DE69534554T2

DE69534554T2 - Pallette mit Vertiefungen für Fertigungsstrasse zur Herstellung von Kontaktlinsen

Info

Publication number: DE69534554T2
Application number: DE69534554T
Authority: DE
Inventors: Daniel Tsu-Fang Jacksonville Wang; Kaj Bjerre; Svend Christensen; Ture Kindt-Larsen; Wallace Anthony Orange Park Martin; Craig William Jacksonville Walker; Michael Francis Jacksonville Widman
Original assignee: Johnson and Johnson Vision Care Inc
Current assignee: Johnson and Johnson Vision Care Inc
Priority date: 1994-06-10
Filing date: 1995-06-09
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2015-06-10
Also published as: JPH08192470A; AU2056195A; DE69534406T2; US5965172A; EP0691195B1; EP1142694A2; DE69534553T2; IL113693A0; BR9502733A; DE69525289T2; EP1020283B1; EP1129842A2; DE69534554D1; ZA954817B; DE69534807D1; CA2151340C; HK1027530A1; DE69534553D1; EP1129842B1; CZ147295A3

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen die Produktion von ophthalmischen Linsen und im besonderen ein Palettensystem, einschließlich von Trägern für die Aufnahme von Kontaktlinsenformen-Hälften, und ein Fördersystem für den Transport der Träger, welche die Formenhälften enthalten, durch ein Produktionsanlage für die automatische Produktion von ophthalmischen Kontaktlinsen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Das direkte Formen von Hydrogel-Kontaktlinsen wird offengelegt in U.S. Patent 4,495,313 von Larsen, in U.S. Patent 4,680,336 von Larsen et al., in U.S. Patent 4,565,348 von Larsen und in U.S. Patent 4,640,489 von Larsen et al. Im wesentlichen offenbaren diese Bezugnahmen ein automatisiertes Kontaktlinsenproduktionsverfahren, wobei jede Linse ausgebildet wird durch das 'Sandwichen' eines Monomers zwischen Formenhälften der hinteren Krümmung (obere) und der vorderen Krümmung (untere). Das Monomer wird polymerisiert und bildet dadurch eine Linse aus, die dann aus den Formenhälften entnommen und weiter bearbeitet und für den Gebrauch durch den Kunden verpackt wird.
Weitere Vorrichtungen für das Formen von Kontaktlinsen werden beschrieben in EP 02 273 65 und in US 9402659 .
Gegenwärtig werden automatisierte und halbautomatisierte Verfahren bei der Produktion von weichen Kontaktlinsen genutzt, jedoch können hohe Transportgeschwindigkeiten, die für hohe Produktionszahlen erforderlich sind, nicht erzielt werden, zum Teil auf Grund der strikten Verfahrenskontrollen und der knappen Toleranzen, die bei der Produktion von Kontaktlinsen hoher Qualität erforderlich sind.
Wie im oben angegebenen U.S. Patent 4,565,348 von Larsen offengelegt wird, wird eine Vielzahl von männlichen Formenhälften mit konvexen Formenoberflächen und eine Vielzahl von weiblichen Formenhälften mit konkaven Formenoberflächen auf Kunststoffrahmen während des Produktionsverfahrens von weichen Kontaktlinsen getragen. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, daß die Produktionskosten erhöht werden auf Grund der längeren Zykluszeit für das Formen des Kunststoffrahmens und der von diesem getragenen Linsenformenhälften. Da der Rahmen ein tragender Rahmen ist, erfordert dies natürlich eine größere Menge an Quellenmaterialien, was die Produktionskosten weiter erhöht. Darüber hinaus kann der Spritzgußrahmen für das Tragen der Linsenformenhälften vielleicht nicht die geeignete Unterlage bereitstellen, da er einem Schrumpfen und einer Verwerfung unterliegen kann, welche die Systemintegrität beeinträchtigen können. Des weiteren ist der Spritzgußrahmen nicht wieder verwendbar und wird schließlich nach der Bearbeitung ausrangiert, was die Produktionskosten weiter erhöht.
EP-A-0227 365 offenbart ein vollständig automatisiertes Produktionslinien-Palettensystem, bei dem eine Reihe von wieder verwendbaren Paletten von robuster Bauart eingesetzt werden, um Kontaktlinsenformen-Hälften durch eine Kontaktlinsen-Produktionsanlage zu befördern und dadurch die Notwendigkeit eines Spritzguß-Auflagerahmens für diese Formenhälften auszuschalten.
US-A-4,402,659 offenbart eine Linsenformen-Aufnahmevorrichtung mit einer Vielzahl von Vertiefungen, welche für die Ausrichtung und den Schutz der Formen sorgen.
Es wäre höchst wünschenswert, bei einer Kontaktlinsen-Produktionsanlage ein Produktionslinien-Palettensystem zu haben, wobei eine einzelne Trägerpalette Vertiefungen für das Tragen in genauer Ausrichtung von Linsenformen-Hälften mit Krümmung vorn oder von Linsenformen-Hälften mit Krümmung hinten enthält.
Es wäre ebenfalls höchst wünschenswert, ein vollständig automatisiertes Produktionslinien-Palettensystem bereitzustellen, welches eine Reihe von wieder verwendbaren Paletten von robuster Bauweise einsetzt, um die Zeit des Linsenformen-Produktionszyklus zu verringern und die Produktionskosten zu minimieren.
Es wäre darüber hinaus höchst wünschenswert, ein vollständig automatisiertes Produktionslinien-Palettensystem bereitzustellen, um schnell und wirksam automatisch Linsenformen-Bereiche auf einer Palette durch eine Kontaktlinsen-Produktionsanlage zu transportieren, welche Stationen des Füllens, des Formenzusammenbaus, des Vorhärtens, der Polymerisation und der Formentrennug einschließt.
Es wäre des weiteren höchst wünschenswert, in einer Kontaktlinsen-Produktionsanlage ein Produktionslinien-Palettensystem zu haben, welches die Herstellung von ophthalmischen Kontaktlinsen mit hohen Produktionszahlen ermöglicht.
Es wäre darüber hinaus höchst wünschenswert, in einer Kontaktlinsen-Produktionsanlage ein Produktionslinien-Palettensystem zu haben, wobei die Trägerpaletten für das Tragen der Formenhälften eine Vorrichtung für das Ermöglichen der Präzisionspositionierung der Palette innerhalb der verschiedenen Stationen der Produktionslinienanlage einschließen.
Es wäre weiterhin höchst wünschenswert, eine Beförderungsvorrichtung für das Transportieren der Trägerpaletten im seriellen und im Chargen-Modus durch die verschiedenen Stationen einer Kontaktlinsen-Produktionsanlage bereitzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, für den Einsatz in einem vollständig automatisierten Produktionslinien-Palettensystem eine wiederverwendbare Palette von robuster Bauweise bereitzustellen, um sowohl Kontaktlinsen-Vorderkrümmungsformenhälften als auch Hinterkrümmungsformenhälften in genauer Ausrichtung durch eine Kontaktlinsen-Produktionsanlage zu tragen und die Notwendigkeit eines Spritzguß-Auflagerahmens für die Formenhälften auszuschalten.
Die Erfindung bezweckt weiterhin die Bereitstellung eines vollständig automatisierten Produktionslinien-Palettensystems, welches eine Reihe von wiederverwendbaren Paletten von robuster Bauweise einsetzt, um die Zeit des Linsenformen-Produktionszyklus zu reduzieren und die Produktionskosten zu minimieren.
Die vorliegende Erfindung bezweckt weiterhin die Einbeziehung eines vollständig automatisierten Produktionslinien-Palettensystems, um schnell und wirksam automatisch Kontaktlinsenformen-Hälften durch die Stationen des Kontaktlinsen-Füllens, des Vorhärtens, der Polymerisation und der Formentrennung in einer Kontaktlinsen-Produktionsanlage zu transportieren.
Die Erfindung bezweckt weiterhin die Einbeziehung eines automatisierten Produktionslinien-Palettensystems in eine Kontaktlinsen-Produktionslinienanlage, welche die Produktion von ophthalmischen Kontaktlinsen mit einem hohen Produktionsvolumen ermöglicht.
Des weiteren bezweckt die vorliegende Erfindung die Einbeziehung eines automatisierten Produktionslinien-Palettensystems in eine Kontaktlinsen-Produktionslinien -anlage, wobei eine Trägerpalette bereitgestellt wird, die sowohl Linsen-Vorderkrümmungsformenhälften als auch Linsen-Hinterkrümmungsformenhälften aufnehmen kann.
Die vorliegende Erfindung bezweckt weiterhin die Einbeziehung eines automatisierten Produktionslinien-Palettensystems in eine Kontaktlinsen-Produktionslinienanlage, wobei die Trägerpaletten, welche jeweilige Linsen-Vorderkrümmungsformenhälften als auch Linsen-Hinterkrümmungsformenhälften aufnehmen und transportieren, nach der Entnahme der Formenhälften aus diesen kontinuierlich wieder in den Kreislauf zurückgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung bezweckt darüber hinaus weiterhin die Einbeziehung eines automatisierten Produktionslinien-Palettensystems in eine Kontaktlinsen-Produktionslinienanlage, wobei eine Trägerpalette bereitgestellt wird, welche eine Vorrichtung für das Ermöglichen des genauen Positionierens der Palette an einer oder mehr Stationen innerhalb der Anlage einschließt.
Die vorliegende Erfindung bezweckt weiterhin die Einbeziehung eines automatisierten Produktionslinien-Palettensystems in eine Kontaktlinsen-Produktionslinienanlage, welche Trägerpaletten sowohl im seriellen als auch im Chargen-Modus transportiert, abhängig von der Bearbeitungsstation, und welches eine Vorrichtung für das Ermöglichen des Umschaltens der Paletten vom seriellen zum Chargen-Modus vor dem Eintreten in spezielle Bearbeitungsstationen bereitstellt sowie eine Vorrichtung für das Ermöglichen des Umschaltens von Paletten vom Chargen-Modus zurück zum seriellen Modus nach dem Verlassen der speziellen Bearbeitungsstationen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt weiterhin die Bereitstellung eines automatisierten Produktionslinien-Palettensystems in einer Kontaktlinsen-Produktionslinienanlage, wobei das Palettensystem eine Vorrichtung für das Überlappen von Paletten, welche Linsen-Vorderkrümmungsformenhälften enthalten, mit Paletten, welche Linsen-Hinterkrümmungsformenhälften enthalten, vor dem Ausbringen von Monomerlösung in der Linsen-Vorderkrümmungsform und der Ausbildung der Kontaktlinsenformenmontage einschließt.
Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines automatisierten Produktionslinien-Palettensystems in einer Kontaktlinsen-Produktionslinienanlage, die eine Strichcode-Identifizierungs-vorrichtung einschließt, welche die Zurückweisung spezieller Paletten für eine verstärkte Qualitätskontrolle und Produktionseffizienz ermöglicht.
Darüber hinaus bezweckt die vorliegende Erfindung weiterhin die Bereitstellung eines automatisierten Produktionslinien-Palettensystems in einer Kontaktlinsen-Produktionslinienanlage, wobei das Palettensystem in mehreren Abschnitten der Anlage in einer Stickstoffumgebung eingeschlossen ist.
Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines automatisierten Produktionslinien-Palettensystems in einer Kontaktlinsen-Produktionsanlage, wobei eine Trägerpalette bereitgestellt wird, die eine Vorrichtung einschließt, welche das Aufbringen von Material auf Linsen-Vorderkrümmungsformen-Hälften und die Montage von Linsen-Vorderkrümmungsformen-Hälften und Linsen-Hinterkrümmungsformen-Hälften zur Schaffung einer Formenanordnung in einem Vakuumumfeld ermöglicht.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines automatisierten Produktionslinien-Palettensystems in einer Kontaktlinsen-Produktionsanlage, wobei die Palettenträger die Auflage von einzelnen Kontaktlinsen-Formenhälften ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen Matrix oder eines zusätzlichen Rahmens für die Verbindung der Formelhälften ermöglichen.
Darüber hinaus besteht noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines automatisierten Produktionslinien-Palettensystems in einer Kontaktlinsen-Produktionsanlage, wobei die Palettenträger einzelne Vertiefungen mit einer vorbestimmten Tiefe aufweisen, welche den Schutz der optischen Oberflächen der Linsenformenhälfte ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Produktionslinien-Palette, wie in Anspruch 1 definiert, für das Befördern von einer oder mehreren Kontaktlinsen-Formen durch die Anlage für die Produktion von ophthalmischen Linsen bereit. Im besonderen weist die Palette eine oder mehr erste Vertiefungen auf, die in einer Oberfläche derselben ausgebildet sind, für die Aufnahme entweder von einer ersten Formenhälfte oder einer entsprechenden zweiten Formenhälfte, wobei die ersten und die zweiten Formenhälften, wenn sie zusammen plaziert werden, eine einzelne Kontaktlinsen-Formenanordnung bilden. Eine Beförderungsvorrichtung für den Transport der Palette von Station zu Station durch die gesamte Produktionslinienanlage wird ebenfalls bereitgestellt. Eine Ausrichtungsvorrichtung ist in der Palette ausgebildet für das Ermöglichen der genauen Positionierung der Palette an einer oder mehr Stationen in der Produktionslinienanlage.
Weitere Nutzen und Vorteile der Erfindung werden offensichtlich werden aus einer Betrachtung der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird, welche bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen beschreiben und zeigen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben erwähnten Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung für ein Kontaktlinsen-Produktionslinien-Palettensystem sind leichter von einem Fachmann bei Bezugnahme auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsformen derselben zu verstehen, betrachtet in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, wobei gleiche Elemente durch identische Bezugszeichen bei allen verschiedenen Ansichten bezeichnet werden, wobei
1 eine graphische, schematische Ansicht von oben eines Produktionslinien-Palettensystems ist;
2(a) und 2(b) jeweils Querschnitts-Drauf- und -Seitenansichten einer Ausführungsform einer (weiblichen) Vorderkrümmungs-Formenhälfte einer Kontaktlinsen-Formanordnung sind;
3(a) und 3(b) jeweils Querschnitts-Drauf- und -Seitenansichten einer Ausführungsform einer (männlichen) Hinterkrümmungs-Formenhälfte einer Kontaktlinsen-Formanordnung sind;
4(a) eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Produktionslinien-Palette 12a (12b) ist;
4(b) und 4(c) jeweils Seiten- und Unteransichten der Produktionslinien-Palette 12a (oder 12b) von 4(a) sind;
5(a) eine Querschnitts-Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Produktionslinien-Palette 12a (oder 12b), die entlang einem Förderband befördert wird, ist;
5(b) eine Detailansicht einer Kontaktlinsen-Formanordnung 139 mit entsprechenden ersten und zweiten Formenhälften 131, 133, positioniert in einer Vertiefung einer Produktionslinien-Palette 12a, ist;
6 eine Querschnitts-Vorderansicht der bevorzugten Festklemmvorrichtung 37, die genutzt wird, um die Bewegung einer Palette entlang einem Transportband zeitweilig anzuhalten, ist;
7(a) im Detail eine Veranschaulichung von Vorrichtungen 22 und 24 für das Transportieren von entsprechenden Vorderkrünunungs-Formenhälften und Hinterkrümmungs-Formenhälften von ihren jeweiligen Spritzgußanordnungen zu ihren entsprechenden Paletten, die zeitweilig auf den Transportbändern 27 bzw. 29 angehalten worden sind, zeigt;
7(b) eine Veranschaulichung des Antriebsriemens und der Antriebsmotoranordnung für das sequentielle Paletten-Transportband 32 zeigt;
7(c) eine Veranschaulichung des Antriebsriemens und der Antriebsmotoranordnung für das Hinterkrümmungs-Zuführungstransportband 29 zeigt;
7(d) eine Veranschaulichung des Antriebsriemens und der Antriebsmotoranordnung für das Vorderkrümmungs-Zuführungstransportband 27 zeigt;
8(a) bis 8(c) Veranschaulichungen der Einordnungsvorrichtung 40 für die Positionierung einer Palette 12a mit Vorderkrümmungen angrenzend an eine Palette 12b mit Hinterkrümmungen für überlappte Beförderung auf dem Reihenfolge-Transportband 32 zeigen;
9 eine Veranschaulichung der Vorrichtung 55 für den Transfer von Paletten vom Transportband 32 zur Füll-/Form-Montagevorrichtung 50 zeigt;
10 eine Teil-Querschnittsseitenansicht der Füllstation, die für das Einbringen einer vorbestimmten Menge von Monomer in jede der Form-Vertiefungen eingesetzt wird, ist;
11 eine graphische, schematische und Teil-Quersclulittsveranschaulichung der Dosier- oder Füllstation 53, welche die Vakuumverbindungen zum hin- und hergehenden Füllmodul zeigt, ist;
12(a) bis 12(d) graphische, schematische und veranschaulichte Fließdiagramme der Füll-/Form-Montagevorrichtung sind;
12(e) ein Blockdiagramm-Ablaufschema, welches konzeptionell die Reihenfolge der Schritte für das Füllen mit Monomer und die Montage der Kontaktlinsen-Form zeigt, ist;
13(a) eine graphische, schematische Seitenansicht des Äußeren des Form-Montagemoduls 59 der Füll-/Montagestation 50 ist;
13(b) eine Teil-Querschittsseitenansicht des Montagemoduls, das in 13(a) veranschaulicht wird, ist;
14 eine graphische, schematische und Teilquerschnittsansicht der Montagestation 59, welche die Vakuumzuführungen für die hin- und hergehende Montagestation veranschaulicht, ist;
15(a) bis 15(e) eine Veranschaulichung der Reihenfolge für das Ermöglichen der Serienbearbeitung von Formenanordnungen an der Formenfestklemm- und Vorhärtevorrichtung 65 zeigen;
16 eine teilweise weggeschnittene Vorderansicht des Palettentransportbandes 32c, welches Paletten durch die Vorhärte- und Formenfestklemmvorrichtung 65 transportiert, ist;
17 eine Seiten-Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform für die Handhabung von Paletten an der Vorhärte- und Formenfestklemmvorrichtung 65, die in 11 veranschaulicht wird, ist;
18 eine graphische, schematische Veranschaulichung der Formenfestklemmvorrichtung 69 der Vorhärte- und Formenfestklemmvorrichtung 65 ist;
19(a) eine Draufsicht der UV-Polymerisationsöfen, wo zwei Bahnen von Paletten, welche Linsen enthalten, polymerisiert werden, zeigt;
19(b) eine Draufsicht des Formentrenn-Puffers für die Anpassung der Raumtemperatur der Formenanordnungen vor der Formentrennung zeigt;
20 eine Veranschaulichung des hinteren Endes des Produktionslinien-Palettensystems, welche die Reihenfolge für die Überführung der Paletten von den Doppeltransportbändern 31a, b zur Formentrennvorrichtung und die Reihenfolge für die Überführung der Paletten vom Transportband 31d zur Überführungsvorrichtung 215 für die Überführung zur Hydratationskammer zeigt, ist;
21(a) bis 21(c) die Reihenfolge für das Vorrücken von Paletten auf Transportträgern 182a, b des Doppelschwingbalkens 180 an einer Formentrennstation, was eine genaue Ausrichtung der Paletten erforderlich macht, zeigen;
21(d) das Vorrücken einer Palette entlang Trägerführungsbahnen 183a, b und geführt durch Kerben 188a, b, zeigt;
22 eine Teilschnitt-Seitenansicht des Doppelschwingbalkens 180 zeigt;
23(a) eine Vorderansicht der Formentrennvorrichtung 90 zeigt;
23(b) eine Vorderansicht der Dampfheizvorrichtung, welche Dampfwärme auf eine Palette 12a ausbringt, welche Formenanordnungen trägt, zeigt;
23(c) bis 23(e) die Reihenfolge der Trennung der Hinterkrümmungs-Formenhälfte von der Vorderkrümmungs-Formenhälfte und die dafür genutzte Formentrennvorrichtung zeigen;
24(a) bis 24(c) die Reihenfolge für die Überführung von Paletten, die polymerisierte Kontaktlinsen enthalten, zur Hydratationsvorrichtung 89 zeigen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Bezugnehmend auf 1 wird ein Kontaktlinsen-Produktionslinien-Palettensystem 10 gezeigt. Wie nachstehend detaillierter beschrieben werden wird, weist das Palettensystem 10 im allgemeinen auf: eine Spritzgußvorrichtung 20 für die Produktion von thermoplastischen Vorderkrümmungs-Formenhälften für Kontaktlinsen und eine Spritzgußvorrichtung 30 für die Produktion von thermoplastischen Hinterkrümmungs-Formbereichen für Kontaktlinsen; wobei die Vorderkrümmungs-Spritzgußvorrichtung 20 eine Vorrichtung 22 für den gleichzeitigen Transport von bis zu acht Vorderkrümmungs-Formbereichen von der Spritzgußvorrichtung 20 zu einer angrenzend an ein erstes Palettentransportband 27 positionierten Palette 12a einschließt und die Hinterkrümmungs-Spritzgußvorrichtung 30 eine Vorrichtung 24 für den gleichzeitigen Transport von bis zu acht Hinterkrümmungs-Formbereichen zu einer angrenzend an ein zweites Palettentransportband 29 positionierten Palette 12b einschließt; eine Einordnungsvorrichtung 40 für das Positionieren einer Palette 12a, welche Vorderkrümmungs-Formbereiche enthält, angrenzend an eine Palette 12b, welche eine entsprechende Anzahl von entsprechenden Hinterkrümmungs-Formbereichen enthält, auf einem sequentiell geordneten Palettentransportband 32, das sich vollständig in einem Niedrigsauerstoffumfeld befindet und einen Tunnel 46 von N₂ Inertgas aufweist, auf welchem die Paletten 12a, 12b abwechselnd – die Palette 12b, welche Hinterkrümmungshälften enthält – zuerst, unmittelbar danach gefolgt von einer Palette 12a, die mit Vorderkrümmungsformenhälften beladen ist – sequentiell mit einer Geschwindigkeit von 1 Palette alle 6 Sekunden in die Füll- und Formenmontagestation 50 befördert werden. Wie in 1 und im konzeptionellen Ablaufdiagramm von 12(e) veranschaulicht wird, schließt die Füll-/Formenmontagestation 50 im allgemeinen ein: eine erste Vorrichtung 53 für das Einbringen, in einem optionalen Vakuumumfeld, einer polymerisierbaren Verbindung (Monomergemisch) für die Ausbildung einer Kontaktlinse im konkaven Teil jedes Vorderkrümmungs-Formbereiches in Palette 12a; eine zweite Vorrichtung 56 für das Einbringen eines grenzflächenaktiven Stoffes entlang einem ringförmigen Randabschnitt der Vorderkrümmung für das Erleichtern der späteren Entnahme des Hinterkrümmungs-Formbereiches und des gehärteten überschüssigen Monomers (HEMA Ring) aus dem Vorderkrümmungs-Formbereich in einer Formentrennvorrichtung 90, die sich nachgelagert zur Füllvorrichtung 50 befindet; und eine dritte Vorrichtung 59 für die Montage der einzelnen Kontaktlinsen-Formenanordnungen, welche darin besteht, daß jede Hinterkrümmungs-Linsenform von der Palette 12b gleichzeitig auf eine assoziierte Vorderkrümmungslinsenform auf der Transport-Palette 12a in einer ausgerichteten Konfiguration plaziert wird. Das gleichzeitige Plazieren jeder Hinterkrümmungs-Linsenform von Palette 12b auf eine assoziierte Vorderkrümmungs-Linsenform auf der Transport-Palette 12a findet in einem Vakuumumfeld statt. Zusätzlich schiebt, wie in 1 gezeigt wird, nachdem die Hinterkrümmungen aus der zweiten Palette 12b entnommen worden sind, eine Paletten-Rückführkolbenvorrichtung 35 die leeren Hinterkrümmungs-Paletten 12b zurück zum ursprünglichen Hinterkrümmungs-Zuführungstransportband 29 für die Aufnahme eines neuen Satzes von Hinterkrümmungs-Linsenformbereichen von der Spritzgußvorrichtung 30.
Wie in 1 veranschaulicht, verlassen die Paletten 12a, welche fertiggestellte Formenanordnungen enthalten, die Füll-/Formenmontagestation 50 und werden entlang dem Transportband 32c zu einer Vorhärtekammer 65 befördert, wo die Monomerlösung, die in jeder Formenanordnung enthalten ist, teilweise zu einem viskosen oder weichen gelähnlichen Zustand gehärtet wird und wo die Vorderkrümmungs- und Hinterkrümmungs-Linsenformen einem vorgegebenen Druck ausgesetzt werden, um die Kontaktlinsenränder weiter auszubilden und um Dezentration zu eliminieren.
Nach dem Verlassen der Vorhärtekammer 65 werden die Paletten mit den vorgehärteten Linsen entlang Transportband 32c zu einer Polymerisationskammer 75 transportiert, wo die vor gehärteten Linsen, die sich in den einzelnen Formenanordnungen befinden, in LTV-Licht-Öfen vollständig polymerisiert werden, um die Kontaktlinsenrohlinge auszubilden. Wie in 1 gezeigt wird, ist das sequentielle Palettentransportband 32c in zwei Transportbänder, 31a und 31b, aufgeteilt, um eine längere Verweilzeit in der Polymerisationskammer zu ermöglichen, wenn die Formenanordnungen polymerisiert werden. Eine Mitnehmervorrichtung 45 wird eingesetzt, um den Weg einer vorbestimmten Menge von Paletten mit Formenanordnungen vom Transportband 32c zu jedem der zwei Transportbänder 31a,b zu weisen.
Nachdem die polymerisierbare Verbindung in jeder der Formenanordnungen polymerisiert worden ist, um einen Kontaktlinsenrohling in der Polymerisationskammer 75 auszubilden, bewegen sich die Paletten durch einen Formentrenn-Pufferbereich 76, wo die Formenanordnungen, welche die Ofen verlassen, eine Temperaturanpassung erfahren, und entlang einem Doppelschwingbalken 180 zu einem hinteren Ende des Palettensystems 10, welches eine Formentrennvorrichtung 90 einschließt, wo die Hinterkrümmungs-Linsenformenhälften der Formenanordnungen automatisch von den Vorderkrümmungs-Linsenformenhälften getrennt werden, um die polymerisierten Kontaktlinsen für die Beförderung zur nachgelagerten Hydratationsstation (nicht gezeigt) freizusetzen. Nach dem Formentrennprozeß schiebt die Mitnehmervorrichtung 210 eine Reihe von Paletten 12a weiter zu einer hin- und hergehenden Transferpalettenvorrichtung 215, welche die Paletten zu einer Hydratationsvorrichtung 89 befördert. An der Hydratationsvorrichtung werden die Vorderkrümmungs-Linsenform-Bereiche, welche polymerisierte Kontaktlinsen in diesen enthalten, simultan von ihren jeweiligen Paletten entnommen und in einer entsprechenden Hydratationskammer (nicht gezeigt) plaziert, so daß jede Kontaktlinse vor dem Verpacken hydriert werden kann. Die Überführungsvorrichtung führt danach die leeren Paletten zurück zum Transportband 31f, wo eine Mitnehmervorrichtung 222 die leeren ersten Paletten zurück zum Transportband 27 überführt, wo sie transportiert werden, um eine neue Charge von Vorderkrümmungs-Linsenform-Bereichen von der Spritzgußvorrichtung 20 aufzunehmen.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen im Detail veranschaulichen 2(a) und 2(b) jeweils eine Draufsicht und eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer konkaven oder Vorderkrümmungs-Formenhälfte 131, welche von Nutzen ist bei der Produktion einer Kontaktlinse durch die Polymerisation einer polymerisierbaren Zusammensetzung in einer Formenanordnung, die aus zwei einander ergänzenden Vorderkrümmungs- und Hinterkrümmungs-Formenhälften besteht. Die vordere Formenhälfte 131 ist vorzugsweise ausgebildet aus Polystyrol, jedoch könnte sie aus jedem geeigneten thermoplastischen Polymer bestehen, welches durchlässig für sichtbares und ultraviolettes Licht ist, um eine Bestrahlung mit Licht durch dieses hindurch zu ermöglichen, um die nachfolgende Polymerisation einer weichen Kontaktlinse zu fördern. Ein geeigneter Thermoplast, wie zum Beispiel Polystyrol weist ebenfalls andere wünschenswerte Eigenschaften auf, wie zum Beispiel, daß er bei relativ niedrigen Temperaturen zu Oberflächen optischer Qualität formbar ist, ausgezeichnete Fließeigenschaften hat und während des Formens amorph bleibt, nicht kristallisiert und während des Abkühlens ein minimales Schrumpfen aufweist.
Wie in 2(a) gezeigt wird, begrenzt die vordere Formenhälfte 131 einen zentralen gekrümmten Abschnitt mit einer konkaven Oberfläche optischer Qualität 134a, welcher einen kreisförmigen Umkreis-Trennrand 136 aufweist, der sich um diesen herum erstreckt. Der Trennrand 136, der in 2(b) gezeigt wird, ist wünschenswert, um eine gut begrenzte und einheitliche plastische Radiustrennfuge (Rand) für die nachfolgend geformte weiche Kontaktlinse auszubilden. Eine im allgemeinen parallele konvexe Oberfläche 134b ist beabstandet von der konkaven Oberfläche 134a, und ein kreisförmiger, im wesentlichen uniplanarer Flansch 131a ist ausgebildet, der sich radial nach außen von den Oberflächen 134a, b in einer Ebene senkrecht (vertikal) zur Achse (der Drehung) der konkaven Oberfläche 134a erstreckt. Die konkave Oberfläche 134a hat die Abmessungen der Vorderkrümmung (Stärke-Krümmung) einer Kontaktlinse, die von der vorderen Formenhälfte herzustellen ist, und sie ist ausreichend glatt, um der Oberfläche einer Kontaktlinse, die durch die Polymerisation einer polymerisierbaren Zusammensetzung in Kontakt mit der Oberfläche ausgebildet wird, eine optisch annehmbare Qualität zu verleihen. Die vordere Formenhälfte ist gestaltet mit einer Dicke (typischerweise 0,8 mm) und einer Starrheit, die es ermöglichen, Wärme durch diese rasch hindurch zu lassen und den Kräften zu widerstehen, die ausgeübt werden, um die Formenhälfte von der Formenanordnung während des Formentrennens zu trennen. Der Flansch 131a ermöglicht die Handhabung und Positionierung der Formenhälfte, wie nachstehend detaillierter beschrieben wird. Die vordere Formenhälfte 131 begrenzt weiterhin eine im allgemeinen dreieckige Lasche 131c, die aus einer Seite des Flansches, der im wesentlichen uniplanar ist, hervorsteht, die in einer Ebene parallel zur Ebene des Flansches 131a liegt und einstückig mit diesem ausgebildet ist.
3(a) und 3(b) zeigen eine Vorder- bzw. Seitenansicht einer Ausführungsform einer konvexen Krümmungs- oder Hinterkrummungs-Formenhälfte 133. Die Hinterkrümmungs- Formenhälfte ist mit allen der oben erwähnten gleichen Gestaltungserwägungen wie in bezug auf die vordere Formenhälfte 131 gestaltet, wie nachstehend detaillierter beschrieben werden wird. Die hintere Formenhälfte 133 ist ebenfalls vorzugsweise aus Polystyrol ausgebildet, jedoch könnte jeder geeignete Thermoplast zum Einsatz kommen, wie diejenigen, die hierin nachstehend erwähnt werden und durchlässig für sichtbares und ultraviolettes Licht sind. Die Hinterkrümmungs-Formenhälfte 133 begrenzt einen zentralen gekrümmten Abschnitt mit einer konvexen Oberfläche optischer Qualität 137a, eine im allgemeinen parallele konkave Oberfläche 137b, beabstandet von der konvexen Oberfläche 137a, und einen kreisförmigen, im wesentlichen uniplanaren Flansch 133a, der sich radial nach außen von den Oberflächen 137a und 137b in einer Ebene senkrecht zur Achse (der Drehung) der konkaven Oberfläche 137b erstreckt, um die Handhabung und Positionierung der Formenhälfte zu ermöglichen. Die konvexe Oberfläche 137a hat die etwas verringerten Abmaße der hinteren Krümmung (welche auf der Hornhaut des Auges ruht) einer Kontaktlinse, die durch die hintere Formenhälfte herzustellen ist, und sie ist ausreichend glatt, um der Oberfläche einer Kontaktlinse, die durch die Polymerisation einer polymerisierbaren Zusammensetzung in Kontakt mit der Oberfläche ausgebildet wird, eine optisch annehmbare Qualität zu verleihen. Die hintere Krümmung ist mit einem Durchhang von 5,6 mm und einer Dicke von 0,6 mm gestaltet, mit dem Ergebnis einer Klaffung von 1,5 mm bis 3,0 mm (5(b)) zwischen einem zusammengebauten Hinterkrümmungs-Flanschbereich bzw. Vorderkrümmungs-Flanschbereich 133a, 130a, was ermöglicht, daß eine mechanische Vorrichtung die Hinterkrümmungs-Formenhälften von den Vorderkrümmungs-Formenhälften nach der Polymerisation trennt. Die Hinterkrümmung ist dünn genug, um Wärme schnell durch diese wirksam hindurch zu lassen und dick genug, um den Kräften zu widerstehen, die ausgeübt werden, um die Formenhälfte von der Formenanordnung während des Formentrennens zu trennen.
Jede der oben beschriebenen Vorderkrümmungs-Formenhälften 131 und der Hinterkrümmungs-Formenhälften 133 werden in entsprechenden Spritzgußanordnungen 20 und 30 hergestellt, die im allgemeinen oben unter Bezugnahme auf 1 und detaillierter in EP-A-0686486 beschrieben werden, deren Offenlegung durch Bezugnahme hierin eingefügt wird. Wie im allgemeinen darin beschrieben, wird bei der Herstellung der Formenhälften eine erwärmte Form eingesetzt (um zu gewährleisten, daß sich die Fließgeschwindigkeit nicht verringert und daß Scherkräfte sich nicht verstärken), welche ein geschmolzenes Formemnaterial durch ein Heißkanaldüsensystem in zumindest einen Formenhohlraum (und vorzugsweise bis zu acht) Formenhohlräume einführt. Das Formenmaterial ist ein thermoplastisches Polymer, wie zum Beispiel Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polypropylen, Ko-Polymere von Styrol mit Acrylonitril und/oder Butadien, Acrylate, wie zum Beispiel Polymethylmethacrylat, Polyacrylonitril, Polyamide, Polyester und dergleichen. Polystyrol wird bevorzugt. Jeder Formenhohlraum begrenzt eine gekrümmte Oberfläche optischer Qualität und ebenfalls eine zweite nicht kritische gekrümmte Oberfläche für die Formenhälfte, wie oben beschrieben.
Eine Draufsicht einer Produktionslinien-Palette 12a für den Transport von Produktions-Linsenformenhälften wird in 4(a) gezeigt. Es versteht sich, daß Paletten 12a, b miteinander so austauschbar sind, daß sie entweder Vorderkrümmungs-Kontaktlinsenformenhälften oder Hinterkrümmungs-Kontaktlinsenformenhälften aufnehmen können. Bei der in 4(a) gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist die Produktionslinien-Palette 12a aus Aluminium ausgebildet und kann bis zu 60 mm breit und 120 mm lang sein. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Palette 12a aus rostfreiem Stahl ausgebildet und 80 mm breit und 160 mm lang sein.
Wie in 4(a) gezeigt wird, enthält jede Palette 12a eine Vielzahl von Vertiefungen 130b für die Aufnahme von Vorderkrümmungs-Formenhälften, Hinterkrümmungs-Formenhälften oder Kontaktlinsen-Formenanordnungen 139, die jeweils ein sich ergänzendes Paar von Vorderkrümmungs-Formenhälften 131 und Hinterkrümmungs-Formenhälften 133 aufweisen, welche die gewünschte Endform der Linse definieren. Eine derartige Formenanordnung 139 wird befindlich innerhalb einer Vertiefung 130b der Palette in 5(b) gezeigt. Die Tiefe jeder Vertiefung 130b ist größer als der 5,6 mm Durchhang einer Hinterkrümmungs-Linsenform und ausreichend, um zu gewährleisten, daß die konvexe Oberfläche optischer Qualität einer Hinterkrümmungs-Linsenformenhälfte, die innerhalb der Vertiefung befindlich ist, nicht in Kontakt mit der konkaven Oberfläche der Palettenvertiefung kommt. Die Kontaktlinsen werden ausgebildet durch das Plazieren einer Menge einer polymerisierbaren Zusammensetzung, im allgemeinen in der Größenordnung von zirka 60 μ-Liter (Mikroliter) in jeder (konkaven) Vorderkrümmungs-Formenhälfte 131, die sich innerhalb einer Palettenvertiefung 130b an der Füll-/Formenmontage-vorrichtung 50 befindet. Die gewünschte Menge hängt ab von den Abmaßen (d. h. dem Durchmesser und der Dicke) der gewünschten Linse und dem Hohlraum, der zwischen den Vorderkrümmungs- und den Hinterkrümmungs-Linsenbereichen ausgebildet wird. Danach wird die (konvexe) Hinterkrümmungs-Formenhälfte 133 auf die polymerisierbare Zusammensetzung 132 plaziert, wobei die ersten und zweiten Formenhälften so ausgerichtet sind, daß ihre Drehachsen kollinear und die entsprechenden Flansche 131a, 133a parallel sind.
Die Formenhälften 131, 133 werden in einer ringförmigen Vertiefung 130a befördert, welche den ringförmigen Flansch 131a der Vorderkrümmungs-Formenhälfte und den ringförmigen Flansch 133a der Hinterkrümmungs-Formenhälfte aufnimmt und befördert. Wie in 5(b) gezeigt wird, reicht die Tiefe der ringförmigen Vertiefungen 130a aus, um zu gewährleisten, daß der ringförmige Flanschabsclmitt jeder Linsen-Formenhälfte vorzugsweise planar mit oder leicht unterhalb der Palettenoberfläche liegt, so daß die Formenhälften nicht oberhalb der Palettenoberfläche hervorstehen, wenn sie in den Vertiefungen sitzen. Dies macht es möglich, daß mechanische Greiffinger der Formentrennanordnung 90 problemlos in die 1,5 mm bis 3,0 mm Klaffung eintreten können, die zwischen den ringförmigen Flanschabschnitten jeder Formenhälfte der Formenanordnung 139 geschaffen worden ist, wie nachstehend detaillierter erörtert werden wird, und macht es weiter möglich, daß ein unterer Satz von Greiffingern jede Vorderkrümmungs-Linsenformenhälfte 131 der Formenanordnung gegen die Palettenoberfläche während der Trennungen der Hinterkrümmungs-Formenhälften an der Formentrennvorrichtung zurückhält. Zusätzlich werden die ringförmigen Vertiefungen 130a unterhalb der Palettenoberfläche bereitgestellt, so daß ein Qualitätskontrolle-Laserscanner (nicht gezeigt), welcher die Palettenoberfläche scannt, problemlos eine schräge Linsen-Formenhälfte feststellen kann, die über die Palettenoberfläche hinausragt. Zusätzlich zu den Vertiefungen 130a und 130b haben die Paletten 12a, b ebenfalls eine Vielzahl von ausgerichteten Vertiefungen 130c, welche den dreieckigen Laschenabschnitt 131c, 133c der positionierten Vorderkrümmungs-Formenhälfte 131 bzw. der Hinterkrümmungs-Formenhälfte 133 aufnehmen, um für eine vordefinierte Winkelposition derselben zu sorgen. Die Vertiefungen 130c sind so ausgelegt, daß sie die Bewegung der Formenhälfte in normaler Sitzposition innerhalb jeder Vertiefung bis zu +/– 0,1 mm verhindern. Die dreieckige Lasche 133c der zweiten oder Hinterkrümmungs-Formenhälfte 133 überlagert die Vorderkrümmungs-Lasche 131c, um eine kollineare Drehachse in bezug auf die zwei Formenhälften bereitzustellen.
Wie in 4(a) gezeigt wird, werden Vertiefungen 130d zusätzlich in der Palettenoberfläche für die Aufnahme von Klammem (nicht gezeigt) bereitgestellt, die an der Hydratationsstation 89 für die Entnahme der Vorderkrümmungs-Formenhälften aus den Paletten 12a eingefügt werden, wie dies detaillierter in EP-A-068G486 erörtert wird.
Wie in 4(a) bis 4(c) veranschaulicht wird, ist die erfindungsgemäße Palette 12a so gestaltet, daß gesichert wird, daß eine dichte Vakuumabdichtung mit der Oberfläche der Palette während der Phasen des Monomeraufbringens und der Kontaktlinsenformenmontage der Produktionslinienanlage erzeugt werden kann. Wie nachstehend detaillierter erörtert werden wird, befinden sich Blindplazierungsbuchsen 129a und 129b an entgegengesetzten Enden der Palette 12a, um eine genaue Positionierung der Palette innerhalb der verschiedenen Anordnungen der Produktionsanlage zu ermöglichen. Diese Plazierungsbuchsen ermöglichen eine genaue Ausrichtung der Palette überall in den verschiedenen Anordnungen der Kontaktlinsen-Produktionsanlage und unterstützen dadurch die Ausrichtung einer dichten Vakuumabdichtung, die an der peripheren äußeren Oberfläche 140 der Palette während des Einbringens von polymerisierbarem Monomer im konkaven Abschnitt der vorderen Linsen-Formenhälfte vor dem Zusammenbau der endgültigen Formenanordnung zu erzeugen ist. Wie in 4(a) gezeigt wird, befindet sich in der Nähe des Zentrums jeder Palette 12a eine einzigartige Strichcode-Identifizierungsvorrichtung 135 für Zwecke der Handhabung, des Verfolgens und der Qualitätskontrolle, wie detaillierter in EP-A-0686901 erörtert wird.
Wie weiter in 4(b) und 4(c) gezeigt wird, begrenzen die äußeren peripheren Ränder der Palette 12a eine Rille oder Vertiefung 28a, b für die Ineingriffnahme einer entsprechenden Führungsschiene oder eines Vorsprungs für das Ermöglichen der genauen Ausrichtung der Palette an der Formentrennvorrichtung, wie nachstehend detaillierter erörtert werden wird. Zusätzlich nehmen die Rillen 28a, b eine Vorrichtung (nicht gezeigt) an der Monomerdosierungs-(Füll-)station und an der Formenmontagestation in Eingriff, um ein Anheben der Palette durch ein Restvakuum zu verhindern, wenn das auf der Palette erzeugte Vakuum entfernt wird. Jede Palette 12a (12b) schließt Blindöffnungen 128a und 128b ein, in welche eine Beobachtungsvorrichtung, wie zum Beispiel ein Sehrohr eingefügt werden kann, um eine Echtzeitbeobachtung des Kontaktlinsen-Produktionsprozesses an der Oberfläche der Palette zu ermöglichen.
7(a) veranschaulicht im Detail Vorrichtungen 22 und 24 für den Transport entsprechender Vorderkrümmungs-Formbereiche und Hinterkrümmungs-Formbereiche von entsprechenden Spritzgußvorrichtungen 20 und 30 zu entsprechenden Paletten 12a und 12b. Eine detaillierte Beschreibung jeder Spritzgußvorrichtung 20 und 30 ist zu finden in EP-A-0687550. Eine detaillierte Beschreibung jeder Transportvorrichtung 22 und 24 ist zu finden in EP-A-0688648. Im allgemeinen wird ein Roboter 22 mit einer ersten Robotervorrichtung 15 für die Entnahme von Vorderkrümmungs-Linsenformenartikeln aus der Spritzgußvorrichtung 20 und für den Transport der Artikel zu einem ersten Ort bereitgestellt; die Vorrichtung 17 wird bereitgestellt für die Aufnahme der Vorderkrümmungs-Linsenformenartikel aus der Vorrichtung 15 und den Transport der Artikel vom ersten Ort zu einem zweiten Ort, und die Robotervorrichtung 16 wird bereitgestellt für die Aufnahme der Vorderkrümmungs-Linsenformenartikel von der Vorrichtung 17 und für den Transport dieser Artikel vom zweiten Ort zu einem Umkehrkopf 38a der Umkehrvorrichtung 38, welche die Ausrichtung der Vorderkrümmungs-Formbereiche, die vom Roboter 16 transportiert werden, umkehrt. Dieses Umkehren ist erforderlich, da die Robotervorrichtung 16 die Vorderkrümmungs-Formbereiche an ihrer nicht-optischen (konvexen) Seite handhabt und die Vorderkrümmungs-Formbereichen daher umgedreht werden müssen, damit die nicht-optische Oberfläche jeder Form in die Palette 12a plaziert werden kann, die zeitweilig angehalten worden ist, um die Vorderkrümmungs-Linsenformenartikel von der Vorrichtung 22 aufzunehmen.
Jede der Paletten wird zeitweilig auf den Transportbändern 27, 29 zum Zeitpunkt der Überführung der Formenanordnung angehalten. Bei der in 6 und 7(a) gezeigten bevorzugten Ausführungsform befindet sich eine Festklemmvorrichtung 37, welche ein Paar Klemmbacken 37a, b (als Phantomlinien gezeigt) umfaßt, an entgegengesetzten Seiten des Transportbandes 27, um eine leere Palette 12a rechtzeitig festzuklemmen und ihre Bewegung so zu stoppen, daß die Vorderkrümmungs-Formenhälften durch den Umkehrkopf 38a auf der Palette positioniert werden können.
Bei der bevorzugten Ausführungsform weist die in 1 gezeigte Vorrichtung 30 ebenfalls eine erste Vorrichtung 25 für die Entnahme von Hinterkrümmungs-Linsenformenartikeln von dieser und den Transport der Artikel zu einem ersten Ort auf; die Vorrichtung 28 wird bereitgestellt für die Aufnahme der Hinterkrümmungs-Linsenformenartikel von der Vorrichtung 25 und den Transport der Artikel vom ersten Ort zu einem zweiten Ort, und die Robotervorrichtung 26 wird bereitgestellt für die Aufnahme der Hinterkrümmungs-Linsenformenartikel von der Vorrichtung 28 und für den Transport dieser Artikel vom zweiten Ort zu einem vorbestimmten Ort entlang einem Hinterkrümmungs-Zuführungstransportband 29, welches eine Hinterkrümmungs-Linsenpalette 12b befördert, die zeitweilig angehalten wurde, um die Hinterkrümmungs-Linsenformenartikel von der Vorrichtung 24 aufzunehmen. Bei der bevorzugten Ausführungsform, die in 6 und 7 gezeigt wird, befindet sich eine Festklemmvorrichtung 36, welche ein Paar Klemmbacken 36a, b umfaßt, um rechtzeitig eine leere Palette 12b festzuklemmen und ihre Bewegung auf dem Transportband 29 zu stoppen, während die Hinterkrümmungs-Formenhälften auf der Palette durch die Robotervorrichtung 26 positioniert werden. Es sollte erwähnt werden, daß der Prozeß der Positionierung von Vorderkrümmungs- und Hinterkrümmungs-Formbereichen von ihren jeweiligen Spritzgußvorrichtungen in einer sauerstoffarmen und vorzugsweise einer Stickstoffumgebung erfolgt. Zusätzlich transportieren Zuführungstransportbänder 32, Vorderkrümmungs-Transportbänder 27 und Hinterkrümmungs-Transportbänder 29 die Paletten 12a und die Formen in einer sauerstoffarmen Umgebung, wobei diese Umgebung dadurch erzielt wird, daß jedes Transportband von einer Atmosphäre von unter Druck stehendem Stickstoffgas umhüllt wird. Wie nachstehend erläutert werden wird, erfolgt die Handhabung der Paletten und der Kontaktlinsenformen-Anordnungen an all den verschiedenen Stationen der Produktionslinienanlage in Stickstoffgas, um eine sauerstoffarme Umgebung für alle Bestandteile vor der Polymerisation zu erzeugen.
Die Arbeitsweise der bevorzugten Ausführungsform der Festklemmvorrichtung 37 (und 36) wird jetzt anhand von 6 beschrieben. Es sollte erwähnt werden, daß die Arbeitsweise aller hiernach offengelegten Festklemmvorrichtungen im wesentlichen die gleiche ist, wie die nachfolgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform. Im besonderen besteht die Festklemmvorrichtung 37 aus einem oder mehr Druckluftzylindern 39, die so funktioniert, daß untere Enden 45a, b von Klemmbacken 37a, b so geschoben werden, daß die Backen über assoziierten Klennnschäften 42a, b schwenken, um entsprechende feste Festklemmblöcke 37c, d in Eingriff zu nehmen und es ihnen zu ermöglichen, die Palette 12a (in 6 in Phantomlinien gezeigt) zu ergreifen, die in Ausrichtung mit den Backen 37a, b positioniert ist. Wie in 6 veranschaulicht wird, befinden sich die Festklemmblöcke 37c, d der Klemmbacken 37a, b unmittelbar oberhalb und an entgegengesetzten Seiten des Transportbandes 27, während der Druckluftzylinder 39 unter dem Transportband 27 befestigt ist.
Für den Transport der Paletten weist jedes Zuführungstransportband 27, 29 eine Antriebsvorrichtung in Form von Bändern mit Motorantrieb 33a bzw. 33b auf, die fest genug sind, um Paletten 12a, b zu befördern, die der Einordnungsvorrichtung 40 zugeführt werden. Wie in 4(b) veranschaulicht wird, kann ein erhabener Abschnitt der Unterseite 138 jeder Palette 12a, b mit Nedox^® oder Tufram^® beschichtet sein, um das Gleiten der Palette zu ermöglichen, wenn sie oberhalb eines sich bewegenden Bandes durch die Klemmbacken 36, 37 gehalten wird, oder wenn sie entlang Gleitplatten an bestimmten Bearbeitungsorten der Anlage geschoben wird.
Wie in 7(b) gezeigt wird, weist das sequentielle Palettentransportband 32 eine Antriebsvorrichtung 34b in Form eines Bandes mit Motorantrieb 34a auf, das fest genug ist, um dreißig oder mehr Sätze von Palettenpaaren 12a, 12b zu den verschiedenen Füll/Formenmontagevorrichtungen 50 zu transportieren. Die Motorantriebsvorrichtung 34b, die in 7(b) gezeigt ist, ermöglicht es, daß die Sätze von Palettenpaaren mit entsprechenden Vorderkrümmungs- und Hinterkrümmungs-Linsenformbereichen gleichmäßig und einheitlich mit einer bevorzugten Geschwindigkeit von zirka 40 mm/Sek. (+/– 10 mm/Sek.) transportiert werden, bis sie für die Bearbeitung an den Füll-/Formenmontage-vorrichtungen 50, die nachstehend detailliert erörtert werden, zusammengebaut werden. Führungsrollen 34c und Spannrollen 34d werden, wie in 7(b) gezeigt wird, bereitgestellt, um die Spannung des Antriebsriemens 34a, falls erforderlich, anzupassen. In einer ähnlichen Weise, wie der, die in 7(c) und 7(d) gezeigt wird, treiben geeignete Motorantriebsvorrichtungen 33c, 33d entsprechende Transportbänder 33a, 33b an, welche die entsprechenden Paletten 12a, 12b befördern, so daß sie gleichmäßig und einheitlich mit einer bevorzugten Geschwindigkeit von zirka 85 mm/Sek. (+/– 10 mm/Sek.) transportiert werden, bis ihre Bewegung an den Enden jedes Transportbandes für das Einordnen beendet wird, wie nachstehend detaillierter erläutert werden wird. Zusätzlich werden Führungsrollen 33e und Spannrollen 33f wie in 7(c) gezeigt wird, bereitgestellt, um die Spannung des Antriebsriemens 33b des Transportbandes 29 anzupassen. In ähnlicher Weise werden Führungsrollen 33g und Spannrollen 33h, wie in 7(d) gezeigt, bereitgestellt, um die Spannung des Antriebsriemens 33a des Transportbandes 29 anzupassen.
5(a) veranschaulicht eine Querschnittsvorderansicht einer Transportbandanordnung 27, die beim Transportieren einer Palette 12a auf dem Transportband 33a gezeigt wird. Es versteht sich, daß die Ansicht von 5(a) auf jedes der anderen oben beschriebenen Transportbänder 29 und 32 zutreffen kann, welche Paletten befördern.
7(a) und 8(a) bis 8(c) zeigen im Detail die Einordnungsvorrichtung 40 des Palettensystems 10, welche einen Doppelkreuzmitnehmer aufweist, der eine Palette 12a vom Transportband 27 (die Vorderkümmungs-Kontaktlinsenformbereiche enthält) neben eine Palette 12b vom Zuführungstransportband 29 (die Hinterkrümmungs-Kontaktlinsenformbereiche enthält) für die Beförderung entlang dem Einordnungstransportband 32 positioniert. Der Doppelkreuzmitnehmer 40 befindet sich an den jeweiligen Enden 27a, 29a jedes Zuführungstransportbandes 27, 29 und weist einen ersten Arm 141 und einen zweiten Arm 142 auf für das gleichzeitige Schieben von Paletten von den entsprechenden Zuführungstransportbändern 27 und 29 entlang Bahn 143 für den Eintritt in das Haupteinordnungsförderband 32. Wie in 7(a) veranschaulicht, sind der erste Arm 141 und der zweite Arm 142 parallel befestigt an einer Befestigungsvorrichtung 145, die gleitbar entlang der Bahn 147 in beiden Richtungen ist, wie dies durch die Doppelpfeile in 7(a) angegeben wird. Eine Hebevorrichtung 148, die mit Druckluft betrieben werden kann, wird für das Heben und Senken des ersten und des zweiten Arms 141, 142 in vertikaler Richtung oberhalb der Ebene einer horizontal positionierten Palette bereitgestellt, wie nachstehend detaillierter beschrieben werden wird. Während die Anne 141, 142 sich in angehobener Position befinden, verbleibt die Befestigungsvorrichtung 145 gleitbar entlang Bahn 147, so daß der erste und der zweite Arm zurückgezogen werden können, während sie sich in ihrer angehobenen Position befinden und danach gesenkt werden können, nachdem sie ihre ursprünglichen Positionen erreicht haben.
In einem ersten Schritt des Einordnungsverfahrens wird die Vorwärtsbewegung einer Palette 12a vom Transportband 27 an einer ersten Position „A" beendet, unmittelbar vor dem ersten Arm 141, wie in 8(a) gezeigt wird. Die Vorwärtsbewegung der Palette 12a wird beendet durch ein Paar vorgelagerter Klemmbacken 146a, b, welche sich zeitlich abgestimmt öffnen und schließen, damit sich eine Palette mit dem ersten Mitnehmerarm 141 des Doppelmitnehmers ausrichten kann. Wenn die Backen 146a, b geschlossen werden, wird die Vorwärtsbewegung der Palette beendet, und eine Vielzahl von Paletten wird sich hinter der festgeklemmten Palette ansammeln. Zur gegebenen Zeit kann eine Palette freigesetzt werden, indem die Klemmbacken 146a, b geöffnet werden, so daß die Vorwärtsbewegung der sich ansammelnden Paletten auf dem Transportband 27 die erste Führungspalette zu einer zweiten, in 8(a) mit „A'" angegebenen Position, in Ausrichtung mit dem ersten Mitnehmerarm 141, schiebt. Die Backen 146a, b können sofort geschlossen werden, um die nächste der angesammelten Paletten festzuklemmen, um ihre Vorwärtsbewegung zu verhindern. Das Öffnen und Schließen der Klemmbacken 146a, b kann entsprechend zeitlich abgestimmt werden, um es möglich zu machen, daß Paletten dem Mitnehmer geordnet sequentiell zugeführt werden.
Nach entsprechendem Abtasten und, wie durch einen Computer oder eine speicherprogrammierte Steuerung gesteuert, wird bewirkt, daß die Arme 141, 142 des Doppelkreuzmitnehmers 40 entlang der Bahn 147 in der Richtung gleiten, die durch den Pfeil C in 8(a) angegeben wird, so daß der erste Arm 141 die Palette 12a zu einer zweiten Position schiebt, die sich unmittelbar vor der Position des zweiten Arms 142 befindet und durch den Pfeil „D" in 8(a) angegeben wird. Es versteht sich, daß während einer Initialisierung der Einordnungsvorrichtung der zweite Arm 142 keine Palette geschoben hat, da keine Paletten für die Bewegung vor dem zweiten Arm positioniert wurden. Der Hebevorrichtung wird dann der Befehl erteilt, den ersten und den zweiten Arm 141, 142 anzuheben, so daß die Befestigungsvorrichtung und die Arme entlang Bahn 147 zurückgezogen und nachfolgend wieder zu ihrer ursprünglichen Position, wie in 8(a) gezeigt, gesenkt werden können.
Die nachstehende Beschreibung grenzt ab, wo kontinuierliche Arbeitsschritte der Einordnung beginnen. Wie in 8(b) gezeigt ist, wird, nachdem der erste und der zweite Arm 141, 142 zu ihrer ursprünglichen Position zurückgeführt wurden, oder, vorzugsweise, während die Arme in ihrer angehobenen Position sind, während sie zurückgezogen werden, eine neue Palette 12a, die Vorderkrümmungs-Linsenformbereiche vom Transportband 27 befördert, in der oben beschriebenen Weise an der frei gewordenen ersten Position (durch den Pfeil A' angegeben) positioniert. Gleichzeitig wird die Vorwärtsbewegung einer Palette 12b, welche Hinterkrümmungs-Kontaktlinsen-Formenanordnungen vom Hinterkrümmungs-Zuführungs-transportband 29 befördert, an einer Position „B", wie in 8(b) angegeben, beendet. Das Verfahren für die Ausrichtung einer Palette 12b, welche Hinterkrümmungs-Kontaktlinsen-Formenanordnungen transportiert, an Position B ist im wesentlichen ähnlich dem, das oben in bezug auf Palette 12a beschrieben wird. In zeitlich abgestimmter Weise schließen sich die Klemmbacken 149a, b, um die Palette 12b festzuklemmen, während sich die anderen Paletten auf dem Transportband 29 hinter der festgeklemmten Palette ansammeln. Die Backen 149a, b werden danach geöffnet, um die Palette freizusetzen, so daß die Bewegung des Transportbandes 29 die Palette 12b in Ausrichtung mit dem zweiten Mitnehmerarm 142 schiebt. Die Backen 149a, b werden sofort geschlossen, um die nächste der angesammelten Paletten festzuklemmen, um ihre Vorwärtsbewegung zu verhindern. Es ist leicht in 8(b) zu erkennen, daß eine Palette 12b, welche Hinterkrümmungs-Kontaktlinsen-Formenanordnungen befördert, jetzt unmittelbar angrenzend an die zuvor positionierte Palette 12a vom anfänglichen Schritt positioniert ist, und daß sich beide an Position „D" in Ausrichtung mit dem zweiten Arm 142 befinden. Nach entsprechendem Abtasten wird bewirkt, daß die Arme 141, 142 des Doppelkreuzmitnehmers 40 wiederum entlang der Bahn 147 von ihrer ursprünglichen Position in der Richtung gleiten, die durch den Pfeil C angegeben wird, so daß der erste Arm 141 eine Palette 12a zur zweiten Position (Pfeil „D") schiebt, und der zweite Arms 142 das Paar Paletten 12a, 12b von der zweiten Position „D" (8(b)) zu einer dritten Position schiebt, die durch den Pfeil „E" in 8(c) angegeben wird. Eine Befestigungsvorrichtung 145 und der erste und der zweite Mitnehmerarm 141, 142 werden, wie in 8(e) gezeigt wird, als Phantomlinien in ihrer voll ausgestreckten Position auf Bahn 147 dargestellt. Schließlich werden die Mitnehmerarme 141, 142 so angehoben, daß die Befestigungsvorrichtung 145 und die Anne entlang Bahn 147 zurückgezogen und an ihrer ursprünglichen Position, wie in 7 gezeigt, gesenkt werden können. Während die ersten und zweiten Arme 141, 142 zurückgezogen sind, wird ein neuer Satz Paletten an deren jeweiligen Positionen beladen. Im besonderen wird eine Palette 12a an der Position beladen, die als A' (8(b)) angegeben ist, und eine Palette 12b wird an der Position beladen, die als B angrenzend an die zuvor positionierte Palette 12a angegeben ist, und die Reihenfolge wird wiederholt.
Während der neue Satz Paletten an deren jeweiligen Positionen beladen wird, wird ein dritter Mitnehmerarm 144, der durch eine Druckluftantriebsvorrichtung 148 betätigt werden kann, betätigt, um das angrenzend positionierte Palettenpaar 12a, 12b in die Richtung zu schieben, die durch den Pfeil „F" in 8(c) angegeben ist, für den Eingriff mit dem Antriebsriemen 34a des Transportbands 32. Im kontinuierlichen Betrieb wird die Reihenfolge der oben beschriebenen Schritte wiederholt, so daß Palettenpaare 12a, 12b sequentiell entlang Transportband 32 zu den Füll- und Formenmontagestationen der Kontaktlinsenproduktionsanlage transportiert werden, wie durch die Phantomlinien gezeigt wird, die in der Richtung von Pfeil „F" in 1 und 8(c) verlaufen. Die paarweise angeordneten Sätze von Paletten 12a, 12b, welche entsprechende Vorderkrümmungs- und Hinterkrümmungs-Linsenformen befördern, erreichen eine zweite Einordnungsvorrichtung 55, wo ihre Vorwärtsbewegung für die Zuführung zur Füllvorrichtung 50 umgeleitet wird.
9 – eine Fortsetzung von 7(a) – veranschaulicht die Präzisionspalettenhandhabungsvorrichtung 55 für die Überführung von Paletten vom Transportband 32 zur Füllvorrichtung 50. Im besonderen wird die Bewegung jeder Palette 12a, 12b, welche entsprechende Linsenformenhälften transportiert, durch ein Paar vorgelagerter Klemmbacken 153a und 153b in der Weise, wie sie oben beschrieben ist, an der Position beendet, die als „A" vor dem Mitnehmer 154a von Kolben 154 angegeben ist. Wenn die Bewegung der ersten Palette gestoppt wird, sammeln sich die abwechselnden Reihen von Paletten 12a, 12b dahinter an. Die Backen 153a, b werden geöffnet, damit sich eine Palette, zum Beispiel die Palette 12b, welche Hinterkrüm mungs-Linsenformenhälften befördert, mit dem Mitnehmer 154a von Kolben 154 ausrichten kann. Danach wird der Kolben 154, der bei der bevorzugten Ausführungsform durch die Druckluftzylindereinheit 158 angetrieben wird, rechtzeitig betätigt, um die Palette 12b entlang der Gleitplatte 32a über eine Strecke, die der Länge der Palette in der Richtung entspricht, die durch Pfeil „B" angegeben wird, zu einer Position in Ausrichtung mit dem Kolbenkopf 157a des Kolbens 157 zu schieben, die als Position „C" in 9 angegeben ist. Der Kolben 157, der ebenfalls durch eine geeignete Vorrichtung (nicht gezeigt) mit Druckluft angetrieben wird, wird rechtzeitig betätigt, um die Palette 12b entlang dem Pfad 32b über eine Strecke, die in etwa der Breite der Palette +/– 0,1 mm entspricht, in der Richtung zu schieben, die durch Pfeil „D" angegeben wird. Die Reihenfolge der hierin beschriebenen Schritte wird kontinuierlich wiederholt, um eine Präzisionsausrichtung von Paletten 12b und 12a für den abwechselnden Eintritt in die Füll- und Dosierungsvorrichtung 53 der Füll-/Formenmontagestation 50 zu ermöglichen.
Wie oben kurz beschrieben, und unter weiterer Bezugnahme auf 10 und 12(a) wird eine vorgegebene Menge des polymerisierbaren Monomers oder des Monomergemisches in eine Vorderkrümmungs-Formenhälfte durch eine Präzisionsdosierungsdüse 242 eingebracht, die Bestandteil der Dosierungs- oder Füllvorrichtung 53 von Station 50 ist. Das Monomer kann in jede der Vorderkrümmungs-Formenhälften, die in den abwechselnden Paletten befördert werden, unter Vakuum dosiert werden, um die Möglichkeit zu vermeiden, daß Gase zwischen dem Monomer und der Vorderkrümmungs-Formenhälfte eingeschlossen werden. Wie detaillierter in EP-A-0686489 beschrieben wird, wird das polymerisierbare Monomergemisch zunächst entgast, um zu gewährleisten, daß keine wesentlichen gelösten Gase im Monomer vorhanden sind, da gelöste Gase sehr wohl Blasen bilden können, wenn das Monomer aus dem relativ hohen Druck der Dosierdüse 242 in inerte atmosphärische N₂ oder Vakuumbedingungen freigegeben wird, welche die Vorderkrümmungs-Formenhälften 131 umgeben. Zusätzlich wird der Sauerstoffgehalt der Monomerlösung vor der Ausgabe in die Vorderkrümmungs-Formenhohlräume überwacht.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zirka 60 μl (Mikroliter) des polymerisierbaren Monomers oder des Monomergemisches in die Vorderkrümmungs-Formenhälfte eingegeben, um zu sichern, daß der Formenhohlraum überdosiert wird und um die Möglichkeit der unvollständigen Formenausbildung zu vermeiden. Das überschüssige Monomer wird vom Formenhohlraum beim letzten Schritt der Montage der Vorderkrüm mungs- und Hinterkrümmungs-Formenhälften entfernt, wie hiernach beschrieben werden wird.
Die Füll- oder Dosierungsstation 53 wird jetzt unter Bezugnahme auf 10 und 11 beschrieben, wobei 10 und 11 Teil-Querschnittsansichten der Station 53 sind. Wie zuvor erwähnt, wird das Monomer zuerst im wesentlichen entgast, um die Ausbildung von Gasblasen in dem dosierten Monomer zu vermeiden, entweder zum Zeitpunkt der Dosierung oder zum Zeitpunkt der Formenmontage, da die Blase Hohlraumbildung im Monomer während der Polymerisation veranlassen kann, wodurch die Linse fehlerhaft und unbrauchbar wird.
An der Station 53 wird eine Vielzahl von Monomerzuführungsleitungen 241 mit einer assoziierten Ausgabedüse 242 verbunden, wobei zwei von ihnen in 10 veranschaulicht werden und direkt über dem Pfad der Palette 12a und der einzelnen Vorderkrümmungs-Formen 131 hängen. Die Dosierstation 53 schließt einen Verteilerblock 251 für die Aufnahme jeder der Monomerausgabedüsen 242 und eine Vakuumabdichtung 252 ein, welche für das Zusammenwirken mit der äußeren Begrenzung 140 der Palette 12a genutzt werden kann, um eine abgedichtete Umhüllung bereitzustellen, die mit einer Vakuumpumpe entleert werden kann, damit das Monomer in einem Vakuum eingebracht werden kann. Die Verteilerblockanordnung 251 bewegt sich hin und her in bezug auf eine feste Plattform 259 auf einem Paar Rohren oder Zylindern 253, 254, wie hiernach unter Bezugnahme auf 11 beschrieben werden wird. Das Dosiermodul 53 schließt ebenfalls ein Paar Sehrohr-Rohre 255, 256 ein, welche das Betrachten der Monomerdosierung, falls gewünscht, durch eine Sellrohrvorrichtung 200 ermöglichen.
Wie in 11 veranschaulicht ist, wird das gesamte Einbringungsmodul 53 vertikal in bezug auf einen festen Stützrahmen 259 und 264 mittels einem Kurzhub-Druckluftzylinder 263 hin und her bewegt, der auf dem bewegbaren Rahmen 262 befestigt ist und in bezug auf den festen Rahmen 264 durch die Antriebsstange 263a des Druckluftzylinders 263. Vakuum wird bereitgestellt durch die Füll- oder Dosierstation über den Verteiler 266 und die Vakuumleitung 267 zu einem inneren Verteiler 268, ausgebildet in einem der zwei Rohre 253, 254. Die Rohre oder Zylinder 253, 254 bewegen sich mit festen Führungsrohren 257, 258 hin und her. Ein Vakuumplenum wird ebenfalls ausgebildet im Verteilerblock 251 mittels der Bohrlöcher 269 und 269(a), welche für eine Vakuumkommunikation zwischen dem Vakuumverteiler 266 und dem Inneren der Dosierstation 53 sorgen, begrenzt durch die Randabdichtung 252 und die Palette 12a.
Eine Sehrohrvorrichtung 200 wird in 11 veranschaulicht mit einer optischen Sonde 201, die sich nach unten in die Blindöffnungen 128a, b der Palette 12a und des Verteilerblocks 251 erstreckt. Ein Blindverschluß oder eine Blende 202 wird in dem anderen Rohr 256 der Sehrohrvorrichtung angebracht, um den Zugang in das Innenvakuumplenum der Montagestation 53 abzudichten, wenn die Sehrohrvorrichtung nicht in Gebrauch ist.
Beim Betrieb wird eine Palette 12a in die Dosierstation 53 mit Hilfe des Materialhandhabungskolbens 157 vorangeschoben, der zuvor unter Bezugnahme auf 9 erörtert wurde. Sobald sie in ihrer Position ist, wird die Verteileranordnung 251 mit Hilfe des Druckluftzylinders 263 nach unten hin und her bewegt. Wenn die Vakuumabdichtung 252 auf der Verteileranordnung 251 die Palette 12a in Eingriff nimmt, kann die Sensoranordnung 265 ausgelöst werden, wodurch ein Ventil geöffnet wird, um ein Vakuum in den Verteiler 266, die Vakuumleitung 267, den Verteiler 268 und das Plenum 269, 269(a) zu saugen. Es sollte vermerkt werden, daß ein Vakuum für das Füllen oder Dosieren der Formenhohlräume nicht erforderlich ist, es jedoch die Möglichkeit vermeidet, daß N₂ Gas zwischen dem Monomer und der Vorderkrümmungs-Formenhälfte eingeschlossen wird. Es sollte ebenfalls beachtet werden, daß die Raumluft, welche die Palette 12a umgibt, eine sauerstoffarme N₂ Umgebung ist und daß das Entleeren der Kammer ein Entleeren des N₂ Gases ist. Nachdem Vakuum innerhalb der Dosierkammer erzeugt worden ist, werden Pumpen (nicht gezeigt) betätigt, um eine genaue Dosis von 60 μl in jeden der Formenhohlräume 131 einzubringen, die in 10 veranschaulicht werden.
Nachdem das Monomer in die einzelnen Formenhohlräume dosiert worden ist, wird das Vakuum im Verteiler 266 gebrochen, und die Verteileranordnung 251 wird durch die Druckluftantriebsvorrichtung 263 nach oben hin und her bewegt, um den Transport der Palette 12a zur Vorrichtung 56 zu gestatten, welche den Formenflansch mit einem grenzflächenaktiven Stoff für die Formenfreisetzung beschichtet.
Die zweite Vorrichtung in der Station 50 für die Einbringung und die Montage der Formenteile ist eine Stempelstation 56, die in 12(b) veranschaulicht wird und vollständiger in EP-A-0686469 beschrieben wird. Beim Betrieb wird der ringförmige Flansch 131a, welcher jede Vorderkrümmungs-Formenhälfte einer Palette 12a umgibt, mit einem dünnen Film eines grenzflächenaktiven Stoffes mit Hilfe eines Stempelkissens 221 gestempelt, der sich als nützlich bei der Entfernung des überschüssigen gehärteten Monomers erwiesen hat, das zum Zeitpunkt der Montage aus dem Formenhohlraum verdrängt wird. Das überschüssige Monomer 132 (wenn Hydroxyethylmethacrylat verwendet wird, wird es als „HEMA" bezeichnet) wird zwischen den Flanschen 131a und 133a verdrängt, wie in 12(d) veranschaulicht ist, um einen Ring 132a von überschüssigem HEMA zum Zeitpunkt der Formenmontage auszubilden. Dieser „HEMA-Ring" wird ebenfalls gleichzeitig mit dem polymerisierbaren Monomer oder dem Monomergemisch gehärtet, welche die Kontaktlinsen 132 ausbilden.
Durch das Stempeln des Vorderkrümmungs-Formenflansches 131a mit einem grenzflächenaktiven Stoff haftet der überschüssige HEMA-Ring 132a vorzugsweise am Flansch 133a der Hinterkrünnnungs-Formenhälfte und wird von der Produktionslinie zu dem Zeitpunkt. entfernt, wenn die Hinterkrümmungs-Formenhälfte zum Zeitpunkt der Formendemontage entfernt wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der grenzflächenaktive Stoff für die Formenfreisetzung ein Polyethylenoxid-Sorbitanmonooleat, das im Handel unter dem Handelsnamen „Tween 80" verkauft wird.
Die Stempelkopf-Station 56 schließt eine darin befestigte Vielzahl von Stempeln 221 ein, die jeweils geeignet sind, in vertikaler hin- und hergehender Bewegung auf koordinierte Weise durch Kolben 222 bewegt zu werden, die in der Stempelkopf-Station 56 befestigt sind, wobei die Anzahl der Stempel 221 mit der Anzahl der Vorderkrümmungen 131, die von der Palette 12a befördert werden, in Wechselbeziehung steht. Jeder Stempel 221 besteht aus Gummi, vorzugsweise aus einer Silikon-/Urethan-Mischung.
Geeignet für die Positionierung in einem beabstandeten Verhältnis unterhalb des unteren Endes jedes Stempels 221, wenn der Stempel in einer angehobenen Position ist, befindet sich ein horizontal verschiebbares Kissenelement (nicht gezeigt), welches aus einem geeigneten porösen Material besteht, wie zum Beispiel poröses Polyethylen mit einer durchschnittlichen Porengröße von 10 Mikron, und das mit einer Lösung imprägniert ist, die einen grenzflächenaktiven Stoff enthält, wobei letzterer in einem hoch konzentrierten Zustand vorliegen kann. Die obere Oberfläche des Kissenelements ist von einem Filter bedeckt, vorzugsweise aus Nylon, der eine Maschengröße von 1,2 Mikron aufweist, um als eine Meßvorrichtung zu fungieren und um nur eine relativ geringe Menge des grenzflächenaktiven Stoffs durch diesen passieren zu lassen, da der grenzflächenaktive Stoff vom Boden des Kissenelements bis nach oben mit einem Docht versehen ist, wenn das Kissenelement durch die unteren Enden der Stempelköpfe 221 durch Druck in Kontakt gebracht wird.
Wie oben erwähnt, wird das komplementäre Paar von Vorderkrümmungs-Formenhälften 131 und Hinterkrümmungs-Formenhälften 133, welche die endgültige Form der gewünschten Linse abgrenzen, für das direkte Formen des Monomergemisches verwendet, wie in 5(b) gezeigt wird. Nach dem Schritt des Dosierens und Stempelns in der Füllvorrichtung 50, in welcher die vordere konkave Formenhälfte 131 zum Teil mit einem Polymerisationsgemisch 132 gefüllt wird, wird die konkave vordere Formenhälfte 131 mit der Hinterkrümmungs-Formenhälfte 133 unter einem Vakuum bedeckt, um zu sichern, daß keine Luftblasen zwischen den Formenhälften eingeschlossen werden. Die Hinterkrümmungs-Formenhälfte wird dann zum Aufliegen auf dem Umkreisrand 131c der konkaven vorderen Formenhälfte gebracht, um zu sichern, daß die sich ergebenden Linsen ordnungsgemäß ausgerichtet und ohne Verzeichnung sind. Die Laschen 131c und 133c, die sich von den jeweiligen Seiten jeder Vorderkrümmungs-Formenhälfte und jeder Hinterkrümmungs-Formenhälfte erstrecken, sind vorzugsweise, wie in 5(b) gezeigt, während der Formenmontage übereinander positioniert, um die Handhabung derselben zu erleichtern.
Die Arbeitsweise der Montagestation der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 12(c), 12(d), 13(a) und 14 erläutert werden, wobei 13(a) eine Außenvorderansicht des Montagemoduls 59 darstellt und 13(b) eine Teil-Querschnittsansicht des Montagemoduls 59, die entlang zwei separater Achsen von der Schnittlinie A-A' für Veranschaulichungszwecke aufgeteilt sind. Die Montagestation 59 schließt 4 reziproke Kolben 271 ein, wobei zwei von ihnen im linken Teil von A-A' von 13(b) mit daran befestigten Hinterkrümmungen gezeigt werden und zwei zum Teil sichtbar sind im rechten Teil von A-A' von 13(b), ohne daran befestigte Hinterkrümmungen. Es versteht sich, daß bei der bevorzugten Ausführungsform acht hin- und hergehende Kolben eingesetzt werden, um acht (8) Hinterkrümmungs-Formenhälften von jedem der acht Orte auf der Palette 12b für die Plazierung auf entsprechenden Vorderkrümmungs-Linsenformenhälften zu entnehmen. Die hin- und hergehenden Kolben 271 sind befestigt für die Hin- und Herbewegung innerhalb des Vakuumgehäuses 272, und sie werden durch das primäre Gehäuse 273 getragen und können ebenfalls innerhalb desselben schwimmen. Jedes der drei Elemente 271, 272 und 273 bewegt sich zu verschiedenen Zeitpunkten hin und her, sowohl in bezug auf einander als auch in bezug auf die Palette 12b und die Palette 12a, welche Vorderkrümmungs-Formen enthält.
Unter Bezugnahme auf 13(b) und 14 sind das Vakuumverteilergehäuse 272 und das Primärgehäuse 273 für die Hin- und Herbewegung auf Zylindern oder Rohren 274, 275 befestigt, und sie bewegen sich hin und her in bezug auf das stationäre Rahmenelement 276 als Reaktion auf den Servomotor 277, der eine hin und hergehende Auflageplattform anhebt und senkt. Der Antriebsmotor 277 ist fest anbringbar am Rahmenelement 276 mit Führungsrohren 279 und 280 und dem Querträger 281. Somit bilden das stationäre Rahmenelement 276, die Führungsrohre 279, 280 und der Querträger 281 einen Kastenrahmen, der stationär in bezug auf die hin- und hergehenden Elemente der Vorrichtung ist. Die Palettenführungsschienen 282 sind ebenfalls in bezug auf die stationäre feste Plattform 276 befestigt. Wie zuvor angegeben, wird die Palette 12a, welche in die Vorrichtung 59 eintritt, über die Palettenführungsschienen 282 durch den Material-Handhabungsmitnehmer 157 und das Transportband 32b vorwärts bewegt, wie zuvor beschrieben und unter Bezugnahme auf 9 veranschaulicht worden ist.
Wie in 13(b) veranschaulicht, bewegen sich das Vakuumverteilergehäuse 272 und das Primärgehäuse 273 hin und her in bezug auf einander, wobei das Vakuumverteilergehäuse 272 nach unten durch ein Paar Federelemente 283, 284 vorgespannt wird, die auf entgegengesetzten Seiten der jeweiligen Gehäuse positioniert sind. Das Vakuumverteilergehäuse 272 ist am Primärgehäuse 273 mit Hilfe eines Bolzenpaares 285, 286 befestigt, von denen einer im Querschnitt in 13(b) als 285 dargestellt wird und die sich frei nach oben hin und her in Vertiefungen hinein bewegen können, wie zum Beispiel in die Vertiefung 287, die im Primärgehäuse ausgebildet ist. In gleicher Weise sorgen die hin- und hergehenden Kolben 271 und die hin- und hergehenden Verteilerelemente 288, 289 ebenfalls für hin- und hergehende Führungen und eine Auflage zwischen den zwei Gehäuseelementen 272, 273.
Ein Paar Sehrohrvorrichtungs-Gehäuse 290 und 291 gewähren Zugang für eine Sehrohrvorrichtung 200 und eine optische Sonde 201, die für Betrachtungs- oder Qualitätskontrollzwekke in den Vorrichtungshohlraum eingeführt werden können. Wenn sie nicht in Gebrauch sind, werden die Gehäuse 290, 291 der Sehöffnungen mit einer Blende 202 verschlossen, damit ein Vakuum innerhalb des Vorrichtungsgehäuses gesaugt werden kann.
Beim Betrieb wird eine Palette 12b, welche Hinterkrümmungs-Formenhälften enthält, unter den hin- und hergehenden Kolben 271 vorwärtsgeschoben, wie zuvor unter Bezugnahme auf 12(c) beschrieben wurde. Wenn die Palette in Position ist, wird das Montagemodul 59 durch den Druckluft-Antriebsmotor 277 und den Querträger 278 und die hin- und hergehenden Rohre 274, 275 hin und her nach unten bewegt, um sowohl das Vakuumverteilergehäuse als auch das Primärgehäuse nach unten zu ziehen. Das Vakuumverteilergehäuse 272 wird in seiner nach unten gerichteten Position durch Federn 283, 284 vorgespannt, und die einzelnen hin- und hergehenden Kolben 271 werden nach unten vorgespannt durch ihre Befestigung innerhalb des Vakuumverteilergehäuses 272 und durch den Luftdruck, der innerhalb der Druckluftzylinder 293 aufrechterhalten wird, die im oberen Abschnitt des Primärgehäuses 273 befestigt sind, und die durch den Plenumhohlraum 203 unter Druck gesetzt werden, welcher jeden der Zylinder 293 mit einer gemeinsamen Luftdruckversorgung verbindet. Innerhalb von zirka 0,25 Sekunden haben die hin- und hergehenden Kolben 271 die Hinterkrümmungs-Formenhälften 131 auf Palette 12b in Eingriff genommen, und ein Vakuum wird durch den Vakuumverteiler im hin- und hergehenden Kolben 271 gesaugt, welcher radiale Bohrungen 294 (12(d)) aufweist, die mit einer ringförmigen Kammer 295 kommunizieren, die im Vakuumverteilergehäuse 272 ausgebildet ist, und von denen zwei in 13(b) und in 14 veranschaulicht werden. Jeder dieser ringförmigen Kammerdurchgänge 295 ist miteinander und mit einem gemeinsamen Plenum 97 verbunden, das sich über alle 4 ringförmigen Verteiler 295 hinweg auf einer Seite des Vakuumverteilergehäuses 272 erstreckt.
Ein Paar hin- und hergehender Vakuumverteiler 288, 289 verbindet den Vakuumverteiler 272 mit dem Primärverteiler 273 mit einem Rohr 288, im Querschnitt in 13(b) veranschaulicht. Der Vakuumverteiler 288 geht im Element 298 hin und her, während der Vakuumverteiler 289 im Element 299 hin und her geht. Diese hin- und hergehenden Verteiler sind im wesentlichen identisch, außer daß sie in zwei verschiedenen Teilen des Montagemoduls Vakuum mit jeweils unterschiedlichem Druck erzeugen.
Wenn das Montagemodul den niedrigsten Punkt seines Weges erreicht, wird jede der Hinterkrümmungen aus der Hinterkrümmungsformen-Palette 12b durch das Vakuum in den hin- und hergehenden Kolben 271 entfernt. Das gesamte Montagemodul 70 wird dann nach oben in zirka 0,25 Sekunden hin und her bewegt, um den Transport der leeren Palette 12b entlang dem Transportband 32b aus dem Montagemodul und die Einfügung einer neuen Palette 12a zu ermöglichen, die mit Vorderkrümmungs-Formenhälften gefüllt ist, wobei jede derselben mit einer Dosis Monomer am Füllmodul 53 gefüllt worden ist. Die Palette 12a wird in die Position voran bewegt, die zuvor in bezug auf 9 beschrieben wurde, jedoch wird sie in genaue Position ausgerichtet durch konisch zulaufende Ausrichtungsstifte 306, 307, die mit den auf der Palette 12a ausgebildeten Blindausrichtungsöffnungen 129a, 129b zusammenwirken, wie in 4(a) veranschaulicht ist. Die Verjüngung auf dem Stift 306 reicht aus, um die Palette innerhalb von +/– 0,1 mm für die Präzisionsmontage der Formenhälften auszurichten.
Der Montagezyklus beginnt durch das Hin- und Herbewegen des Vakuumverteilergehäuses 272 und des Primärgehäuses 273 nach unten, bis eine Umkreisabdichtung 310 in Kontakt mit dem äußeren Umkreis 140 der Palette 12b kommt. Wenn der Kontakt mit der Umkreisabdichtung hergestellt wird, wird ein Vakuumschalter durch einen Näherungsschalter betätigt, der an einen hin und her gehenden Querbalken 278 angrenzt, welcher eine zweite Vakuumquelle aktiviert, die durch das Vakuumrohr 311 und das Innere des hin und her gehenden Antriebsrohres 274 gezogen wird, um die Kammer zu entleeren, die zwischen dem Vakuumverteilergehäuse 274 und Plattform 12a ausgebildet ist.
Es sollte beachtet werden, daß das Vakuum in den zwei hin und her gehenden Antriebsrohren 274, 275 leicht unterschiedlich ist, wobei das Vakuum im Rohr 275 etwas größer ist als das in Rohr 274, um zu gewährleisten, daß die Hinterkrümmungen auf den hin und her gehenden Kolben 271 zurückgehalten werden, ehe sie auf dem Monomer und der Vorderkrümmungs-Formenhälfte abgesetzt werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform liegt der Druck im Vakuumverteiler rund um die Palette 12b im Bereich von 5 bis 7 Millibar, während das Vakuum innerhalb der hin und her gehenden Kolben 271 im Bereich von 3 bis 5 Millibar liegt.
Nachdem das Vakuum im Vakuumverteilergehäuse 272 erzeugt worden ist, bewegt sich das Vakuumverteilergehäuse nicht mehr hin und her und bleibt stationär in bezug auf die Palette 12a. Das obere oder primäre Gehäuse 273 bewegt sich jedoch weiterhin nach unten hin und her und macht es möglich, daß die Hinterkrümmungen in Kontakt mit dem Monomer kommen und es langsam nach außen verdrängen, um den Formenhohlraum zu füllen, wenn die zwei Formenhälften zusammengebaut werden. Das rund um das Gehäuse aufrechterhaltene Vakuum ermöglicht den Zusammenbau der zwei Krümmungen auf schnellere und zügigere Weise, als wenn sie unter N₂ Umgebungsdruck zusammengebaut würden. Wenn die Montage unter Vakuum vorgenommen wird, kann die Beschickungsgeschwindigkeit bis zu 5 mm pro Sekunde erreichen, während ohne Vakuum jede Geschwindigkeit, die größer als 0,2-1 mm pro Sekunde ist, zu einem unangebrachten Rütteln des Monomers und einer Erzeugung von Blasen führen kann, die sich auf die Qualität der sich ergebenden Linsen auswirken und diese beeinträchtigen. Des weiteren ist es, wenn kein Vakuum vorliegt, möglich, daß Stickstoff zwischen den Formenhälften oder zwischen dem Monomer und der Hinterkrümmung eingeschlossen wird, wodurch eine weitere Blase oder Pfütze erzeugt wird, die zu einer Zurückweisung jener Linse führt.
Für eine eigenständige Bewegung der zwei Verteiler 272, 273 wird gesorgt, da das Vakuumverteilergehäuse 272 sich nicht mehr nach unten hin und her bewegt, nachdem es auf Palette 12a sitzt. Das obere Primärgehäuse bewegt sich jedoch weiterhin hin und her nach unten, es setzt die Hinterkrümmungs-Formenhälfte ab und drückt dadurch weiterhin die Federn 283 und 286 vollständig zusammen. Wenn diese Federelemente zusammengedrückt werden, schwimmen die hin und her gehenden Kolben 271 zwischen den Hinterkrümmungs-Formenhälften 33 und den Druckluftzylindern 293, die für die Hin- und Herbewegung im Gehäuse 273 montiert sind, das auf einen vorgegebenen Druck gebracht wurde. Damit wird der endgültige Festklemmdruck auf das Hinterkrümmungs-Formenelement erzeugt, wie er durch den Luftdruck bestimmt wird, der in Druckluftzylindern 293 aufrechterhalten wird, und nicht durch Federelemente 283, 284 oder den Druck, der durch den Antriebsmotor 277 erzeugt wird. Dies ermöglicht die unabhängige Hin- und Herbewegung oder Schwimmbewegung jedes der hin und her gehenden Kolben 271, während es möglich wird, daß alle Kolben mit einem gemeinsamen vorgegebenen Wert unter Druck gesetzt werden. Somit wird eine Fehlausrichtung eines einzelnen Formenteils nicht die gesamte Charge von Formenanordnungen auf der Palette 12a zerstören.
Wie zuvor unter Bezugnahme auf 12(d) beschrieben worden ist, plaziert der optionale Festklemmdruck die Hinterkrümmungs-Formenhälfte auf der Vorderkrümmungs-Formenhälfte und plaziert den konvexen Abschnitt der Krümmung gegen den auf der Vorderkrümmungs-Formenhälfte ausgebildeten Trennring 131c und trennt damit das Monomer im Linsenrohling 132 vom Monomer im überschüssigen HEMA Ring 132a. Ebenfalls wird, nachdem die Formenhälften plaziert worden sind, das Vakuum in jedem der hin und her gehenden Kolben 271 zunächst gebrochen, indem ein Ventil (nicht gezeigt) in der Vakuumleitung 304 geöffnet wird. Kurz danach, und nach einem vorgegebenen Festklemmzeitraum und einem vorgegebenen Festklemmdruck wird das Vakuum zwischen dem Vakuumverteilergehäuse und der Palette 12a gebrochen, indem ein Ventil in der Vakuumleitung 311 geöffnet wird. Typischerweise beträgt der Zeitraum 0,5 bis 3 Sekunden, jedoch vorzugsweise 1,5 Sekunden. Der Festklemmdruck kann zwischen 0,5 und 2 kgm/Linse liegen, jedoch beträgt er vorzugsweise 1 kgm/Linse. Danach wird der Antriebsmotor 277 betätigt, und das gesamte Montagemodul 59 wird nach oben angehoben und neu eingerichtet für eine neue Hinterkrümmungs-Aufnahme und einen neuen Arbeitszyklus.
Wie in 9 veranschaulicht wird, sind nach dem Verlassen des Formenmontagemoduls 59 der Vorrichtung 50 die Paletten 12b, welche die Hinterkrümmungs-Linsen Formbereichen transportiert hatten, leer, und sie werden wieder in den Kreislauf zurückgeführt zum Zuführungstransportband 29, um einen neuen Satz von Hinterkrümmungs-Linsenformen von der Spritzgußvorrichtung 30 aufzunehmen. Um dies zu erreichen, wird die Kolbenanordnung 35, die einen hin und her gehenden Kolben 155 und einen Kolbenkopf 156 aufweist, in die Lage versetzt, die leere Palette 12b von der Position, die mit „E" angegeben ist, entlang dem Transportband 29b in 9 in der Richtung zu schieben, die durch den Pfeil „F" angegeben ist, wo das Hinterkrümmungs-Zuführungstransportband 29 die Palette 12b aufnimmt, um sie am Aufnahmepunkt der Hinterkrümmungs-Linsenform wieder in den Kreislauf zu bringen. Darüber hinaus werden, wie in 9 gezeigt, ein zweiter hin und her gehender Kolben 155' und der Kolbenkopf 156' bereitgestellt, um entlang dem Transportband 27b in die Richtung, die durch den Pfeil „F'" angegeben ist, eine Palette 12a, die Vorderkrümmungs-Linsenformen enthält, zurück zum Vorderkrümmungs-Zuführungstransportband 27 zu schieben. Dies erfolgt nur, wenn das Qualitätskontrollsystem der Linie angibt, daß eine Palette 12a eine Linsenformenanordnung mit Formenhälften enthält, die falsch ausgerichtet sind, die nicht korrekt in einer Palettenvertiefung sitzen, die in gewisser Weise nicht der Spezifikation in bezug auf erforderlichen Verweilzeiten an verschiedenen Stationen entsprechen, oder bei denen festgestellt wird, daß sie nicht die angemessene Menge Monomergemisch in dem Hohlraum enthalten, der zwischen den Formenhälften ausgebildet ist. Die Feststellung von Fehlern kann an einer Vielzahl von Orten in der Produktionslinie erfolgen, einschließlich der Füll- und Formenmontagestation 50, und die einzelnen Paletten werden von der Qualitätskontrollvorrichtung (nicht gezeigt) gekennzeichnet, damit sie vom Kolben 155' für einen erneuten Umlauf zurückgewiesen werden können. Die Kontaktlinsen-Produktionslinienanlage schließt eine Saugentlüftungsvorrichtung für das Entfernen der Formenanordnungen aus der zurückgewiesenen Palette 12a auf, während diese wieder in Umlauf gebracht wird oder während sie sich auf dem Vorderkrümmungs-Zuführungstransportband 27 befindet.
Wie in 15(a) gezeigt wird, verlassen die einzelnen Paletten 12a, welche die acht Kontaktlinsen-Formenanordnungen enthalten, die Füll-/Formenmontage-vorrichtung 50 auf dem Transportband 32c mit einer Geschwindigkeit von 10 mm/Sek. (+/– 5 mm/Sek.), ehe sie in die Vorhärtevorrichtung 65 gelangen, wo die Vorderkrümmungs- und Hinterkrümmungs-Formenhälften dann im Vorhärteschritt zusammengepreßt werden, um alles überschüssige Monomer aus dem Formenbereich zu verdrängen und die Formenhälften durch die Ausrichtung der Formenflansche 131a, 133a ordnungsgemäß auszurichten. Wie nachstehend erläutert werden wird, wird das Polymerisationsgemisch, während die Formenhälften unter Druck zusammengepreßt sind, dann einem aktinischen Licht, vorzugsweise von einer UV-Lampe, ausgesetzt. Typischerweise werden die Formenhälften zirka 40 Sekunden zusammengepreßt, mit einer aktinischen Strahlung von 30 Sekunden. Wenn der Vorhärtungsschritt abgeschlossen ist, hat das Polymerisationsgemisch ein teilweise polymerisiertes Gel ausgebildet, wobei die Polymerisation des gesamten Gemischs eingeleitet worden ist. Im Anschluß an den Vorhärtungsschritt wird das Monomer-/Lösungsmittelgemisch dann im UV-Ofen 75 gehärtet, wodurch die Polymerisation im Monomer/in den Monomeren beendet wird. Diese Bestrahlung mit aktinischer sichtbarer oder ultravioletter Strahlung erzeugt ein Polymer/Lösungsmittelgemisch in der etwas verringerten Form der am Ende gewünschten Hydrogel-Linse.
Wie in 15(a) veranschaulicht, transportiert das Transportband 32c Paletten 12a, die eine Vielzahl von Formen enthalten, zu einem Sammelbereich, im allgemeinen mit 168 bezeichnet, der eine Vielzahl von Paletten für einen Chargenbetrieb an der Vorhärtungsvorrichtung 65 ansammelt. Der Sammelbereich 168 schließt eine Aufhaltevorrichtung 166 ein, die von einer Steuervorrichtung (nicht gezeigt) so eingestellt wird, daß sie eine Führungspalette an Ort und Stelle auf dem Transportband 32c aufhält und es ermöglicht, daß sich eine vorgegebene Anzahl von nachfolgenden Paletten hinter der angehaltenen Führungspalette ansammelt, um die Chargenbearbeitung an der Vorhärtungsvorrichtung zu ermöglichen. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden zwölf Paletten angesammelt, um es zu ermöglichen, daß bis zu sechsundneunzig (96) Formenanordnungen an der Vorhärtungsvorrichtung 65 im Chargenmodus über einen längeren Zeitraum von 30 bis 60 Sekunden bearbeitet werden, während kontinuierlich neue Paletten von der Produktionslinie mit einer Geschwindigkeit von 1 Palette alle 6 bis 12 Sekunden aufgenommen werden.
15(a) bis 15(e) veranschaulichen die Reihenfolge für das Ermöglichen der Chargenbearbeitung der Formenanordnungen an der Formen-Festklemm- und -Vorhärte-Vorrichtung 65. 15(a) zeigt das Transportband 32c, das zwölf Paletten 12a, welche die Vielzahl von Formen enthalten, zum Sammelabschnitt 168 befördert. Wie in 15(a) gezeigt wird, wird die Führungspalette 12a' hinter der Anhaltevorrichtung 166 angehalten, während die übrigen Paletten sich dahinter ansammeln. Aus 15(a) ist ersichtlich, daß bis zu zwölf Paletten, die im allgemeinen als 12a'' angegeben werden, in der Formen-Festklemm- und – Vorhärte-Vorrichtung 69 bearbeitet werden, während der neue Satz Paletten im Sammelabschnitt 168 angesammelt wird, was einen kontinuierlichen Strom von Paletten in die Vorhärtevorrichtung gewährleistet.
Nachdem sich bis zu zwölf Paletten im Sammelabschnitt 168 angesammelt haben, wird die Anhaltevorrichtung 166 zurückgezogen, und der Chargen-Mitnehmerarm 173 wird in die Richtung ausgestreckt, die durch den Pfeil „A'" angegeben wird (15(a)), um die zwölf Paletten auf dem Transportband 32c innerhalb der Arme 171a, 171b des Arms 173, wie in 15(b) gezeigt wird, auszurichten. Es versteht sich, daß eine geeignete Bahnvorrichtung 175 und eine Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) bereitgestellt werden, um eine Zwei-Richtungs- und orthogonale horizontale Bewegung des Chargen-Mitnehmerarms 173 zu ermöglichen. Sobald die zwölf Paletten zwischen den Armen 171a,b des Chargen-Mitnehmerarms 173 ausgerichtet worden sind, wird der Mitnehmerarm in der horizontalen Richtung angetrieben, die durch den Pfeil „B" angegeben wird, die in 15(c) gezeigt wird. Der vorhergehende Satz von zwölf Paletten 12a'', bei denen das Formenfestklemmen und das Vorhärten vorgenommen wurden, wird gleichzeitig durch den Arm 171b des Chargenmitnehmers 173 aus der Vorhärtevorrichtung 69 hinaus geschoben, wenn die neuen Sätze von Paletten durch den Chargenmitnehmer 173 hereingebracht werden, wie in 15(c) gezeigt wird. In der Teilansicht des UV-Polymerisationsofens in 15(c) werden sechs (6) des vorherigen Satzes (12a") von Paletten auf ein Transportband 31a geschoben, wodurch der Satz in zwei Chargen von je sechs Paletten für den Eintritt in die Chargen-UV-Durchlauf-Polymersiationsvorrichtung 75 (1) geteilt wird, wie nachstehend beschrieben wird.
Wie in 15(d) beschrieben wird, wird der Chargen-Mitnehmerarm 173, nachdem eine neue Charge von zwölf Paletten in die Vorhärtevorrichtung 65 für das Formenfestklemmen und Vorhärten gebracht worden ist, innerhalb der Bahn 175 zurückgezogen, und die Chargenkolbenanordnung 176 der Chargenumschaltvorrichtung 45 wird gleichzeitig gestreckt, um die anderen sechs Paletten der vorhergehenden Charge (12a'') zu einem Eingangsbereich 177 zu schieben, wo die sechs Paletten auf ein zweites Transportband für den Transport in die UV-Durchlauf-Polymerisations-vorrichtung 75 zurückgeschoben werden.
Nachdem die Chargen-Kolbenanordnung 176 die sechs Paletten in den Eingangsbereich 177 geschoben hat, wird die Anordnung 176 zu ihrer ursprünglichen Position zurückgezogen, wie in 15(e) gezeigt wird. Nachdem die Chargen-Kolbenvorrichtung 176 zurückgezogen worden ist, erstreckt sich der Chargen-Mitnehmerarm 173 in einer horizontalen Richtung, die durch den Pfeil „C" in 15(e) angegeben wird, um die sechs Paletten auf ein zweites Transportband 31b zu schieben, wie dies, zum Teil verdeckt, in der Abbildung gezeigt wird. Die Chargen-Kolbenanordnung bewegt sich dann hin und her in der entgegengesetzten Richtung zu Pfeil „C", zu der Position, wie sie in 15(a) gezeigt wird, wo sie die Montage der nächsten Charge von 12 Paletten erwartet.
16 veranschaulicht eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorhärtevorrichtung 65. Wie in 16 gezeigt wird, nimmt die Vorhärtevorrichtung eine Vielzahl von Paletten von Zuführungstransportband 32c auf, in denen sich eine Vielzahl von Kontaktlinsenformen befindet. Das Zuführungstransportband 32c liefert die Paletten 12a und die Formenanordnungen zu einer sauerstoffarmen Umgebung, wobei diese Umgebung dadurch erreicht werden kann, daß ein umschlossener Raum 126 mit Stickstoffgas unter Druck gesetzt wird. Vor der Polymerisation ist das Monomer anfällig für eine Oxidation durch Sauerstoff, was zu einem Qualitätsverlust der erzeugten Linsen führt.
Die Vorhärteanordnung 69 der Vorhärtevorrichtung 65 ist zum Teil sichtbar im offengelegten Abschnitt von 16. Wie detaillierter in EP-A-0686483 erläutert wird, wird die Anordnung angehoben und für die Ineingriffnahme mit Paletten gesenkt, die Kontaktlinsenformen enthalten, mit Hilfe eines Druckluftzylinders 120, welcher einen Zwischenauflageträger 121 hebt und senkt und mit Hilfe von hin und her gehenden Schaftelementen 122, die für eine hin und her gehende Auflage im Element 123 gelagert sind. Nach der Vorhärtung werden die Paletten mit darin befindlichen Kontaktlinsenformen durch eine Luftschleusenvorrichtung 124 hindurch für das nachfolgende Härten durch Wärme und zyklische chemisch wirksame Bestrahlung weitergeführt.
18 ist eine graphische, schematische Darstellung eines Abschnitts der Vorhärteanordnung 69. Die Anordnung 69 schließt zahlreiche vertikale Hin- und Herbewegungen ein, wobei eine erste derselben als Reaktion auf Bewegung vom Luftzylinder 120a und dem hin und her gehenden Träger 121a erfolgt. Wenn die Vorhärteanordnung 69 in die Richtung gesenkt wird, die durch den Pfeil A angegeben ist, nimmt eine Vielzahl von ringförmigen Festklemmvorrichtungen 110 den oberen ringförmigen Flansch 133a jeder der Formenhälften in Eingriff, die innerhalb der Paletten 12a enthalten sind. Die Vielzahl von ringförmigen Festklemmvorrichtungen 110 ist befestigt auf einer hin und her gehenden Plattform 111 der Vorrichtung, und sie bewegt sich mit dieser, und sie sind elastisch in derselben befestigt für eine zweite Hin- und Herbewegung entlang der Richtungen von Pfeil B, die in 18 gezeigt werden.
Wie in 18 gezeigt wird, werden die Festklemmvorrichtungen 110 innerhalb des Rahmens 111 durch Federn 112 (graphisch, schematisch veranschaulicht) vorgespannt, welche eine Luftfeder, eine Schraubenfeder oder einfach Gewichte sein können. Wenn die Vorrichtung gesenkt wird, nehmen die Festklemmvorrichtungen die ersten und zweiten Formenhälften in Eingriff und klemmen sie mit der Kraft zusammen, die von der Feder oder den Gewichten 112 bestimmt wird. Wenn Luftfedern zum Einsatz kommen, wird die Kraft bestimmt durch den Druck, der dem Luftzylinder zugeführt wird (nicht gezeigt). Festklemmvorrichtungen 110 werden zwar für Veranschaulichungszwecke als vier Elemente in 18 gezeigt, jedoch versteht sich, daß es bei der in 18 gezeigten Ausführungsform 96 einzelne Festklemmvorrichtungen gibt, mit einer einzelnen Festklemmvorrichtung für jede der Formenhälften.
Oberhalb der Festklemmvorrichtung ist eine Vielzahl von aktinischen Lichtquellen 114 positioniert, welche UV-Lampen sein können. Nachdem die Festklemmvorrichtungen die Formenhälften in Eingriff genommen haben, um sie zusammenzupressen, wird durch den Luftzylinder 116 eine Verschlußblendenvorrichtung 115 geöffnet, damit die aktinische Lichtquelle 114 die Polymerisation der polymerisierbaren Zusammensetzung in jeder der Formenhälften 139 einleiten kann. Die Verschlußblendenvorrichtung 115 weist eine Vielzahl von in dieser ausgebildeten Öffnungen 113 auf, und sie ist hin und her bewegbar entlang der x-Achse, wie durch Pfeil C in 18 gezeigt, um die Belichtungsdurchgänge 117 zu öffnen und zu schließen.
Die Vorhärtevorrichtung 69 wird in Betrieb gesetzt durch den Steuerkreis 100, welcher die Dauer des Festklemmzeitraums durch die Länge der Zeit steuert, über die hinweg der Luftzy linder 120a zu seiner hin und her gehenden Position nach unten betätigt wird. Der Steuerkreis 100 steuert ebenfalls die Strahlungsmenge, denen die Formen ausgesetzt werden, und er steuert die Dauer des Ausgesetztseins durch die Betätigung des Blendenverschlusses 115 und des Luftzylinders 116. Die Stärke kann auch manuell durch das Heben oder Senken der Lampen 114 in bezug auf die Formen 139 angepaßt werden.
Die Menge an Kraft, die durch die Festklemmvorrichtung 110 ausgeübt wird, kann variiert werden von zirka 0,1 kgf bis 2,0 kgf, und vorzugsweise von 0,5 bis 1,0 kgf, und sie wird aufgebracht, um den Flansch 133a der zweiten konvexen Formenhälfte parallel zum Flansch 131a der ersten konkaven Formenhälfte für die Dauer des Ausgesetztseins zu halten. Das Festklemmgewicht wird durch die Steuervorrichtung 100 über einen Zeitraum von 10 bis 60 Sekunden, jedoch typischerweise über einen Zeitraum von 40 Sekunden ausgeübt. Nach zirka 10 Sekunden Belastung wird die aktinische Strahlung von UV-Lampen 114 auf die zusammengebaute Form und das polymerisierbare Monomer aufgebracht. Typischerweise ist die Stärke der UV-Lichtquelle 2–4 mW/cm², und diese Lichtstärke wird über einen Zeitraum von 10 bis 50 Sekunden aufgebracht, jedoch wird sie bei der bevorzugten Ausführungsform über einen Zeitraum von 30 Sekunden aufgebracht. Es versteht sich, daß unterschiedliche Stärken und Bestrahlungszeiten eingesetzt werden könnten, einschließlich von impulsgesteuerten und sich periodisch wiederholenden Hochintensitäts-UV im Bereich von 10 bis 150 mW/cm² mit Zeiten des Ausgesetztseins, die zwischen 5 und 60 Sekunden liegen.
Die Formenhälften werden zunächst, vor dem Ausgesetztsein, für einen vorgegebenen Zeitraum zusammengeklemmt, damit sich ein Gleichgewicht zwischen dem Monomer und dem Formenhohlraum ausbilden kann und damit alles überschüssiges Monomer aus dem Formenhohlraum in den Raum zwischen den Flanschen 131a und 133a extrudiert werden kann, wo es einen Ring aus überschüssigem Monomer 132a ausbildet, der im allgemeinen als ein HEMA Ring bezeichnet wird, wenn Hydroxyethylmethacrylat-Monomer verwendet wird, wie in 5(b) gezeigt wird. Wie oben erwähnt, schließt der konkave Vorderformenhohlraum einen scharfen kreisförmigen Rand 136 ein, um in sauberen Kontakt mit dem konvexen Abschnitt der Formenhälfte 133 zu kommen und dadurch die Kontaktlinse 132 vom HEMA Ring 132a zu trennen. Der Festklemmzeitraum vor dem Ausgesetztsein ermöglicht es, daß überschüssiges Monomer vom Formenhohlraum zum HEMA Ring wandert, er macht es möglich, daß der zweite Formenhohlraum sauber auf der Trennkante 136 sitzt, und daß sich ein Gleichgewicht zwischen den Formenhälften und dem Monomer ausbildet.
Am Ende des Bestrahlungszeitraums wird die Verschlußblende 115 geschlossen, indem sie nach rechts hin und her bewegt wird, wie in 18 gezeigt wird, und das Gewicht wird durch den Erregerzylinder 120a entfernt, um die Vorhärteanordnung 69 durch Mitnehmerstangen 122a nach oben zu heben. Wenn die Anordnung 69 angehoben wird, wird die Festklemmvorrichtung 110 von den Formen und Paletten abgehoben, damit diese aus der Vorhärtevorrichtung, wie oben beschrieben, mit den Transportbändern 31a, b hinaus transportiert werden können. Während der Vorhärtungszeit kann die Temperatur im System von Raumtemperatur auf 50°C geändert werden.
Am Ende des Vorhärtungsprozesses hat das Monomer die Anlaufzeit und einen gewissen Grad der Polymerisation durchlaufen. Die sich ergebende Linse ist in einem Gel-Zustand, wobei bestimmte Bereiche der Linse, welche die geringste Dicke haben, d.h. der Rand, einen höheren Grad der Polymerisation aufweisen als der Körper.
17 beschreibt eine zweite Ausführungsform für die Chargenhandhabung von Paletten 12a an der Vorhärtungsstation. Wie oben unter Bezugnahme auf 16 und 18 beschrieben, wurden bei der ersten Ausführungsform die UV-Lampen und die Festklemmelemente durch Hin- und Herbewegung in Eingriff und aus dem Eingriff mit den durch die Transportvorrichtung 32c transportierten Formenhälften und Paletten gebracht. Bei der in 17 veranschaulichten Ausführungsform sind die UV-Lampen stationär, und die Paletten 12a werden vom Transportband 32c für den Eingriff mit den Festklemmvorrichtungen für die Dauer des Vorhärtens angehoben.
Die Festklemmvorrichtung, die von der Ausführungsform eingesetzt wird, die in 17 veranschaulicht wird, verwendet die Festklemmvorrichtung 110, die zuvor in bezug auf 18 beschrieben wurde. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist eine Vielzahl von Festklemmvorrichtungen 110a durch Rollen 174 oberhalb einer Rollenbahn befestigt, die in 17 in Seitenansicht veranschaulicht wird. Eine Vielzahl von Hebeständern 172 ist zwischen Gruppen von Rollen 174 auf Achsen positioniert, die in etwa die Breite der Paletten 12a haben. In 17 wird eine erste Reihe von Paletten 12a gezeigt, die auf Rollen 174 ruhen, wobei angrenzende Ränder jeder der Paletten entlang der Oberseite der Hebeständer 172 ausgerichtet sind.
Die Paletten 12a werden in der entsprechenden Position durch die Stoppvorrichtung 189a ausgerichtet, die durch den Luftzylinder 185a während der Beschickung der Vorhärtevorrichtung angehoben wird. Während der Beschickung der Vorrichtung wird die Stoppvorrichtung 189a nach oben hin und her bewegt, und die erforderliche Anzahl von Paletten 12a wird in die Vorhärtevorrichtung voran geschoben. Wenn 6 Paletten in jeder Reihe voran geschoben worden sind, wird eine zweite Stoppvorrichtung 189b durch den Luftzylinder 185b angehoben, um eine Begrenzung auf dem X-Achsenweg zu definieren, wie in 17 veranschaulicht wird. Ein separater Luftzylinder 185c wird im Zusammenwirken mit der Stoppvorrichtung 189a eingesetzt, um die angrenzenden Ränder der Paletten 12a oberhalb der Achsen der Hebeständer 172 auszurichten. Nachdem die Paletten ausgerichtet worden sind, werden die Hebeständer 172 durch den Zwischenträgerrahmen 181 und ein Paar Druckluftmotoren, die im allgemeinen als 199 bezeichnet werden, nach oben hin und her bewegt.
Die Paletten werden nach oben hin und her bewegt zu der Position, die in 17 bei 12a' gezeigt wird, wobei sie in dieser Position das Festklemmelement 110a, wie zuvor beschrieben, in Eingriff nehmen. Jedes der Festklemmelemente 110a schließt ebenfalls eine separate selbständige und elastische Feder ein, wie im zuvor erwähnten gleichzeitig anhängigen Patent mit dem Titel „Formenfestklemmen und Vorhärten eines polymerisierbaren Hydrogels" beschrieben, um das Festklemmelement 110a und die obere Formenhälfte gegen die untere Formenhälfte während des Vorhärtungszeitraums zu bewegen.
Nachdem die Paletten und die Formenhälften durch die Luftzylinder 199 angehoben worden sind und die ersten und die zweiten Formenhälften durch die Festklemmvorrichtung 110a zusammengepreßt worden sind, wird eine sich hin und her bewegende Verschlußblende 115a verlagert, wie in 17 gezeigt ist, um eine Vielzahl von Öffnungen in dieser mit den mittigen Öffnungen auszurichten, die in der Festklemmvorrichtung 110a ausgebildet sind und dadurch die Bestrahlung des Monomers in den Formenhälften durch aktinische Lichtquellen 114a zu ermöglichen, wie im allgemeinen oben unter Bezug auf 18 beschrieben wird. Der Festklemmzeitraum und die Bestrahlungsmenge werden gesteuert durch einen Steuerkreis in der zuvor beschriebenen Weise.
Nach der Vorhärtung des Monomers in der Formenanordnung 139 werden die Paletten 12a nach unten hin und her zu der Position bewegt, die in 17 gezeigt ist, und durch die Transportbandrollen 174 zu einem nachfolgenden Transportband voran geschoben, wie nachste hend detaillierter beschrieben werden wird, welches die Paletten zur Polymerisationsvorrichtung transportiert.
Wie oben beschrieben, gelangen die einzelnen Paletten 12a, die die acht Kontaktlinsen-Formenanordnungen enthalten, nach dem Verlassen der Vorhärtungsvorrichtung 65 in die UV-Polymerisationsvorrichtung 75 auf zwei Bahnen 31a, b, wie in 1 gezeigt. In der UV-Polymerisationsvorrichtung 75 werden die Paletten mit einer Geschwindigkeit von zirka 5,5 mm/Sek. transportiert. 19(a) zeigt eine Draufsicht der UV-Polymerisationsöfen.
Nach dem Abschluß des Polymerisationsverfahrens werden die zwei Hälften der Formen während des Formentrennschrittes getrennt, wobei die Kontaktlinsen in der ersten oder Vorderkrümmungs-Formenhälfte verbleiben, aus denen sie nachfolgend entnommen werden. Es sollte erwähnt werden, daß die Vorderkrümmungs- und Hinterkrümmungs-Formenhälften für ein einziges Formen verwendet werden und danach weggeworfen oder entsorgt werden.
Wie in 19(b), die eine Fortsetzung von 19(a) ist, veranschaulicht wird, verlassen die Paletten, welche die polymersierten Kontaktlinsen in den Formenanordnungen enthalten, die Polymerisationsofen-Vorrichtung 214 und treten in einen Formentrenn-Puffer 76 ein, der eine Umgebungstemperatur von 30°C bis 85°C aufweist, um die Formenanordnungen auf die nachfolgende Formentrennung vorzubereiten. Wie in 20 gezeigt wird, verlassen die Paletten, welche die Formenanordnungen enthalten, den Formentrenn-Puffer 76 entlang von zwei Transportbändern 31a, 31b und treten in die Formentrennanordnung 90 ein. Die Paletten werden von ihren Transportbändern überführt und entlang einer jeweiligen Transportvorrichtung 182a, 182b des Doppelschwingbalkens 180 positioniert. Wie in 21(a)–(c) veranschaulicht wird, weist jede Transportvorrichtung 182a, 182b eine Vielzahl von jeweiligen von einander beabstandeten Schubkloben auf, wie zum Beispiel die acht, die mit 184a, b, c, d und 186a, b, c, d bezeichnet werden, welche sich horizontal bewegen, um in präziser Weise eine Palette, welche Formenanordnungen enthält, zur Formentrennvorrichtung 90 zu transportieren.
Um eine Palette 12a vom Transportband 31a zum Transportbalken 182a des Doppelschwingbalkens zu positionieren, wird die Palette zunächst durch vorgelagerte Klemmbacken 186a, b festgeklemmt, wie in 20 gezeigt wird. In zeitlich abgestimmter Weise unter Steuerung durch eine geeignete Steuervorrichtung wird die Palette freigegeben und auf einem Paar Transportführungsbalmen 183a, b zwischen einem Paar Schubkloben, zum Beispiel 184a, 184b der Transportvorrichtung 182a positioniert, wie in 21(a) gezeigt, für den Transport durch die Formentrennvorrichtung 90 hindurch. In einer ähnlichen Weise wird für den Transport einer Palette 12a vom Transportband 31b zum Transportträger 182b des Doppelschwingbalkens 180 die Palette zunächst durch die vorgelagerten Klemmbacken 187a, b (20) festgeklemmt und danach rechtzeitig auf einem zweiten Paar von Transporiführungsbalmen 183c, d (21(a)) zwischen einem Paar von Schubkloben, zum Beispiel 186a, 186b der Transportvorrichtung 182b für den Präzisionstransport durch die Formentrennvorrichtung hindurch positioniert. Die Arbeitsweise der Transportvorrichtung 182a des Doppelschwingbalkens 180 wird jetzt in weiteren Einzelheiten beschrieben, wobei es sich versteht, daß die Grundgedanken und Verfahren, die derselben zugrunde liegen, ebenfalls auf die Transportvorrichtung 182b zutreffen.
Eine detaillierte Ansicht der Transportvorrichtung 182a, (b) des Doppelschwingbalkens 180 wird in 21(a) bis (d) gezeigt. Wie in 21(a) gezeigt wird, schließt die Transportvorrichtung 182a, (b) einen hin und her gehenden Transportträger 179a (b) ein, der eine Vielzahl von Schubkloben 184a, b... usw. (186a, b... usw.) einschließt, die gleichmäßig voneinander auf den jeweiligen Transportträgern 179a, (b) in einem Abstand beabstandet sind, der in etwa gleich dem der Länge einer Palette ist. Jeder Transportträger 179a, b ist für horizontale Hin- und Herbewegung in den Richtungen befestigt, die durch den Pfeil mit zwei Spitzen „A-B" in 21(a) angegeben werden, um die Paletten 12a entlang entsprechender Führungsbahnen 183a (b) und 183c (d) durch die Formentrennvorrichtung hindurch voran zu schieben, und er ist zusätzlich für Hin- und Herbewegungen in vertikaler Richtung befestigt, wie durch den Pfeil mit zwei Spitzen „A'-B'„ in 21(d) angegeben ist.
Wie in 21(d) gezeigt wird, schließt jede Führungsbahn 183a, b ein Paar Bahn-Führungsschienen oder Ansätze 188a und 188b für das Zusammenpassen mit den jeweiligen Vertiefungen 28a, b der Palette ein, wie oben beschrieben ist. Die paarweise angeordneten Ansätze 188a, b und die entsprechenden Führungsschienen-Vertiefungen 28a, b der Palette halten die Palette genau ausgerichtet, wenn sie durch den Transportträger 179a durch die gesamte Formentrennvorrichtung hindurch voran geschoben wird und verhindert des weiteren jede vertikale Bewegung der Palette 12a, wenn die Formenanordnungen 139 getrennt werden. Die Höhe eines Schubklobens, zum Beispiel Kloben 184a ist dergestalt, daß er den Rand einer Palette in Eingriff nimmt, wenn der Transportträger 179a vertikal zu der Position hin und her bewegt wird, die durch den Pfeil „A'" angegeben wird, wenn die Palette durch die Formentrennvorrichtung 90 hindurch bewegt wird und den Eingriff mit dem Rand der Palette löst, wenn der Transportträger 179a vertikal zu einer Position zurückgezogen wird, die durch den Pfeil „B'" angegeben wird.
Wie zuvor oben erwähnt, wird, wie in 21(a) bis (c) gezeigt wird, eine Palette 12a zunächst auf dem parallelen Satz von Bahnen 183a, b zwischen den ersten zwei Schubkloben 184a und 184b positioniert. Um die Palette vorwärts zu schieben, wird der Transportträger 179a nach vorn in die Richtung bewegt, die mit „C" in 21(b) angegeben ist, so daß die Schubkloben 184a, b die Palette 12a in Eingriff nehmen, um ihre Position entlang der Führungsbahnen 183a, b von ihrer vorherigen Position, die in 21(a) gezeigt wird, vorwärts zu bewegen. Daher wird die Palette 12a, die in 21(a) positioniert gezeigt wird, jetzt als unterbrochene Linien in einer vorwärts geschobenen Position zwischen den Schubkloben 184a, b in 21(b) gezeigt. Unmittelbar nach dem Vorwärtsschieben der Palette 12a wird der Transportträger 179a in vertikaler Richtung unter die Ebene der Transportführungen 183a, b zurückgezogen, so daß sich der Transportträger (und die Schubkloben desselben) horizontal unterhalb der Palette zu seiner ursprünglichen Position in der Richtung „A", wie in 21(a) gezeigt, hin und her bewegen kann.
Nachdem er sich horizontal zu seiner ursprünglichen Position hin und her bewegt hat, wird der Transportträger 179a (und die Schubkloben 184a, b... usw.) vertikal zu seiner ursprünglichen Position ausgedehnt, wo die Schubkloben 184a, b eine neu ausgerichtete Palette 12a vom Transportband 31a in Eingriff nehmen, wie in 21(c) gezeigt. Zusätzlich wird die erste Palette 12a, die auf Transportführungen 183a, b vorwärts geschoben worden ist, jetzt zwischen den Schubkloben 184b, c in Eingriff genommen. Durch die kontinuierliche Hin- und Herbewegung jedes Transportträgers 179a (b) des Doppelschwingbalkens 180 wird ein genauer und kontinuierlicher Strom von Paletten durch die Formentrennvorrichtung 90 gewährleistet. Die speziellen Vorrichtungen für das Ermöglichen der hin und her gehenden horizontalen und vertikalen Bewegung der Transportträger 179a (179b) und der Schubkloben 184a, b... usw. (186a, b... usw.) derselben werden jetzt beschrieben werden.
22 veranschaulicht eine Teil-Schnittseitenansicht des Doppelschwingbalkens 180, welche das Transportband 182a zeigt. Wie in 22 gezeigt, ist der Transportträger 179a mit einer geeigneten Befestigungsvorrichtung 197 auf der Bahn 193 für eine horizontale Hin- und Her bewegung auf derselben befestigt. Ein Motor 191 und geeignete Antriebsverbindungen 192 werden bereitgestellt, um die horizontale Bewegung des Transportträgers 179a entlang der Bahn 193 präzise zu steuern, um es zu ermöglichen, daß die Schubkloben die Palette in Eingriff nehmen und sie entlang der Transportführungen 183a, b vorwärts bewegen. Darüber hinaus kann der Transportträger 179a, wie in 22 gezeigt wird, in vertikaler Richtung durch eine Reihe von Druckluftzylindern zurückgezogen werden, von denen zwei, 190a und 190d, in der Abbildung gezeigt werden. Die Zylinder 190a, d und der Motor 191 werden durch eine Steuervorrichtung präzise gesteuert, um gleichzeitig für die Hin- und Herbewegung und das Zurückziehen des Transportträgers zu sorgen.
Bei der oben im Detail beschriebenen bevorzugten Ausführungsform befördern die Transportvorrichtungen des Doppelschwingbalkens die Paletten, welche Kontaktlinsen-Formenanordnungen enthalten, zur Formentrennvorrichtung, wo vorzugsweise die Flanschabschnitte der Vorderkrümmungs- und Hinterkrümmungs-Formenhälften ergriffen werden und voneinander weg gezogen werden, entweder in direkt einander entgegengesetzte Richtungen oder durch einen Winkel in einer Art Aufbrech-Bewegung. Vorteilhafterweise wird die Kontaktlinsen-Formenanordnung zunächst mäßig erwärmt, um die Trennung des polymerisierten Artikels von den Formenhälften-Oberflächen zu erleichtern. Wie detaillierter in EP-A-0686490 erläutert wird, schließt die Formentrennvorrichtung 90 eine Vorrichtung für das Aufbringen einer genauen Wärmemenge, welche in der Form von Dampf oder Infrarotstrahlung einer Lampe oder eines Lasers vorliegen kann, auf das Hinterkrümmungs-Linsenformenbereich der Kontaktlinsen-Formenanordnung ein, ehe die Hinterkrümmungs-Formenhälfte von der Vorderkrümmungs-Formenhälfte durch einen Satz Greiffinger getrennt wird, die in die Klaffung eingebracht werden, die zwischen den überlagernden Flanschabschnitten jeder Formenhälfte der Formenanordnung ausgebildet ist.
Wie in 23(a) und 23(b) gezeigt wird, schließt die Formentrennvorrichtung 90 einen hin und her gehenden Träger 226 ein, welcher zwei Dampfabgabevorrichtungen 227a, 227b trägt, eine Vorrichtung für jede Palette, die darin durch jede Transportvorrichtung 182a, 182b des Doppelschwingbalkens 180 plaziert wird. Jede Dampfabgabevorrichtung schließt acht Dampfdüsen (im allgemeinen mit 260 angegeben) ein, die mit einem Verteiler und einer Dampfheizquelle (nicht gezeigt) verbunden sind, so daß Dampf gleichzeitig auf jede der Formenanordnungen auf der Palette aufgebracht werden kann. Um Wärme aufzubringen, wird der hin und her gehende Träger 226 von der mit „A" in 23(a) angegebenen Position zu der mit „A'" in 23(b) angegebenen Position ausgedehnt, damit die Dampfverteilereinheiten präzise ihre entsprechenden Formenanordnungen in Eingriff nehmen, um Dampf bei sorgfältig gesteuerter Temperatur und Dauer aufzubringen. 23(b) zeigt nur die Dampfverteileranordnung 227b im Eingriff mit einer Palette 12a.
Wie in 23(c) gezeigt ist, wird während des Zeitraums, wenn die Dampfabgabevorrichtung 227a, b und die Dampfdüsen 260 derselben Dampf auf die Hinterkrümmung der einzelnen Linsenformen abgeben, ein Satz 230a von Greifwerkzeugen, wie durch die Pfeile angegeben, ausgedehnt, um zwischen die 1,5 mm bis 3,0 mm großen Klaffungen eingeführt zu werden, die zwischen den entsprechenden Vorderkrümmungen und Hinterkrümmungen für jede der vier Linsenformen ausgebildet sind, die auf einer Seite der Palette 12a befindlich sind. Gleichermaßen wird ein Satz 230b von Greifwerkzeugen ausgedehnt, um zwischen den Klaffungen eingeführt zu werden, die zwischen den entsprechenden Vorderkrümmungen und Hinterkrümmungen jeder der vier Linsenformen ausgebildet sind, die auf der entgegengesetzten Seite der Palette 12a befindlich sind.
Wie weiter in 23(c) veranschaulicht ist, wird jeder Satz Greifwerkzeuge 230a, b so eingeführt, daß die Finger 235 eines unteren Satzes der Greifwerkzeuge den Umkreis- oder ringförmigen Randabschnitt 131c der Vorderkrümmung der Linsenform mit der Oberfläche der Linse verankern und daß die Finger 236 eines oberen Satzes Greifwerkzeuge durch die Aktion der Druckluftantriebsvorrichtung 221 derselben vertikal (23(e) den Hinterkrümmungs-Formenteil vom Vorderkrümmungs-Formenteil trennen, ohne die Integrität der Kontaktlinsen oder eines der Formenteile zu zerstören.
Danach werden, wie in 23(d) veranschaulicht, nach der Abgabe der präzisionsgesteuerten Dampfmenge die Dampfabgabevorrichtungen 227a, b und die Dampfdüsen 260 derselben durch entsprechende Dampfverteiler-Rückführungsvorrichtungen 272a, b zurückgezogen, damit die Saugnapfvorrichtung 290b sich mit der Palette 12a, wie gezeigt, ausrichten kann. Wie in 23(a) und 23(b) gezeigt, ist jede Saugnapfanordnung 290a, b für eine Hin- und Herbewegung auf dem Träger 226 befestigt, und jede enthält acht Saugnäpfe (im allgemeinen als 285 angegeben) für genauen Eingriff mit einer entsprechenden Formenanordnung auf der Palette, wenn die Dampfabgabevorrichtungen 227a, b zurückgezogen werden.
Während des Formentrennschrittes, der in 23(e) veranschaulicht wird, wird der Vakuumsog für die Saugnapfanordnung 290b aktiviert, und die obere Gruppe Greifwerkzeuge mit den Fingern 236 wird durch die Druckluftantriebsvorrichtung 221 dazu gebracht, sich von der unteren Gruppe Greifwerkzeuge 235 zu trennen, um die Umkreisränder jeder der Hinterkrümmungen 133 jeder Linsenform weg von jeder der Vorderkrümmungen 131 vorzuspannen, welche eine entsprechende Kontaktlinse darin zurückhalten und die durch die untere Gruppe von Greiffingern 235 verankert sind. Dadurch werden die Hinterkrümmungs-Linsenformen 133 effektiv von ihren jeweiligen Vorderkrümmungs-Linsenformen-Teilen entfernt und durch einzelne Saugnäpfe 285 zurückgehalten.
Obgleich dies nicht gezeigt wird, werden die oberen und unteren Sätze Greiffinger 115, 116 schließlich seitlich in entgegengesetzte Richtungen zurückgezogen, die durch die Pfeile in 23(e) angegeben werden, damit jede Palette 12a, die jetzt bis zu acht Vorderkrümmungs-Linsenformenteile mit einer entsprechenden Kontaktlinse in dieser enthält, weiterhin auf ihrem jeweiligen Beförderungsweg vorankommen kann, während die Saugnäpfe 285 die entsprechenden Hinterkrümmungs-Formenteile für deren Entsorgung zurückhalten. Im besonderen wird die Saugnapfanordnung 290b zu ihrer ursprünglichen Position zurückgezogen, und das Vakuum kann aus dieser entfernt werden, um die entnommenen Hinterkrümmungs-Formenhälftenteile freizugeben. Die getrennten Hinterkrümmungs-Formenteile werden an der zurückgezogenen Position in einen Behälter geworfen und durch eine Vakuumleitung (nicht gezeigt) für ihre Entsorgung entleert.
Nachdem die Formenanordnungen in der Formentrenn-vorrichtung 90 getrennt worden sind, wird jede Palette, welche die Vorderkrümmungs-Formenhälften mit einer darin befindlichen exponierten polymerisierten Kontaktlinse enthält, anschließend zu einer Hydratationsanordnung 89 transportiert, wie dies im konzeptionellen Diagramm von 1 und detaillierter in 20 gezeigt wird. Wie in 20 gezeigt ist, wird ein Doppelmitnehmer 202 mit zurückziehbaren Armen 202a, b bereitgestellt, um die Bewegung der Paletten 12a von jedem Transportträger des Doppelschwingbalkens 180 auf das Transportband 31d zu übertragen, für den Transport bei einer Geschwindigkeit von zirka 25 mm/Sek. zur Hydratationskammer. Vor der Überführung zur Hydratationskammer wird die Integrität der Formenhälften, die sich in den Paletten befinden, kontrolliert, um festzustellen, ob Fehler aufgetreten sind, zum Beispiel falls eine Hinterkrümmungs-Formenhälfte nicht von einer entsprechenden Vorderkrümmungs-Formenhälfte getrennt wurde. Die Palette wird zunächst zwischen vorgelagerten Klemmbak ken 207a, b festgeklemmt, wobei die Palette entsprechend abgetastet wird, um festzustellen, ob ein Fehler vorliegt. Falls ein Fehler, der eine zurückgewiesene Palette anzeigt, festgestellt wird, werden diese bestimmte Palette und ihr Inhalt vom Transportband 31d zu dem in den Kreislauf zurückführenden Transportband 31e durch eine geeignete Mitnehmeranordnung 80 überführt, wie in 20 gezeigt wird. Die Klemmbacken 207a, b geben die zurückgewiesene Palette frei, und der Mitnehmerarm 80 schiebt die Palette zu dem in den Kreislauf zurückführenden Transportband 31e, wo die zurückgewiesene Palette zurück zum Vorderkrümmungs-Zuführungstransportband 27 befördert wird. Wie oben erwähnt, schließt die Kontaktlinsen-Produktionslinienanlage eine Saugentlüftungsvorrichtung (nicht gezeigt) für die Entfernung der Formenanordnungen von der zurückgewiesenen Palette 12a ein, während diese wieder zurück in den Kreislauf geführt wird oder während sie sich auf dem Vorderkrümmungs-Zuführungstransportband 27 befindet.
Wenn die Paletten, welche die getrennten Kontaktlinsenanordnungen enthalten, nicht zurückgewiesen werden, werden sie alternativ durch die Klemmbacken 207a, b festgeklemmt und werden als Paare durch das Transportband 31d zur Überführungs-Mitnehmeranordnung 206 für die Überführung zur Hydrationsanordnung 89 (1) befördert. Vor dem Eintritt in den Überführungsmitnehmer 206 klemmen die vorgelagerten Klemmbacken 209a, b zeitweilig eine Palette fest, damit sich ein Paar Paletten hinter dieser ansammeln kann. Wie durch die Steuervorrichtung gesteuert, wird die festgeklemmte Palette für eine gewisse Zeit freigegeben, damit zwei Paletten 12a, 12a' vorwärts befördert werden können für die Ausrichtung mit dem hin und her gehenden Mitnehmerarm 210 des Überführungsmitnehmers 206, wie in 20 gezeigt. Die Antriebsvorrichtung 211 ermöglicht es dann dem Mitnehmerarm 210, die zwei Paletten zu einer Transfervorrichtung 215 zu schieben, und im besonderen eine Palette 216 mit einem flachen Plattenabschnitt 219, der bis zu zwei Sätze von je zwei Paletten für die Beförderung zur Hydratationskammer 89 enthält. Nachdem der erste Satz Paletten auf der Platte 219 plaziert worden ist, wird der Mitnehmerarm 210 zu seiner ursprünglichen Position (20) hin und her bewegt, um einen zweiten Satz von zwei Paletten aufzunehmen. Der Mitnehmerarm 210 wird dann befähigt, den zweiten Satz von zwei Paletten auf die Platte 219 des Überführungsmitnehmers 216 zu plazieren, wodurch bewirkt wird, daß sich der erste Satz Paletten auf der Platte vorwärts bewegt. 24(a) zeigt den flachen Plattenabschnitt 219 der Überführungspalette 216, der vier Paletten enthält, die zu diesem durch den Mitnehmerarm 210 geschoben wurden – jeweils 2 Paletten auf einmal.
Wie in 20 gezeigt wird, ist die Überführungspalette 216 für hin und her gehende horizontale Bewegungen auf den Bahnen 218a, b befestigt. Im Dauerbetrieb ermöglicht eine geeignete Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) die Bewegung der Überführungspalette 216 und der Platte 219, welche vier Paletten trägt, über die Bahnen 218a, b in der Richtung, die durch den Pfeil „A" in 24(a) gezeigt wird, hin zur Hydratationskammeranordnung 89, bis sie den Hydratationsanordnungs-Transferpunkt erreicht hat, der durch den Pfeil „B" in 24b angegeben ist, wo die tatsächliche Überführung der Vorderkrümmungs-Formenanordnungen, welche polymerisierte Kontaktlinsen enthalten, zur Hydratationskammer stattfindet. Die Überführung der Vorderkrünimungs-Formenanordnungen wird nachstehend detailliert erläutert und detaillierter in der hier zuvor erwähnten EP-A-0686488.
Nachdem die Überführungspalette 216 den Überführungspunkt erreicht hat, wird eine Vakuumgreifvorrichtung (nicht gezeigt) der Hydratationsanordnung 89 betätigt, um bis zu zweiunddreißig (32) Vorderkrümmungs-Linsenformbereiche gleichzeitig von den vier Paletten auf der Überführungspalette 216 zu entnehmen und diese zu einer geeigneten Aufnahmevorrichtung zu befördern, die sich vor einem deionisierten Wasserbad befindet. Die Transferpalette 216 und die Platte 219, welche leere Paletten 12a tragen, bewegen sich jetzt hin und her entlang der Bahnen 218a, b in der Richtung, die durch den Pfeil „C" in 24c angegeben wird, zurück zur ursprünglichen Position. Die leeren Paletten werden von der Platte 219 entnommen und auf dem Rückführ-Transportband 31f plaziert, wenn der ankommende Satz neuer Paletten, welche Vorderkrümmungen enthalten, durch den Mitnehmerarm 210 auf die Platte geschoben wird. Im besonderen schiebt der Mitnehmerarm 210 einen ersten Satz neuer Paletten 12a auf die Platte 219, um zu bewirken, daß der erste Satz von zwei leeren Paletten die Platte 219 verläßt und in Eingriff mit dem Transportband 31f für die Rückführung in den Kreislauf zum Vorderkrümmungs-Aufnahmepunkt kommt. Gleichermaßen schiebt der Mitnehmerarm 210 einen zweiten Satz neuer Paletten 12a auf der Platte 219, was bewirkt, daß der erste Satz von zuvor positionierten neuen Paletten sich auf der Platte 219 vorwärts bewegt und der zweite Satz von zwei leeren Paletten die Platte 219 verlassen kann und in Eingriff mit dem Transportband 31f für die Rückführung in den Kreislauf zum Vorderkrümmungs-Zuführungs-Aufnahmepunkt kommt. Wie in 20 veranschaulicht ist, ist das Rückführungstransportband 31f mit dem Vorderkrümmungs-Zuführungstransportband 27 verbunden, um die leeren Paletten, jeweils zwei auf einmal, zum Vorderkrümmungs-Aufnahmepunkt zurückzuführen. Eine geeignete Schiebevorrichtung 222 mit einem hin und her gehenden Mitnehmerarm 224 schiebt die Paletten auf das Zuführungstransportband 27, wo sie zur Vorder krümmungs-Spritzgußanordnung 20 befördert werden, um einen neuen Satz von acht Vorderkrümmungs-Formenhälften in der oben beschriebenen Weise aufzunehmen.
Die Erfindung ist zwar im besonderen unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen derselben gezeigt und beschrieben worden, jedoch werden die Fachleute verstehen, daß die oben angegebenen Änderungen und andere Änderungen bei der Form und bei Einzelheiten bei dieser vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, der lediglich durch den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche beschränkt wird.

Claims

Produktionslinien-Palette (12a, 12b) für das Befördern von einer oder mehreren Kontaktlinsenformen durch eine Produktionslinienanlage für Kontaktlinsen für die sequentielle automatisierte Bearbeitung der Kontaktlinsenformen an einer Vielzahl von automatisierten Stationen in dieser Produktionslinie, wobei die Palette aufweist: (a) einen Palettenkörper; (b) eine Vielzahl von ersten Vertiefungen (130b), ausgebildet im Palettenkörper für die Aufnahme einer Vielzahl einzelner Kontaktlinsenformen, wobei der Palettenkörper weiterhin eine Vielzahl von ringförmigen zweiten Vertiefungen (130a) definiert, die in einer Oberfläche des Palettenkörpers ausgebildet sind, wobei jede der ringförmigen Vertiefungen (130a) eine der ersten Vertiefungen (130b) umgibt, und wobei jede der Kontaktlinsenformen einen ringförmigen Flansch (131a) definiert, der mit einer der Vielzahl von ringförmigen zweiten Vertiefungen (130a) in der Palettenoberfläche zusammenwirkt, um für eine genaue Ausrichtung der Kontaktlinsenform zu sorgen; und (c) eine Ausrichtungsvorrichtung (129a, 129b, 28a, b), ausgebildet in dieser Palette, um eine genaue Positionierung der Paletten an einer oder mehreren Verfahrenstationen in der Produktionslinienanlage zu ermöglichen; wobei eine oder mehrere ringförmige zweite Vertiefungen (130a), die in der Oberfläche ausgebildet sind, entweder eine Vielzahl von Kontaktlinsenformen mit Krümmung vorn oder eine Vielzahl von Kontaktlinsenformen mit der entsprechenden Krümmung hinten vor dem Zusammenbau dieser vorderen und hinteren Kontaktlinsenformen an einer automatisierten Montagestation in der Produktionslinienanlage aufnehmen können.
Produktionslinien-Palette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten Vertiefungen (130b) einen vertieften Laschenbereich (130c) für die Aufnahme eines Laschenabschnitts der Formen enthält, um die Formen in einer vorbestimmten Ausrichtung innerhalb einer entsprechenden ersten Vertiefung (130b) für ihren normalen Sitz aufzunehmen.
Produktionslinien-Palette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ringförmigen Vertiefungen (130a) des weiteren die Bewegung der Formen auf einen Bereich von etwa +0,1 mm und –0,1 mm ihrer normalen Sitzposition begrenzt.
Produktionslinien-Palette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder vertiefte Laschenbereich (130c) der ersten Vertiefungen (130b) für eine torische Ausrichtung dieser Vorderkrümmungsform und der entsprechenden Hinterkrümmungsform sorgt, wenn diese in einer ersten Vertiefung (130b) sitzt.
Produktionslinien-Palette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtungsvorrichtung, die in der Palette bereitgestellt wird, eine oder mehrere Plazierungsbuchsen (129a, 129b) an genauen Orten in der Palette enthält.
Produktionslinien-Palette nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die eine oder die mehreren Plazierungsbuchsen (129a, 129b) die genaue Positionierung der Palette an den verschiedenen Stationen innerhalb einer Toleranz von etwa +0,1 mm und –0,1 mm gestattet.