CN1276755A - 单一模具对准 - Google Patents

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Abstract

本发明解决了进一步改进接触透镜的生产方法的问题,从而使得接触透镜的生产成本可以进一步降低且生产能力可以得到增强。为此,提供了两个半模,它们一起构成生产接触透镜的模具且通过单独的半模导向装置相互固定和/或相互可拆卸地连接。通过结合周期性生产方法,可以以此实现高度自动化。

Description

单一模具对准
本发明涉及一种生产模制品，尤其是光学透镜，具体而言是接触透镜的方法，涉及一种进行该方法的装置和由该方法或借助该装置生产的根据各独立专利权利要求的前述部分的模制品，尤其是光学透镜，具体而言是接触透镜。
意欲经济地大量生产的接触透镜优选由所谓的模具方法(mouldprocess)或全模具方法(full-mould process)生产。在该方法中，透镜以其在两个半模(模具)之间的最终形状生产，因而既不需随后对该透镜的表面进行机械加工也不需对其边缘进行机械加工。模具方法例如描述于PCT专利申请WO87/04390或EP-A-0 367 513中。
以此方式生产的接触透镜为机械稳定性非常低的模制品，其水含量大于60重量％。在生产出来之后，通过测量进一步检查该透镜，然后包装并在高压灭菌器中于121℃下进行热消毒。
在这些已知的模具方法中，待生产的接触透镜的几何形状由模腔限定。接触透镜的边缘同样由该模具形成，该模具通常由两个半模组成。该边缘的几何形状由两个半模在其相互接触的区域中的轮廓限定。
为了生产接触透镜，首先将特定量的可流动原料引入阴半模中。然后通过将阳半模放置入位而闭合该模具。原料通常分配得稍微过量，从而在闭合模具时将过量的量排入在外侧与模腔相连的溢料隙中。通过用UV光辐射或通过热或另一非热方法的作用随后进行原料的聚合或交联。在该方法中，模腔中的原料和溢料隙中的过量原料均硬化。为了无故障地将接触透镜与过量的材料分离，在其中两个半模接触的区域中必须良好地密封或排除过量的材料。只有以这种方式才能得到无缺陷的接触透镜边缘。
用于这些模具的材料优选为塑料，如聚丙烯。模具由注塑法生产且只使用一次。其原因尤其是模具在一定程度上被过量的材料污染，在分离接触透镜时受到损伤或在密封模具过程中在一些分区发生不可逆形变。
在注塑形式情况下，也必须预料到尺寸因生产方法(温度，压力，材料性能)的波动而发生波动。此外，也可能在注塑之后发生模具的收缩。模具的这些尺寸变化可能导致待生产接触透镜的参数(峰值折射率，直径，基线，中心厚度等)发生波动，结果降低透镜的质量，从而也降低产量。此外，在两个半模之间的密封不足的情况下，不能干净地分离过量的材料，从而在接触透镜的边缘形成所谓的筋(web)。如果其更为显著，则该透镜边缘的这一外观缺陷(cosmetic fault)也可导致在该透镜佩带时发生刺激，因此必须通过检查将这类透镜挑选出来。
特别是由于对接触透镜边缘质量的要求，模具也仅使用一次，因为不能肯定地排除模具在其边缘区域发生一定的形变。
US-A-5 508 317描述了一种新的接触透镜材料，其在用于生产接触透镜的可聚合原料的化学中代表重要的改进。该专利公开了一种预聚物的水溶性组合物，将其放入模腔中并随后进行光化学交联。因为该预聚物带有许多可交联的基团，因此交联的特征是质量高，因而可以在几秒钟内生产具有光学质量的成品透镜，而无须随后的提取或再加工步骤。在该专利中提供的该原料的改进化学意指接触透镜可以相当低的成本生产，因而使得可一次性佩带的透镜的生产成为可能。
EP-A-0 637 490描述了一种方法，借助该方法可以通过使用US-A-5,508,317中所述的预聚物进一步改进接触透镜的生产方法。在该情形下，将材料放入由两个半模组成的模具中，该两个半模相互间不接触，但在它们之间设置有环形的细间隙。该间隙连于模腔中，从而可以使过量的透镜材料流入该间隙。代替仅能一次使用的聚丙烯模具，可以使用可重复使用的石英/玻璃模具，因为在生产透镜之后，考虑到水溶性的基本化学性质，可以使用水迅速和有效地清除这些模具中的未交联预聚物和其它残渣，并可以用空气进行干燥。借此尤其也可以进行透镜的高精度成型。预聚物的交联借助辐射，尤其是UV光进行，模腔的辐射借助铬掩模限制。因此，仅有模腔中的材料发生交联，从而可以达到透镜边缘成型的高再现性，而不需正性连接(positive connection)由聚丙烯制成的两个半模。通过使用水可以容易地将未交联的被遮盖预聚物溶液从尺寸稳定的交联透镜中洗除。
本发明解决了进一步改进接触透镜的生产方法的问题，从而使得接触透镜的生产成本可以进一步降低且生产能力可以得到增强，同时提供了透镜参数的高再现性。特别是可以缩短生产时间并可实现更高程度的自动化。必须交换的模具数目可以尽可能地低。
本发明通过权利要求1和权利要求24中所定义的特征达到了这一目的。对于本发明方法和本发明装置的其它显著改进，请参考从属权利要求。
借助模具的阴半模和阳半模的单一半模对准，并结合循环进行的生产方法，可以达到更高程度的自动化。单一半模对准可以使所有必需的对中和调节元件直接装配到模具中，因此半模易于连于自动操作系统。这意味着接触透镜的整个生产可以在循环方法中自动化，结果可以显著降低生产成本，与此同时可以增加生产工厂的生产率。此外，通过排除手动工艺步骤，确保了所生产接触透镜的高再现性，因而大大消除了单个透镜质量的波动。
此外，单一模具对准使半模的安装，半模的改变和半模的清洁自动化。
特别是，单一半模对准使得模具在循环生产方法中的快速改变成为可能，因为省去了调节的成本。
此外，在单一半模对准的情况下，单个半模的识别也是可能的，即甚至在将多个单独的模具组合形成一个单元时，“无序”生产是可能的，因为经过半模识别可以记录各自的屈光能力，因此可以确保透镜的正确包装。例如，在使用n个平行的单独模具情况下，可能同时产生n个不同的屈光能力。若m个屈光能力不再需要，则仅需交换单个的阴半模并用其它半模替代。
此外，由于将多个单独的模具结合形成由m或n个模具组成的组件形式的单元，因此可以灵活适应各种生产能力。
从下列说明和附图可以看出本发明的其他细节和优点，其中：
图1说明通过用于本发明方法的本发明模具的第一示例实施方案的剖视图，该模具处于闭合位置；
图2说明通过图1的模具的阳半模的剖视图；
图3说明通过图1的模具的阴半模的剖视图；
图4说明通过用于本发明方法的本发明模具的第二示例实施方案的剖视图，该模具处于闭合位置；
图5说明通过图4的模具的阳半模的剖视图；
图6说明通过图4的模具的阴半模的剖视图；
图7说明通过用于本发明方法的本发明模具的第三示例实施方案的剖视图，该模具处于闭合位置；
图8说明通过用于本发明方法的本发明模具的第四示例实施方案的剖视图，该模具处于打开位置；
图9说明处于闭合位置的根据图8的剖视图。
用于由可通过UV辐射而聚合或交联的液态原料生产接触透镜的模具，在图1中一般表示为1，包括阴半模2和阳半模3，各半模分别具有弯曲的成型面4和5，它们一起限定一个模腔6，该模腔又限定了待生产的接触透镜的形状。具体示于图2中的阳半模3具有凸起的外表面5，其形状限定了待生产的接触透镜的内部轮廓，而示于图3中的阴半模2具有凹陷的外表面4，其决定了待生产的接触透镜的外部轮廓。
在图1所示的示例实施方案中，模腔6并未完全和紧密地密封，而是在其周边边缘区域中呈环状敞开，这限定了待生产的接触透镜的边缘，且在此连于一较窄的环形间隙7，该间隙可以设计成连续的或呈扇形。环形间隙7通过分别位于阴半模和阳半模2，3上的模壁4a和5a连接和形成。然而，在本发明上下文中，也可以这样设计单个半模2，3，即它们在邻近模腔6处相互接触且模腔6因此由这两个单独的半模2，3的连接壁紧紧密封。
这两个半模2和3由尽可能透过选定的能量形式，尤其是UV光的材料制成，例如由通常用于这些目的的聚丙烯或另外的聚烯烃制成。因为UV光辐射仅在一侧进行，具体来说合适的是通过阳半模3从上面辐射，所以仅后者有利地需要透过UV。相应地，对于通过阴半模2辐射而言也是如此。
特别地，有利的是至少用UV光辐射的模具半侧由石英制成。该材料的特征不仅在于尤为良好的UV透过性，而且还在于其非常硬且极具耐性，因而由该材料制备的模具可以很好地再利用。然而，其前提(如下文更进一步说明)是该模具要么不需用力就闭合要么不完全闭合，因此接触不会损坏半模。作为石英的替代物，也可以使用能透过UV的特种玻璃或蓝宝石。由于半模的再利用性，在为得到极高精度和再现性的模具而生产它们时可能花费较多的费用。由于半模在待生产的透镜区域中，即在模腔和有效的合模面中不相互接触，因此排除了由接触引起的损坏。这确保了模具的长使用期，尤其也确保了待生产接触透镜的再现性。
当在一侧施加能量时，原则上讲背朝能量源的半模可以由任何耐可交联材料或其组分的材料生产。然而，若使用金属，预期会有潜在的反射，这取决于能量辐射的类型，且这些可能导致不希望的效果如过度曝光、边缘变形等。吸收性材料不具有这些缺点。
将进行交联的能量施于生产接触透镜的材料上局限于模腔6，即仅向模腔6中的可交联材料施加合适形式的能量，尤其是UV辐射，且仅交联模腔6中的材料。特别地，环绕模腔6的环形间隙7中的材料不交联。为此，有利的是将阳半模3的成型面5设置在其具有不透UV光的掩模8的模壁5a区域中，该掩模尽可能直接沿模腔6延伸且除模腔6外，该掩模优选将辐射的能量从与未交联的可能过量的材料(在此处呈液态)接触或可能与其接触的该模具的所有其他部件、模腔或表面屏蔽掉。因此，透镜边缘的分区通过以物理方式(physically)限制引发聚合或交联的辐射或其他形式的能量而形成，而不是通过借助模壁限制该材料而形成。
在UV光情形下，掩模8尤其可以是薄的铬层，其例如由例如在照相平版法或UV石印法中已知的方法生产。若需要，所考虑的掩模材料也可以是其他金属或金属氧化物。该掩模也可以用保护层如氧化硅涂敷。有利的是将掩模设置在固定位置，因为这样使自动化得以简化。然而，也可以使用单独设计的掩模或隔板，其同样具有将UV辐射限于模腔6上的作用。此外，为了以物理方式限制UV辐射，可以在模具外部提供光路(beam path)的光导器(optical guidance)。
阴半模2和阳半模3的成型面4，5各自嵌入一固定装置9，10中，固定装置的形状有利的是经选择后使操作简单，无需额外的调节工作。为此，固定装置9，10具有朝各成型面4，5的光轴11排列的导向表面。此外，它们还具有允许将两个半模2，3相对于光轴准确定位于轴向的元件。该元件本身，或与其他外部元件结合，使得模具闭合时所要求的调节简单。
因此可以借助其固定装置9，10将两个半模2，3在其结合时相互对中。对中精度优选应好于5μm。两个半模2，3之间的轴向距离限定了接触透镜的中心厚度，其通常为约0.1mm。该距离应合适地维持为±0.005mm范围内。应将两个半模2，3相互之间的倾斜降至最小。给定成型面4，5的直径为约14mm，轴向上的倾斜误差有利的是应低于5μm。
为此，图2和3所示第一示例实施方案的半模2，3在其固定装置9，10上具有模具凹槽，后者可以精确的配合插入各相应半模2，3上相应的互补设计的突起中，且一起形成两个半模2和3的导向表面。在闭合模具时两个半模2，3的对中和导向由模具凹槽和突起的外部轮廓(以最高的可能精度产生)提供，因而阴阳半模的相互啮合使模具的闭合操作整体上变得简单易行。
具体如图2所示的阳半模3在分导表面12区域中的其外部固定装置10上具有呈环形设计且暴露出筋14的凹槽13，该筋14包围成型面5。当闭合两个半模2，3时，该筋14与环形槽15啮合，该环形槽15能精确进行配合且能环形包围阴半模2的成型面4。相对于用作导向表面的其前表面和外表面，筋14和槽15的高度精确生产允许两个半模2，3无需进行调节就能相对于光轴11对中，且限定了两个半模2，3之间的轴向距离。为了限定两个半模2，3之间的轴向距离，也可以使用单独的垫圈，该垫圈优选插入槽15中。为了在将其结合时避免两个半模2，3的倾斜，筋14和槽15的导向表面尺寸不应选择得太大。为了利于筋14插入槽15中，此外还可以给槽15提供插入斜角。为了允许两个半模2，3无需加力而闭合，没有尝试用相应模具固定件16对凹槽13提供精确配合的定位，该固定件16与阴半模2的槽15结合。因此，当闭合模具时，在模具凹槽13和模具固定件16的端表面之间仍有间隙17。除了因其自重而闭合两个半模之外，也可以借助弹簧将这两个半模相互连接，这使得两个半模不用大力就能闭合，从而在闭合操作过程中没有在导向表面上加载压力。
此外，合适的是这样设计模具凹槽，即使两个半模2，3相互间可以旋转，因为通过这种方式可以克服由接触透镜与两个半模2，3之一粘附所引起的且在60-120N范围内的粘附力，且因此可以降低在打开模具过程中的力。总之，通过这种方式可以显著降低为了取出接触透镜而在分离半模2，3过程中对透镜的损坏。
在模具1的图4-6所示第二示例实施方案中，提供一个在此处呈圆柱形设计的对中装置18以引导单个半模2，3。将阴半模2和阳半模3的外部固定装置9，10设计得光滑，没有向内或向外的线条(moulding)，且其外径对应于对中装置18的内径。当闭合模具时，以滑动方式将阴阳半模2，3推入对中装置18中。通过高度精确和准确配合地产生固定装置9，10的两个端面9a，10a的外部轮廓和对中装置18的内部轮廓提供两个半模2，3相互间的对中，所述轮廓分别用作导向表面。因为两个半模2，3以滑动方式相互结合，在此处也可以正性连接两个半模2，3而不用力。为了避免将其插入对中装置18中时两个半模2，3发生倾斜，也可以提供插入斜角以利于半模2，3插入对中装置18中。此外，也可以将对中装置18牢固地连于两个半模2，3之一上，从而借助该对中装置18与阴或阳半模2，3的外部固定装置9，10的正性连接而将两个半模2，3相互定位，这取决于对中装置18牢固相连的半模2，3。特别是在对中装置18与阳半模3配合时，也可以保护该敏感性凸状模面5。也可以将对中装置18设计成两个外部固定装置9，10之一的整体部件。
图7说明包括阴半模2和阳半模3的模具1的第三示例实施方案。阴半模2和阳半模3的固定装置9，10各自在此处呈锥形设计，阴半模固定装置9的外部轮廓设计成截顶锥19，其向着成型面4成圆锥形逐渐变细且以高度精确和准确配合的方式与阳半模固定装置10的内部轮廓啮合，而该内部轮廓设计成锥形漏斗20。当然，在本发明上下文中也可以将阳半模3的固定装置10设计成截顶锥19，而将阴半模2的固定装置9设计成漏斗20。漏斗20的底部21安装在阳半模3的成型面5的区域中。当闭合模具时，阳半模3以滑动方式在阴半模2的截顶锥19上滑动，该截顶锥19的顶表面22不接触漏斗底部21。在形成漏斗边缘23的固定装置10的闭合面区域中或在截顶锥19的配合面24的区域中两个半模2，3之间不接触。通过高度精确和准确配合地产生截顶锥19的外部轮廓以及漏斗29的内部轮廓使得两个半模2，3相互对中，所述内外部轮廓各自用作导向表面。将导向表面设计成锥形表面可以在光轴的轴向上无需调节地使两个单独的半模2，3相互对中。两个半模2，3间的轴向距离由固定装置9，10中的成型面4，5的位置来确定，该距离限定了所生产接触透镜的中心厚度。成型面4，5借助一个装置(这里未示出)以绝对对中方式嵌入固定装置9，10中，从而提供成型面4，5之间的所需距离。因为截顶锥的顶表面22不与漏斗底部21接触，且两个固定装置9，10仅通过其锥形外表面而结合且以滑动方式相互插入，因此可以不加力地正性连接两个半模2，3。为了避免闭合模具时两具半模2，3的倾斜，也可以提供插入斜角25，26，其有利于两个半模2，3相互放置。由此通过截顶锥19的外部轮廓(以极高精度产生)和漏斗20的内部轮廓提供两个半模2，3在闭合模具时的对中和导向，从而由于阴阳半模的相互啮合确保模具的闭合操作简单易行。因为两个固定装置9，10的锥形表面19，20呈旋转对称设计，因此在这里也可以在开启模具时相互旋转两个半模2，3，借此可以更容易克服透镜与半模粘附的粘附力，且因此可以降低由于在打开操作中的应力作用而在接触透镜中产生裂纹的危险。
在包括阴半模2和阳半模3的模具1的图8和9所示另一示例实施方案中，嵌入阳半模3的固定装置10中的成型面5本身在其模壁5a区域中形成导向表面27，该模壁5a结合有铬掩模8。在其面朝阳半模3的端部区域中，给阴半模2的固定装置9提供一斜角28，从而在将阳半模3和阴半模2结合在一起时，导向表面27与该斜角28接触。当然在本发明上下文中也可以使阳半模3的固定装置10具有斜角28，而将阴半模2的成型面4设计成在其边缘区域4a中具有导向表面。当闭合模具时，在其导向表面27的区域中将阳半模3不加力地置于阴半模2的斜角28上，使斜角28与导向表面27准确配合而相互啮合，或仅存在线性或点状接触。通过高度精确和准确配合地产生导向表面27和斜角28提供两个半模2，3相互间的对中。由成型面4，5在固定装置9，10中的位置确定两个半模2，3间的轴向距离，该距离限定了所生产接触透镜的中心厚度。为此提供一个装置(这里未示出)，借助该装置可以有利地将成型面4，5嵌入固定装置9，10中。此外，在这里也可以进行不加力的正性连接，因为两个半模2，3无任何压力加载地一个置于另一个上。由此通过斜角28(以极高精度产生)和成型面5a(用作导向表面27)的设计提供两个半模2，3在模具闭合时的对中和导向。由于此时阳半模2的固定装置10不形成导向表面，且已经以高度精确方式生产了成型面5，因此可以这种实施方案降低生产成本，同时简化闭合操作，因为阳半模3简单置于阴半模2上。由于斜角28和导向表面27呈旋转对称设计，因此在此处还可以在开启模具时使两个半模2，3相互旋转，借此可以更容易克服透镜与半模粘附的粘附力，且因此可以降低由于在打开操作中的应力作用而在接触透镜中形成裂纹的危险。
在本发明上下文中，可以想到和使用单个半模导向装置的其它实施方案。因此，例如可以借助V形槽对中两个单独的半模对中，该V形槽然后在闭合位置中对单个半模的圆柱形外部固定装置形成切线(tangent)。
为了使用本发明模具最有效地生产接触透镜，合适的是将n个模具组合形成一个组件形式的单元，且在n个模具上平行地进行各工艺步骤。
在使用本发明装置生产接触透镜的方法中，在第一个工艺步骤中将聚合物溶液分配到阴半模2中。这里所考虑的聚合物溶液具体而言是预聚物，特别是基于含有环状缩醛基团和可交联基团的聚乙烯醇的那些。通过将阳半模3准确地置于阴半模2上，形成对应于所需接触透镜形状的模腔6，并在其中填有聚合物溶液。之后，通过用UV光经一个半模辐射而交联聚合物溶液。在这种情况下获得的接触透镜即所谓的软透镜，其尺寸稳定性很差，因为其水含量高。该透镜的直径约为14mm且中心厚度通常为0.1mm。
有利的是由输送系统将进行各工艺步骤的单个工段连在一起，形成一个生产工厂。在工段之间平行地输送模具，同时在固定的工段加工其他模具。
具体地，接触透镜的生产主要包括下列周期性重复的工艺步骤：
-计量加料：首先将液态聚合物溶液计量加入阴半模2中。然后将阳半模3借助特殊处理系统(如Cartesian机器人)置于阴半模2上。然而，也可以将聚合物溶液注入横向打开的模腔6中。优选通过计量针在室温下进行计量加料，计量加料量为25-40mg。为了避免聚合物溶液干燥，计量加料应在有利地是60％的增加空气湿度下进行。在计量加料期间，应用优选±0.5mm(x，y平面，高度)的计量针定位精度进行液滴向阴半模3中的转移。计量针可以合适地以可调距离/时间方式向半模2移动，且在计量加料结束后再取出。典型的计量加料时间有利地为1秒。计量加料也可以在分开的工段进行，由该工段将填充和闭合的模具引入生产线。此外，也可以使单个模具接近计量针。
-闭合：应以好于5μm的精度适当将两个半模2，3相互定位。然后应将该定位有利地维持到交联结束。所需精度最迟可以在打开模具时放弃。
计量加料结束与到达两个半模的最终位置之间的时间间隔有利的是应低于5秒钟。这一短时间间隔尤其也使得可以避免不需要的副作用，这些副作用在聚合物溶液暴露于未加控制的环境条件时可能发生。
两个半模2，3的相互定位同样可以有利地按照可自由预定和可控制的距离/时间方式进行进行。在这种情况下，特别是两个半模2，3在z方向上的相互移动从接触透镜质量来看具有特别的意义。由于在两个半模2，3的定位过程中发生且由聚合物溶液粘度引起的力相对较小，因此无需大的驱动装置。特别地，为了能够将两个半模2，3以不同的角度相互定位，合适的是将两个半模2，3中至少一个安装成可旋转。
-交联：为了进行交联，将闭合的模具输送到辐射装置中。若将多个单一模具组合形成一个n个模具的单元，则可以在输送过程中借助平行安置的辐射装置同时辐射所有这n个模具。
聚合物溶液的UV交联合适的是通过用UV光(波长范围为290-330nm)通过阳半模3辐射到模腔6中而进行。在所示波长范围内的UV辐射的强度有利的是约2.5mW/cm2。对于UV辐射的平行性没有特殊的要求。UV辐射可以通过中压汞灯产生且通过特定的光学系统射入模具中。
UV交联之后，透镜直径内的透镜材料固化到这样的程度，即排除了两个半模2，3因模具自重而发生的任何相互接触。
-打开：在交联之后，透镜直径外侧仍然有未交联的聚合物溶液。透镜本身以60-120N的粘附力粘于两个半模2，3之一上。由于模具被单独导向且各自单独打开，它们可以在打开之前进一步相互旋转。这使得剥离过程可以进行，借此可以更容易克服粘附力，且因此降低模具开启过程中的力。假定透镜由此受到的应力作用较小，且因此可以降低裂纹的形成。模具的开启应合适地在最初的1-2mm内不倾斜而进行，为的是避免两个半模2，3之间的任何接触。优选根据可自由预定的距离/时间方式进行开启，而与粘附力无关。
原则上讲，还可以在打开半模2，3之前在漂洗操作中除去未交联的预聚物。对此要求模具的固定装置具有合适的构型。
-漂洗，最初的松动：合适的是首先漂洗粘于半模上的透镜，从而可以除去未交联的聚合物溶液。之后优选使用特殊的松动系统进行透镜的最初松动。
-转移：因为并不是所有透镜在交联后粘于阴半模表面2上，所以有利的是将粘于阳半模3上的接触透镜转移到阴半模2中或另一特殊的输送容器中。这使得可以将相应的半模在该工艺步骤之后尽早地送入清洁工段。
-检查接触透镜：在交联之后，必须检查透镜是否存在外观缺陷，即检查是否存在边缘断裂，边缘和透镜材料的其余部分是否存在裂纹，透镜中是否存在气泡或空隙，是否存在表面缺陷如刮痕、沉积物或不规则性或透镜中是否存在包容物。
有利的是，透镜的检查在液体中进行，如在透镜的储存溶液中进行。该检查原则上讲可以在密封包装材料之前在包装材料中进行，或在中间容器中进行。
-取出：透镜的取出优选使用夹持装置进行。由于使用单个半模，优选可以省去将夹持装置移到单个半模的步骤，因为单个半模可以输送到夹持器。这意味着可以避免复杂的夹持器设计。
-将接触透镜转移到包装材料中：从阴半模2或中间容器中取出接触透镜后，将检查过的透镜放入包装材料中。因为可以平行生产具有非常不同的屈光能力的接触透镜，所以各包装材料必须经合适的控制系统识别。
原则上讲，空包装材料的取出或透镜的分拣可以在转移到包装材料中之后按照峰值折射率进行。因此也可以经由合适缓冲工段将透镜生产和包装隔开。为了避免透镜在该区域中干燥，仅需提供潮湿的气氛。
-清洁：清洁工段可以有利地压缩到喷水嘴。合适的是模具的清洁通过在室温下用水漂洗并随后通过用洁净干燥的空气吹扫而进行。原则上讲，可以短时间施加至多约70℃的高温。使用特殊的清洁试剂并不是绝对必要的。模具的清洁和干燥优选应限于模具的实际起作用区域和固定装置的前表面。
在清洁和干燥后，模具可以再次用于新的生产周期。其前提是各模具具有确定的起始状态。具体而言，在模具的表面上不能存在透镜材料的残渣或漂洗液残余物。同样应避免有机污染物(油等)和其他外来颗粒(灰尘、绒毛、铁锈)。阴半模和阳半模的清洁和干燥可以在独立的环路中进行，也可在相互不同的时间进行，这样可以优化工厂设计。
-包装透镜：在透镜的包装过程中，首先将单个透镜放入有利地注塑的聚丙烯壳中，然后用确定量的透镜储存溶液填充包装材料，然后用箔密封PP壳。在初级包装中的关键因素是包装的密封性。特别地，包装必须绝对不含细菌。
使用单一半模对准可以以如下方式设计生产接触透镜的工艺顺序，即在操作过程中和维护过程中均不需复杂的调节工作。特别地，可以使重要的工艺步骤，如单个半模的安装，半模的监控，模具的安装，单个半模的改变和半模的清洁自动化。

Claims (54)

1.一种由可以通过施加合适的能量交联的材料在模具(1)中生产多个模制品，尤其是光学透镜，具体而言是接触透镜的方法，该模具具有限定待生产的模制品形状且包括阴半模(2)和阳半模(3)的模腔(6)，该方法包括下列循环重复的工艺步骤：(a)将可以通过施加合适的能量交联的材料计量加入阴半模(2)中；(b)通过将阳半模(3)与阴半模(2)结合而闭合模具(1)；(c)施加能量来交联和/或聚合原料以生产模制品；(d)将阳半模(3)与阴半模(2)分开；(e)洗涤模制品以除去未交联的原料；(f)确保模制品保留在选定的半模(2，3)上；(g)检查模制品是否无缺陷；(h)夹持模制品以从选定的半模(2，3)中将其取出；(i)将合格的模制品放入包装材料中；(j)清洁并干燥阴半模和阳半模(2，3)；(l)将阴半模和阳半模(2，3)放入计量加入原料的位置，通过单一半模对准器可以将单个半模(2，3)相互固定和/或相互可拆卸地连接。
2.根据权利要求1的方法，其中用于进行交联的能量为辐射能，尤其是UV辐射，γ辐射，电子辐射或热辐射。
3.根据权利要求1或2的方法，其中进行交联的能量以物理方式限定于模腔(6)的区域。
4.根据权利要求1-3中一项或多项的方法，其中能量的施加通过模具(1)的掩模装置以物理方式限制，该掩模装置至少部分不可透过进行交联的能量。
5.根据权利要求1-4中一项或多项的方法，其中阴和/或阳半模(2，3)对进行交联的能量极具透过性，且其中能量的施加以物理方式受到对进行交联的能量不可透过或透过性差的阴和/或阳半模(2，3)部分的限制。
6.根据权利要求1-4中一项或多项的方法，其中能量的施加以物理方式受到掩模(8)的限制，该掩模装在模腔之外、阴和/或阳半模(2，3)之上或之中且对进行交联的能量不可透过或透过性差。
7.根据权利要求6的方法，其中掩模(8)安装在阴和/或阳半模(2，3)的分导平面或分导表面(12)的区域中，尤其是在与可交联材料接触的区域中。
8.根据权利要求1-3中一项或多项的方法，其中能量的施加通过限制模具外侧的光路而以物理方式限制。
9.根据权利要求1-8中一项或多项的方法，其中在将材料引入阴半模(2)中且闭合两个半模(2，3)之后，间隙(7)仍然开放，该间隙连于模腔(6)，优选包围该腔且含有不可交联的材料，且其中进行交联的能量远离该间隙(7)中的材料。
10.根据权利要求1-9中一项或多项的方法，其中不施加力而闭合模具(1)，从而使阴半模和阳半模(2，3)仅通过其自重而无需外部负载而相互抵靠。
11.根据权利要求1-9中一项或多项的方法，其中借助机械装置使两个半模(2，3)闭合。
12.根据权利要求1-11中一项或多项的方法，其中原料为一种预聚物，该预聚物为分子量至少为2000Da的聚乙烯醇的衍生物且基于聚乙烯醇中的羟基数目含有约0.5-80％的式I单元：其中R为至多8个碳原子的低级亚烷基，R1为氢或低级烷基且R2为优选至多25个碳原子的烯属不饱和吸电子可共聚基团。
13.根据权利要求1-12中一项或多项的方法，其中至少提供对模制品的视觉质量检查，该检查包括检测模制品的中央区域和周边区域的缺陷。
14.根据权利要求1-13中一项或多项的方法，其包括将模制品在阴半模(2)中居中之后夹持以从该半模中取出。
15.根据权利要求1-14中一项或多项的方法，其包括至少部分干燥模制品以除去表面上的水，表面上的水可能不利于模制品的视觉检查。
16.根据权利要求13的方法，其中模制品中央区域的视觉检查在施加用于交联和/或聚合原料的能量之后立即进行。
17.根据权利要求13或16的方法，其中整个模制品的视觉检查在装有液体的中间容器中进行。
18.根据权利要求1-17中一项或多项的方法，其中各工艺步骤的持续时间低于1分钟。
19.根据权利要求1-17中一项或多项的方法，其中至少一个工艺步骤的持续时间低于10秒钟。
20.根据权利要求1-19中一项或多项的方法，其中确保模制品保持在选定的半模上的工艺步骤还包括将模制品从非选定的半模中转移至合适的选定半模中。
21.根据权利要求20的方法，其中选定的半模为阴半模(2)且非选定的半模为阳半模(3)。
22.根据权利要求1-21中一项或多项的方法，其中将半模(2，3)再利用且用它们生产至少10000个模制品。
23.根据权利要求1-21中一项或多项的方法，其中将半模(2，3)再利用且用它们生产至少500000个模制品。
24.一种用于进行根据权利要求1-23中一项或多项的方法而生产模制品，尤其是光学透镜，具体而言是接触透镜的装置，其具有能够闭合和开启的模具(1)，该模具具有一个用于限定待生产的模制品形状的模腔(6)且包括阴半模(2)和阳半模(3)，模具(1)用于容纳可交联材料且被设计成至少部分透过由外部供入且交联该材料的能量，其中阴和阳半模(2，3)可以通过单一半模对准器相互固定和/或相互可拆卸地连接。
25.根据权利要求24的装置，其中阴半模和阳半模(2，3)沿分导表面(12)分离且在该分导表面(12)区域中的阳半模和/或阴半模(2，3)上提供一个对用于进行交联的能量不可透过或透过性差的掩模(8)，且除模腔(6)外，该掩模将所有可能含有未交联材料的模腔，或所有可能与该材料接触的成型面与进行交联的能量屏蔽开。
26.根据权利要求24或25的装置，其中阳半模和/或阴半模(2，3)由可透过UV的材料，尤其是石英制成。
27.根据权利要求24-26中一项或多项的装置，其中阴半模(2)由不可透过UV的材料制成。
28.根据权利要求24-27中一项或多项的装置，其中掩模(8)由一层不可透过UV辐射的材料，尤其是金属或金属氧化物层，具体而言是铬层制成。
29.根据权利要求24-28中一项或多项的装置，其中该模具具有一间隙(7)，该间隙包围模腔(6)且与后者相连，且其中掩模(8)放置在间隙(7)的区域中。
30.根据权利要求24-29中一项或多项的装置，其中可以将多个分别单独导向的模具(1)组合成一个单元并同时输送，且可以在每一种情形下对它们联合进行至少一个工艺步骤。
31.根据权利要求24-30中一项或多项的装置，其中阴半模(2)和阳半模(3)之间的距离的精度为≤10μm。
32.根据权利要求24-30中一项或多项的装置，其中阴半模(2)和阳半模(3)之间的距离的精度为≤5μm。
33.根据权利要求24-32中一项或多项的装置，其中将阴半模(2)的轴相对于阳半模(3)居中的精度为≤10μm。
34.根据权利要求24-32中一项或多项的装置，其中将阴半模(2)的轴相对于阳半模(3)居中的精度为≤5μm。
35.根据权利要求24-34中一项或多项的装置，其中两个半模(2，3)在光轴方向上相互之间的倾斜误差为≤10μm。
36.根据权利要求24-34中一项或多项的装置，其中两个半模(2，3)在光轴方向上相互之间的倾斜误差为≤5μm。
37.根据权利要求24-36中一项或多项的装置，其中阴半模和阳半模(2，3)各自具有外部固定装置(9，10)，在每种情形下将成型面(4，5)嵌入该固定装置中。
38.根据权利要求37的装置，其中各半模(2，3)的外部固定装置(9，10)包括导向表面，其用于将阴半模和阳半模(2，3)相互居中。
39.根据权利要求24-38中一项或多项的装置，其中阴半模和阳半模(2，3)可以相互旋转。
40.根据权利要求24-39中一项或多项的装置，其中阳半模或阴半模(2，3)的外部固定装置(9，10)在分导表面(12)的区域中具有模具凹槽(13)，该模具凹槽呈环形设计且安装在外部，且其中阴半模或阳半模(2，3)在其分导表面(12)的区域中具有槽(15)，在该槽(15)中可以插入由外部固定装置(9，10)中的凹槽(12)留下的筋(14)，该筋(14)以及该槽(15)的外表面和前表面非常精确地生产且用作导向表面。
41.根据权利要求24-39中一项或多项的装置，其中提供居中装置(18)，阴半模(2)和/或阳半模(3)的外部固定装置(9，10)可以插入其中。
42.根据权利要求41的装置，其中该居中装置(18)呈圆柱形设计。
43.根据权利要求41的装置，其中将该居中装置(18)设计成V形槽。
44.根据权利要求41-43中一项或多项的装置，其中该居中装置(18)的内侧有导向表面。
45.根据权利要求41-44中一项或多项的装置，其中阴半模和阳半模(2，3)的外部固定装置(9，10)在每种情形下安装有导向表面，后者安装在固定装置(9，10)的外部轮廓和端面(9a，10a)上。
46.根据权利要求41-45中一项或多项的装置，其中居中装置(18)牢固地连于阴半模(2)或阳半模(3)上。
47.根据权利要求46的装置，其中居中装置(18)牢固地连接于阳半模(2)上。
48.根据权利要求24-39中一项或多项的装置，其中阳半模或阴半模(2，3)的外部固定装置(9，10)具有一个锥形外表面(19)，该表面向成型面(4，5)成圆锥形逐渐变细，且其中将各对应的阴半模或阳半模(2，3)的外部固定装置(9，10)在内侧设计成漏斗(20)，该漏斗向成型面(4，5)变窄且可以将锥形外表面(19)插入其中，锥形外表面(19)和漏斗(20)被极其精确地生产且用作导向表面。
49.根据权利要求48的装置，其中当闭合模具时，两个半模(2，3)仅在漏斗(20)和锥形外表面(19)的内表面区域中接触。
50.根据权利要求24-37中一项或多项的装置，其中在边缘区域(4a，5a)中，阴半模或阳半模(2，3)的成型面(4，5)被设计成导向表面(27)，且其中各对应的半模(2，3)的外部固定装置(9，10)具有一个或多个导向表面，该表面与导向表面(27)匹配且在闭合模具时在导向表面(27)中啮合。
51.根据权利要求50的装置，其中在半模(2，3)的外部固定装置(9，10)上的导向表面被设计成斜角(28)。
52.根据权利要求50或51的装置，其中阴半模和阳半模(2，3)可以相互旋转。
53.根据权利要求24-52中一项或多项的装置，其中成型面(4，5)由玻璃，尤其是石英制成。
54.一种模制品，尤其是光学透镜，具体而言是接触透镜，由根据权利要求1-23中一项或多项的方法和根据权利要求24-53中一项或多项的装置生产。
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