刚好足够完全包围透镜。只有这时才开始第二液体的输送。虽然这也在起初导致容槽中第一液体和第二液体相混合，但是第一液体的比例会小很多。随着混合物被排放，容槽中第二液体的比例持续增加，直到第一液体完全更换成第二液体。
在第三过程中，可中断第一液体的输送，直到第一液体从容槽中完全排放，透镜处于干的状况。只有这时才开始第二液体的输送。这意味着不会产生第一液体和第二液体的混合物(除了附着在透镜上或被限制在透镜内的第一液体)。该过程特别适于更换具有不利的混合性质或十分不同的表面力的液体。
合适的液体是水、含有一种或多种消毒成份的水、盐溶液或缓冲溶液例如盐水(saline)、和有机溶剂例如乙醇。
示例
用漏斗状容槽(在图2和图3中概略示出)通过实验室试验研究了根据本发明的装置的清洗作用。从图4a-c中可以看到漏斗状容槽的详细的技术构造。布置成环形的喷嘴7a由不锈钢制成，漏斗状容槽3a、3b由位于铝制壳体中的聚缩醛/聚甲醛(POM)塑料制成，容槽底部的排放结构4a、4b由不锈钢和特氟纶(Teflon)制成。漏斗状容器高为5厘米，最大直径为4厘米。通过在容槽的上边沿布置成环形的喷嘴(直径0.8毫米)输送水。容槽设计成具有延伸至容槽1/2高度处的通孔，可通过该通孔将水排出。实验室试验中的水通过量在0.9-1.1升/分钟之间。
为了制造具有确定的污染物的接触透镜，用聚乙烯醇(PVA)溶胶和聚乙二醇(PEG)溶胶涂污接触透镜。制造出具有5毫克、10毫克和20毫克污染物的透镜。
分别对未污染的透镜、有污染的透镜以及经清洗的透镜称重。使用钳式抓取器将有污染的透镜放置在漏斗状容槽内、处于环形喷嘴的水喷射流中。使透镜在涡旋水中清洗几秒钟。被污染的水经由锥形过滤结构流出。当底部的排放结构打开时，将透镜冲进收集容器中。
实验室试验的结果如下：
·通过钳式抓取器(或者将透镜从钳式抓取器上冲下)来放置透镜快速可靠。
·清洗时间取决于污染程度。使用冷水(15-25℃)在5秒钟的清洗时间内可去除最多为5毫克的PVA溶胶，该结果可复现。用热水(40-50℃)在5秒钟内可去除最多为10毫克的PVA溶胶，该结果可复现。在实验室试验中，PEG溶胶远比PVA溶胶更易去除。用热水(40-50℃)在5秒钟内可去除最多为20毫克的PEG溶胶，该结果可复现。
·随着干燥时间的增加和溶胶暴露于空气中，清洗作用变差。
·在整个实验室试验中，没有一例透镜保持粘贴在通孔上或容器底部的排放结构中。

Claims (10)

1.用于清洗接触透镜的装置，包括具有液体进口(7，7a-c，107)和出口的容槽(3，3a-c，103)，接触透镜可通过所述进口和出口引入容槽以便进行清洗，并可在清洗之后被再次取出，其特征在于，
至少部分所述出口由容槽壁中的第一开口(8，8a-c，108，108a)形成，且
至少部分所述出口由容槽底部的第二开口(4，4a-c，104)形成，
所述第二开口设计成使得接触透镜能连同至少一些液体一起进入或离开所述容槽。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述容槽壁中的第一开口(8，8a-c，108a)设计成过滤结构。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述进口(7，7a-c，107)设计成布置在容槽的上边沿处的喷嘴的形式。
4.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，所述容槽还具有液体室并且该容槽布置成使得，可通过容槽底部的第二开口(4，4a-c，104)将一个或多个接触透镜送入液体室(9，9a-c，109)中以进行清洗。
5.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，所述容槽还具有液体室并且该容槽布置成使得，可利用抓取器将一个或多个透镜放置在液体室(9，9a-c，109)中以进行清洗。
6.用于清洗接触透镜的方法，其特征在于，
将接触透镜引入容槽中，该容槽具有液体进口和出口，其中至少部分出口由容槽壁中的第一开口形成，且至少部分出口由容槽底部的第二开口形成，所述第二开口设计成使得接触透镜能连同至少一些液体一起进入或离开所述容槽，
在容槽内的液体中清洗接触透镜，以及
将经清洗的接触透镜从该容槽中取出。
7.根据权利要求6所述的用于清洗接触透镜的方法，其特征在于，
通过利用抓取器将接触透镜放入液体中或者通过用液体将接触透镜从抓取器上冲下而将接触透镜引入容槽中，以及
利用抓取器将经清洗的接触透镜从容槽中取出。
8.根据权利要求6所述的用于清洗接触透镜的方法，其特征在于，
通过利用抓取器将接触透镜放入液体中或者通过用液体将接触透镜从抓取器上冲下而将接触透镜引入容槽中，以及
通过打开容槽底部的第二开口并允许接触透镜连同至少一些液体一起离开所述容槽而将经清洗的接触透镜从容槽中取出。
9.根据权利要求6所述的用于清洗接触透镜的方法，其特征在于，
通过穿过第二开口进入容槽内的液体逆流将接触透镜通过容槽底部的第二开口引入容槽中，以及
通过打开容槽底部的第二开口并允许接触透镜连同至少一些液体一起离开所述容槽而将经清洗的接触透镜从容槽中取出。
10.用于更换接触透镜周围的液体的方法，其特征在于，
通过利用抓取器将接触透镜放置在第一液体内，或者通过用第一液体将接触透镜从抓取器上冲下，或者通过穿过第二开口进入容槽内的第一液体逆流将接触透镜通过容槽底部的第二开口引入容槽中，而将接触透镜引入容槽中，其中所述容槽具有液体进口和出口，其中至少部分出口由容槽壁中的第一开口形成，且至少部分出口由容槽底部的第二开口形成，该第二开口设计成使得接触透镜能连同至少一些液体一起进入或离开所述容槽，
经由液体进口和出口用第二液体更换第一液体，
通过打开容槽底部的第二开口并允许接触透镜与至少一些第二液体一起离开所述容槽，或者通过利用抓取器将接触透镜从容槽中取出，而使接触透镜从容槽中移出。
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