DE60117149T2

DE60117149T2 - Vorrichtung zum spannen und lösen von kontaktlinsen-formen

Info

Publication number: DE60117149T2
Application number: DE60117149T
Authority: DE
Inventors: H. Michael Honeoye Falls DOBNER
Original assignee: Bausch and Lomb Inc
Current assignee: Bausch and Lomb Inc
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2021-05-31
Also published as: EP1286824B1; JP2003534944A; BR0111661A; CA2409354C; EP1286824A2; KR20030005431A; WO2001091996A3; HK1054348A1; DE60117149D1; CN1214913C; WO2001091996A2; CN1431950A; ES2258535T3; AU2001268109B2; CA2409354A1; AU6810901A; JP4598345B2; US6514436B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zusammenklemmen und Lösen von Kontaktlinsen-Formhälften, um Kontaktlinsen herzustellen, und spezieller eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zusammenklemmen mehrerer Kontaktlinsen-Formhälften durch eine einzige Aktivierungsquelle, während noch eine Einrichtung bereitgestellt wird, um die auf jedes Paar von Kontaktlinsen-Formhälften ausgeübte Klemmkraft individuell einzustellen.
Es ist wünschenswert, Kontaktlinsen lieber direkt zu formen als die Linsen durch Bearbeitungsvorgänge, wie Drehen, auszubilden. Im Allgemeinen bildet das Ablagern einer vorgegebenen Menge einer aushärtbaren Substanz, wie ein polymerisierbares, Flüssigmonomer in einen vorgefertigten Form-Hohlraum die geformten Linsen. Danach wird das Flüssigmonomer einer Aushärtquelle, wie einem UV-Licht oder Wärme, für einen vorgegebenen Zeitraum unterzogen, bis das Monomer richtig ausgehärtet ist. Eine weiche Kontaktlinse ergibt sich, wenn die ausgehärtete Monomer-Form von den Formen getrennt ist und abgebunden hat.
Im Allgemeinen wird in dem oben kurz beschriebenen Verfahren eine große Anzahl von Kontaktlinsen-Formen mit einem polymerisierbaren Flüssigmonomer an einer Station gefüllt, die von der eigentlichen Aushärtstation entfernt ist. Hier wird das polymerisierbare Flüssigmonomer zuerst in eine (Matrizen)-Hälfte der Formbaugruppe eingespritzt, wobei dann die zweite (Patrizen)-Hälfte der Baugruppe mit der ersten Hälfte in Kontakt gebracht wird. Die gegenüberliegenden Flächen der Formhälften definieren die optische Oberfläche der Kontaktlinsen dazwischen. Die Formhälften werden leicht zusammengeklemmt, um einen Transport von der Monomer-Einspritzstation zur Klemm- und Aushärtstation zu ermöglichen.
Sobald die Kontaktlinsen-Formen in die Klemm- und Aushärtstation eingeführt werden, erkennt man, dass während des in der Vergangenheit im Allgemeinen verwen dete Klemm- und Löseverfahrens Probleme entstehen können. Man erkennt zum Beispiel, dass in einigen Linsen auf Grund der Abweichungen, die durch das Bereitstellen individueller, mit einer jeweiligen Form verbundenen Klemm- und Lösevorrichtungen, Fehlerstellen auftreten können. In früher bekannten Systemen wurden die Kontaktlinsen-Formen zusammen in zum Beispiel Dreiergruppen angeordnet. Danach wurden die in Gruppen angeordneten Linsen-Formen durch individuelle Klemmelemente, die auf jede Linsen-Form wirken, zusammengeklemmt. Mit anderen Worten, für jede Kontaktlinsen-Form, die der Aushärtstation übergeben wird, wird ein separates Klemm- und Löseelement bereitgestellt. Zum Beispiel würden drei Luftzylinder drei Formen jeweils in einer Gruppe einklemmen, wobei die drei Luftzylinder durch eine gemeinsame Luftleitung ausgefahren und eingefahren werden. Bei jeder Formgruppe mit ihrer eigenen Luftleitung, waren Abweichungen zwischen jeder Luftleitung und sowohl bei den Einfahr- als auch Ausfahrgeschwindigkeiten zwangsläufig anzutreffen. In diesem Fall kann jede Form oder Formgruppe auf unterschiedliche Profile der Klemm- und Lösegeschwindigkeiten treffen.
Die vorliegende Erfindung erkennt die Probleme, die aus den aus einem polymerisierbaren Material geformten Kontaktlinsen entstehen, die nicht gleichmäßig ebenen auf die Linsen-Formhälften ausgeübten Klemm- und Löse-Geschwindigkeitsprofilen unterworfen sind. Die Problembereiche werden in der ungeeigneten Randbildung sowie in Fehlerstellen im optischen Teil der Linsen gesehen.
Das US Patent Nr. 5 914 074 für Martin et al, mit dem Titel „Mold Clamping and Curing of a Polymerizable Hydrogel" offenbart eine Klemmvorrichtung zum Zusammenklemmen von Kontaktlinsen-Formhälften, die ein polymerisierbares Material, wie ein Hydrogel, dazwischen aufweisen. Die Formhälften werden mit einer vorgegebenen Kraft, die durch einen Luftzylinder bereitgestellt wird, Federn oder Gewichten für einen vorgegebenen Zeitraum zusammengeklemmt. Die Formhälften werden aus einem Material ausgebildet, dass es dem polymerisierbaren Hydrogel-Material ermöglichen kann, einer Aushärtquelle, wie einem UV-Licht ausgesetzt zu werden, so dass dadurch das Material in einem Gel-artigen Zustand aushärtet. Danach wird der Klemmdruck entfernt, wobei die Formhälften mit dem dazwischen angeordneten, teilweise ausgehärteten Hydrogel-Material für eine Endaushärtung zu einer weiteren Station bewegt werden.
Die Druckschrift US-A-4 747 982 offenbart eine Klemmbaugruppe zum Einklemmen einer Produktform mit ineinander passenden Matrizen- und Patrizen-Formabschnitten, die angepasst sind, eine Menge eines flüssigen Produkt-Herstellungsmaterials dazwischen zum Herstellen eines Produkts aufzunehmen, wobei die Baugruppe eine Bezugsvorrichtung mit einer oberen Fläche, die zum abnehmbaren Aufsetzen der Produktform darauf ausgeführt ist, eine obere Platte, die in beabstandeter Beziehung zu der Bezugsvorrichtung angeordnet ist, wobei die obere Fläche der Bezugsvorrichtung der oberen Platte zugewandt ist, eine Linearverschiebungseinrichtung, die mit der Bezugsvorrichtung gekoppelt ist und so betrieben wird, dass sie die Bezugsvorrichtung zwischen einer eingefahrenen Position, in der der Abstand zwischen der oberen Fläche der Vorrichtung und der oberen Platte größer ist als die Höhe der Produktform, und einer ausgefahrenen Position, in der sich die Vorrichtung mit der Form auf die obere Platte zu bewegt, bis die Form an die obere Platte anschlägt und zwischen der Bezugsvorrichtung und der oberen Platte eingeklemmt ist, wahlweise bewegt wird, und eine Einrichtung umfasst, die die Bezugsvorrichtung in der ausgefahrenen Position spannt, wobei die Spannvorrichtung selektiv auf eine vorgegebene Spannkraft eingestellt werden kann.
Zusätzlich zum oben genannten Bezug offenbaren die US Patente Nr. 3 806 079; 4 284 399; 5 690 473; 5 693 268 und 5 850 107 ein flüssiges Monomer, das in einer Kontaktlinsen-Form eingeklemmt und polymerisiert wird, um eine Kontaktlinse zu bilden.
Keine der oben genannten Techniken löst die Probleme, die entstehen, wenn die zuvor bekannten Kontaktlinsen-Klemmverfahren angewendet werden.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Kombination aus Klemm- und Lösebaugruppen zum wechselnden Klemmen und Lösen einer Linsen-Form bereit, indem die Linsen-Form von einer Aushärtstation zu einer Nach-Aushärtstation bewegt wird, wobei die Linsen-Form ineinander passende Matrizen- und Patrizen-Formabschnitte und eine Menge von flüssigen Linsen-Herstellungsmaterial dazwischen zum Herstellen einer Linse aufweist, wobei die Lösebaugruppe stationär ist und die Klemmbaugruppe an der Aushärtstation in Eingriff mit der Lösebaugruppe und aus diesem heraus bewegt werden kann, wobei
die Klemmbaugruppe eine Bezugsvorrichtung mit einer oberen Fläche, die zum abnehmbaren Aufsetzen einer Linsen-Form darauf ausgeführt ist, eine obere Platte, die in beabstandeter Beziehung zu der Bezugsvorrichtung angeordnet ist, wobei die obere Fläche der Bezugsvorrichtung der oberen Platte zugewandt ist, einer Linearverschiebungseinrichtung, die mit der Bezugsvorrichtung gekoppelt ist und so betrieben werden kann, dass sie die Bezugsvorrichtung abwechselnd zwischen einer eingefahrenen Position (A), in der der Abstand zwischen der oberen Fläche der Vorrichtung und der oberen Platte größer ist als eine Höhe „h" der Linsen-Form, so dass die Linsen-Form auf die Bezugsvorrichtung bewegt werden kann, und einer ausgefahrenen Position (B) bewegt, in der sich die Bezugsvorrichtung zusammen mit der Linsen-Form auf die obere Platte zu bewegt, bis die Linsen-Form an der oberen Platte anschlägt und zwischen der Bezugsvorrichtung und der oberen Platte eingeklemmt wird, sowie eine Einrichtung umfasst, die die Bezugsvorrichtung in die ausgefahrene Position spannt, wobei die Spannvorrichtung selektiv auf eine vorgegebene Spannkraft eingestellt werden kann und wobei die Linsen-Form und das Linsen-Herstellungsmaterial in der Aushärtstation einem Aushärtvorgang unterzogen werden
und wobei
die Lösebaugruppe ein Eingriffselement umfasst, das so ausgeführt ist, dass es, wenn sich die Klemmbaugruppe in Ausrichtung auf die Lösebaugruppe bewegt, mit dem gegenüberliegenden Ende der Welle lösbar in Eingriff kommt, wobei die Lösebaugruppe so betrieben wird, dass sie die Linear-Verschiebungseinrichtung gegen die Spanneinrichtung bewegt und so die Bezugsvorrichtung an die eingezogene Position bewegt, so dass die Linsen-Form frei zu der Bezugsvorrichtung, wenn die Linsen-Form in die Aushärtstation eintritt, und von der Bezugsvorrichtung weg verschoben werden kann, wenn die Linsen-Form aus der Aushärtstation austritt und in die Nach-Aushärtstation eintritt.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum genauen und wiederholbaren Zusammenklemmen mehrerer Paare von Kontaktlinsen-Formhälften mit einem zwischen jedem Paar enthaltenen polymerisierbaren, flüssigen Material bereit. Die zusammengeklemmten Kontaktlinsen-Formhälften werden danach einer geeigneten Quelle zum Aushärten des polymerisierbaren Materials übergeben, um Kontaktlinsen zu bilden.
In dieser Erfindung wird eine Klemmbaugruppe für Kontaktlinsen-Formen vorgestellt, die mit einer Genauigkeit und Wiederholbarkeit mehrere Paare von Kontaktlinsen-Formhälften durch Nutzen einer gemeinsamen Quelle zum Aktivieren der Vielzahl von Klemmmechanismen zusammenklemmt und dann löst.
Die Klemmbaugruppe für Kontaktlinsen-Formen kann einen Spannmechanismus enthalten, der mit jeder der Vielzahl von Kontaktlinsen-Formen gekoppelt ist, damit die Kraft, die durch die Klemmbaugruppe darauf ausgeübt wird, individuell und genau festgelegt und eingestellt werden kann.
Ferner stellt diese Erfindung eine Klemmbaugruppe für Kontaktlinsen-Formen und einen gemeinsamen Lösemechanismus zum Zusammenwirken mit der Klemmbaugruppe bereit, um die Klemmbaugruppe zu öffnen, damit die zusammengesetzten Kontaktlinsen-Formen darin eingeführt werden, wobei danach die Klemmen gelöst werden, wodurch die Kontaktlinsen-Formen durch die Klemmbaugruppe eingeklemmt werden können. Da jede Klemme durch den gleichen, gemeinsamen Lösemechanismus geführt wird, trifft jede Klemme auf das gleiche, gesteuerte Linear-Bewegungsprofil.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Mechanismus zum Zusammenklemmen einer Vielzahl von Kontaktlinsen-Formhälften entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine Vorderansicht, teilweise im Querschnitt, des Klemmmechanismus von 1;
3 eine perspektivische Ansicht eines Lösemechanismus zum Zusammenkuppeln mit dem Klemmmechanismus von 1 und 2, um dadurch den auf die Kontaktlinsen-Formhälften ausgeübten Klemmdruck zu lösen;
4 eine Vorderansicht, teilweise im Querschnitt, des Lösemechanismus von 3;
5 eine Ansicht, die den Klemmmechanismus und den Lösemechanismus zeigt, die an einem Karussell-Tisch angebracht sind und sich mit einander in Eingriff befinden; und
6 eine schematische, grafische Darstellung eines Karussell-Tisches, der beim Zusammenzuklemmen der Kontaktlinsen-Formen und dem Härten der darin enthaltenen Kontaktlinsen verwendet wird.
Ausführliche Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Die vorliegende Erfindung ist in dem Verfahren des Zusammenklemmens von Patrizen- und Matrizen-Formen im Herstellungsverfahren von weichen Kontaktlinsen aus polymerisierbaren Material nutzbar. Wie am besten in 1, 2 und 5 veranschaulicht wird, ist eine Klemmbaugruppe 10 so aufgebaut, dass sie die zusammengesetzten Kontaktlinsen-Formhälften zusammenklemmt und hält. Die Klemmbaugruppe 10 kann genügend Raum enthalten, um vier zusammengefügte Linsen-Formen 12 darauf anzuordnen, obwohl, abhängig von den Vorzügen, entweder mehr oder weniger Formkapazität gewählt werden kann.
Die Klemmbaugruppe 10 enthält eine Vielzahl von durch Federn gespannten Klemmelementen 14, von denen jedes eine Welle 16 aufweist, einen mittleren Gewindeteil 17, ein an einem Ende 20 ausgebildetes Sechskant Teil 18 und einen Gewindeteil 22, der an dem dem Ende 20 gegenüberliegenden Ende ausgebildet ist.
Eine Buchse 24 mit einem gestuften Teil 26 wird am mittleren Teil 17 aufgenommen. Am Gewindeteil 17 der Welle 16 über dem gestuften Teil 26 der Buchse 24 ist eine Einstellklemme 28 angebracht. Die Einstellklemme 28 enthält eine mit Gewinde versehene Spaltmutter 30 und Klemmschraube 32, so dass die Spaltmutter 30 einstellbar auf dem Gewindeteil 17 angeordnet und daran arretiert werden kann. Zwischen dem gestuften Teil 26 der Buchse 24 und der Spaltmutter 30 ist eine Schraubenfeder 34 angebracht. Ferner enthält jede Welle 16 ein Lager 36 und einen Rückhaltering 38, die angrenzend an deren Sechskant-Teil 18 angebracht sind. Wie am besten in 2 und 4 zu sehen ist, sind eine vorgewählte Anzahl der durch Federn gespannten Klemmelemente 14 zwischen der unteren Lagerung 40 und der oberen Lagerung 42 der Klemmbaugruppe 10 durch eine Vielzahl von Gewinde-Abstandsbolzen 44 angebracht. Außerdem ist ein Lokalisierblock 46 an der oberen Lagerung 42 angebracht und wird ebenfalls durch die Abstandsbolzen 44 gesichert. Die Welle 16 kann an der unteren Lagerung 40 durch ein ringförmiges Lager 48 gelagert werden, wie am besten in 2 gezeigt wird.
Am Gewindeteil 22 der Welle 16 ist durch eine Mutter 52 mit Innengewinde eine Buchse 50 befestigt. Die Buchse 50 ist so bemessen, dass sie in der in den Blöcken 46, 47 ausgebildeten Öffnung 54 für eine Hin- und Herbewegung verschiebbar aufgenommen wird. Ferner ist, wie in 1 und 2 zu sehen ist, eine Klemmplatte 56 am Lokalisierblock 46 in einem vorgegebenen Abstand darüber durch parallele Führungsplatten 49, 51 befestigt.
Mit Bezug jetzt auf 3 und 4 enthält ein Klemmen-Lösemechanismus 100 einen Stellglied-Mechanismus 102 (welcher ein Luftzylinder, ein Servoantrieb, ein Schrittmotor oder eine beliebige andere, geeignete Quelle sein kann). Das Stellglied 102 ist mit einer Vielzahl von paarig angeordneten Lösefingern 104 gekoppelt. Die Anzahl der paarig angeordneten Lösefinger 104 entspricht der Anzahl der in Gruppen angeordneten Kontaktlinsen-Formen 12, die in der Klemmbaugruppe 10 vorhanden sind, wie oben beschrieben wurde. Daher ist in dieser Beschreibung die Anzahl der paarig angeordneten Lösefinger 104 im Klemmen-Lösemechanismus 100 vier, obwohl mehr oder weniger in Betracht gezogen werden können, wie oben ausgeführt wurde. Die paarig angeordneten Lösefinger 104 werden entsprechend durch Schraubenfedern 108 und Gewindewellen 110 an einem Block 112 angebracht, der wiederum durch Abstandshalter 114 am Stellglied-Mechanismus 102 angebracht wird. Ein Paar Führungsplatten 116 werden in Längsrichtung am Block 112 angebracht, wie am besten in 3 zu sehen ist. Der Stellglied-Mechanismus 102 enthält eine Anbringungsplatte 118.
Bei Betrieb ist die Klemmbaugruppe 10 für die Anwendung in einer Kontaktlinsen-Aushärtstation, wie einem in 6 schematisch dargestellten Karussell-Tisch vorbereitet, der in der Technik gut bekannt ist. Um am Anfang die Klemmbaugruppe 10 zu kalibrieren, würde jede Klemmbaugruppe 10 in eine Testvorrichtung (nicht dargestellt) eingesetzt und einem Testverfahren unterzogen werden, um zu bestimmen, ob jedes der einzelnen Klemmelemente 14 eine spezielle, vorgegebene Klemmkraft auf die zusammengeklemmten Kontaktlinsen-Formbaugruppen ausübt. Jede Mutter 30 kann individuell eingestellt werden, bis die gewünschte Klemmkraft erreicht wird. Dementsprechend ist es, wenn es, nach der Entnahme der Test-Messwerte, eine Unstimmigkeit bei einem (oder allen) Messwert(en) gibt, eine einfache Sache, eine (oder alle) Klemmbaugruppe(n) 10 einzustellen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Dies geschieht einfach durch Lösen der Klemmschraube 32 an der Spaltmutter 30. Danach kann ein geeignetes Werkzeug an dem Sechskant-Endteil 18 der Welle 16 angebracht werden, so dass die Welle gedreht werden kann. Abhängig von der Drehrichtung bewegt sich die Spaltmutter 30 auf dem Gewindeteil 17 der Welle 16 entweder nach oben oder nach unten, da man sehen kann, dass jede einzelne Spaltmutter 30 gegen eine angrenzende Spaltmutter gelagert ist, und sich daher nicht drehen kann. Die Messwerte werden in der Testvorrichtung entnommen, während die Einstellungen vorgenommen werden, bis der richtige und gewünschte Messwert erreicht wird. Wenn die Spaltmutter 30 zum Beispiel auf der Welle 16 nach oben bewegt wird, wird die Kraft, die durch die Feder 34 auf die Test-Formbaugruppe ausgeübt wird, verringert, wogegen das Bewegen der Spaltmutter 30 nach unten die Kraft erhöht. In diesem Moment wird die Klemmschraube 32 angezogen, wobei die Spaltmutter 30 auf dem Gewindeteil 17 der Welle 16 arretiert ist. Damit wird man erkennen, dass durch solches Einstellen von jeder Klemmbaugruppe 10 eine integrierte Klemmbaugruppe bereitgestellt wird, die eine genaue Klemmkraft für die Kontaktlinsen-Formbaugruppe 12 bietet. Nachdem die oben beschriebenen Verfahren abgeschlossen sind, wird jede getestete und kalibrierte Klemmbaugruppe 10 in einer Kontaktlinsen-Aushärtvorrichtung, wie das zuvor erwähnte Karussell, angebracht, das in 6 schematisch gezeigt wird.
In der eigentlichen Produktion können die Formbaugruppen 12 in die Klemmbaugruppe 10 entlang des in 1 zu sehenden Pfeils 43 eingeführt werden. Vor dem Einführen der Formbaugruppen wird eine nach unten gerichtete Kraft auf jedes Lager 36 ausgeübt, so dass die an der Welle 16 befestigte Buchse 50 in die durch Pfeil „A" in 2 gezeigte, bündige Position zurückgezogen wird. In dieser Position ist die obere Fläche 50' der Buchse 50 im Wesentlichen bündig mit der oberen Fläche 47' der Platte 47. An dieser Position schlägt die untere Fläche 50'' der Buchse 50 gegen die obere Fläche 42' der Platte 42 an und stoppt. Mit den zurückgezogenen Bezugsvorrichtungen 50 können die Formbaugruppen 12 auf ihre jeweilige Buchse 50 gedrückt werden. Die Rückstellkraft auf die Lager 36 wird dann gelöst, die durch die Kraft, die durch Schraubenfeder 34 zwischen der Buchse 24 und der Spaltmutter 30 ausgeübt wird, die Buchse 50 nach oben drückt, bis die damit verbundene Formbaugruppe gegen die Klemmplatte 56 gezwängt wird. Kurz, eine Aushärtvorrichtung eines Karussells ist ein großer, scheibenförmiger Tisch 200, der drehbar an der Mittelwelle 202 angebracht ist. Eine erhebliche Anzahl von Klemmbaugruppen 10 der Kontaktlinsen-Formen ist in ringförmig beabstandeter Beziehung am Tisch 200 durch frei geformte Öffnungen 210, die angrenzend an den Rand des Tisches 200 ausgebildet sind, angebracht. Wenn der Tisch 200 zunehmend um die Welle 202 gedreht wird, werden die Klemmbaugruppen 10 jeweils einzeln geöffnet (d. h. sie werden in die Position „A" von 2 in der unten beschriebenen Weise zurückgezogen), wobei eine Anzahl (z. B. vier auf einmal) der Kontaktlinsen-Formen 12, die zuvor mit einem Flüssigmonomer gefüllt und vorbereitend mit einem Schutzüberzug versehen wurden, entlang des Pfeils 43 von 1 in die jeweiligen Klemmbaugruppen 10 auf dem Tisch 200 verschoben werden. Wenn sich der Tisch 200 weiterdreht, werden die Klemmbaugruppen 10 gelöst, wodurch jede Linsen-Form 12 gegen die zugehörige Platte 56 mit der entsprechenden, kalibrierten Kraft geklemmt wird. Der Tisch 200 ist mit einer entsprechenden Aushärtquelle, wie UV-Lampen, ausgerüstet, so dass die eingeklemmten Formen 12 den UV-Strahlen durch die Tisch-Öffnungen 210 und die Platten-Öffnungen 56' ausgesetzt sind, während der Tisch 200 die Klemmbaugrup pen auf die Nach-Aushärtstation 300 zu dreht. Sobald sie die Station 300 erreicht haben, werden die Form-Klemmbaugruppen 10 in die Position „A" zurückgezogen, wobei die Formbaugruppen 10 vom Tisch 200 zu einer Nach-Aushärt- oder einer anderen geeigneten Station weg verschoben werden, wie durch Pfeil „C" in 6 angezeigt wird.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Vielzahl von Klemmbaugruppen 10 an einer geeigneten Vorrichtung, wie dem Karussell-Tisch 200, angebracht, der oben beschrieben und in 6 schematisch veranschaulicht wird. Ferner werden ein oder mehr Klemmen-Lösemechanismen 100 (3–5) durch eine damit verbundene Anbringungsplatte 118 angebracht, so dass sie direkt unter dem Tisch 200 und den Klemmbaugruppen 10 angeordnet sind. Damit sind, während die Klemmbaugruppen 10 am Tisch 200 befestigt sind und sich mit ihm drehen, die Klemmen-Lösemechanismen 100 durch Lagerungen 118 befestigt und drehen sich nicht mit dem Tisch 200 oder den Klemmbaugruppen 10.
Spezieller ist im Ausführungsbeispiel von 6 ein Klemmen-Lösemechanismus 100 an der Form-Ladestelle „D" angeordnet, wo die Formbaugruppen 12 zuerst auf den Tisch 200 in die damit verbundenen Klemmbaugruppen 10 verschoben werden. Ferner ist ein zweiter Klemmen-Lösemechanismus 100 an der Form-Austrittsstelle „C" angeordnet, wo die Formbaugruppen, die durch den Tisch 200 zur Stelle „C" von der Stelle „D" gedreht wurden, vom Tisch 200 weg zu einer nachgeordneten Bearbeitungsstation 300 verschoben werden.
Damit ist der Klemmen-Lösemechanismus 100 für zwei verschieden Bearbeitungsschritte erforderlich: (1) ein anfängliches Einklemmen der Formbaugruppen 12, und (2) ein Überführen der Formbaugruppen 12 vom Tisch 200 zu (einer) nachgeordneten Bearbeitungsstation(en).
Mit Bezug auf 5 enthält jeder Klemmen-Lösemechanismus 100 ein oder mehr Eingriffselemente 103 mit gabelförmig geteilten Fingern 104. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird eine Gruppe von vier Eingriffselementen 103 in einem einzelnen Klemmen-Lösemechanismus 100 bereitgestellt, was in der Anzahl den Sätzen der Form-Klemmelemente 14 an jeder Baugruppe 10 entspricht. Die gabelförmig geteilten Finger 104 sind so geformt, und die Eingriffselemente 103 so beabstandet, dass, wenn der Tisch 200 sich zunehmend dreht, die nächste Klemmbaugruppe 10 mit dem Klemmen-Lösemechanismus 100 ausgerichtet wird, wobei die Lager 36 zwischen den gabelförmig geteilten Fingern 104 eines damit verbundenen Eingriffselements 103 aufgenommen werden, wie am besten in 5 zu sehen ist. Einmal so angeordnet, wird der Stellglied-Mechanismus 102 angeschaltet, der die Eingriffselemente, und damit auch die Finger 104 nach unten zurückzieht, wobei dadurch die Lager 36 und das Klemmelement 14 ebenfalls auf Position „A" zurückgezogen werden, wie in 2 und 5 gezeigt wird. Wie vorher festgestellt wurde, ist die nach unten gerichtete Bewegung der Klemmelemente 14 durch die untere Buchsen-Fläche 50'' begrenzt, die mit der oberen Platten-Fläche 42' in Eingriff kommt. Um einen Toleranz-Aufbau zwischen dem Treffpunkt der Buchse 50 und der Platte 42, und dem Treffpunkt der oberen Fläche des Lagers 36 und der unteren Fläche der jeweiligen Finger 104 unterzubringen, wird (werden) eine an den Gewindewellen 110 angebrachte Schraubenfeder(n) 108 zusammengedrückt.
Spezieller ist das Stellglied 102 ausgelegt, um die gabelförmig geteilten Finger 104 in die eingefahrene Position zu ziehen (in 2 an „A" gezeigt). Die gabelförmigen Finger 104 werden in deren Auf- und Ab-Bewegung durch parallele Führungsplatten 116 geführt. Jedes Klemmelement 14 wird folglich in die Position „A" gezogen, was ausreicht, um zu ermöglichen, dass eine vorgegebene Anzahl von Kontaktlinsen-Formen 12 (z. B. vier), die mit einem polymerisierbaren Flüssigmonomer gefüllt sind, in die Stelle an einer jeweiligen Klemmbaugruppe 10 (entlang des Pfeils 43 in 1) verschoben wird. Wenn jede Kontaktlinsen-Form 12 auf einer jeweiligen Buchse 50 angeordnet ist, wird der Stellglied-Mechanismus 102 abgeschaltet, wodurch die gabelförmigen Finger 104 in deren ausgefahrene Position gelöst werden. Mit der so entfernten Last, die durch die Finger 104 angelegt wurde, spannen die Federn 34 gegen die Muttern 30, bewirken ein nach oben gerichtetes Ausfahren der Klemmelemente 14 und ein Einklemmen der Formsätze 12 zwischen der oberen Platte 56 und der damit verbundenen Buchse 50. Die Klemmelemente 14 wurden vorher wieder kalibriert, so dass die Federn 34 eine richtige Kraft auf die Formsätze 12 ausüben.
Wenn der Tisch 200 zunehmend weitergetaktet wird, rückt die Klemmbaugruppe 10, die die Formsätze 12 darin wie oben beschrieben eingeklemmt gehalten hat, weiter vor, um sich mit dem Tisch 200 zu drehen, während der Klemmen-Lösemechanismus 100, mit dem sie sich in Eingriff befand, stationär verbleibt. Die Lager 36 treten an sich zwischen ihren jeweiligen, gabelförmig geteilten Fingern 104 aus, wobei sie sich mit dem Tisch 200 auf die Station 300 zu bewegen. Man wird damit erkennen, dass sich die Formsätze 12 in der eingeklemmten Position „B" befinden, wenn sie sich zwischen der Form-Ladestelle „D" und der Form-Austrittsstelle „C" des Tisches 200 bewegen. Die abgelaufene Zeit zwischen den Stationen „D" und „C" ist vorgegeben und entsprechend bekannten Kriterien für das Polymerisieren des in den Formsätzen 12 enthaltenen Monomers eingestellt.
Wie oben festgestellt wurde, ist eine zweite Lösebaugruppe an der Stelle „C" angeordnet, um das Freigeben der Formsätze 12 und deren Transport vom Tisch 200 weg und zur Station 300 hin zu ermöglichen. Das Anbringen des Klemmen-Lösemechanismus 100 geschieht wieder derart, dass die gabelförmig geteilten Finger 104 ausgerichtet sind, um ein jeweiliges Lager 36 der nacheinander getakteten Klemmbaugruppen 10 des Tisches 200 aufnehmen. Sobald die jeweilige Klemmbaugruppe 10 mit dem Klemmen-Lösemechanismus 100 an der Stelle „C" ausgerichtet ist, wird das damit verbundene Stellglied 102 angeschaltet, wobei dadurch die Eingriffselemente 103 und die jeweiligen Klemmelemente 14 zurückgezogen werden, die damit nach unten in die Position „A" bewegt werden. Die zuvor eingeklemmten Formsätze 12 sind damit frei, um vom Tisch 200 weg zur Station 300 zur nachfolgenden Bearbeitung verschoben zu werden, wenn es gewünscht wird. Sobald die Formsätze 12 vom Tisch 200 weg verschoben wurden, wird das Stellglied 102 gelöst, wobei dadurch die damit verbundenen Klemmelemente 14 in deren ausgefahrenen Positionen „B" zurückgeführt werden, wobei die Formsätze 12 fehlen, die, wie oben beschrieben, zur Station 300 transportiert wurden. Die nun „leere" Klemmbaugruppe 10 bewegt sich gemäß 6 weiter mit dem Tisch 200 zurück auf die Form-Ladestation „D" zu. Der Zyklus wird dann wiederholt, wobei jede leere Klemmbaugruppe 10 nacheinander zur Form-Ladestation „D" weitergetaktet wird, wo die Baugruppe 10 mit dem Klemmen-Lösemechanismus 100 ausgerichtet wird, der an der Station „D" angeordnet ist.
Man wird damit erkennen, dass jede Gruppe von Formsätzen durch die gleichen Lösebaugruppen geführt wird, eine an der Form-Ladestelle „D" und die andere an der Form-Austrittsstelle „C". An sich wird jeder zunehmend weiter getaktete Formsatz 12 auf dem Tisch 200 dem gleichen Klemm- und Löseprofil unterzogen. Dies ist darin eine ungeheure Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik, dass die Unbeständigkeit, auf die man zwischen den unterschiedlichen Formsätzen beim Verfahren nach dem Stand der Technik trifft, beseitigt wurde. Darüber hinaus wurde die Unbeständigkeit beim Toleranzaufbau zwischen den unterschiedlichen Klemmbaugruppen durch entsprechendes Anbringen der Klemmen-Löseelemente im Wesentlichen beseitigt.
Schließlich wird man anhand der vorangegangenen Beschreibung bezüglich des an jeder Klemmvorrichtung 10 und jedem Klemmelement 14 durchgeführten Test- und Kalibrierungsverfahren erkennen, dass die auf jede Kontaktlinsen-Form 12 ausgeübte Klemmkraft über alle Formsätze 12 hinweg genau gesteuert und angeglichen werden kann. Dementsprechend wurden zuvor akzeptierte, doch unerwünschte veränderliche Größen beim Herstellen geformter Kontaktlinsen beseitigt.
Während die Erfindung mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele davon gezeigt und beschrieben wurde, wird es für den Fachmann verständlich, dass das Vorangegangene und andere Änderungen und Einzelheiten durchgeführt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, die nur durch den Umfang der hierzu beigefügten Ansprüche beschränkt sein sollte.

Claims

Kombination aus Klemm- und Lösebaugruppe zum abwechselnden Klemmen und Lösen einer Linsen-Form (12), wenn die Linsen-Form von einer Aushärtstation (200) zu einer Nach-Aushärtstation (300) bewegt wird, wobei die Linsen-Form ineinander passende Matrizen- und Patrizen-Formabschnitte sowie eine Menge an flüssigem Linsenherstellungsmaterial dazwischen zum Herstellen einer Linse aufweist, und die Lösebaugruppe (100) stationär ist und die Klemmbaugruppe (10) an der Aushärtstation in Eingriff mit der Lösebaugruppe und aus diesem heraus bewegt werden kann, wobei: die Klemmbaugruppe eine Bezugsvorrichtung (50) mit einer oberen Fläche (50'), die zum abnehmbaren Aufsetzen der Linsen-Form darauf ausgeführt ist, eine obere Platte (56), die in beabstandeter Beziehung zu der Bezugsvorrichtung angeordnet ist, wobei die obere Fläche der Bezugsvorrichtung der oberen Platte zugewandt ist, eine Linearverschiebungseinrichtung (102), die mit der Bezugsvorrichtung gekoppelt ist und so betrieben werden kann, dass sie die Bezugsvorrichtung abwechselnd zwischen einer eingezogenen Position (A), in der der Abstand zwischen der oberen Fläche der Vorrichtung und der oberen Platte größer ist als die Höhe "h" der Linsen-Form, so dass die Linsen-Form auf die Bezugsvorrichtung bewegt werden kann, und einer ausgefahrenen Position (B) bewegt, in der sich die Bezugsvorrichtung zusammen mit der Linsen-Form auf die obere Platte zu bewegt, bis die Linsen-Form an der oberen Platte anschlägt und zwischen der Bezugsvorrichtung und der oberen Platte eingeklemmt wird, sowie eine Einrichtung (34) umfasst, die die Bezugsvorrichtung in die ausgefahrene Position spannt, wobei die Spanneinrichtung selektiv auf eine vorgegebene Spannkraft eingestellt werden kann und wobei die Linsen-Form und das Linsen-Herstellungsmaterial in der Aushärtstation einem Aushärtvorgang unterzogen werden, und wobei die Lösebaugruppe (100) ein Eingriffselement (103, 104) umfasst, das so ausgeführt ist, dass es, wenn sich die Klemmbaugruppe in Ausrichtung auf die Lösebaugruppe bewegt, mit dem gegenüberliegenden Ende (20) der Welle lösbar in Eingriff kommt, wobei die Lösebaugruppe so betrieben werden kann, dass sie die Linear-Verschiebungseinrichtung gegen die Spanneinrichtung (34) bewegt und so die Bezugsvorrichtung an die eingezogene Position (A) bewegt, so dass die Linsen-Form frei zu der Bezugsvorrichtung, wenn die Linsen-Form in die Aushärtstation eintritt, und von der Bezugsvorrichtung weg, verschoben werden kann, wenn die Linsen-Form aus der Aushärtstation (200) austritt und in die Nach-Aushärtstation (300) eintritt.
Kombination nach Anspruch 1, wobei die Linear-Verschiebungseinrichtung eine Welle (16) umfasst, die an einem Ende (22) mit der Bezugsvorrichtung (50) und an dem dem einen Ende (22) gegenüberliegenden Ende (20) mit einem Linear-Stellglied (110, 102) verbunden ist.
Kombination nach Anspruch 2, wobei die Welle (16) mit Gewinde versehen ist und die Spanneinrichtung eine Schraubenfeder (34) umfasst, die die Welle umgibt, und die Feder an einem Ende derselben fixiert ist und an dem Ende der Feder gegenüber dem einen Ende eine Mutter (28) verstellbar auf der Welle angeordnet ist, wobei Verstellung der Mutter auf der Welle durchgeführt werden kann, um die Spannkraft der Feder zu verstellen.
Kombination nach Anspruch 3, wobei die Mutter eine Spalt-Mutter (28) ist, die eine Stellschraube (32) aufweist und die Welle eine daran ausgebildete Einrichtung (18) zum Drehen der Welle relativ zu der Mutter aufweist, um so die Position der Mutter auf der Welle zu verstellen.
Kombination nach Anspruch 3, die des Weiteren eine Buchse (24) umfasst, die das eine Ende der Feder fixiert, wobei die Buchse an einer Anbringungsplatte (40) angebracht ist, durch die sich die Gewindewelle (16) hindurch erstreckt.
Kombination nach einem der vorangehenden Ansprüche 1–5, die des Weiteren eine Platte (47) umfasst, durch die sich die Bezugsvorrichtung (50) hindurch erstreckt, wobei die Platte eine obere Fläche (47') hat, die im Wesentlichen bündig mit der oberen Fläche (50') der Bezugsvorrichtung ist, wenn die Klemmbaugruppe in die eingezogene Position (A) bewegt ist.
Kombination nach einem der vorangehenden Ansprüche 1–6, wobei die obere Platte (56) eine Öffnung (56') enthält, die auf die Linsen-Form (12) ausgerichtet ist und durch die ein Monomer-Aushärtmittel hindurch treten und zu der Linsen-Form gelangen kann.
Kombination nach einem der vorangehenden Ansprüche 1–7, die des Weiteren ein Lager (36) umfasst, das an dem gegenüberliegenden Ende (20) der Welle angebracht ist, wobei das Eingriffselement ein Paar beabstandeter Finger (104) enthält, zwischen denen das Lager entfernbar angeordnet ist, wenn die Klemmbaugruppe auf die Lösebaugruppe ausgerichtet ist, und die Finger so ausgeführt sind, dass sie bei Aktivierung des Linear-Stellgliedes (110, 102) mit dem Lager in Eingriff kommen und so die Welle (16) sowie die Bezugsvorrichtung (50) in die eingezogene Position (A) bewegen.
Kombination nach Anspruch 8, wobei das Eingriffselement eine Welle (110) enthält, die sich von dem Ende gegenüber den Fingern aus erstreckt, und die des Weiteren einen Block (112) umfasst, der eine Öffnung aufweist, durch die sich die Welle des Eingriffselementes hindurch erstreckt, wobei die Welle (110) eine daran angebrachte Schraubenfeder (108) an der Seite des Blocks gegenüber den Fingern aufweist und die Schraubenfeder (108) so betätigt werden kann, dass sie das Eingriffselement (103) an den Block (112) spannt.
Kombination nach einem der vorangehenden Ansprüche 1–9, die des Weiteren einen Drehtisch (200) an der Aushärtstation umfasst, an dem eine Vielzahl der Klemmbaugruppen angebracht ist, und wobei eine Lösebaugruppe an jeder der Form-Aushärtstationen (200) angeordnet ist und eine Linsen-Form zunächst auf eine entsprechende Bezugsvorrichtung und an die Nach-Aushärtstation (300) angrenzend bewegt wird, wobei die Linsen-Form von der Bezugsvorrichtung weg und in die Nach-Aushärtstation (300) hinein bewegt wird.