DE69528211T2

DE69528211T2 - Verriegeln einer Giessform und Vorvernetzung eines polymerisierbaren Hydrogels

Info

Publication number: DE69528211T2
Application number: DE69528211T
Authority: DE
Inventors: Jonathan Patrick Adams; Kaj Bjerre; Svend Christensen; Ture Kindt-Larsen; Wallace Anthony Martin; Craig William Walker; Daniel Tsu-Fang Wang; Michael Francis Widman
Original assignee: Johnson and Johnson Vision Products Inc
Current assignee: Johnson and Johnson Vision Care Inc
Priority date: 1994-06-10
Filing date: 1995-06-09
Publication date: 2003-01-23
Anticipated expiration: 2015-06-10
Also published as: IL113904A0; EP0686483A2; AU708945B2; BR9502730A; US5914074A; AU2056795A; EP0686483A3; DE69528211D1; ZA954802B; JP4094071B2; CA2151341A1; JPH0857977A; CA2151341C; EP0686483B1; CZ147495A3; ATE224293T1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Gießen weicher Kontaktlinsen, insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Vorhärten bzw. Vorvernetzen eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung unter Druck, um eine weiche Kontaktlinse zu bilden.
Das US-Patent 4,495,313 von Larsen, dessen Inhaber der Inhaber dieser Anmeldung ist, offenbart die Polymerisation eines Monomers, um eine weiche Kontaktlinse mittels ultravioletten Lichts zu bilden. Zusätzlich lehrt diese Referenz, daß ein ultralvioletter Lichtkatalysator zu dem Polymerisationssystem hinzugefügt werden kann, um eine im wesentlichen vollständige Polymerisation zu bewirken.
Das US-Patent 5,039,459 von Kindt-Larsen et al. mit dem Titel "Method of Forming Shaped Hydrogel Articles Including Contact Lenses" lehrt die Polymerisation von weichen Kontaktlinsen, wobei eine Monomer/Verdünnungsmittel-Mischung in einer transparenten Polystyrolform auf einer Seite 1,7 Joule/Quadratzentimeter violetter Strahlung für zehn Minuten bei 55ºC ausgesetzt wird (TL 09 Lampe mit Linienstrahlung bei 350 nm).
Die internationale Patentanmeldung WO 93/04848 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen von Kontaktlinsen. Das Verfahren umfaßt das Zusammenspannen zweier Formhälften, während das Linsenmaterial unter Spanndruck polymerisiert wird. Diese Polymerisation unter Spanndruck dauert typischerweise etwa fünf Minuten.
Die europäischen Patentanmeldung EP-A-0 484 015 offenbart ein Verfahren zum Härten von Kontaktlinsen. Das beanspruchte Verfahren umfaßt die sequentielle Polymerisation des Linsenmaterials mittels zuerst angewandter Photopolymerisation, an die sich eine thermische Polymerisation anschließt.
Zusätzlich zu diesen Referenzen offenbaren die US-Patente 4,565,348; 4,680,36; 4,640,489 und 5,080,839 alle die Polymerisation eines Monomers mit ultraviolettem Licht, um eine weiche Kontaktlinse zu bilden.
Die Erfindung schafft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Vorvernetzen bzw. Vorhärten einer polymerisierbaren Monomermischung, um eine weiche Kontaktlinse in einer Form zu bilden, welche eine einheitlicheres Härten der Linse während des Härtungsschritts ermöglicht und welche das "Puddeln" oder die Hohlraumbildung der Linse in der Form während des Härtens reduziert.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Vorvernetzen bzw. Vorhärten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung als Teil eines Verfahrens zum Bilden einer Kontaktlinse nach Anspruch 15 geschaffen. Ein polymerisierbares Monomer oder eine Monomermischung werden in eine Linsenform eingelegt, die eine erste konkave Formhälfte und eine zweite konvexe Formhälfte aufweist. Die Formhälften sind aus Polysterol oder anderem gegenüber chemisch wirksamer Strahlung oder sichtbarer Strahlung transparenten Material gebildet. Eine chemisch wirksame Lichtquelle wird aus einer ersten Transportstellung zu einer zweiten Freisetzungsstellung bzw. Belichtungsstellung mittels eines Rahmens bewegt. Die Formhälften werden mit einem vorbestimmten Druck für eine vorbestimmte Zeitdauer zusammengespannt, welches in einer Umgebung bzw. Atmosphäre mit geringem Sauerstoffgehalt ausgeführt werden kann. Die zweite oder konvexe Formhälfte kann etwas dünner als die erste oder konkave Formhälfte sein, um eine Formeinhaltung während des Härtens zu ermöglichen, bei der das Monomer polymerisiert wird. Der Spanndruck richtet die auf der ersten Formhälfte und der zweiten Formhälfte gebildeten Flansche aus, um sicherzustellen, daß die Flansche parallel und die entsprechenden Krümmungen der Formen ausgerichtet sind. Der Spanndruck setzt ferner die zweite konvexe Formhälfte gegen eine ringförmige Kante, die auf der ersten Formhälfte gebildet ist, um im wesentlichen irgendein überschüssiges Monomer von dem in der Form enthaltenen Monomer abzutrennen. Der Spanndruck wird von einem Spannglied geliefert, welches auf dem Rahmen montiert ist.
Nach einer vorbestimmten Spanndauer wird das Hydrogel einer chemisch wirksamen oder sichtbaren Strahlung, wie zum Beispiel einer UV-Lichtquelle, ausgesetzt, um das Hydrogel teilweise in einen Gelzustand zu härten. Nach einer zweiten vorbestimmten Zeitspanne des dem Spanndruck Aussetzens, können die Spannwirkung und die UV-Strahlung entfernt werden und die teilweise gehärtete Hydrogellinse in der Form zu einer Härtungsstation zum vollständigen Polymerisieren und Härten transportiert werden. Alternativ kann eine vollständiges Härten in der Vorrichtung bewirkt werden.
Ein Gegenstand der Erfindung ist es, eine neue Vorrichtung zum Vorhärten bzw. Vorvernetzen eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung zum Bilden einer weichen Kontaktlinse zu schaffen. Die Erfindung schafft eine Vorrichtung, nach Anspruch 1.
Ein Spanndruck kann mittels eines ringförmigen Luftzylinders, eines federangetriebenen Ringzylinders oder physikalischer Gewichte angewendet werden, welche chemisch wirksamer Strahlung ermöglichen, durch den Außenrand des Zylinders und durch eine oder mehrere der Formhälften in das Monomer oder die Monomermischung hindurchzutreten. Die Vorrichtung kann ein Mittel zum Steuern der Dauer und der Intensität des Spanndrucks und der Dauer und der Intensität der chemisch wirksamen Strahlung umfassen.
Ein Verfahren zum Vorhärten bzw. Vorvernetzen eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung zum Bilden einer weichen Kontaktlinse wird beschrieben. Das Verfahren umfaßt einen Schritt des Einlegens des polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung in eine Kontaktlinsenfonn mit einer ersten konkaven Formhälfte und einer zweiten konvexen Formhälfte mit dem Monomer zwischen diesen. Die Formhälften werden dann mit einem vorbestimmten Druck zusammengespannt und dann einer Strahlung ausgesetzt, um das Monomer in einen vorvernetzten bzw. vorgehärteten gelartigen Zustand zu polymerisieren. Der Spanndruck wird dann gelockert, und die Linse wird dann mit zusätzlicher Strahlung oder einer Kombination aus Hitze und Strahlung gehärtet. In der bevorzugten Ausführungsform kann die Strahlungsquelle eine chemisch wirksame, eine Elektronenstrahl- oder radioaktive Strahlungsquelle, jedoch vorzugsweise eine Ultraviolettlampe, sein, welche das Monomer mit 2-4 mW/cm² 5-60 Sekunden, jedoch vorzugsweise 20-40 Sekunden, bestrahlt. Die Strahlung kann ferner von einer Hochintensitäts-UV-Quelle stammen, die gepulst oder zyklisch ist.
Der Spannschritt richtet die Formhälften aus, verursacht, daß überschüssiges Monomer von dem Formhohlraum entfernt wird, und setzt eine nachgiebige zweite Formhälfte gegen eine erste Formhälfte für den Vorvernetzungs- bzw. Vorhärtungsschritt. Ein Gegenstand der Erfindung ist es, ein polymerisierbares Monomer oder eine Monomermischung in einen gelartigen Zustand vorzuvernetzen bzw. vorzuhärten, wobei die Polymerisation überall in dem Monomer eingeleitet worden ist, und um das Schrumpfen des Monomers und die Fügsamkeit der Formhälften zu nutzen, um die Formhälften zu dichten und für die verbleibende Härtungsdauer zusammenzuhalten.
Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist es, das Hydrogel in einer Atmosphäre bzw. Umgebung mit niedrigem Sauerstoffgehalt vorzuvernetzen bzw. vorzuhärten, um eine unerwünschte Absorption von Sauerstoff durch das Monomer zu verhindern.
Es ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung, ein anpaßbares Mittel zum Variieren des Spanndrucks während des Vorvernetzungs- bzw. Vorhärtungsschritt zu liefern.
Es ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung, ein Hin- und Herbewegungsmittel zum Positionieren der chemisch wirksamen Lichtquelle an einer Freisetzungsstellung bzw. Belichtungsstellung und anschließenden Zurückziehen der Lichtquelle zu einer zweiten Stellung zum Transport der Linsenformen zu liefern.
Es ist ferner ein Gegenstand der Erfindung, ein alternatives Hin- und Herbewegungsmittel zum Positionieren der Linsenformen gegenüber der Lichtquelle zur Belichtung und zum Zurückziehen der Formen in eine zweite Stellung zum Transport zu liefern.
Die vorausgehenden Gegenstände und Vorteile der Erfindung zum Vorhärten bzw. Vorvernetzen eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung können von dem Fachmann mit Bezug auf die folgende ausführlich Beschreibung der zwei bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den zugehörigen Figuren leichter verstanden werden, worin ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen durch die mehreren Ansichten bezeichnet werden. Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine seitliche Teilschnittansicht der Ausführungsform zum Vorhärten bzw. Vorvernetzen eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung zum Bilden einer weichen Kontaktlinse;
Fig. 2 eine Endansicht der Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3 eine diagrammartige und schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Träger, der genutzt wird, um mehrere Kontaktlinsenformen, die ein polymerisierbares Monomer oder eine Monomermischung zwischen diesen aufweisen, zu und von der Vorhärtungs- bzw. Vorvernetzungsstation zu transportieren;
Fig. 4(a) eine diagrammartige Querschnittsansicht eines Formhälftenpaars in dem Palettenträger der Fig. 4;
Fig. 5a eine diagrammartige Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, welche eine luftangetriebene Spannvorrichtung zum Zusammenspannen der Formhälften verwendet;
Fig. 5b eine diagrammartige Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, welche eine federangetriebene Spannvorrichtung zum Zusammenspannen der Formhälften nutzt;
Fig. 6 eine Draufsicht auf einen sich hin- und herbewegenden Abschnitt der Von-ichs tung zum Vorvernetzen bzw. Vorhärten eines Polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung zum Bilden einer Kontaktlinse;
Fig. 7 eine seitliche Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 6;
Fig. 8 Endansicht der Vorrichtung nach Fig. 6.
Die Erfindung ist nützlich für ein Verfahren zum Bilden weicher Kontaktlinsen aus einem polymerisierbaren Monomer oder einer Monomermischung. Weiche Kontaktlinsen werden in einer Formanordnung gebildet, die eine erste konkave und eine zweite konvexe Formhälfte aufweisen. Wie in Fig. 4a gezeigt ist, sind die Formhälften aus Polystyrol, welches gegenüber sichtbarem und ultraviolettem Licht transparent ist, mit einem zentralen gekrümmten Abschnitt, der eine konkave Oberfläche 31 definiert, einer konvexen Oberfläche 33 und einer kreisförmigen umlaufenden Kante 31 (c) und einem im wesentlichen uniplanaren integral mit der kreisförmigen Kante gebildeten Flansch 31 (a). Mindestens ein Teil der konkaven Oberfläche 31 und der konvexen Oberfläche 33 haben die Abmessungen der vorderen Krümmung bzw. der hinteren Krümmung der in der Formanordnung herzustellenden Kontaktlinse und sind glatt, so daß die Oberflächen der mittels der Polymerisation der polymerisierbaren Zusammensetzung in Kontakt mit den Oberflächen gebildeten Kontaktlinsen optisch akzeptabel sind. Die Form ist dünn genug, um Hitze hierdurch schnell zu übermitteln, und ist starr genug, um Aufhebelkräften zu widerstehen, die während eines Entformungsschrittes zum Trennen der Formhälften angewandt wird, welcher nach dem Härtungsschritt in dem Herstellungsverfahren auftritt.
Die Erfindung kann mit einem zusätzlichen Vorhärtungs- bzw. Vorvernetzungsschritt verwendet werden, der zwischen das Zusammensetzen der Form mit einem polymerisierbaren Monomer oder einer Monomermischung und den Härtungsschritt eingefügt wird. Der Vorhärtungs- bzw. Vorvernetzungsschritt härtet das polymerisierbare Monomer oder die Monomermischung teilweise in ein viskoses Gel und leitet eine Polymerisation überall in der Mischung ein. Während des Vorhärtungs- bzw. Vorvernetzungsschrift wird die parallele Ausrichtung der Formhälften mittels der viskosen gelartigen Natur des teilweise polymerisierbaren Monomergels "eingefroren", welches eine Dezentrierung verhindert und eine unbeaufsichtigte und eine nicht mit Gewicht beschwerte Härtung während der verbleibenden Härtungsperiode ermöglicht. Das Zufügen dieses Vorhärtungs- bzw. Vorvernetzungsschritts hat die Anzahl der defekten Linsen, die bei herkömmlichen Herstellungsverfahren entstehen, erheblich reduziert.
Komplementäre Paare von ersten Formhälften 31 und zweiten Formhälften 32, welche die Form der schließlich gewünschten Linsen definiert, werden verwendet, um die Monomermischung direkt zu formen, wobei die Mischung in einem nichtwässrigen, durch Wasser ersetzbaren Lösungsmittel gelöst ist. Nach dem Füll- und Dosierschritt, in dem die vordere konkave Formhälfte 31 im wesentlichen mit einer polymerisierbaren Mischung 32 gefüllt wird, wird die vordere konkave Formhälfte 31 mit einer Basisformhälfte 33 unter Vakuum abgedeckt, um sicherzustellen, daß keine Luftblasen zwischen den Formhälften eingeschlossen werden. Die Basisformhälfte wird dann dazu gebracht, auf der umlaufenden Kante 31 (c) der konkaven vorderen Formhälfte zu ruhen, um sicherzustellen, daß die sich ergebenden Linsen ordentlich ausgerichtet und ohne Verzerrung sind.
Die ersten und die zweiten Formhälften werden dann zusammengespannt. Dieser Spannschritt kann nach dem Zusammenbau der Formhälften, während des Vorhärtens- bzw. Vorvernetzens oder während beider ausgeführt werden. Der Spannschritt verschiebt irgendwelches überflüssiges Monomer aus dem Formgebiet und richtet die Formhälften mittels der Ausrichtung der Formflansche ordentlich aus. Wenn der Spannschritt bei dem Vorhärtungsverfahren auftritt, werden die Formhälften unter Druck gespannt, das Monomer oder die Monomermischung dann einem chemisch wirksamen Licht, vorzugsweise von einer UV-Lampe, ausgesetzt, während die Formhälften gespannt sind. Typischerweise werden die Formhälften bei 30 Sekunden chemisch aktiver Bestrahlung etwa 40 Sekunden gespannt. Bei der Vollendung des Vorhärtungsschritts, hat das Monomer oder die Monomermischung ein teilweise polymerisiertes Gel gebildet, wobei die Polymerisation überall in der Mischung eingeleitet worden ist.
Auf den Vorhärtungsschritt folgend wird die Monomer/Verdünnungsmittel-Mischung dann in einem UV-Ofen gehärtet, wobei die Polymerisation des(r) Monomers(e) vollendet wird. Die Bestrahlung mit chemisch wirksamer sichtbarer oder ultravioletter Strahlung erzeugt eine Polymer/Verdünnungsmittel-Mischung mit der Form der endgültig gewünschten Hydrogellinsen. Nachdem das Polymerisationsverfahren vollendet ist, werden die zwei Hälften der Form in einem Entformungsschritt getrennt, wobei die Kontaktlinsen typischerweise in der ersten oder vorderen gekrümmten Formhälfte belassen werden, von welcher sie nachfolgend entfernt werden. Die vorderen gekrümmten und die gekrümmten Basisformhälften werden für eine einzelne Formung benutzt und dann ausgesondert und beseitigt. Nach dem Entformungsschritt wird das Lösungsmittel durch Wasser ersetzt, um eine hydratisierte Linse zu erzeugen, welche vollständig hydratisiert und gepuffert ist und die endgültige Form und Größe aufweist, welche in den meisten Fällen nominal 10 Prozent größer als der original geformte Polymer/Verdünnungsmittel-Artikel ist.
Der Vorhärtungsschritt wird in das Verfahren, nach dem Anordnen der polymerisierbaren Zusammensetzung in der vorderen gekrümmten Formhälfte und dem Zusammensetzen der Formhälften eingefügt.
Die Zusammensetzungen, auf welche dieser Vorhärtungsschritt angewendet werden kann, umfassen Kopolymere, die auf 2-Hydroxyethylenmethaacrylat ("HEMA") und einem oder mehreren Komonomeren wie zum Beispiel 2-Hydroxyethylacrylat, Methylacrylat, Methylmethaacrylat, Vinylpyrrolidon, N-Vinylacrylamid, Hydroxypropylmethaacrylat, Isobutylmethaacrylat, Styrol, Ethoxyethylmethaacrylat, Methoxytriethylenglycolmethaacrylat, Glycidilmethaacrylat, Diacetonacrylamid, Vinylacetat, Acrylamid, Hydroxytrimethylenacrylat, Methoxyethylmethaacrylat, Acrylsäure, Mehtaacrylsäure, Glycerylmethaacrylat und Dimethylaminoethylacrylat.
Bevorzugte polymerisierbare Zusammensetzungen sind in den US-Patenten 4,495,313 von Larsen, 5,039,459 von Larsen et al. und 4,680,336 von Larsen et al. offenbart. Solche Zusammensetzungen umfassen wasserfreie Mischungen polymerisierbarer hydrophiler Hydroxyester der Acrylsäure oder Methaacrylsäure und eines mehrwertigen Alkohols und eines wasserersetzbaren Esters der Bohrsäure und einer Polyhydroxylverbindung mit vorzugsweise mindestens drei Hydroxylgruppen. Eine Polymerisation solcher Zusammensetzungen gefolgt von dem Ersetzen des Bohrsäureesters durch Wasser, ergibt hydrophile Kontaktlinsen. Die Formanordnung der hierin beschriebenen Erfindung kann genutzt werden, um hydrophobe oder starre Kontaktlinsen herzustellen, jedoch wird die Herstellung von hydrophilen Linsen bevorzugt.
Die polymerisierbare Zusammensetzung enthält vorzugsweise kleine Mengen Vernetzungsmittel, gewöhnlich zwischen 0,05 bis 2 Prozent und am häufigsten zwischen 0,05 bis 1 Prozent eines Diesters oder Triesters. Beispiele repräsentativer Vernetzungsmittel umfassen: Ethylenglykoldiacrylat, Ethylenglykoldimethaacrylat, 1,2-Butylendimethaacrylat, 1,3- Butylendimethaachrylat, 1,4- Butylendimethaachrylat, Propylenglykoldiacrylat, Propylenglykoldimethaacrylat, Diethylglykoldimethaacrylat, Dipropylenglykoldimethaacrylat, Diethylenglykoldiacrylat, Dipropylenglykoldiacrylat, Glycerintrimethaacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Trimethylolpropantrimethaacrylat und ähnliche. Typische Vernetzungsmittel haben gewöhnlich, aber nicht notwendigerweise, mindestens zwei ethylenartige ungesättigte Doppelbindungen.
Polymerisierbare Zusammensetzungen umfassen ferner im allgemeinen einen Katalysator, von gewöhnlich etwa 0,05 bis 1 Prozent eines freien Radiakalkatalysators. Typische Beispiele für solche Katalysatoren umfassen Laurolylperoxid, Benzoylperoxid, Isopropylpercarbonat, Azobisisobutyronitril und Redoxsysteme, wie zum Beispiel Ammoniumpersulfat- Natriummetabisulfit Kombinationen und ähnliche. Die Bestrahlung mit ultraviolettem Licht, einem Elektronenstrahl oder einer radioaktiven Quellen kann ferner als Katalysator der Polymerisationsreaktion optional mit dem Hinzufügen eines Polymerisationsinitiators angewendet werden. Repräsentative Initiatoren umfassen Camphorquinon, Ethyl-4-(N,N-Dimethyl- Amino)benzoat und 4-(2-Hydroxyethoxy)phenyl-2-hydroxyl-2- propylketon.
Die Polymerisation der polymerisierbaren Zusammensetzung in der Formanordnung wird vorzugsweise mittels des Aussetzens der Zusammensetzung gegenüber Polymerisationsinitiierungbedingungen ausgeführt. Die bevorzugte Technik ist das Einschließen von Initiatoren in die Zusammensetzung, welche bei der Belichtung mit ultravioletter oder sichtbarer Strahlung wirken und Belichten der Zusammensetzung mit ultravioletter oder sichtbarer Strahlung von einer Intensität und Dauer, die effektiv ist, die Polymerisation zu initiieren und zu ermöglichen, daß sie fortschreitet. Aus diesem Grund sind die Formhälften bevorzugt transparent gegenüber ultravioletter oder sichtbarer Strahlung. Nach dem Vorhärtungsschritt wird das Monomer erneut ultravioletter oder sichtbarer Strahlung in einem Härtungsschritt ausgesetzt, in welcher der Polymerisation erlaubt wird, bis zur Vollendung fortzufahren. Die benötigte Dauer der verbleibenden Reaktion kann leicht experimentell für jede polymerisierbare Zusammensetzung ermittelt werden. Nachdem die polymerisierbare Zusammensetzung polymerisiert ist, wird die Formanordnung auseinandergenommen, um die weitere Verarbeitung des polymerisierten Hydrogels in eine Kontaktlinse zu ermöglichen (solches Bearbeiten umfaßt zum Beispiel Waschen und Hydratisieren und Verpacken der Linsen). Vorzugsweise werden die Flansche der vorderen gekrümmten Formhälfte und der hinteren gekrümmten Formhälfte gegriffen und auseinandergezogen, entweder in direkt eingegengesetzten Richtung oder unter einem Winkel in einer hebelartigen Bewegung. Vorzugsweise wird die hintere Krümmung erst moderat geheizt, um die Trennung des polymerisierten Artikels von der hinteren gekrümmten Formhälftenoberfläche zu erleichtern.

Vorhärtungsvorrichtung

Fig. 1 und Fig. 2 repräsentieren eine Seitenansicht bzw. eine Endansicht einer Vorrichtung zum Ausführen der Erfindung. Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt bietet ein Unterstützungsrahmen 11 mit Beinen 12 eine Unterstützung für eine Vorrichtung auf einer Höhe eines Zuführförderbandes 13. Wie in Fig. 3 gezeigt, empfängt die Vorhärtungsvorrichtung mehrere Paletten, von denen eine in Fig. 4 dargestellt ist, mit mehreren Kontaktlinsenformen hierin von dem Zuführförderband 13. Wie in Fig. 3 zu sehen, übermittelt das Zuführförderband 13 die Paletten 30 und die Formen 31, 33 in eine Umgebung bzw. Atmosphäre mit niedrigem Sauerstoffgehalt, wobei diese Umgebung mittels des Unterdrucksetzens einer Abdeckung 14 mit Stickstoffgas erreicht wird. Vor der Polymerisation ist das Monomer empfänglich für die Absorption von Sauerstoff, welche zu einer Verschlechterung der sich ergebenden Linsen führt. Die Abdeckung 14 kann um einen Schwenkpunkt 15 mittels des Anhebens eines Griffbauteils 16 geschwenkt werden. Eine Gasstrebenhilfsvorrichtung 17 wird die Abdeckung 14 in einer offenen Stellung, um die Vorrichtung zu warten.
Wie in Fig. 3 dargestellt, übermittelt das Förderband 13 die Paletten 30, die mehrere Formen 31, 33 enthalten, zu einem Ansammlungsabschnitt, allgemein mit 18 bezeichnet, welcher mehrere Paletten für den Vorhärtungsschritt ansammelt. In der dargestellten Ausführungsform der Fig. 1-2 und 6-8 werden zwölf Paletten des in Figur dargestellten Typs mit insgesamt 96 Formen in jedem Chargenarbeitsschritt angesammelt. Bei der in Fig. 9 und 10 dargestellten Ausführungsform werden insgesamt 12 Paletten mit 96 Kontaktlinsenformen hierauf für jeden Vorhärtungsarbeitsschritt gestapelt. Der Ansammler 18 ermöglicht es somit, der Vorhärtungsvorrichtung der Erfindung mehrere Formen für eine ausgedehnte Zeitperiode von 30 bis 60 Sekunden schwungweise zu bearbeiten, während kontinuierlich neue Paletten mit einer Rate von eine Palette jede 6 bis 12 Sekunden von der Fertigungsstraße empfangen werden.
Die Vorhärtungsanordnung 17 ist teilweise in dem aufgebrochenen Abschnitt der Fig. 1 sichtbar und weiter mit Bezug auf die Fig. 6 bis 8 beschrieben. Sie wird angehoben und in einen Eingriff mit den Paletten, die die Kontaktlinsen enthalten, mittels eines pneumatischen Zylinders 20 abgesenkt, welcher einen Zwischenunterstützungsträger 21 hebt und senkt und Schaftbauteile 22 hin und herbewegt, welche zur hin und herbewegenden Unterstützung im Bauteil 23 gelagert sind, wie hier nachfolgend detaillierter beschrieben wird. Nach dem Vorhärtungsarbeitsschritt werden die Paletten mit den Kontaktlinsenformen hierin durch einen Stickstoffbelüftungsluftschleusenmechanismus 24 für die darauffolgende Härtung mittels Hitze oder zyklischer chemisch wirksamer Strahlung entladen.
Die Erfindung ist besonders angepaßt, um mit mehreren Paletten, wie in Fig. 4 und 4a dargestellt zusammenzuwirken, welche mehrere Hohlräume zum Aufnehmen mehrere Kontaktlinsenformen aufweisen. Wie in Fig. 4a dargestellt, werden die Kontaktlinsen der Erfindung gebildet, indem eine Menge polymerisierbarer Zusammensetzung, gewöhnlich in der Größenordnung von etwa 60 ul, in die erste oder konkave Formhälfte 31 gegeben wird. Die gewünschte Menge hängt von den Abmessungen (d. h. den Durchmesser und der Dicke) der gewünschten Linse ab, wobei die Erzeugung von Nebenprodukten bei der Polymerisation und dem Austausch von Wasser für diese Beiprodukte und Lösungsmittel, falls irgendwelche der Polymerisation nachfolgen, in Betracht gezogen werden.
Die zweite oder konvexe Formhälfte 33 wird auf der polymerisierbaren Zusammensetzung 32 angeordnet, wobei die erste und die zweite Formhälfte ausgerichtet sind, so daß ihre Rotationsachsen kollinear und die entsprechenden Flansch 31(a), 33(a) parallel sind. Die Formhälften 31 werden in einer ringförmigen Vertiefung 30(a) getragen, welche den ringförmigen Flansch 31(a) der ersten oder konkaven Formhälfte aufnimmt und unterstützt. Die Palette 30 weist ferner mehrere Vertiegungen 30(b) zum Aufnehmen der konkaven Abschnitte der Formen auf Die Paletten tragen ferner mehrere orientierte Vertiefungen 30(c), welche einen dreieckigen Reiterabschnitt 31(c) der Basisformhälfte aufnehmen, um eine vorbestimmte Winkelstellung zu liefern. Die zweite oder konvexe Formhälfte 33 umfaßt ferner einen dreieckigen Reiter 33(c), welcher über dem Reiter 31(c) liegt, um eine kolineare Drehachse bezüglich der zwei Formhälften zu liefern. Die Palette 30, die in Fig. 4 dargestellt ist, umfaßt ferner eine einzigartige Strichcodenummer 35 zur Verwendung bei der Verfolgung der Palette und bei Qualitätskontrollverfahren.
Fig. 3 ist eine diagrammartige Darstellung eines Abschnitts der Vorrichtung, die vollständiger in den Fig. 6-9 und Fig. 9-10 dargestellt ist, welche besonders für einen Überblick über die Erfindung geeignet ist. Wie in Fig. 3 dargestellt, umfaßt die Vorrichtung ein Förderbandsystem 13 zum Transportieren mehrere Paletten 30 in die und weg von der Vorhärtungsstation. Stapelverarbeitungsgabeln 36(a), 36(b) werden benutzt, um mehrere Paletten zusammenzusammeln und in die Vorhärtungsvorrichtung zu bewegen.
Die Vorrichtung 19 umfaßt mehrfache vertikale Hin und Herbewegungen, von denen eine erste als eine Antwort auf eine Bewegung des Luftzylinders 20(a) und des sich hin- und herbewegenden Balkens 21(a) stattfindet. Während die Vorhärtungsvorrichtung 19 in einer Richtung, die mittels Pfeils A dargestellt ist, abgesenkt wird, greifen mehrere ringförmige Spannmittel 40 in die oberen ringförmigen Flansche 33(a) jeder Formhälfte ein, die innerhalb der Paletten 30(a) enthalten ist. Mehrere ringförmige Spannmittel 40 sind auf einer sich hin- und herbewegenden Plattform 41 der Vorrichtung befestigt und bewegen sich mit dieser und sind elastisch hierauf für eine zweite entgegengesetzte Bewegung entlang der Richtungen des Pfeils B montiert, der in Fig. 3 dargestellt ist.
Wie in Fig. 3 dargestellt, sind die Spannmittel 40 innerhalb des Rahmens 41 mittels Federn 42 (diagrammartig dargestellt) vorgespannt, welches eine Luftfeder 42(a) dargestellt in Fig. 5a, oder eine Schraubenfedern 42, wie in Fig. 5b dargestellt, sein kann. Sobald die Vorrichtung abgesenkt wird, greifen die Spannmittel ein und spannen die ersten und die zweiten Formhälften mit einer Kraft zusammen, die von den Federmitteln 42 bestimmt wird. Wenn Luftfedern verwendet werden, wird die Kraft mittels des an den Luftzylinder 42(a) gelieferten Drucks bestimmt. Während die Spannmittel 40 für Illustrationszwecke als vier Bauteile in Fig. 3 dargestellt sind, sollte es deutlich sein, daß bei der Ausführungsform, die in den Fig. 6-8 dargestellt ist, und bei der Ausführungsform, die in den Fig. 9-10 dargestellt ist, 96 einzelne Spannmittel mit einem einzelnen Spannmittel für jede der Formhälften vorhanden sind.
Oberhalb der Spannvorrichtung sind mehrere chemisch wirksame Lichtquellen 44 angeordnet, welches UV-Lampen sein können. Die Lampen sind von dem Spanngebiet mittels Pyrexglas 100 getrennt, welches die Vorhärtungsvorrichtung in zwei getrennte Hitzezonen trennt. Dieses ermöglicht das Kühlen der chemisch wirksamen Lampen 44, während die Spannzone bei einer optimalen Aushärtungstemperatur gehalten wird. Das Glas 100 schützt die Lampen vor Monomeremisionen, welche sich eher auf dem Glas 100 als auf den Lampen 44 sammeln. Nachdem die Spannmittel mit den Formhälften ineinandergreifen, um sie zusammenzuspannen, wird ein Blendenmechanismus mittels eines Luftzylinders 46 geöffnet, um der chemisch wirksamen Lichtquelle 44 zu ermöglichen, die Polymerisation der polymerisierbaren Zusammensetzung in jeder der Formhälften 33 einzuleiten. Die Blende 45 weist mehrere Öffnungen 43 auf, die hierin abgegrenzt sind, und ist entlang der x-Achse, wie mittels Pfeils C in Fig. 3 angedeutet, wechselseitig hin- und herbewegbar, um die Freisetzungsdurchgangswege 47 zu öffnen und zu schließen.
Der Betrieb der Vorhärtungsvorrichtung 19 wird mittels des Steuerschaltkreises 10 festgelegt, welcher die Dauer der Spannperiode mittels der Länge der Zeit steuert, die der Luftzylinder 20(a) in seiner wechselseitigen Abwärtsstellung aktiviert ist. Der Steuerschaltkreis 10 steuert die Menge der Strahlung, die von den Formen empfangen wird, indem die Dauer der Belichtungsperiode durch den Betrieb der Blende 45 und des Luftzylinders 46 gesteuert wird. Die Intensität kann ferner manuell angepaßt werden, indem die Lampen 44 bezüglich der Formen 31, 33 angehoben oder abgesenkt werden. Optional kann die Polymerisationsstrahlung entfernt erzeugt werden und zu den gespannten Formhälften und dem polymerisierbaren Material mittels eines Faseroptiksystems geleitet werden, wobei das Steuersystem 10 die Steuerung der Belichtungszeit und des Energieniveaus steuert.
Die Menge der mittels der Spannmittel 40 angewendeten Kraft kann von etwa 4,903 bis 10,613 N/pro Linse (0,5 Kgf bis 2,0 Kgf/pro Linse) variiert werden und wird angewendet, um den Flansch 33(a) der zweiten konvexen Formhälfte für die Dauer der Belichtung parallel zu dem Flansch 31(a) der ersten konkaven Formhälfte zu halten. Das Spanngewicht wird für 10 bis 60 Sekunden, jedoch typischerweise für eine Zeitdauer von 40 Sekunden, durch die Steuermittel 10 angewendet. Nach etwa 0-20 Sekunden des Gewichtseinwirkung, vorzugsweise 10 Sekunden, wird die chemisch wirksame Strahlung der UV-Lampen 44 auf die zusammengesetzten Formen und das polymerisierbare Monomer angewendet. Die typische Intensität der UV-Lichtquellen beträgt 2-4 mW/cm² und diese Intensität des Lichts wird für 10 bis 50 Sekunden, aber in einer bevorzugten Ausführungsform für 30 Sekunden, angewendet.
In der bevorzugten Ausführungsform sind die UV-Lampenquellen röhrenförmige Niederdruckquecksilberdampfflouressenzlampen, welche langwellige ultraviolette Strahlung mit hochkonzentrierter Strahlung zwischen 320 und 390 nm abgeben. Bei einer Ausführungsform sind die Lampen zum Beispiel von Philips als Modell TL' 29 D 16/09 N mit einer Nominalleistung von 14 Watt und einer Durchschnittsbestrahlung von 1,8 Watt in dem gewünschten Spektrum hergestellt.
Die Formhälften werden zuerst für eine vorbestimmte Zeitdauer vor einer Belichtung zusammengespannt, um zu ermöglichen, daß sich zwischen dem Monomer und dem Formhohlraum ein Gleichgewicht bildet, um irgendwelchem überschüssigem Monomer zu ermöglichen, aus dem Formhohlraum in den Raum zwischen den Flanschen 31 (a) und 32(a) auszutreten, wo es einen Ring überschüssigen Monomers 32(a) bildet, welcher allgemein als "HEMA"-Ring bezeichnet wird, wenn Hydroxyethylmethaacrylat als Monomer verwendet wird. Der erste oder konkave Formhohlraum umfaßt eine scharfe ringförmige Kante 31 (c), um den konvexen Abschnitt der Formhälfte 33 sauber zu berühren und hierdurch die Kontaktlinse 32 von dem HEMA-Ring 32(a) zu trennen. Die Spannzeitperiode vor der Belichtung ermöglicht es jedem überschüssigem Monomer, sich aus dem Formhohlraum zu dem HEMA-Ring zu bewegen, und ermöglicht es dem zweiten Formhohlraum, sich sauber auf die trennende Kante 31(c) zu setzen, und ermöglicht es, daß sich ein Gleichgewicht zwischen den Formhälften und dem Monomer entwickelt.
Obwohl die Formhälften zusammengehalten werden können, bis das(ie) Monomer(e) vollständig ausgehärtet ist (sind), wird bei der bevorzugten Ausführungsform chemisch wirksame Strahlung der Größenordnung von 2-4 mW/cm² für etwa 30 Sekunden angewendet. Unterschiedliche Intensitäten und Bestrahlungszeiten könnten verwendet werden, einschließlich gepulster oder zyklischer hochintensiver UV-Strahlung der Größenordnung von 10 bis 100 mW/cm² mit Belichtungszeiten zwischen 5 bis 60 Sekunden. Bei einer gepulsten oder zyklischen Belichtung kann die chemisch wirksame Strahlung für 3 bis 10 Sekunden angeschaltet und dann für 3 bis 1 Sekunden bei insgesamt 1 bis 10 Bestrahlungszyklen ausgeschaltet sein. Am Ende der Bestrahlungszeitspanne wird die Blende 45 mittels des Hin- und Herbewegens nach rechts, wie in Fig. 3 dargestellt, geschlossen und das Gewicht von dem angetriebenen Zylinder 20(a) entfernt, um die Vorhärtungsanordnung 19 aufwärts mittels eines Schubstabes 22(a) anzuheben. Während die Anordnung 19 angehoben wird, werden die Spannmittel 40 frei von den Formen und Paletten angehoben, um Ihnen zu ermöglichen, aus dem Vorhärtungsstation mittels eines Förderbands 13(a) hinaustransportiert zu werden. Während der Vorhärtungszeit kann die Temperatur in dem System von der Umgebungstemperatur auf 50 ºC variiert werden.
Am Abschluß des Vorhärtungsverfahrens ist das Monomer einer Einleitung und einem gewissen Grad Polymerisation unterzogen gewesen. Das sich ergebende Produkt ist in einem Gelzustand, wobei einige Gebiete des Produkts, die die geringste Dicke aufweisen, d. h. die Kanten ein höheres Maß an Polymerisation als der Körper aufweisen. Während das Monomer polymerisiert, bildet es eine Dichtung entlang der trennenden Kante 31(c), welches zusammen mit der einhergehenden Schrumpfung des Monomers aufgrund der Polymerisation eine sichere Formpackung bildet, die bei atmosphärischen Bedingungen gehärtet werden kann.
Der Spanndruck richtet die Formflansche aus, um im wesentlichen eine parallele Ausrichtung der Flansche zu liefern, und die Dichtung hält sie in einer parallelen Stellung, was zu verbesserten optischen Charakteristika nahe dem theoretischen Maximum für Plastikformhälften führt. Weiter führt das Spannen und das sich aus dem teilweisen Härten ergebende Dichten zu einer verbesserten "sauberen" Kante an dem Umfang der Linse.
Fig. 5a und Sb sind schematische Darstellungen zweiter alternativer Mittel zum Zusammenspannen der Formhälften. In Fig. 5a ist eine Luftfeder verwendet, um die Spannmittel 40 abwärts bezüglich der Bewegung der sich hin- und herbewegenden Plattform 41 zu versetzen. Bei der Ausführungsform, die in Fig. 5b dargestellt ist, wird eine elastische Schraubenfeder 42 verwendet, um die Spannmittel 40 abwärts bezüglich der Bewegung der hin und herbewegenden Platform 80 anzutreiben.
Wie in Fig. 5a dargestellt ist, umfaßt die sich hin- und herbewegende Plattform 41 mehrere kreisförmige Zylinder 40, von denen jeder einen ringförmigen Flansch 51 aufweist, der hierauf gebildet ist, der sich innerhalb eines Zylinders hin und herbewegt, der mittels einer Abstandplatte 52 abgegrenzt ist, um eine Luftfeder oder einen Luftzylinder 42(a) zu bilden. Der Zylinder ist auf Atmosphärendruck mittels Ventilen belüftet, von denen eines bei 53 in Figur Sa dargestellt ist, um einen Luftdruck in dem Luftzylinder 42(a) zu ermöglichen und den Flansch 51 und die Spannmittel 40 gegen eine Stopplatte 55 zu treiben, wenn der Luftzylinder 42(a) unter Druck gesezt wird. Der Schlitten 50 umfaßt ein oberes Stopbauteil 56, welches eine obere Grenze für die Bewegung des ringförmigen Flansches 51 definiert und als eine Gegenlagerungsunterstützung für die Spannmittel 40 dient. Das obere Stopbauteil 56 definiert ferner Luftkammern, von denen eine schematisch bei 71 dargestellt ist, welche den Luftdruck für den Luftzylinder 42(a) liefert.
Der Luftdruck wird der Kammer 71 mittels eines Elektromagnetluftventils 72 geliefert, welches mittels des Steuermittels 10 aktiviert wird. Wie vorher angedeutet ist der Luftdruck, der dem Luftzylinder 42(a) geliefert wird variabel, um eine Spannkraft zwischen 4,903 bis 19,613 N/Linse (0,5 Kgf bis 2,0 Kgf) auf dem ringförmigen Flansch 33(a) zu erzeugen. Während die sich hin- und herbewegende Plattform 41 über der Palette 30 und den Kontaktlinsenformen abgesenkt wird, greifen die ringförmigen Spannmittel 40 mit dem ringförmigen Flansch 33(a) ineinander, welcher auf der zweiten oder konvexen Formhälfte gebildet ist, um ihn abwärts zu drängen und es in Eingriff mit der Formhälfte 31 zu spannen. Die Bewegung der sich hin- und herbewegenden Plattform 41 ist mittels der Bewegung der gesamten Anordnung 90 definiert, wie sie mittels des Luftzylinders 20 angetrieben wird.
Wie in Fig. 5b gezeigt, umfaßt der ringförmige Spannzylinder 40 einen ringförmigen Flansch 41, welcher mittels einer elastischen Schraubenfeder 42 in einen Eingriff gebracht wird und abwärts gegen die Stopplatte 55 angetrieben wird, wie in Fig. 5b dargestellt. Das andere Ende der Schraubenfeder 40 ist innerhalb einer oberen Stopplatte 56(a) montiert. Eine Abstandsplatte 52 und die obere Stopplatte 56 bieten eine Unterstützung und Führung für die vertikale Hin- und Herbewegung der Spannbauteile 40.
Das Spannbauteil 40 ist aus Edelstahl hergestellt und optional kann die Masse des Spannbauteils erhöht werden, um die Spannbauteile in die Lage zu versetzen, einzig mittels des Gewichts ohne Luft- oder Federunterstützung zu spannen. Jedoch bietet die Kombination von individuellen wechselseitigen Spannmitteln 40 und lokal angetriebenen elastisch vorgespannten Mitteln die genaue Steuerung der Stärke des Spanndrucks, welcher auf die Plastikflansche 33(a) der oberen Form unabhängig von der Stärke der Kraft ausgeübt wird, welche benötigt wird, um die Masse der gesamten Vorhärtungsanordnung 19 zu bewegen.
Die Fig. 6-8 sind Seiten- und Endansichten einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Ausführen der Erfindung. Wie in Fig. 6-8 dargestellt, ist die Vorhärtungsanordnung 19 auf sich hin- und herbewegenden Unterstützungsschäften 22 angeordnet, welche für die Hin- und Herbewegung mit Unterstützungsbauteilen 33 gelagert sind, welche an einem Rahmen befestigbar montiert sind. Jedes Unterstützungsbauteil 23 umfaßt obere und untere Lager oder Führungen 23(a), 23(b) zum Liefern einer genauen Führung der sich hin- und herbewegenden Schäfte 22. Die Schäfte 22 sind mittels eines Zwischenunterstützungsrahmens 21 angetrieben, welcher seinerseits von dem Luftzylinder 22 wie vorher beschrieben angetrieben wird.
Die Aushärtungsanordnung 19 wird mit Bezug auf die oberste Oberfläche des Förderbands 13 vertikal hin- und herbewegt, welches schematisch in Fig. 7 und 8 dargestellt ist. Die Aushärtungsanordnung 19 wird von einem oberen Unterstützungsrahmen 60 unterstützt, an welchem verschiedene Bearbeitungskomponenten mittels Zwischenunterstützungsbauteilen an jeder Ecke aufgehängt sind, welche allgemein bei 61, 62 in Fig. 7 und 62, 63 in Fig. 8 dargestellt sind. Diese Bauteile hängen an der sich hin- und herbewegende Plattform 41, in welcher die einzelnen Spannmittel 40 für eine zweite Hin- und Herbewegung entlang der gleichen Achse eingepaßt sind. Ein getrennter Unterrahmen 65 ist auf der Plattform 41 montiert und bietet eine Unterstützung für die ultravioletten Lampen 44 und die Vorschaltbauteile 66, welche die Hochspannung für die UV-Lampen liefern, und die Starter 67, welche verwendet werden, um die Flouressenz zu initiieren. In einer Ausführungsform können beispielsweise von Philips hergestellte Vorschaltbauteile BTP 30C0SS und ebenfalls von Philips hergestellte Starter des Modells 52 verwendet werden. Der Zwischenunterstützungsrahmen 65 kann frei von der sich hin- und herbewegenden Plattform mittels mehrerer Griffe 67 angehoben werden, welche an dem Zwischenunterstützungsrahmen 65 befestigt sind. Das Pyrexglasbauteil 100 trennt die Lampen 44 von dem Spanngebiet, um die Lampen vor Monomeremisionen zu schützen und zu ermöglichen, daß die Lampen gekühlt werden, während die Vorhärtungszone bei einer Umgebungstemperatur von 50ºC gehalten wird, um die Polymerisation zu erleichtern. Ein Sauerstoffdetektor 69 wird ferner geliefert, um den niedrigen Sauerstoffgehalt der Umgebung zu überwachen, der innerhalb des Schutzgehäuses 14 aufrechterhalten wird, und ein Alarm wird gestartet, falls der Sauerstoffgehalt über ein unakzeptables Niveau ansteigt. Die Blende 45 ist oberhalb der sich hin- und herbewegenden Plattform 41 zwischen den UV- Lampen 44 und den Spannmitteln 40 angeordnet und wird zwischen seiner offenen und seiner geschlossenen Position mittels eines Luftzylinders 46 hin- und herbewegt.
Die Ausführungsform, die in den Fig. 6-8 dargestellt ist, nutzt den Luftzylinder oder Luftfedern, die schematisch in Fig. 5a dargestellt sind, mit einer internen gemeinsamen Kammer, die in der sich hin- und herbewegenden Plattform 41 mittels Durchgangswegen in der Stopplatte 56 gebildet ist. Somit wird jedes der 96 Spannbauteile 40 mittels ihrer entsprechenden Luftzylinder hin- und herbewegt, welche von gemeinsamen Kammern gespeist werden, von denen eine in Fig. 5a als Kammer 71 dargestellt ist, welche in der oberen Stopplatte 56 gebildet ist.
Während die Erfindung im besonderen mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen hiervon gezeigt und beschrieben worden ist, wird es dem Fachmann deutlich sein, daß das Vorangehende und andere Änderungen der Form und der Details hierin ausgeführt werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, welcher nur durch den Bereich der angehängten Ansprüche begrenzt sein soll.

Claims

1. Vorrichtung zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung als Teil eines Verfahrens zum Ausbilden einer weichen Kontaktlinse, wobei die Vorrichtung umfaßt:

(a) ein Spannglied (40) zum Spannen einer ersten Kontaktlinsenformhälfte gegen eine zweite Kontaktlinsenformhälfte an einer Vorhärtestation (19) mit einem vorbestimmten Druck und für eine vorbestimmte Zeitspanne, wobei die erste und die zweite Formhälfte (31, 33) ein polymerisierbares Monomer oder eine Monomermischung zwischen diesen aufweisen und der Spannglieddruck die Formhälften ausrichtet, um sie in einer parallelen Stellung zu halten;

(b) eine Strahlungsenergiequelle (44) zum Erzeugen einer Strahlungsenergie und Richten der Strahlungsenergie auf das Monomer oder die Monomermischung, während die erste und die zweite Formhälfte (31, 33) zusammen gespannt sind, um eine Polymerisation auszulösen, wobei die Strahlungsenergiequelle (44) von einer ersten Transportstellung zu einer zweiten Freisetzungsstellung zum Polymerisieren des Monomers oder der Monomermischung bewegbar ist;

(c) einen Rahmen (65) zum Bewegen der Strahlungsenergiequelle (44) von der Transportstellung in die Freisetzungsstellung, wobei das Spannglied (40) auf dem Rahmen (65) angeordnet ist und spannkräftig mit der zweiten Formhälfte ineinander greift, wenn die Strahlungsenergiequelle in die Feisetzungsstellung bewegt wird.

2. Vorrichtung zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Transportmittel (13) zum periodischen Transportieren mehrerer der Kontaktlinsenformhälften (31, 33) zu und von der Vorhärtestation (19) umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten und der zweiten Formhälften einen Flansch und eine gekrümmte Oberfläche umfassen und das Spannglied eine Ausrichtung von diesen erzwingt, um sicherzustellen, daß die Fansche parallel sind und die entsprechenden gekrümmten Oberflächen der Formhälften ausgerichtet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Formhälfte eine ringförmige Kannte umfaßt, die gekrümmte Oberfläche der zweiten Formhälfte eine konvex geformte Oberfläche ist und das Spannglied (40) ferner die zweite Formhälfte zwingt, sich gegen die ringförmige Kannte auf der ersten Formhälfte zu setzen, um überschüssiges Monomer von dem Monomer zwischen den Formhälften (31, 33) abzutrennen.

5. Vorrichtung zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannglied (40) ein zwischen der zweiten Formhälfte und der Strahlungsenergiequelle (44) angeordnetes hin und herbewegendes Spannglied umfaßt.

6. Vorrichtung zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannglied (40) einen ringförmigen Zylinder umfaßt, der einen ringförmigen Durchmesser aufweist, der größer als der Durchmesser der zu polymerisierenden Kontaktlinse ist.

7. Vorrichtung zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Zylinder in ein Ineinandergreifen mit der Form vorgespannt ist.

8. Vorrichtung zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorspanndruck 4,903 bis 19,613 N/Linse (0,5 bis 2,0 kg/Linse) an Spannkraft beträgt.

9. Vorrichtung zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (65) ein festes Gestell für mehrere Lampen umfaßt, die chemisch wirksame Strahlung aussenden, wobei das Gestell sich wechselseitig zwischen einer Transportstellung und einer Freisetzungsstellung befindet.

10. Vorrichtung zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die chemisch wirksame Strahlung von Ultraviolett-Lampen bei 320 nm bis 390 nm ausgesandt wird.

11. Vorrichtung zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmittel (13) einen Formträger zum Befördern mehrerer Formhälften (31, 33) zu der Freisetzungsstellung umfaßt.

12. Vorrichtung zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmittel periodisch stehen bleibt, wenn die UV-Quelle in die zweite Freisetzungsstellung bewegt wird.

13. Vorrichtung zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die UV- Lichtquelle mehrere UV-Lampen umfaßt, wobei jede Lampe (44) eine Längsachse aufweist, wobei mehrere Formhälften (31, 33) mit den Längsachsen während der Freisetzung ausgerichtet sind.

14. Vorrichtung nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Steuerschaltkreis zum Steuern der von dem Monomer oder der Monomermischung während des Freisetzungsschritts empfangenen Energiemenge umfaßt.

15. Verfahren zum Vorhärten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung als Teil eines Verfahrens zum bilden von weichen Kontaktlinsen, wobei das Verfahren umfaßt:

(a) Bereitstellen einer Kontaktlinsenform, die eine erste und eine zweite Formhälfte (31, 33) umfaßt;

(b) Einlegen eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung in die Kontaklinsenform zwischen die erste und die zweite Formhälfte (31, 33);

(c) Bewegen einer chemisch wirksamen Lichtquelle von einer ersten Transportstellung zu einer zweiten Freisetzungsstellung, wobei die Lichtquelle mittels eines Rahmens (65) bewegt wird;

(d) Spannen der ersten Formhälfte gegen die zweite Formhälfte mit dem polymerisierbaren Monomer oder der Monomermischung zwischen diesen mit einem vorbestimmten Spanndruck und für eine vorbestimmte Zeitspanne, wobei der Spanndruck die Formhälften genau ausrichtet und das Spannen von einem Spannglied ausgeführt wird, welches auf dem Rahmen (65) angeordnet ist, wobei das Spannglied spannkräftig in die zweite Formhälfte eingreift, während die Strahlungsenergiequelle in die Freisetzungsstellung bewegt ist;

(e) Aussetzung des Monomers oder der Monomermischung einer Strahlung, um die Polymerisation auszulösen und um das Monomer oder die Monomermischung teilweise zu polymerisieren, um überall in dem Monomer oder der Monomermischung ein Viskosegel zu erhalten.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte (b)-(d) in einer Atmosphäre mit geringem Sauerstoffgehalt ausgeführt werden.

17. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomer einer chemisch wirksamen, einer Elektronenstrahl- oder einer radioaktiven Energiequelle ausgesetzt wird.

18. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle eine Ultraviolett-Lampe (44) ist.

19. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomer zwischen 2 bis 150 mW/cm² ultravioletter Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen 320 nm bis 390 nm ausgesetzt wird.

20. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomer 2,4 mW/cm² ultravioletter Strahlung der Wellenlänge 350 nm ausgesetzt wird.

21. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorhärtungsstrahlung für eine Zeitspanne von 1 bis 60 Sekunden angewendet wird.

22. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorhärtungsbestrahlungsschritt zwischen 20 bis 40 Sekunden dauert.

23. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die während des Spannschritts angewendete Kraft variabel zwischen 4,903 bis 19,613 N/Linse (0,5 bis 2,0 kg/Linse) beträgt.

24. Verfahren nach Anspruch 15 zum Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung zum Bilden einer weichen Kontaktlinse, wobei das Verfahren ferner die Schritte umfaßt:

(e) Überführen der Linsenform in eine Endhärtungsstation; und

(f) Polymerisieren des Monomers oder der Monomermischung zu einem ausgehärteten Zustand in der Endhärtungsstation.

25. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kontaktlinsenformen periodisch durch die Vorhärtungsstation (19) bewegt werden, wobei das Verfahren ferner den Schritt des Benutzens eines Steuerungsschaltkreises (10) zum Setzen des vorbestimmten Drucks und der Zeit umfaßt.

26. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschaltkreis (10) ferner ein Mittel zum Variieren der Menge der von dem Polymer während des Freisetzungsschritts empfangenen Energie umfaßt.

27. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschaltkreis die Dauer der Freisetzung steuert.

28. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannglied (40) zwischen den Formen und der Strahlungsenergiequelle (44) angeordnet ist.

29. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportschritt den Schritt des Nutzen eines Transportmittels (13) zum Bewegen der Kontaktlinsenformen umfaßt und das Transportmittel von einer ersten Transportstellung zu einer zweiten Freisetzungsstellung zum Polymerisieren des Monomers beweglich ist.

30. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspannschritt den Schritt des Nutzens eines Spannglieds (40) zum Anwenden des Spanndrucks umfaßt, und das Spannglied elastisch angeordnet ist und das Transportmittel (13) die Formen in ein spannkräftiges Ineinandergreifen mit dem Spannglied bewegt, wenn die Formen in die Freisetzungsstellung bewegt werden.

31. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannglied (40) einen ringförmigen Zylinder umfaßt, der einen ringförmigen Durchmesser aufweist, der größer als der Durchmesser der zu Polymerisierenden Kontaktlinse ist.

32. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Zylinder elastisch in ein Ineinandergreifen mit der Form vorgespannt ist.

33. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Spanndruck zwischen 4,903 bis 19,613 N/Linse (0,5 bis 2,0 kg/Linse) beträgt.

34. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Freisetzungsschritt den Schritt des Benutzens eines festen Gestells für mehrere Lampen (44) umfaßt, welche chemisch wirksame Strahlung aussenden, und der Transportschritt den Schritt des Nutzens eines Transportmittels (13) zum Bewegen der Kontaktlinsenformen umfaßt, wobei das Transportmittel sich wechselseitig zwischen einer Transportstellung und einer Freisetzungsstellung befindet.

35. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die chemisch wirksame Strahlung von einer Ultraviolett-Lampe mit 320 nm bis 390 nm ausgesandt wird.

36. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspannschritt den Schritt des Nutzens mehrerer Spannglieder (40) zum Anwenden eines Spanndrucks umfaßt, und der Transportschritt den Schritt des Nutzens mehrerer Formpaletten (30) zum Befördern mehrerer Formhälften (31, 33) zu der Freisetzungsstellung umfaßt.

37. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Palettenmittel (30) periodisch hin und her in Richtung auf die UV-Quelle (44) zu der zweiten Freisetzungstelle bewegt werden.

38. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 367, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportschritt den Schritt des Nutzens von mehreren Hebestützen zum Anheben der Paletten (30) in ein Ineinandergreifen mit den mehreren Spanngliedern (40) umfaßt.

39. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 38 dadurch, gekennzeichnet, daß das Spannglied (40) ein ringförmiges Spannglied umfaßt, das zwischen den Hebestützen und der Strahlungsenergiequelle (44) angeordnet ist.

40. Verfahren zum teilweisen Härten eines polymerisierbarer Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannglied (40) elastisch vorgespannt ist und sich von einer Ineinandergreifstellung in eine Freisetzungsstellung bewegt, wenn die Formhälften (31, 33) gespannt werden.

41. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß jede Formhälfte (31, 33) einen entsprechenden Flansch (31a, 33a) umfaßt, wobei die ersten Formhälften konkav gekrümmte Oberflächen umfassen und die zweiten Formhälften konvex gekrümmte Oberflächen umfassen, und der Spanndruck eine Ausrichtung der Flansche (31a, 33a) der ersten und der zweiten Formhälften von jeder Form erzwingt, um sicherzustellen, daß die Flansche parallel sind und die entsprechend gekrümmten Oberflächen der Formhälften (31, 33) der Form ausgerichtet sind.

42. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Formhälfte von jeder Form einen ringförmigen Flansch (31a, 33a) aufweist und der Spanndruck ferner die zweite Formhälfte von jeder Form in einen Sitz gegen die ringförmige Kante der ersten Formhälfte der Linsenform zwingt, um überschüssiges Monomer von dem Monomer zwischen den Formhälften (31, 33) der Form abzutrennen.

43. Verfahren zum Härten eines polymerisierbaren Monomers oder einer Monomermischung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannschritt eine saubere Linsenkante für die Kontaktlinse ausbildet.