CN1105638C - 自动铸模水合方法 - Google Patents

Abstract

一种生产固化的接触镜片(11)的方法，其中将接触镜片水合，同时将其保留在铸塑该镜片的模腔内。将镜片从模具脱离而固化的过量镜片材料(61)保留在模具内。

Description

自动铸模水合方法

本发明涉及一种从成型接触镜片的模具中水合和脱离接触镜片的方法。

软接触镜片可由许多方法来生产，这些方法包括静态铸塑成型、旋转铸造，以及它们的结合。在铸塑成型工艺中通常使用双件模，但是旋转铸造包括使用单个模具。在所有这些情况下，其中镜片都在模具中铸造，重要的是回收镜片而不将其损坏。

作为一个例子，美国专利5,271,875揭示了一种在模具组件中铸塑成型镜片的方法，该模具组件包括前模部分和后模部分。该方法包括用单体混合物填充前模，各前后模组装，使其夹紧在一起，固化单体以形成镜片，分解模具，回收镜片，和水合镜片形成水凝胶镜片。该专利还揭示确保镜片可选择地保留在一个模具上是有利的。

美国专利5,271,875举例说明两种回收镜片的普通方法。在这两种方法中，移开前模和后模之一，使镜片保留在另一模具中。首先，在“干燥脱模”工序中，通过机械夹具施加的力将镜片从保留其的模具中脱离。然后，在“湿法脱模”工序中，将镜片水合以易于将其从保留其的模具中取出。尤其是当镜片吸收水时，固化的镜片材料充分膨胀以便从该模具中脱离。

美国专利5264161也揭示了一种“湿法脱模”回收镜片的方法。在该方法中，将接触镜片和保留该镜片的模具(镜片保留在前模或后模中均是优选的)放到水浴中，由此将镜片水合并从模具中脱离。美国专利5,264,161进一步教导了在此水浴中加入表面活性剂以易于使镜片脱模的优点。

干燥脱模方法的缺点是如果不保持机械脱模夹具合适的调整和操作，就会存在损坏镜片的极大可能性。湿法脱模的缺点是不能从模具表面充分脱离镜片，因而需要人工操作或当试图从模具取出镜片时造成镜片损坏。

在铸塑成型镜片时，除了固化的镜片，通常还存在过量的已固化镜片材料。这导致过量的液体单体混合物从模腔排出溢流。然后此过量单体与镜片一起固化。常常是此过量的已固化镜片材料在已固化镜片周围形成圆环形式。重要的是要将此过量的已固化镜片材料与镜片干净地分离。在湿法脱模工序中使用水浴，例如美国专利5,264,161中，在那里过量镜片材料与镜片一起水合，这就需要保证该过量已固化镜片材料不粘附到水合镜片上。这是一个值得注意的问题，因为镜片和过量镜片材料在水合时趋于相互粘接在一起。

本发明提供一种改进的水合和把接触镜片从保持它的模具中脱模的工艺，从而极少出现损坏镜片并保证镜片与过量已固化镜片材料分离回收。

本发明涉及一种在模具中铸塑时自动水合接触镜片的方法。本发明涉及一种改进的从铸塑模具中脱模接触镜片的方法。本发明进一步减小或消除过量的已固化镜片材料的影响，其中这些材料在镜片水合和从模具中脱模时附着在镜片上。

图1是图2的前模和后模组装的截面图。

图2是适于本发明的模具组件和接触镜片的分解图。

图3是解释本发明镜片水合方法的流程图。

图4是对各个镜片的溶液配送工位的局部截面图。

图5是各个镜片在加热工位的局部截面图。

图6是水合镜片在加热工位的局部截面图。

图7是长合镜片从后模取出时的局部截面图。

图8是放在检验托盘中的镜片局部截面图。

图1和图2图解表示铸塑成型接触镜片的模具组件。该组件包括前模部分20和后模部分21，前模部分包括形成镜片11前表面13的表面25，后模部分包括形成镜片11后表面15的表面28。前模20包括圆柱形基座20、锥形头部24、环状物50、凸缘52和前模腔限定表面25。前模反向表面56一般仿照圆柱基座22的形状，反面19一般仿照前模模腔限定的表面。后模21包括圆柱形外壳26、上平面27和后模腔限定表面的反面29。对于图解的实施例，前模20的圆柱形外壳部分22容纳在后模21的圆柱形外壳26中。然而应该理解，本发明还可应用于其它模具组件和模具构型。可应用于铸塑方法的其它例子包括静态铸塑成型和旋转铸造或其它单模方法。

模具零件可由用于铸塑水合接触镜片的任何常规材料制造，包括塑料材料例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚氯乙烯。

图1图解与前模部分20组装的后模21，随后引入用于形成镜片11的形成镜片单体混合物。尤其是，将形成镜片混合物引入前模20上表面25，后模21对应于前模而组装，该模具部件完全聚集在一起，呈现图2所示构型。如图2所示，当模具部件聚集在一起时，过量的单体混合物61被容纳并保留在贮槽59中，该贮槽设置在表面25、28之间形成的模腔圆周。镜片形成单体混合物在模腔57内固化形成镜片11之后，从前模移开留有镜片11和贮槽59中已固化过量镜片材料的后模(图解实施例图解的用于铸塑成型镜片的双件模具组件，在应用旋转铸塑成型镜片的情况下，单个前模部分用于保存形成镜片混合物)。

图3显示本发明镜片水合方法的流程图。

在步骤S1中，分解后模和前模表面。由于固化镜片对前模21有很大亲合力，因此固化镜片11以及过量镜片材料61保留在前模上。

如前面所述，可用其它方法形成镜片，例如单模方法，其中镜片保留在模具中。在步骤S2中，先将带有镜片的前模放到自动传送带上，移动前模使其经过一系列工位。在第一工位上，对镜片充入水合溶液。在步骤S3中，即下一工位，将镜片暴露于加热源。在此期间传送带缓慢地改变位置，并将镜片与加热源保持一定距离。步骤S4和S5出现在第3工位。然后将镜片传送到步骤S6的检验托盘，它位于第4工位。

以下通过图4-8进一步详细讨论由图3所述方法。

图4图解S2，显示本发明溶液分布工位的详细截面，图中镜片11与过量的镜片材料一起被保留在前模20上。对于该图解实施例，前模20支撑在自动传送带30上并通过将模具放在模具夹具销32上而被正向驱动。销32在附着于传送带30的节31上卡紧。销32稍小于模具内径并具有凹形上表面34。这使得模具松驰地装配在销上并且在接触底模表面19时有轻微的摇摆位移。另一方面，销32可制成上表面含有尖状物的形状。显然，传送模具/镜片组件的其它机械结构也在本发明范围内。

在传送带30上的第一工位，将预定量的水合流体5通过注射唧筒35分配到接触镜片的凹形表面上。理想的状况是，由第一工位的唧筒35分配的水合流体的量使溶液弯液面仅仅超过前模的凸缘52，即过量的流体不溢流到贮槽59。然而少量的流体要溢流到贮槽59内，要避免足量流体溢流到贮槽59内，使得过量镜片材料61的环形物随镜片11全部水合。另一方面，水合流体应完全覆盖镜片11，包括其边缘，因而使镜片边缘完全水合，避免可能发生残余的镜片边缘粘接到模具表面25上。因此，将几滴水合流体分散到保留在模具20中的未水合镜片的中心，以形成正好覆盖镜片边缘的弯液面，但是优选不侵入贮槽区域。水合流体可以是常规使用的用于水合软的水凝胶接触镜片的流体，包括水或含盐溶液，还可含有表面活性剂，例如Tween-80表面活性剂。

S3由图5开始，图6结束。带有镜片11的前模沿着传送带30传送到如图5所示的下游第二工位。在此工位，将水合镜片暴露于加热源36。可以使用任何适宜的加热系统，例如微波加热源，然而，优选的加热源是红外线板。作为举例，在形成polymacon(一种主要由2-甲基丙烯酸羟乙酯形成的交联共聚物)镜片的情况下，将镜片暴露于红外线光源大约7-25分钟；该红外线灯设置在前模上表面大约76mm的位置。由此灯发出的热使水合流体的温度上升到适于水合镜片的温度。加热源的主要目的是促进镜片的水合。尽管镜片浸入水合流体在室温就可最后水合，然而实施加热镜片和水合流体可促进镜片的水合。适于所用水合流体水合polymacon镜片的温度是63±11℃。因此，选择其加热源和位置致使在镜片11和模具20到达传送带30上的下一工位之前完成镜片的水合。另一方面，如果水合流体温度太高或者如果镜片暴露于加热时间太长，就会出现蒸发而留下未水合的镜片。

如果过量的镜片材料61已被部分水合，则在加热过程中就会将该材料弄干并可粘接到模具上。

然后将带有镜片11的前模20随着传送带30转移到加热工位下游的第3工位，如图6所示。在镜片和模具到达此工位时，镜片已被水合并从前模分离。在此位置，镜片11的边缘已从前模表面25渐渐脱出。另外该水合镜片的尺寸已增大了，不再适应于模腔了。过量已固化镜片材料61的环保留在贮槽59中，优选的是未被水合并粘接到模具20上。

在S4工位，凸缘50在固定模板63和喷嘴元件71之下转移，如图7所示。喷嘴元件71包括本体部分72和头部部分73。在优选的实施方案中，喷嘴71的头部部分有一被切掉部分。在头部端点形成的表面74有一局部球形表面。这有助于从前模除去镜片。连接到中心通道82的真空源81穿过本体部分延伸并与喷嘴头部通道82连接。喷嘴头部通道83在喷嘴头部表面74形成开口75。表面74一般是球形的，以适应镜片11的后表面15和限定表面25的前模腔。在开口75中放置筛网84。

因此，喷嘴71向前模降低直至接触到水合镜片11的表面15。当降低喷嘴71时，通过通道81施加真空。真空源穿过中心通道82和喷嘴头部通道83向下拉。当喷嘴头部73接触水合溶液5时，该溶液朝着真空吸到喷嘴通道中。然后喷嘴头部表面74接触镜片表面15。喷嘴头部表面自身与模腔表面25的曲率定位，这可使模具20在销32上轻微振动。这可使喷嘴头部在镜片表面15对中。当真空从喷嘴头部73开始吸镜片11时，模具20的振动位移进一步加大摩擦力帮助镜片11移出。

放在喷嘴头部开口75中的筛网84仅允许水合流体穿过通道83排出，而留下镜片附着到筛网84上。筛网84防止水合镜片因疏忽而被抽入真空源81中。喷嘴元件71和筛网84优选由在捡拾和放置操作过程中不损害镜片的材料制造。

然后提升喷嘴元件71，同时通过通道82和83来保持真空，以从模具中提起镜片，如图7所示。优选的是，较慢地提升喷嘴71以使镜片从模具上剥离，模具的重量促使此分离。要注意在某些情况下，镜片可能不会完全从模具脱离，即，模具的重量不易使镜片完全从模具中分离，于是当提升喷嘴组件时模具与镜片一起提起。在这种情况下，模具与固定模板63接触，该模板使模具与镜片分离并使模具降回到销32或由传送带排出。

然后携带镜片11的喷嘴与传送带并排移动到某一工位，如图8(S6)所示。在此工位，镜片从喷嘴组件分离落入镜片载体91。为了图解该实施例，载体91是一托盘，包括用于盛放和运送镜片以便进一步加工的槽93。然而，该载体还可以根据所希望的制造工序有其它构型，例如，在此步骤喷嘴71可直接放置镜片使其与镜片泡形罩包装接触。在任何情况下，镜片放置在上述槽93之后，转换阀(未示)改变中心通道82和喷嘴71头部通道83中的真空至低的正大气压。为了图解实施例，载体91的槽93含有流体，例如水或水溶液。

喷嘴组件传送镜片至载体91的同时，模具20，此时没有镜片但仍然含有过量镜片材料61的环，沿着传送带30进一步转换位置直至到达排出工位(未示)。在此工位，排出带有环形材料61的模具；排出保留在模具内的所有水合流体，或如果希望的话，通过过滤器将其回收和循环再利用。

已经发现具有不同能量修正量范围的镜片可用所述的装置和方法水合。该镜片从模具稳定地取出而不受损害，过量镜片材料的环形可稳定地保留附着在模具内。

通过以上所述已经可以容易地理解本发明。然而，很显然在不背离本发明特性和范围的情况下可以对上述实施方案进行改进。例如，可提供在单个模具工艺，即旋转铸造、车削以及旋转铸造和车削的组合中未水合的镜片。因此，本发明也适用于在干凝胶状态制造接触镜片并包括水合和从模具分离镜片的其它工艺。另外，本发明也适用于其它铸造工艺，该工艺的模具具有不同于图解实施例中所述模具的形状。因此，本发明的范围应不限于以上的专门叙述而应判断为附属的权利要求。

Claims (12)

1.一种水合保留在模腔内被铸塑的已固化镜片的方法，所说的模具含有与所说含有已固化过量镜片材料的模腔相邻的贮槽，该方法包括：当镜片保留在模具上时水合该镜片，同时避免保留在模具上的已固化过量镜片材料完全水合；并且从所说模具中取出水合的镜片而把过量的镜片材料留在模具中。

2.权利要求1的方法，其中将液体分散到镜片上，同时镜片保留在模具上。

3.权利要求2的方法，其中对保留在模具内的镜片分散液体之后，将镜片和液体暴露于加热源。

4.权利要求3的方法，其中液体是沿着传送带在第一工位在保留于模具内镜片上分散的液体，镜片和模具沿着传送带转换位置至第二工位以便暴露于加热源。

5.权利要求3的方法，其中所说的加热源包括红外线光源。

6.权利要求2的方法，其中所说的液体选自水或水溶液。

7.权利要求1的方法，其中从带有喷嘴组件的模具中取出水合镜片，该组件包括接触水合镜片的头部，和穿过喷嘴组件本体延伸的通道，所说的中心通道连接到真空源。

8.权利要求6的方法，其中喷嘴组件将镜片放置在镜片载体贮槽中。

9.权利要求7的方法，其中喷嘴组件的通道也附着到压缩空气源，所说的喷嘴组件包括释放真空源和触发压缩空气源的阀以便放置镜片。

10.权利要求1的方法，其中模腔是在具有第一镜片成型表面的第一模具和具有相对的镜片成型表面的第二模具之间形成的，该方法包括：

除去第二模具部分以使固化的镜片和固化的过量镜片材料保留在第一模具上，

将液体放到固化的镜片上并水合该镜片；和

从第一模具中取出镜片，而且固化的过量镜片材料不完全水合并保留在第一模具上。

11.权利要求10的方法，其中在已固化过量镜片上放置液体之后和从第一模具中取出镜片之前加热镜片和液体。

12.权利要求11的方法，其中镜片和液体通过暴露于红外线光源中来加热。

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