CZ193893A3 - Process of separating parts of the mould from each other and apparatus for making the same - Google Patents
Process of separating parts of the mould from each other and apparatus for making the same Download PDFInfo
- Publication number
- CZ193893A3 CZ193893A3 CZ931938A CZ193893A CZ193893A3 CZ 193893 A3 CZ193893 A3 CZ 193893A3 CZ 931938 A CZ931938 A CZ 931938A CZ 193893 A CZ193893 A CZ 193893A CZ 193893 A3 CZ193893 A3 CZ 193893A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- mold
- lens
- radiation
- mold part
- electromagnetic radiation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
- B29D11/00038—Production of contact lenses
- B29D11/00125—Auxiliary operations, e.g. removing oxygen from the mould, conveying moulds from a storage to the production line in an inert atmosphere
- B29D11/00192—Demoulding, e.g. separating lenses from mould halves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/02—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means
- B29C33/06—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means using radiation, e.g. electro-magnetic waves, induction heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/44—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C37/00—Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
- B29C37/0003—Discharging moulded articles from the mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
- B29D11/00038—Production of contact lenses
- B29D11/00125—Auxiliary operations, e.g. removing oxygen from the mould, conveying moulds from a storage to the production line in an inert atmosphere
- B29D11/00192—Demoulding, e.g. separating lenses from mould halves
- B29D11/00211—Demoulding, e.g. separating lenses from mould halves using heating means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
- B29D11/00038—Production of contact lenses
- B29D11/00125—Auxiliary operations, e.g. removing oxygen from the mould, conveying moulds from a storage to the production line in an inert atmosphere
- B29D11/00192—Demoulding, e.g. separating lenses from mould halves
- B29D11/00221—Demoulding, e.g. separating lenses from mould halves using prying means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
- B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
- B29C2035/0838—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using laser
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2791/00—Shaping characteristics in general
- B29C2791/004—Shaping under special conditions
- B29C2791/009—Using laser
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2011/00—Optical elements, e.g. lenses, prisms
- B29L2011/0016—Lenses
- B29L2011/0041—Contact lenses
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S425/00—Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
- Y10S425/808—Lens mold
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
- Prostheses (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
Způsob oddělování částí formy a zařízení k provádění tohoto způsobe
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu zlepšeného vyjímání vytvarovaných očních čoček z formy, ve které byly vytvarovány, a zařízení k provádění tohoto způsobu. Vynález je zejména vhodný pro vyjímání vytvarovaných očních čoček, jakými jsou hydrogelové kontaktní čočky, i když způsob podle vynálezu může být rovněž použit v případě ostatních malých očních čoček s vysokou přesností tvarového provedení, jakými jsou intraokulární čočky.
Dosavadní stav techniky
Vzhledem k růstu průmyslu očních čoček a zejména průmyslu týkajícího se výroby kontaktních čoček, které musí být často periodicky nahrazovány novými kontaktními čočkami, dramaticky vzrostla roční produkce kontaktních čoček a poptávka po nich. To vede výrobce kontaktních čoček k tomu, že se snaží zavádět způsoby a zařízení pro výrobu kontaktních čoček, které by byly způsobilé pro automatický provoz , poskytovaly reprodukovatelné výrobky a pracovaly ve vyváženém stabilním režimu.
Je známo, že se oční čočky, jakými jsou poddajné kontaktní čočky, vyrábí tvarováním monomeru nebo monomerní směsi ve formě, jakou je forma vyrobená z polystyrenu nebo polypropylenu. Příklady takových postupů lze najít v patentech US 5,039,459, 4,889,664 a 4,565,348. V těchto patentech jsou popisovány požadavky kladené na materiál a provoz polysterénové formy a podmínky, které musí být dodrženy, aby nemusela být při oddělování obou části formy vynakládána přílišná síla v důsledku přilepení obou částí formy k sobě a k čočce, která je ve formě obsažena.
Kromě výše uvedených polystyrénových forem mohou být také použity polypropylenové nebo polyethylenové formy, které jsou popsané v patentu US 4,121,896.
Problémem při použití uvedených forem je, že části forem tvarující čočku jsou obvykle obklopeny na obvodě přírubami a že se monomer nebo monomerní směs zavádí do vyduté části formy před spojením obou částí formy dohromady v přebytku. Po spojení obou částí formy, které takto definují tvar budoucí čočky a tvarují okraj čočky, je přebytek monomeru nebo monomerní směsi vytlačen ven z dutiny formy a zůstává na povrchu jedné nebo obou přírub částí formy v prostoru mezi těmito přírubami.
Tento přebytečný materiál vytvoří po polymeraci kolem vytva rované čočky prstencový lem.
Dosavadní způsob oddělení částí formy a vyjmutí vytvarované čočky z formy zahrnuje předehřátí, ohřátí, vypáčení a vyjmutí čočky z formy. Zahřátí se provádí horkým vzduchem, vypáčení se provádí mechanickým pákovým systémem a vyjmutí se provádí manuálně. Ohřátí formy konvekcí (prouděním tepla) není účinnou teplopřenosnou technikou. Doba uplynulá mezi vstupem formy do ohřívacího zařízení a úplným oddělením zadní části formy je rovna asi jedné minutě.
Při současném způsobu vyjímáni čočky z formy se zadní část formy ohřívá proudem ohřátého vzduchu. Ohřívání zadní části formy se provádí ve dvou stupních. Těmito stupni jsou předehřívací stupeň a ohřívací/páčicí stupeň. V předehřívacím stupni se forma sevře na místě a páčící ramena se vsunou pod spodní část formy.
V průběhu ohřívacího stupně se na každou zadní část formy působí silou.
Když je dosaženo požadované teploty, zadní část formy se odlomí a jeden její konec se zdvihne páčícími rameny. Potom, co došlo k oddělení zadní části formy od přední části formy na alespoň jedné straně, opustí forma ohřívací zařízení. Zadní část formy a prstencový lem se potom zcela oddělí.
Rovněž je možné přivádět horký nebo chladný vzduch na vnější povrch přední části formy za účelem dosažení jiných tepelných gradientů. Ohřátý vzduch se dmýchá na vnější povrch zadní části formy, která předává teplo vrchnímu povrchu čočky. Teplo je vedeno zadní částí formy, tvarovanou čočkou a přední částí formy mechanismentepelné difúze.
I když výše uvedený způsob do jisté míry napomáhá vyjmutí čočky nacházející se mezi oběma částmi formy z formy, je teplotní gradient probíhající od vyhřívané zadní části formy přes čočku k přední části formy relativně malý. Tento nedostatek je způsoben způsobem, jakým se teplo přivádí k části formy. Proud vzduchu s konstantní teplotou ohřívá vnější povrch zadní části formy rychleji, než šíření tepla vedením přivádí teplo k povrchu čočky. Jediným způsobem, jak zvýšit teplotní gradient, je převádět teplo rychleji, avšak to může mít za následek, že zadní stěna se stane příliš měkkou k tomu, aby mohla přijít do účinného záběru se zdvíhacími rameny.
Jak již bylo uvedeno výše, není tento způsob vyjímání vytvarované čočky z formy ještě zcela uspokojivý vzhledem k tomu, že takto vytvořený tepelný gradient není dostatečný k tomu, aby zcela a opakovaně vedl k oddělení obou části formy.
Je proto cílem vynálezu poskytnout způsob a zařízení, jejichž použitím by se dosáhlo snadného a opakovaného oddělení částí formy, aniž by přitom došlo k poškození čočky, která se nachází mezi oběma částmi formy.
Cílem vynálezu je také oddělení obou částí forem, při kterém by nedocházelo k přílišnému ohřátí okolního prostředí a k plýtvání energií.
Cílem vynálezu je také poskytnout zařízení a způsob, pomocí kterých by byl vytvořen podél alespoň, jedné z částí forem vysoký teplotní gradient.
Tyto a ještě další cíle jsou splněny vynálezem, který je popsán v následující části popisu.
Podstata vynálezu
Výše vytčené cíle jsou splněné použitím zdroje elektromagnetického záření, výhodně CC^-laseru, jehož energie se aplikuje na alespoň i jednu z obou částí forem. Laser má výhodně výkon asi 80 W a vlnovou délku 10,6/um. Expozice části formy laserem se pohybuje mezi polovinou sekundy a sekundou.
V důsledku odlišné dilatace polymeru zahřáté formy a chladnějšího polymeru čočky dojde k relativnímu posunu jednoho povrchu vůči druhému povrchu a vzniklé smykové síly poruší adhezi mezi polvrovanou čočkou a polymerní formou a napomáhají tak při oddělení obou částí forem. Čím větší je teplotní gradient mezi povrchy obou částí forem, tím větší smykové síly se vytvoří a tím snadněji dojde k oddělení obou částí formy. Tento účinek je největší v případě, kdy se zajistí maximální tepelný gradient. S postupem času se teplo ztrácí vedením od zadní části formy do polymeru čočky a do přední části formy a posléze do okolního prostředí. Zahřátá zadní část formy se proto rychle odstraní tak, aby do polymerní čočky přešlo pouze velmi malé množství tepla a aby se zabránilo možnosti tepelné degradace čočky.
Stručný popis obrázků
Obr.1 znázorňuje graf přenosu záření polystyrenem v závislosti na vlnočtu v infračervené oblasti, obr.2 znázorňuje schéma optického uspořádání podle vynálezu , obr.3a znázorňuje perspektivní pohled na úpínací ústrojí pro oddělení obou části forem podle jednoho z provedení vynálezu, obr.3b.znázorňuje bokorys v částečném řezu upínacího ústrojí z obr.3a v poloze potom, co byly odděleny obě části formy, obr.4 znázorňuje průřez tvarovanou oční čočkou nacházející se mezi oběma částmi formy z vyznačením umístění ; termočlánků a obr.5 znázorňuje graf teplotního profilu uspořádání zobrazeného na obr.4 odpovídajícího polohám jednotlivých termočlánků v závislosti na čase.
Použitím čerpaného CC^-laseru s vlnovodem Synrad C48-1 (který je komerčně dostupný u firmy Synrad, lne.,Bothell, Washington) s maximálním výkonem 10 W při vlnové délce 10,6^um se při aplikaci 3 až 4 W na zadní část formy kombinace čočka/forma dosáhne dostatečného ohřátí polystyrénové části formy k tomu, aby části formy mohly být mechanicky odděleny. Bylo zjištěno, že uvolňovací teplota může být snadno dosažena v 10 až 12 sekundách a že oddělení obou částí formy lze provést za použití mechanických pákových ramen.
I když byl použit CC^-laser, produkující záření ve střední infračervené oblasti s vlnovou délkou 10,6 mikrometrů, je rovněž možné použít vysoce výkonný UV-laser nebo emitor elektromagnetického záření s vysokou intenzitou libovolného typu, přičemž takto produkované záření musí být v materiálu formy absorbováno dostatečnou měrou tak, aby mělo za následek zvýšení teploty materiálu formy.
Lasery jsou typioky nejintenzivnějšími dosažitelnými zdroji a zajištují tudíž maximální účinnost přenosu energie ze zdroje do materiálu formy. Pojem intenzivní se zde nevztahuje k celkovému výkonu zdroje, nýbrž ke koncentraci jeho energie. Mohou být použity i ostatní intenzivní zdroje elektromagnetické energie, které jsou schopné zahřát formu s dostatečnou účinností a rychlostí. Takovými zdroji jsou například generátory mikrovlnného záření. Charakteristickým rysem těchto intenzivních zdrojů je, že plocha, kterou ze zdroje vychází energie, je i přes vzdálenost mezi zdrojem a ohřívaným předmětem řádově stejná s plochou předmětu, na kterou záření dopadá. Zahřívání prouděním za použití horkého vzduchu, jaké se doposud požívalo v rámci známého stavu techniky a které je popsané v odstavci dosavadního stavu techniky, tedy není intenzivním vzhledem k tomu, že na jeho cestě od zdroje k ohřívanému předmětu dochází k velkému rozptylu tepelné energie.
V případě laserů, a to jak laserů provozovaných ve střední infračervené oblasti, tak i laserů provozovaných v ultrafialové oblasti, je energie laseru využita téměř 100% vzhledem k tomu, že polystyren tvořící materiál formy vykazuje téměř 100% účinnost při absorpci energie laseru, přičemž pouze velmi malá frakce dopadajícího laserového záření se odrazí nebo rozptýlí. Tímto způsobem se pouze malá část emitované energie ztratí absorpcí v atmosféře, popřípadě se tímto způsobem neztratí žádná energie a zahříván je pouze ozařovaný předmět.
Absorpce záření z infračervené oblasti spektra 1 mm silnou polystyrénovou deskou je zobrazena na obr.1. V případě výše popsaného C0_-laseru odpovídá vlnová délka generovaného záření 10,6 mikrometru vlnoctu 943,3 cm
Vzhledem k absorpční charakteristice materiálu formy při uvedených kmitočtech je většina energie laseru absorbována již v několika vlnových délkách směru postupu záření materiálem. S ohledem na tuto skutečnost se teplo od povrchu směrem do materiálu formy šíří pouze vedením. 2 tohoto důvodu se po počáteční expozici laserovým paprskem vytvoří mezi exponovaným vnějším povrchem formy a povrchem formy, který je ve styku s čočkou, značně velký tepelný gradient.
Byly provedeny také testy s čerpaným CO^-laserem s vlnovodem (který je komerčně dostupný u firmy Laser Photonics, lne.
Orlando, Florida pod označením Laser Photonics 7,5 W RF), přičemž výkon laseru byl divergován tak, aby ozařoval každou dutinu formy zcela a jednotně. Prodlužováním expozice povrchu formy laserem bylo zjištěno, že zatímco při expozici 12 sekund může být zadní část formy odstraněna použitím uvedených mechanických prostředků, dosáhne se při expozici 18 sekund toho, že se zadní část formy dostatečně, avšak ještě nedestruktivně, uvolní tak, že oddělení obou částí forem lze realizovat bez použití mechanických prostředků .
Prováděním způsobu podle vynálezu za různých podmínek bylo nalezeno výhodné provedení způsobu podle vynálezu. I když bylo stanoveno, že laserový výkon 3 až 4 W je dostatečný k takovému ohřátí části polystyrénové formy, že obě části formy mohou být mechanicky odděleny, bylo rovněž zjištěno, že způsob podle vynálezu je možné výhodně provádět za použití mnohem vyšších výkonů laseru, a to výkonů až do 500 W. Bylo zjištěno, že zvyšováním aplikovaného laserového výkonu a snižováním doby expozice laserem se dosáhne zvýšení teplotního gradientu v části formy a tedy i snadného a reprodukovatelného oddělení obou částí forem.
Za použití CC^-laseru 500 W Coherent General (komerčně dostupného -u firmy, Coherent General, lne.,Sturbridge, Massachusetts) bylo stanoveno, že optimálních výsledků se dosahuje aplikací plynulé úrovně výkonu od asi 20 W do asi 80 W na kombinaci forma/čoč— ka.
Bylo zjištěno , že výhodnou expoziční dobou pro tyto hladiny výkonu je expoziční doba od asi 0,4 do asi 1,2 sekund. To má za následek optimální dodávku energie 0,4 W/cm po dobu 0,5 sekundy, 2 což odpovídá 0,2 J/cm .
Bylo zjištěno, že jestliže je kombinace forma/čočka významně podexponována, potom je třeba k oddělení obou částí formy vynaložit ještě značně vysoké separační síly. Může přitom dojít k poškození čočky, jakým je například tvorba trhlin v čočce, a k poškození formy, jakým je její zlomení.
Jestliže se naopak kombinace forma/čočka přeexponuje laserovc- energií, potom při oddělování oboj částí forem a vyjímání čočky 2 formy dochází rovněž k těžkostem. Maže v tomto případě doiít k poškození formy v důsledku oxidace a roztavení a ke ztrátě oevncsti formy, což zhoršuje separaci obou částí formy. Kromě toho může přeexpozice způsobit tepelnou degradaci čočky.
Vzhledem k těmto zjištěním byly další testy prováděny s pulzním 80 W laserem Laser Photonics model 580 CW.
Lasery s výkony asi 80 W jsou komerčně dostupné jak v provedení s průtokovým plynem, tak i v Zataveném provedení. Při uvedených testech byl laser Photonics spojen s optickým uspořádáním, které je zobrazeno na obr.2.
Jak je v daném oboru známo, je pro výrobu čoček a ostatních optických prvků optických sestav pro laserové světlo výše specifikované vlnové délky vhodným materiálem selenid zinečnatý.
obr. 2 je patrné, že vstupní paprsek 1 0, který je generován nezobrazeným laserem, prochází ploskovypuklou čočkou 12 , která způsobí konvergenci uvedeného parsku.
Při svém dalším postupu zobrazenou optickou soustava prochází konvergující paprsek integrátorem 1 8, který zde slouží jako interní difuzér. Tento difuzér má za úkol rozptýlit energii paprsku vnitřně, tj. v rámci průřezu parsku, tak, aby paprsek byl homogennější. Paprsek původně produkovaný laserem nemá ve svém průřezu konsistentní distribuci energie. Kdyby nebylo použito uvedeného difuzéru, mělo by to za následek vytvoření horkých a chladných skvrn na ozařovaném povrchu.
Jak již bylo uvedeno výše, dochází při pod- nebo přeexpozici laserovým zářením kombinace forma/čočka k nežádoucím důsledkům. Jestliže tedy distribuce energie podél průřezu laserového paprsku není jednotná, může ra^jednom a témže povrchu části formy · dojít k uplatnění jak podexpozice, tak i přeexpozice lasérovým zářením. Vzhledem k tomu, že tyoický laserový paprsek má podél průřezu paprsku dvojrozměrnou GauSsovu distribuci energie musí být nezbytně použit uvedený difuzér, který distribuci energie podél přůřezu paprsku zhomogenizuje. Předpokládá se však, že prsten covitě nebo věnečkovitě strukturovaný paprsek by poskytoval adekvátní výsledky dodáváním energie do části formy přilehlé k lemu 45 nadbytečného polymeru vně dutiny formy, která tvaruje čočku.
Po výstupu z integrátoru 18 je nyní laserový paprsek jednotným a slabě konvergentním paprskem, který dále dopadá na dělič světla 20 . Tento dělič světla propouští pouze polovinu energie paprsku, zatímco druhou polovánu energie paprsku odráží. Odražený paprsek 22 je děličem světla 20 odražen na zrcadla 24., které ho zase odráží na kombinaci 26 forma/čočka. Děličem světla 20 propuštěný paprsek 28 posléze dopadá na zrcadlo 30, které ho odráží na další kombinaci 32 forma/čočka.
Při tomto provedení mohou být zařízením podle vynálezu současně ohřívány dva páry spojených částí forem obsahující polymerovanou čočku.
Je třeba poznamenat, že v tomto případě se používá laser s výkonem 150 až 200 W, takže na každou kombinaci forma/čočka dopadá výhodný energetický výkon, který se přibližně rovná 80 W.
V rámci uvedené optické soustavy je rovněž zahrnut korekční helium-neonový laser 34, pomocí kterého se zajistí správné nastavení optických prvků optické soustavy. Uvedený helium-neonový korekční laser 34 generuje paprsek, který je odražen zrcadlem 38 na trasu, kterou prochází hlavní vstupní paprsek 1 0. V průsečíku korekčního laserového paprsku s trasou hlavního laserového paprsku narazí korekční laserový paprsek na dělič světla 39, který usměrní korekční laserový paprsek na stejnou trasu, jakou probíhá hlavní laserový paprsek.
Kombinace forma/čočka je uložena konvenčním způsobem držením jedné nebo obou částí forem (s čočkou mezi nimi) v upínacím ústrojí zobrazeném na obr.3a a obr.3b. Základním požadavkem kladeným na toto upínací ústrojí je kromě mechanické stability to, aby toto upínací ústrojí neinterferovalo s paprskem elektromagnetického záření. Vzhledem k tomu je výhodné držet pouze jednu část formy a ozařovat druhou část formy.
Na obrázcích 3a a 3b je znázorněna kombinace forma/čočka, která je schodná s kombinacemi 26 a 32., a úpínací ústrojí 48. Uvedená kombinace forma/čočka je tvořena přední částí 40 formy a zadní částí 42 formy, přičemž mezi oběma těmito částmi formy se nachází čočka 44, která je identická s čočkou zobrazenou pod stejnou vztahovou značkou na obr.4.
V popisovaném provedení se expozicí laserovým zářením ohřívá pouze zadní část formy. Tato zadní část formy je tenčí a umožňuje rychlé a nedestrukční zahřátí polystyrénového materiálu formy do té míry, že zde dojde k vytvoření velkého teplotního gradientu. Tlustčí přední část formy, tvořená větším množstvím polystyrenu, se nezahřívá tak rychle, čímž nedochází k vytvoření stejného teplotního gradientu bez lokalizovaných problémů spojených s přehřátím.
Z tohoto důvodu jsou odkláněcí prostředky 50 a ramena 52 uložena mezi přední částí 40 formy a zadní částí 42 formy, jak je to patrné z obr.3a. Jestliže je kombinace forma/čočka držena tímto způsobem, potom je energie laseru usměrňována skrze kanál 54 provedený v upínacím ústrojí 48 na zadní část 42 formy.
Rovněž by bylo možné zahřívání obou částí forem, avšak při tomto oboustraném ohřívání formy by se oproti uvedenému ohřívání pouze zadní části formy nedosáhlo žádné další výhody.
Na obr.4 je zobrazen řez párem spojených částí formy, mezi kterými se nachází čočka. Části formy jsou tvořeny přední částí
1 formy a zadní částí 42 formy. Mezi těmito dvěma částmi formy je uložena čočka 4 4 a lem 4 5 přebytečného polymeru nacházejí se vně dužiny formy tvarující čočku. Na obrázku je symbolicky zobra zeno umístění měřících termočlánků 46.
Na obr.5 je znázorněn graf teplot v místech uložení uvede ných termočlánků v závislosti na čase.
Z uvedené grafu je zřejmé, že cyklus vyjímání čočky z for my začíná v čase t=0, kdy je teplota v místech uložení termočlán ků mírně vyšší než okolní teplota, což odpovídá teplotě, při které forma opouští vytvrzovací zónu.
V čase rovném 0 sekund dopadne laserový paprsek na povrch zadní části formy a takto rychle ohřeje celou zadní část formy s výjimkou příruby. Teplota vzrůstá po dobu asi 2 sekund. V čase t = 2 3/4 sekundy započne mechanické oddálení zadní části formy přední části formy, přičemž tento začátek mechanické separace je na obrázku označen písmenem A. Mechanická separace pokračuje po dobu asi dvou sekund a končí v čase t = 4 3/4 sekundy, kdy je zadní část formy zcela oddělena od přední části formy. Ukončení mechanické separace je na obrázku označen písmenem B.
Jak je to zřejmé z uvedeného grafu, je rozdíl teplot mezi stejnými místy na přední a zadní části formy rovný až 35 °C, což výrazně usnadňuje separaci obou částí formy a vyjmutí čočky z formy. Při dosud známých způsobech se zahříváním zadní části formy ohřátou tekutinou se dosáhlo odpovídájícího teplotního rozdíl který je roven přibližně asi 3 až 5 °C, přičemž v tomto případě je k dosažení maximálního teplotního rozdílu zapotřebí asi půl až jeden a půl minuty.
Bylo zjiš-eno, že výhodný způsob oddělení zadní části for my od přední části formy potom, co byla zadní část formy ohřátá laserem, soočívá v tom, že se mezi oběma částmi formy působí vzájemně odtahující silou. Z obr. 3b je zřejmé, že tenká kovová ramena 52, která jsou umístěna pod přírubou zadní části 4 2 formy, jsou na obou stranách plochá. Horní část upínacího ústrojí 48 je ooočná okolo esy 56 tak, že po expozici zadní části 42 formy laserem, zvednou ramena 52 zadní část formy. I když bylo zjištěno, že je přijatelné pouze zvednutí zadní části formy libovolným způsobem, je celková kvalita vyjmuté čočky stejně tak dobrá nebo lepší než v případě použití dosud známých způsobů tehdy, jestliže se uvedená kovová ramena zastaví pod přírubou zadní části formy a .následně se vyklopí směrem vzhůru.
Bylo zjištěno, že výše popsaná mechanická asistence se nejlépe provede v čase kratším než 0,3 sekundy po exposici zářením.
I když nebyly pozorovány žádné nežádoucí účinky v případě, kdy mezi expozicí a mechanickým odstraněním uplyne kratší doba, měl by být při praktickém provádění způsobu podle vynálezu čásový úsek mezi expozicí a separací obou částí formy roven asi 0,2 až asi 1,5 sekundy. Při době delší než 1,5 sekundy dochází při separaci obou částí formy k obtížím a při odstraňování čočky z formy by docházelo ke stejným problémů, jaké byly popsány výše v souvislosti s podexpozicí laserovým zářením.
Významným kvalitativním znakem a výhodou způsobu podle vynálezu je konsistentní retence čočky v přední části formy potom, co byla zadní část formy zahřáta laserem a oddělena výše popsanou technikou.
Jak lze očekávat, je zvýšení počtu defektů čočky v souladu s existencí ploch s vysokou energií nebo tzv. horkých skv© v profilu laserovéno paprsku. To je možné očekávat vzhledem k tomu, že přehřátí v některé plošce povrchu čočku zeslabuje a činí jí náchylnou k tvorbě trhlinek a ke štípání nebo způsobuje její odtahování od vnitřního povrchu přední části formy.
Za použití optimální expoziční doby a vhodného separačního mechanismu, jakým jsou klínovitě tvarovaná ramena použitá ke zvednutí zadní části formy, mohou být části formy separovány a
3 čočka vyňata z formy v době, která se přibližně rovná 5 sekundám.
V oředcházející části popisu bylo popsáno příkladné a vvhodné orovedeni způsobu podle vynálezu za použití polysty renové formy. Je samozřejmé, že v případě jiných materiálových systémů fcrma/čcčka můsí být podle výše popsaných zásad vlnová délka záření, výkon zařízení generujícího záření a expoziční doba modifikovány tak, aby se i v těchto případech dosáhlo optimálních výsledků.
Claims (8)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Zařízení pro oddělování částí formy tvořené alespoň dvěma částmi formy, tj. první částí formy a druhou částí formy, a obsahující mezi těmito částmi formy oční čočku, vyznačené tím, že obsahuje prostředek pro usazení částí formy obsahujících mezi sebou oční čočku držením jedné nebo obou částí formy v úpínacím ústrojí, zdroj intenzivního elektromagnetického záření, které je materiálem alespoň jedné části formy absorbováno dostatečnou měrou k tomu, aby způsobilo zvýšení teploty uvedeného materiálu, prostředek pro řízení uvedeného záření z uvedeného zdroje na vnější povrch alespoň jedné nebo obou částí formy a prostředek pro kontrolu doby dopadu uvedeného intenzivního záření na povrchy formy prováděnou tak, aby během uvedené doby dopadu záření došlo ke zvýšení teploty části formy, na kterou dopadá záření z uvedeného zdroje.
- 2. Zařízení podle nároku 1,vyznačené tím, že zdrojem elektromagnetického záření je laser.
- 3. Zařízení podle nároku 1,vyznačené tím, že záření má vínovou délku mezi asi 1 až asi 20 mikrometry.
- 4. Zařízení podle nároku 1,vyznačené tím, že1 5 uvedený čímž je přičemž povrch prostředek pro osazení drží uvedenou první část formy, držena i druhá část formy a čočka, která je s ní spojena zdroj záření je usměrněn tak, že záření dopadá na vnější uvedené druhé části formy.
- 5. Způsob oddělování částí formy tvořené alespoň dvěma částmi formy, tj. první částí formy a druhou částí formy, a obsahující mezi těmito částmi formy oční čočku, vyznačený tím, že zahrnuje držení jedné nebo obou částí formy v upínacím ústrojí a tím i držení částí formy, mezi kterými je uložena oční čočka, usměrnění zdroje intenzivního elektromagnetického záření, které je materiálem alespoň jedné části formy absorbováno dostatečnou měrou k tomu, aby způsobilo zvýšení teploty uvedeného materiálu, dopadání uvedeného elektromagnetického záření na vnější povrch jedné nebo obou částí formy, kontrolu doby dopadu uvedeného záření provedenou tak, aby během doby dopadu uvedeného záření došlo ke zvýšení teploty části formy, na kterou dopadá intenzivní elektromagnetické záření a nedošlo k podstatnému zvýšení teploty oční čočky a oddělení částí forem potom, co na ně takto dopadalo uvedené záření.
- 6. Způsob podle nároku 5,vyznačený tím, že se uvedená první část formy drží v upínacím ústrojí a uvedené elektromagnetické záření se směruje na uvedenou druhou část formy, na kterou takto dopadá elektromagnetické záření, přičemž uvedená separace se provádí aplikací tažné síly mezi uvedenou první částí formy a uvedenou druhou částí formy.
- 7. Způsob podle nároku 5,vyznačený tím, že1 6 první částí formy drženou v upínacím ústrojí je část tvarující přední povrch čočky a druhou částí formy, na kterou dopadá elektromagnetické záření, je část tvarující zadní povrch oční čočky.
- 8. Způsob podle nároku 7,vyznačený tím, že uvedená první část formy je držena v upínacím ústrojí, uvedené elektromagnetické záření je směrováno na uvedenou druhou část formy, na kterou potom dopadá elektromagnetické záření, a uvedené separace se provádí odkloněním uvedené druhé části formy od uvede né první části formy a čočky.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/947,218 US5294379A (en) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | Laser assisted demolding of ophthalmic lenses |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ193893A3 true CZ193893A3 (en) | 1994-05-18 |
Family
ID=25485761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ931938A CZ193893A3 (en) | 1992-09-18 | 1993-09-17 | Process of separating parts of the mould from each other and apparatus for making the same |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5294379A (cs) |
EP (1) | EP0588660B1 (cs) |
JP (1) | JP3293975B2 (cs) |
AT (1) | ATE140180T1 (cs) |
AU (1) | AU662835B2 (cs) |
CA (1) | CA2106328C (cs) |
CZ (1) | CZ193893A3 (cs) |
DE (1) | DE69303562T2 (cs) |
DK (1) | DK0588660T3 (cs) |
IL (1) | IL106653A (cs) |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5770119A (en) * | 1992-09-18 | 1998-06-23 | Johnson & Johnson Vision Products, Inc. | Laser demolding method |
US5326505A (en) * | 1992-12-21 | 1994-07-05 | Johnson & Johnson Vision Products, Inc. | Method for treating an ophthalmic lens mold |
US5894002A (en) * | 1993-12-13 | 1999-04-13 | Ciba Vision Corporation | Process and apparatus for the manufacture of a contact lens |
EP0657264B1 (de) * | 1993-12-13 | 1999-07-21 | Novartis AG | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Kontaktlinse |
JP3447296B2 (ja) * | 1994-01-31 | 2003-09-16 | ボシュ アンド ロム インコーポレイテッド | コンタクトレンズの超臨界流体での処理 |
US5850107A (en) * | 1994-06-10 | 1998-12-15 | Johnson & Johnson Vision Products, Inc. | Mold separation method and apparatus |
US5656208A (en) * | 1994-06-10 | 1997-08-12 | Johnson & Johnson Vision Products, Inc. | Method and apparatus for contact lens mold filling and assembly |
IL113695A0 (en) * | 1994-06-10 | 1995-08-31 | Johnson & Johnson Vision Prod | Laser demolding apparatus and method |
IL113826A0 (en) * | 1994-06-10 | 1995-08-31 | Johnson & Johnson Vision Prod | Method and apparatus for demolding ophthalmic contact lenses |
US5804107A (en) | 1994-06-10 | 1998-09-08 | Johnson & Johnson Vision Products, Inc. | Consolidated contact lens molding |
US5849209A (en) * | 1995-03-31 | 1998-12-15 | Johnson & Johnson Vision Products, Inc. | Mold material made with additives |
US5690865A (en) * | 1995-03-31 | 1997-11-25 | Johnson & Johnson Vision Products, Inc. | Mold material with additives |
AU713558B2 (en) * | 1995-05-01 | 1999-12-02 | Johnson & Johnson Vision Products, Inc. | Laser demolding apparatus and method |
AU706496B2 (en) * | 1995-11-21 | 1999-06-17 | Johnson & Johnson Vision Products, Inc. | Infra-red heat source for demolding contact lenses |
US5693268A (en) * | 1996-04-01 | 1997-12-02 | Johnson & Johnson Vision Products, Inc. | Wedge demolding of cast lens mold assemblies |
US5820895A (en) * | 1996-06-04 | 1998-10-13 | Johnson & Johnson Vision Products, Inc. | Conductive probe for heating contact lens mold assemblies during demolding |
US5815238A (en) * | 1996-09-10 | 1998-09-29 | Johnson & Johnson Vision Products, Inc. | Scanning laser demolding of ophthalmic lenses |
US5936704A (en) | 1997-12-22 | 1999-08-10 | Gabrielian; Grant | Marked contact lens bearing optical marking element |
US6024448A (en) * | 1998-03-31 | 2000-02-15 | Johnson & Johnson Vision Products, Inc. | Contact lenses bearing identifying marks |
US6203156B1 (en) | 1998-03-31 | 2001-03-20 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Contact lenses bearing marks |
US20070157553A1 (en) * | 1998-12-21 | 2007-07-12 | Voss Leslie A | Heat seal apparatus for lens packages |
US20040074525A1 (en) * | 2001-03-27 | 2004-04-22 | Widman Michael F. | Transfer apparatus and method and a transfer apparatus cleaner and method |
US20040112008A1 (en) | 1998-12-21 | 2004-06-17 | Voss Leslie A. | Heat seal apparatus for lens packages |
US6663801B2 (en) | 2001-04-06 | 2003-12-16 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Silicon carbide IR-emitter heating device and method for demolding lenses |
WO2002087842A1 (en) * | 2001-05-02 | 2002-11-07 | Concepcionlicence Ag | Method and device for demolding molded lenses |
US20030164563A1 (en) * | 2002-03-04 | 2003-09-04 | Olin Calvin | Use of microwave energy to disassemble, release, and hydrate contact lenses |
EP1849589A3 (en) * | 2002-03-04 | 2009-03-25 | Johnson and Johnson Vision Care, Inc. | Use of microwave energy to dissassemble, release, and hydrate contact lenses |
US20040075039A1 (en) * | 2002-08-16 | 2004-04-22 | Dubey Dharmesh K. | Molds for producing contact lenses |
WO2006045599A2 (en) * | 2004-10-28 | 2006-05-04 | Novartis Ag | Apparatus for the transport of light emitted by a short-arc lamp |
US20060097415A1 (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Watterson Robert J Jr | Methods of demolding ophthalmic lenses |
US7799249B2 (en) * | 2005-08-09 | 2010-09-21 | Coopervision International Holding Company, Lp | Systems and methods for producing silicone hydrogel contact lenses |
DE102006020771B3 (de) | 2006-05-03 | 2008-01-10 | Eisenmann Anlagenbau Gmbh & Co. Kg | Hubtisch insbesondere für kleine Hubhöhen |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE662573A (cs) * | 1964-05-05 | |||
DD95679A1 (de) * | 1972-02-16 | 1973-02-12 | Funk Hans Joachim | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von gfp-formteilen |
US3938775A (en) * | 1973-08-20 | 1976-02-17 | Sarofeen George M J | Mold assembly for casting synthetic lenses |
US4155962A (en) * | 1977-05-25 | 1979-05-22 | Neefe Optical Laboratory, Inc. | Method of removing molded lenses from the mold |
FR2477058A1 (fr) * | 1980-02-28 | 1981-09-04 | Medicornea Sa | Procede de fabrication par moulage de lentilles de contact, et lentilles obtenues |
FR2477059A1 (fr) * | 1980-02-28 | 1981-09-04 | Medicornea Sa | Procede de fabrication par moulage de lentilles de contact et lentilles obtenues |
FR2523505A2 (fr) * | 1982-03-17 | 1983-09-23 | Medicornea Sa | Procede perfectionne pour la fabrication, par moulage, de lentilles de contact et dispositif de mise en oeuvre |
US4652721A (en) * | 1985-01-03 | 1987-03-24 | Dow Corning Corporation | Method and apparatus for edge contouring lenses |
US4728469A (en) * | 1986-01-28 | 1988-03-01 | Sperti Drug Products, Inc. | Method and apparatus for making a plastic lens |
US4909969A (en) * | 1989-08-23 | 1990-03-20 | Wood Kenneth E | Method and apparatus for removing a contact lens from a plastic mold |
US5160749A (en) * | 1990-10-30 | 1992-11-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Three piece mold assembly for making an ocular device |
-
1992
- 1992-09-18 US US07/947,218 patent/US5294379A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-08-10 IL IL10665393A patent/IL106653A/en not_active IP Right Cessation
- 1993-09-03 AU AU46130/93A patent/AU662835B2/en not_active Expired
- 1993-09-16 CA CA002106328A patent/CA2106328C/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-17 JP JP25359793A patent/JP3293975B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-09-17 DE DE69303562T patent/DE69303562T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-17 AT AT93307360T patent/ATE140180T1/de active
- 1993-09-17 CZ CZ931938A patent/CZ193893A3/cs unknown
- 1993-09-17 DK DK93307360.3T patent/DK0588660T3/da active
- 1993-09-17 EP EP93307360A patent/EP0588660B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-03-07 US US08/207,443 patent/US5417557A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2106328A1 (en) | 1994-03-19 |
AU662835B2 (en) | 1995-09-14 |
DE69303562T2 (de) | 1996-12-19 |
JP3293975B2 (ja) | 2002-06-17 |
US5294379A (en) | 1994-03-15 |
EP0588660B1 (en) | 1996-07-10 |
EP0588660A1 (en) | 1994-03-23 |
AU4613093A (en) | 1994-03-24 |
JPH06190940A (ja) | 1994-07-12 |
ATE140180T1 (de) | 1996-07-15 |
DE69303562D1 (de) | 1996-08-14 |
CA2106328C (en) | 2001-11-27 |
DK0588660T3 (da) | 1996-08-05 |
IL106653A (en) | 1996-01-19 |
US5417557A (en) | 1995-05-23 |
IL106653A0 (en) | 1993-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CZ193893A3 (en) | Process of separating parts of the mould from each other and apparatus for making the same | |
US6663801B2 (en) | Silicon carbide IR-emitter heating device and method for demolding lenses | |
JP4435880B2 (ja) | 走査型レーザによる眼科レンズ成形品の取り出し装置および方法 | |
AU713558B2 (en) | Laser demolding apparatus and method | |
CA2209242C (en) | Method of attaching a haptic to an optic of an intraocular lens | |
CA2186555C (en) | Infra-red heat source for demolding contact lenses | |
AU708933B2 (en) | Laser demolding apparatus and method | |
US5770119A (en) | Laser demolding method | |
MXPA96004476A (en) | Infrared heat source to remove container lenses | |
MXPA97006914A (en) | Demolde of ophthalmic lenses with laser deescudriñamie |