JP4386917B2 - 成形キャビティに重合性材料を充填する弁及び供給装置 - Google Patents
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Description
−ディストリビュータに連結された投与チャンバと、投与チャンバの容積を一定にする可動ピストンと、可動ピストンの位置を制御する手段と、ディストリビュータの位置を制御する手段とを更に有し、
−入口オリフィスと出口オリフィスは、互いに永続的に連通状態にあり、
−ディストリビュータは、材料入口オリフィス及び材料出口オリフィスが、投与チャンバと連通状態にあり、射出オリフィスが、材料入口オリフィス、材料出口オリフィス及び投与チャンバから隔離される第1の位置を有すると共に材料入口オリフィス及び材料出口オリフィスが両方共、投与チャンバ及び射出オリフィスから隔離され、投与チャンバと射出オリフィスが互いに連通状態にある第2の位置を有する弁を提案する。
投与チャンバ及び投与チャンバと射出オリフィスとの間の連結部を次に重合性材料で満たした場合、可動ピストンを投与チャンバの容積を減少させる方向に動かすと、投与チャンバの容積の変化に正確に等しい量の重合性材料の排出が射出オリフィスを介して生じる。
この切り離しにより、重合性材料を非常に正確に設定でき、この場合、可動ピストンの運動の量及び速度により設定できる流速及び流量の条件下で射出オリフィスを介して排出することが可能である。
さらに、投与チャンバの容積が増大する速度が供給回路中の材料の流れの速度よりも低いままであることを条件として、投与チャンバの充填中を含む重合性材料の連続した流れを維持することが可能であり、このことは、供給回路内での弁のガミング及びバブリングの現象を阻止するのに役立つ。
本発明の弁の好ましい特徴によれば、ディストリビュータは、材料入口オリフィス、材料出口オリフィス、投与チャンバ及び射出オリフィスが全て互いに連通状態にある第3の位置を有する。
この位置は、弁、特に第2の入口オリフィスと材料射出オリフィスとの間に位置するその部分の少なくとも部分的なパージを可能にするという利点を有する。
第3の位置は、ディストリビュータが第1の位置から第2の位置に動き、又その逆に移動するときにディストリビュータが取る中間位置である。
かくして、弁は、第1の位置から第3の位置への変化のたびに及び第3の位置から第1の位置への変化のたびに部分的にパージされる。
フィンガは、フィンガが受座に当接し、それにより第3のチャネルを受座と射出オリフィスとの間に位置した第2のチャネルの第1の部分から隔離し、フィンガが第3のチャルを第2のチャネルの第2の部分を介して第1のチャネルに連通させることができる第の位置を取ったり、フィンガが第3のチャネルを第2のチャネルの第2の部分から隔離し、第3のチャネルを第2のチャネルの第1の部分に連通させることができる第2の位置を取ったりするよう第2のチャネルの側壁と協働するようになっている。
−ディストリビュータを制御する手段は、空気圧手段であり、そして、該当する場合には、
−ディストリビュータを制御する手段は、第1の端部のところに計量小出しフィンガを有するロッド及び第2の端部のところで空気圧ピストンシリンダ装置の一部を形成するピストンを含み、そして、該当する場合には、
−弁は、ピストンのための位置調整可能な当接部材を有する。
同じ理由で好ましい別の特徴によれば、
−投与チャンバ内で動くことができるピストンの位置を制御する部材は、電気機械式ステッパシステムを含み、そして、該当する場合には、
−弁は、電気機械式ステッパシステムを通って可動ピストンが固定された第1の端部まで延びるロッドを有し、そして、該当する場合には、
−弁は、ロッドの位置を検出する少なくとも1つのセンサを有し、そして、該当する場合には、
−弁は、ロッドの位置を検出する2つのセンサと、可動ピストンが投与チャンバの最大容積を定める行程位置の端及び可動ピストンが投与チャンバの最小容積を定める行程位置の第2の端をそれぞれ検出するセンサとを有する。
本発明の第2の特徴は、光学レンズ、特にオフサルミックレンズを成形するキャビティに重合性材料を充填するのに適した供給装置であって、本発明の弁と、ディストリビュータの制御手段及び可動ピストンの制御手段を制御するユニットと、重合性材料のタンク及び連続循環ポンプを含む重合性材料の供給源とを有し、弁の材料入口オリフィスは、ポンプの吐出オリフィスに連結され、弁の材料出口オリフィスは、タンクの戻りオリフィスに連結され、タンクの出口オリフィスが、ポンプの吸込みオリフィスに連結されている供給装置である。
−ディストリビュータを制御する手段に作用してディストリビュータをその第2の位置に動かし、
−可動ピストンの位置を制御する手段に作用してピストンを投与チャンバの容積を減少させる方向に所定距離動かし、次に、
−ディストリビュータを制御する手段に作用してディストリビュータを第1の位置に動かし、そして、
−可動ピストンの位置を制御する手段に作用して可動ピストンを投与チャンバが所定容積を取るまで投与チャンバの容積を増大させる方向に動かすようになっている。
実施が簡単且つ便利なので、休止位置にある投与チャンバの所定容積は、その最大容積であることが好ましい。
図1に示す供給装置1は、弁2と、制御ユニット3と、重合性材料のタンク5及び重合性材料を連続的に循環させるポンプ6を含む重合性材料の供給源4とを有する。
弁2は、重合性材料入口オリフィス7と、重合性材料出口オリフィス8と、重合性材料を成形キャビティ10内へ射出するオリフィス9とを有する。
オリフィス7は、管によりポンプ6の吐出オリフィス11に連結され、オリフィス8は、管によりタンク5の戻りオリフィス12に連結され、タンク5の出口オリフィス13は、ポンプ6の吸込みオリフィス14に連結されている。
投与ピストンシリンダ装置15は、シリンダ17と、シリンダ17内で動くことができるピストン18と、ピストン18の位置を制御する手段19とを有する。
シリンダ17とピストン18は協働して投与チャンバ20を構成し、この投与チャンバの容積は、シリンダ17内のピストン18の位置により一定にされる。
ディストリビュータ16は、3つの位置21,22,23を取ることができるプランジャと、ディストリビュータ、より正確にいえば、ディストリビュータのプランジャの取る位置を制御する手段24とを有する。
図1では、ディストリビュータ16は、位置21にあり、この位置は、その休止位置である。この位置では、オリフィス7,8と投与チャンバ20は、互いに連通状態にあり、これに対し、オリフィス9は、オリフィス7、オリフィス8及び投与チャンバ20から隔離されている。
中間位置である位置22では、オリフィス7、オリフィス8、オリフィス9及び投与チャンバ20は全て、互いに連結されている。
ディストリビュータ16の位置21,22,23の各々において、入口オリフィス7と出口オリフィス8は、互いに連通状態にあることは注目されよう。より一般的にいえば、弁2とオリフィス7,8は、ポンプ6により連続循環される重合性液体がオリフィス7からオリフィス8に連続的に流れることができるよう互いに連続して連通状態にある。
休止状態では、ディストリビュータ16は、位置21にあり、投与チャンバ20は、その最大容積を有していて、重合性成形材料で満たされている。
所定量の重合性材料成形キャビティ10内へ放出するために、制御ユニット3は、手段24に作用してディストリビュータ16を位置23に配置し、その結果チャンバ20をオリフィス9に連通させると共にチャンバ20とオリフィス9をオリフィス7,8から隔離するようにする。
制御ユニット3は次に、制御手段19に作用してピストン18をチャンバ20の容積を減少させる方向に動かし、その結果重合性材料がオリフィス9を介して射出されてキャビティ10を満たすようにし、キャビティ10は、以下に詳細に説明するようにオリフィス9の下に位置したカップの形態を取っている。
次に、制御ユニット3は、手段19に作用して、ピストン18を、投与チャンバ20がその最大容積に達するまでチャンバ20の容積を増大させる方向に動かす。
これにより、初期休止位置が再び得られる。
ディストリビュータ16が休止位置21から作業位置23に動いたとき、これは、簡単にいえば中間位置21にある。この位置では、オリフィス9は、特にオリフィス7と連通状態にある。これは、少量の重合性材料、例えば、数滴のオーダの量をオリフィス9を介して放出する効果を有する。
中間位置22での少量の重合性材料の放出は、オリフィス7,9相互間に位置する弁2の内部の回路の部分的なパージを可能にするという利点をもたらす。
次に、図2を参照して成形キャビティ10を詳細に説明するが、図2は、このキャビティが所定量27の重合性材料で満たされている状態を示している。
キャビティ10は、特に米国特許第4,251,474号明細書と一致したフランス国特許第2,449,519号明細書に説明されているように、オフサルミックレンズ(ここでは、眼鏡レンズ)を成形するシェル28及び環状シール29によって形成されている。
キャビティ10を形成するため、シェル28は、支持体33に載っており、内径がシェル28の外径に一致したシール29は、シェル28に被せられており、リップ32は、シェル28と協働してシールを構成し、シールの凹状フェースは、上方に向いていてカップの底部を形成しており、カップの側壁は、シール29によって形成されている。
所定量27の重合性材料でキャビティ10を満たした後、第2の成形シェルをシール29内に配置してこれがリップ31とシールを構成するようにする。次に、キャビティ10内へ放出された量27の液体をシール28と他方のシェルとの間に位置させる。すると、この量27の材料の重合が始まり、その終わりに、シェル28、シール29及び他方のシェルにより形成された金型が、オフサルミックレンズを収容し、このオフサルミックレンズは、シール29を取り外し、シェルを剥がすことにより取り出さない限りそのままの状態になっている。
この実施形態では、弁2は、導管36が収納された本体35を有し、導管36の両端部はそれぞれ、入口オリフィス7及び出口オリフィス8を形成している(図3〜図7では見えず)。
自由端部が重合性材料射出オリフィス9を形成するノズル37が、本体35に固定されている。
本体35及びノズル37内に形成されたチャネル38が、一端部のところでオリフィス9を介して放出し、他端部のところでチャネル38は、この場合チャネル36の側壁に設けられた移送オリフィス36′を介してチャネル36と連通状態にある。
ピストン18を収納したシリンダ17は、本体35内に設けられたボア内に位置している。
計量小出しフィンガ40が、チャネル38内に設けられている。フィンガ40は、このチャネル38内で動くことができ、図3、図6及び図7に示す位置と、図4及び図5に示す位置との間で摺動する。
フィンガ40が図3、図6及び図7に示す位置と図4及び図5に示す位置の間の中間位置にあるとき、チャネル39は、チャネル38の全体と連通する。これは、図1に概略的に示す位置22に相当している。
チャネル39は、図4及び図5に示すように、チャネル36とチャネル39との間に位置するチャネル38の部分から、チャネル38のこの部分の側壁とフィンガ40の側壁の密封協働により隔離されている。
ボア44の底部とピストン43との間に位置する他方のチャンバは、側方オリフィス48により空気圧導管27に連結されている。ピストン43、及びかくしてフィンガ40の行程を設定するため、側壁にねじ山が設けられたロッド49が、キャップ45からボア44内へ突き出ていてその端部のところにピストン43のための停止当接部を形成している(図4及び図5参照)。
休止状態(導管26がオリフィス48に連結され、大気に通じている状態)では、ばね47は、ピストン43をフィンガ40が受座41に当接する位置に向かって押圧し、これに対し、導管26が加圧されると、ピストン43は、ロッド49に当接することが分かる。
ロッド50は、その側壁に、システム19の電気モータにより駆動されるナットと協働するねじ山を有し、したがって、システム19のモータの回転とピストン18の摺動運動との間に所定の固定比が存在するようになっている。
ロッド50の回転を阻止するため、ロッド50は、横方向ピン51を有し、この横方向ピン51は、ピストン18から見て反対側の端部のところに位置するロッド50の部分を包囲する管54に設けられた2つの反対側の細長い開口部52,53を貫通している。ピン51が存在しているかどうかを検出する位置センサ55,56が管54に取り付けられている。ピン51が図3及び図4に示すようにモータ19から最も遠くに位置するセンサであるセンサ55と対向しているとき、投与チャンバ20の容積は、その最大状態にあり、ピン51がモータ19に最も近くに位置するセンサであるセンサ56と対向しているとき、投与チャンバ2の容積は、その最小状態にある。
重合性材料を収容した種々の領域(チャンバ20及びチャネル36,38,39)の温度を調節するため、本体35は、熱液体を循環させる2つのチャネル59を有している。
温度調節は、弁のガミング効果及びシロップ効果により生じる欠点を阻止するのに役立つ。
上述したように、図3に示す形態は、弁2の休止形態である。
この位置から始まって空気圧導管26をユニット3により加圧すると、ピストン43は、図4に示すようにロッド49の端部に当接する(これは、位置23に相当している)。
フィンガ40のこの位置を保持した状態で、ユニット3は、ステッパシステム19のモータに作用してチャンバ20の容積を減少させる方向へのピストン18の変位指令を出す。すると、重合性材料が、図5に示すように射出オリフィス9から流れ出る。
ピストン18を所要量がオリフィス9を通って放出されるのに必要な量だけ変位させると、ユニット3は、導管26を大気に通じさせてばね47によりフィンガ40が受座41に当接するようにする。この場合、この位置は、図1及び図6に示す位置である。
休止位置を再び確立するため、ユニット3は、システム19のモータに作用してピン18を図7に示すようにその初期位置に戻す。
より一般的には、本発明は、上記において説明すると共に図示した実施形態には限定されないことは思い起こされるべきである。
Claims (16)
- 光学レンズを成形するキャビティ(10)に重合性材料を充填するのに適した弁(2)であって、材料入口オリフィス(7)と、材料出口オリフィス(8)と、材料を前記キャビティ(10)内に射出するオリフィス(9)と、材料入口オリフィス(7)、材料出口オリフィス(8)及び射出オリフィス(9)を互いに連通させ又は互いに隔離するディストリビュータ(16)とを有する弁において、
−前記ディストリビュータ(16)に連結された投与チャンバ(20)と、前記投与チャンバ(20)の容積を一定にする可動ピストン(18)と、前記可動ピストン(18)の位置を制御する手段(19)と、前記ディストリビュータ(16)の位置を制御する手段(24)とを更に有し、
−前記入口オリフィス(7)と前記出口オリフィス(8)は、互いに永続的に連通状態にあり、
−前記ディストリビュータ(16)は、前記材料入口オリフィス(7)及び前記材料出口オリフィス(8)が、前記投与チャンバ(20)と連通状態にあり、前記射出オリフィス(9)が、前記材料入口オリフィス(7)、前記材料出口オリフィス(8)及び前記投与チャンバ(20)から隔離される第1の位置(21)を有すると共に前記材料入口オリフィス(7)及び前記材料出口オリフィス(8)が両方共、投与チャンバ(20)及び射出オリフィス(9)から隔離され、前記投与チャンバ(20)と前記射出オリフィス(9)が互いに連通状態にある第2の位置(23)を有する、弁。 - 前記ディストリビュータ(16)は、前記材料入口オリフィス(7)、前記材料出口オリフィス(8)、前記投与チャンバ(20)及び前記射出オリフィス(9)が全て互いに連通状態にある第3の位置(22)を有する、請求項1記載の弁。
- 前記第3の位置(22)は、前記ディストリビュータ(16)が前記第1の位置(21)から前記第2の位置(23)に動き、又その逆に移動するときに前記ディストリビュータ(16)が取る中間位置である、請求項2記載の弁。
- 前記弁は、第1の端部が前記入口オリフィス(7)を形成し、第2の端部が前記出口オリフィス(8)を形成する第1のチャネル(36)と、第1の端部のところで前記射出オリフィス(9)を介して放出し、第2の端部のところで移送オリフィス(36′)を介して前記第1のチャネル(36)と連通する第2のチャネル(38)と、第1の端部が前記第2のチャネル(38)内に放出し、第2の端部が前記ピストン(18)と反対側の端部のところで前記投与チャンバ(20)内に放出する第3のチャネル(39)と、前記第2のチャネル(38)内を摺動自在に動くことができる計量小出しフィンガ(40)とを有する、請求項1〜3のうちいずれか一に記載の弁。
- 前記計量小出しフィンガ(40)は、前記フィンガが受座(41)に当接し、それにより前記第3のチャネル(39)を前記受座(41)と前記射出オリフィス(9)との間に位置した前記第2のチャネル(38)の第1の部分から隔離し、前記フィンガが前記第3のチャネル(39)を前記第2のチャネル(38)の第2の部分を介して前記第1のチャネル(36)に連通させることができる第1の位置を取ったり、前記フィンガが前記第3のチャネル(39)を前記第2のチャネル(38)の前記第2の部分から隔離し、前記第3のチャネル(39)を前記第2のチャネル(38)の前記第1の部分に連通させることができる第2の位置を取ったりするよう前記第2のチャネル(38)の側壁と協働するようになっている、請求項4記載の弁。
- 前記ディストリビュータ(16)を制御する前記手段(24)は、空気圧手段である、請求項1〜5のうちいずれか一に記載の弁。
- 前記ディストリビュータ(16)を制御する前記手段(24)は、第1の端部のところに計量小出しフィンガ(40)を有するロッド(42)及び第2の端部のところで空気圧ピストンシリンダ装置の一部を形成するピストン(43)を含む、請求項6記載の弁。
- 前記弁は、前記ピストン(43)のための位置調整可能な当接部材(49)を有する、請求項7記載の弁。
- 前記投与チャンバ(20)内で動くことができる前記ピストン(18)の位置を制御する前記部材(19)は、電気機械式ステッパシステム(19)を含む、請求項1〜8のうちいずれか一に記載の弁。
- 前記弁は、前記電気機械式ステッパシステム(19)を通って前記可動ピストン(18)が固定された第1の端部まで延びるロッド(50)を有する、請求項9記載の弁。
- 前記弁は、前記ロッド(50)の位置を検出する少なくとも1つのセンサ(55,56)を有する、請求項10記載の弁。
- 前記弁は、前記ロッド(50)の位置を検出する2つのセンサと、前記可動ピストン(18)が前記投与チャンバ(20)の最大容積を定める行程位置の端及び前記可動ピストンが前記投与チャンバ(20)の最小容積を定める行程位置の第2の端をそれぞれ検出するセンサとを有する、請求項11記載の弁。
- 前記弁は、温度調節液体を循環させるチャネル(59)を有する、請求項1〜12のうちいずれか一に記載の弁。
- 光学レンズを成形するキャビティ(10)に重合性材料を充填するのに適した供給装置であって、請求項1〜13のうちいずれか一に記載の弁(2)と、前記ディストリビュータ(16)の前記制御手段(24)及び前記可動ピストン(18)の制御手段(19)を制御するユニット(3)と、重合性材料のタンク(15)及び連続循環ポンプ(6)を含む重合性材料の供給源(5,6)とを有し、前記弁(2)の前記材料入口オリフィス(7)は、前記ポンプの吐出オリフィス(11)に連結され、前記弁(2)の前記材料出口オリフィス(8)は、前記タンク(5)の戻りオリフィス(12)に連結され、前記タンクの出口オリフィス(13)が、前記ポンプの吸込みオリフィスに連結されている、供給装置。
- 前記制御ユニット(3)は、前記ディストリビュータ(16)が前記第1の位置(21)にあり、前記投与チャンバ(20)が、所定の容積を有していて、重合性材料で満たされた前記弁(2)の休止位置から始まって、
−前記ディストリビュータ(16)を制御する前記手段(24)に作用して前記ディストリビュータ(16)をその第2の位置(23)に動かし、
−前記可動ピストン(18)の位置を制御する前記手段(19)に作用して前記ピストンを前記投与チャンバの容積を減少させる方向に所定距離動かし、次に、
−前記ディストリビュータ(16)を制御する前記手段(24)に作用して前記ディストリビュータを前記第1の位置(21)に動かし、そして、
−前記可動ピストン(18)の位置を制御する前記手段(19)に作用して前記可動ピストンを前記投与チャンバ(20)が前記所定容積を取るまで前記投与チャンバの容積を増大させる方向に動かすようになっている、請求項14記載の装置。 - 前記休止位置にある前記投与チャンバ(20)の前記所定容積は、その最大容積である、請求項15記載の装置。
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