CS256889B1 - Method of contact lenses' centrifugal casting in open moulds and equipment for realization of this method - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu odstředivého odlévání kontaktních čoček v otevřených formách a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Odlévání kontaktních čoček v konstantně rotujících otevřených formách bylo nejprve popsáno v CsP 108 895 a čsP 116 260. Zařízení k provádění tohoto způsobu sestávalo původně z misek, které při své rotaci unášely vložené formy s monomerní směsí za podmínek polymerizace a v proudu inertního plynu. Nevýhodou tohoto zařízení bylo, že inertní plyn unášel těkavé složky polymerizující směsi, což způsobovalo jistou nejednotnost ve složení vznikajícího gelu a v důsledku toho i jistou nežádoucí deformaci konečného výrobku. Tato nevýhoda byla odstraněna postupem a zařízením podle АО 159 359, podle kterého byly formy s monomerní směsí souose seskupeny do souvislých vertikálních sloupců vložených do trubic opatřených náhonem ke konstantní rotaci a přívodem ochranného plynu, který kolem sloupce proudil ve vhodně tvarovaných trubicích. Při tomto způsobu vznikly však nepřekonatelné obtíže, jakmile se od původních masivních a tlustostěnných měkkých kontaktních čoček přešlo k ultratenkým čočkám, k jejichž odlévání bylo nutno dávkovat velmi malá množství monomerní směsi, která by zcela nepřístupných prostorách mezi seskupenými formami nebylo možno přivést k rovnoměrnému smočení celé funkční odlévací plochy až k její omezující okrajové hraně (podle čs. patentu Č. 116 260). Tuto obtíž se podařilo překonat například podle čs. АО č. 237 592 vyvinutím další alternativy odlévání ve vertikálně rotujících sloupcích forem, podle které místo jednorázového zaplnění a vyprázdnění polymerační rotující trubice byly do rotující polymerační kolony shora kontinuálně zakládány formy a zdola současně formy se zpolymerizovanou čočkou postupně vysunovány, přičemž se malé množství monomerní směsi před založením do kolony nejprve dokonale rozlilo po celém povrchu odlévací formy pomalou rotací silně nakloněné formy, například pomocí způsobu popsaného v čs. autorském osvědčení č. 247 723. I tato jinak velmi úspěšná úprava měla svou nevýhodu v tom, že jednotlivé dílci operace (dávkování monomerní směsi, pomalá rotace v nakloněné poloze a vlastní polymerizace) bylo nutno provádět v oddělených aparátech, přičemž po provedení každé operace byly vždy formy ukládány do zásobníků, což naráželo vždy na nebezpečí proniknutí prachových částic к silně elektrostaticky nabitému povrchu forem a tím к častému znehodnocení odlévaných čoček. Ještě závažnější nedostatek této alternativy však vyvstal při polymerizaci některých velmi pomalu polymerizujících, například silně zředěných směsí vhodných pro výrobu vysoce zbobtnalých čoček, jelikož se přitom musel zpomalit průchod forem polymerační kolonou až к ekonomické neúnosnosti. Tento nedostatek byl sice řešen v čs. АО č. 253 754, podle kterého se však musely po průchodu kolony formy s toliko předpolymerizovanou směsí znovu kládat do již nerotujících zásobníků, čímž se nadále zvýšilo nebezpečí kontaminace povrchu čoček i nároky na obsluhu aparatury.

Uvedené nedostatky všech nahoře uvedených způsobů se podařilo odstranit nebo podstatně redukovat podle předloženého vynálezu, který spočívá v tom, že se formy s dávkovanou směsí sestaví do sloupců s přesně souosými odlévacími plochami uvnitř těchto sloupců a to v trubicích, ve kterých jsou formy к této své vzájemné poloze přivedeny přesně tvarovanou světlostí trubek, s výhodou válcového tvaru o průměru jen o 0,01 až 0,03 mm větším než-li je průměr vnější válcové plochy formy nebo průměr hypothetické válcové plochy opsané jakékoliv jiné nejlépe rovnoběžkové vnější ploše odlévací formy. Trubice s vloženým sloupcem forem je oboustranně vzduchotěsně uzavíratelná, přičemž alespoň jeden uzávěr je opatřen ventilem ke střídavé evakuaci trubice a jejímu opětnému zaplnění inertním plynem. S takto zaplněnými trubicemi je potom prováděn celý sled potřebných operací až к dosažení úplné polymerizace, aniž se přitom formy z uzavřené trubice přesunují z jedné aparatury do jiné nebo do mezizásobníků. Trubice je к těmto operacím upravena na svých koncích bu3 přesným zabroušením vnější plochy nebo pevným připojením přírub к přesnému piipojení trubice к příchytkám uloženým otočně v souosých ložiskách a opatřeným náhonem к potřebné rotaci. К provedení prvé operace, kterou je dokonalé smočení odlévacích ploch, jsou ložiska spolu s náhonem příchytek připevněna к výkyvné podložce, kterou lze ručně nebo mechanicky podle programu zadaného například vačkou nebo pneumatickým ústrojím naklánět tak, aby osa ložisek a rotujících částí se mohla z vertikální polohy vychýlit až к horizontální nebo dokonce poněkud za horizontální polohu, obdobně jako tomu bylo při dříve prováděné operaci podle čs. autorského osvědčení č. 247 723, to znamená, že rychlost otáčení je v tomto případě poměrně malá, v mezích asi 0,5 až 10 otáček za minutu a frekvence periodického naklánění osy je ještě menší než frekvence otáček.

Bezprostředně po této operaci se trubice ve vertikální poloze přivede do konstantních vyšších otáček potřebných к vytvoření předepsaného tvaru ro.tujícího menisku kapalné směsi, tj. v mezích 320 až 450 otáček za minutu. Toho lze dosáhnout bučí narovnáním výkyvných ložisek do vertikální polohy a patřičnou úpravou otáček, nebo též tak, že se trubice z původního upevnění ve výkyvných ložiskách vyjme a upevní obdobně mezi pevná vertikální ložiska pomocí příchytek s náhonem pro vyšší nastavitelnou konstantní rotaci. Přitom se к trubici přisune pláší, ve tkerém jsou uzavřeny zdroje к fotochemicky iniciované polymerizaci například krátkovlnným ultrafialovým světlem nebo kterým lze přivádět topné médium, například konstantně ohřátý vzduch ke zvýšení teploty trubice na teplotu potřebnou pro thermicky iniciovanou polymerizaci. Tuto druhou operaci není třeba provádět až do dosažení úplné konverze směsi na konečný gel. U pomalu polymerizujících směsí je výhodnější přerušit rotaci trubice již po době, která bezpečně stačí к dosažení tzv. bodu zgelovatění, kdy viskosita směsi dosáhne prakticky nekonečné hodnoty, což podle stupně sítování vznikajícího gelu nastává již po několikaprocentní konverzi a za dobu, jež je malým zlomkem doby potřebné к dosažení prakticky úplné konverze. К této konečné fázi není již třeba udržovat tvar menisku rotací, takže trubice je možno sejmout a uskladnit v jakékoliv poloze za teplotních nebo světelných podmínek potřebných к dokončení polymerace po dobu třeba i několika dní, aniž je к tomu zapotřebí nákladných mechanismů nebo obsluhy.

Teprve potom se uzávěry trubice uvolní a formy se vyjmou к případné kontrole а к běžnému dalšímu zpracování stejnému jako při dříve popsaných způsobech výroby.

Zařízení к provádění způsobu podle vynálezu sestává ze sady trubic s výhodou skleněných jejichž světlost je tvořena rovnoběžnými plochami к přesnému vedení odlévacích forem opatřených konkávní odlévací plochou a vnější vertikální obvodovou plochou, jež suvně zapadá do světlosti trubic tak, že při vzájemném dosednutí forem v trubicích je jimi tvořen souvislý sloupec uzavírající konkávní plochy v přesně koaxiální vzájemné poloze. Trubice jsou opatřeny na obou koncích vzduchotěsnými uzávěry a přesnými přírubami к otočnému uchycení trubic pomocí úchytek otočných v ložiskách, jejichž společná osa splývá se společnou osou konkávních ploch forem uzavřených v uchycených trubicích nebo je s touto osou rovnoběžná v nastavitelné vzdálenosti menší než 1,5 mm. К otáčení trubic nastavitelnou konstantní rychlostí je upraven náhon. Osa ložisek spolu s osou jimi vedených otočných částí je výkyvná z krajního vertikálního směru do krajního horizontálního a kolem otočných trubic je upraven plášť к vedení topného média, s výhodou horkého vzduchu nebo к uzavření zdrojů fotochemicky účinného, s výhodou

O z ultrafialového záření.

К bližšímu objasnění vynálezu jsou na připojených výkresech schematicky znázorněny příklady některých funkčně významných částí zařízení.

Na obr. 1 je znázorněn v axiálním pohledu příklad odlévací polypropylenové formy 2 s její odlévací konkávní plochou _3 a vnější obvodovou plochou 4_, ze které vybíhají vodorovné lišty 10, jimž lze opsat kružnici 11, jejíž průměr je o 0,02 mm menší než průměr přesné válcové plochy skleněných trubic jL.

Na obr. 2 je v axiálním řezu znázorněn příklad úpravy vnější plochy skleněné trubice 1^ zabroušením zaoblené anuloidné plochy 12 přesně souosé s válcovou vnitřní světlostí skleněné trubice JL.

Na obr. 3 je v axiálním řezu znázorněn jiný příklad úpravy konců trubice 1_ s přesným přitmelením kovového kroužku 13.

Na obr. 4 je v axiálním řezu znázorněn vzduchotěsný uzávěr konců skleněné trubice _1 pružnou zátkou 14 ze silikonového kaučuku opatřenou ventilem sestávajícím z ocelové kuližky 15 přitlačované pružinou 16 к sedlu 17. Silným přitlačením trubice 18 к zátce 14 se jehlou 19 upevněnou v trubici 18 odtlačí kulička 15 od sedla 17, čímž se ventil otevře a trubicí 18 lze prostor skleněné trubice 1_ bu3 evakuovat nebo do evakuované skleněné trubice _1 napouštět ochranný plyn.

Na obr. 5 je v osovém řezu znázorněna úchytka 2 otočná v kluzném ložisku 8^ opatřená dutou kuželovou plochou 20, do které lze nasadit konce skleněné trubice 1_ upravené podle obr. 2 nebo obr. 3.

Na obr. 6 je znázorněna sestava ložisek Q, úchytek T_ a trubice 1_, ze které je patrno, že horní souměrně postavené ložisko s úchytkou 7a je na základové desce 21 posuvné ve směru osy ložisek JJ, takže trubici JL. nasunutou do kuželového otvoru 20 spodní úchytky 7b lze přisunutím horní úchytky Ta s ložiskem _8 sevřít do přesně souosé polohy mezi oběma ložisky _8. Ke spodní úchytce 7b je přitom upraven к rotaci celé soustavy náhon pomocí řemenice 22 naháněné s výhodou ozubeným řemenem 23. К provádění prvé operace tj. ke smáčení odlévacích ploch monomerní směsí je celá tato soustava se základovou deskou 21 i s náhonem výkyvná podle horizontální osy 24, čímž je umožněno sklápění osy otáčení případně až pod horizontální polohu. Totéž nebo zcela obdobné zařízení je možno použít i к následující polymerizaci, к níž však zůstávají ložiska 8^ se všemi připojenými částmi v pevné horizontální poloze a navíc je к základové desce 21 podél uchycené skleněné trubice 1^ přisunut plášť pro proud topného vzduchu nebo pro zdroje ultrafialového záření.

Claims (5)

1. Způsob výroby kontaktních čoček odstředivým odléváním z monomerních směsí obsahujících polymerizační katalyzátory pro thermickou a/nebo fotochemickou trojrozměrnou polymerizaci směsí dávkovaných do konkávní prohlubně odlévacích forem a uspořádaných v atmosféře inertního plynu do souvislého sloupce souose podle konkávních prohlubní v trubicích vymezujících přesně toto uspořádání forem, vyznačený tím, že se takto naplněná a vzduchotěsně uzavřená trubice zaplní ochranným inertním plynem a pomalou rotací v mezích 0,5 až 10 otáček za minutu se trubice otáčí v nakloněné poloze kolem osy sloupce uzavřených forem, načež se trubice ve svislé poloze uvede do konstantní rotace kolem osy sloupce forem nebo kolem osy rovnoběžné a vzdálené od osy forem méně než 1,5 mm, rotující trubice s formami se ohřeje na teplotu potřebnou к nastartování polymerizace thermicky vzbuzeným polymerizačním katalyzátorem v monomerní směsi nebo se vystaví záření a v konstantní rotaci se pokračuje až do dosažení prakticky úplné polymerizační konverze nebo alespoň částečné polymerizace s vytvořením netekoucího předpolymerizovaného gelu, po přerušení rotace se uzavřené trubice skladují v jakékoliv poloze až, к dosažení maximální polymerizační konverze, načež se formy s odlitými čočkami podrobí kontrole jakosti jejich konkávní plochy a uvolněné čočky se zpracují obvyklým postupem.

2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že trubicí se kýve tak, že při pomalé rotaci osa forem svírá s vodorovnou rovinou úhel menší než +60° a větší než -10°.

3. Způsob podle bodů 1 a 2 vyznačený tím, že pomalá rotace trubice se provádí po dobu 2 až 10 minut.

4. Způsob podle bodů 1 až 3 vyznačený tím, že konstantní rotace trubice se provádí v rozsahu 300 až 450 otáček za minutu.

5. Zařízení к provádění způsobu podle bodů 1 až 4 sestávající ze sady trubic s výhodou skleněných, jejich světlost je tvořena rovnoběžnými plochami к přesnému vedení odlévacích forem opatřených konkávní odlévací plochou a vnější vertikální obvodovou plochou, jež suvně zapadá do světlosti trubic tak, že při vzájemném dosednutí forem v trubicích je jimi tvořen souvislý sloupec uzavírající konkávní plochy v přesně koaxiální vzájemné poloze, vyznačené tím, že trubice (1) jsou opatřeny na obou koncích vzduchotěsnými uzávěry (5) a přesnými přírubami (6) к otočnému uchycení trubic (1) pomocí úchytek (7) otočných v ložiskách (8), jejichž splečná osa splývá se společnou osou konkávních ploch (3) forem (2) uzavřených v uchycených trubicích (1) nebo je s touto osou rovnoběžná v nastavitelné vzdálenosti menší než 1,5 mm, a náhonem (9) к otáčení trubic (1) nastavitelnou konstantní rychlostí,· přičemž ložiska (8) spolu s jimi vedenými otočnými částmi jsou upravena výkyvné z krajního vertikálního směru od krajního horizontálního a kolem otočných trubic (1) je upraven plášř (9) к vedení topného média, s výhodou horkého vzduchu nebo к uzavření zdrojů fotochemicky účinného, s výhodou ultrafialového záření.