KR102640075B1 - 렌즈 블랭크를 진공 차단하기 위한 차단 부품 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 렌즈 블랭크(30)를 진공 차단하기 위한 차단 부품(10)에 관한 것이다. 차단 부품(10)은, 렌즈 블랭크(30)와 접촉되기 위한 상부 표면(12a)을 갖는, 강성 유체 투과성 재료로 형성된 블랭크 접촉 요소(12)를 포함한다. 차단 부품(10)은, 블랭크 접촉 요소(12)의 주변 표면(12a) 상에서 블랭크 접촉 요소(12)를 밀폐되게 둘러싸는 상부 부분(14a), 및 차단 부품(10)을 체결하기 위한 체결 장치와 맞물리도록 적응된 하부 부분(14b)을 갖는 지지 요소(14)를 더 포함한다. 차단 부품(10)은, 블랭크 접촉 요소(12)의 상부 표면(12a)에 렌즈 블랭크(30)를 흡인하도록, 블랭크 접촉 요소(12)의 본질적으로 전체 상부 표면(12a)을 통하여 흡인력을 제공하기 위해 차단 부품(10) 내에 진공을 가함으로써, 렌즈 블랭크(30)를 블랭크 접촉 요소(12)의 상부 표면(12a)에 고정시키도록 적응된다. 또한, 본 발명은 렌즈 블랭크(30)를 차단하기 위한 방법, 및 차단 부품(10)의 일부로서 강성 유체 투과성 재료로 형성된 요소의 사용에 관한 것이다.
Description
본 발명의 실시형태는 렌즈 블랭크(lens blank)를 진공 차단(vacuum blocking)하기 위한 차단 부품(blocking piece), 차단 부품에 렌즈 블랭크를 차단하기 위한 방법, 및 차단 부품의 일부로서 강성 유체 투과성 재료로 형성된 요소의 사용에 관한 것이다. 따라서, 실시형태는 렌즈 블랭크를 차단하기 위한 그리고 안구 렌즈(특히, 안경 렌즈)를 제조하기 위한 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다.
플라스틱 재료 또는 미네랄 유리로 제조된 안경 렌즈의 산업용 대량 생산을 위해, 특히 자유 형태(freeform) 표면을 갖는 안경 렌즈의 경우, 렌즈 블랭크를 연삭 가공(grinding) 또는 절단하기 위한 기계 가공 장치와는 별개로, 차단 장치로 지칭될 수 있는 장치를 사용하여, 렌즈 블랭크가 차단 부품에 차단된다. 렌즈 블랭크의 굴절력을 개별화하기 위한 밀링(milling) 또는 연삭 가공 공정을 지속시키는 기계적으로 탄성 방식으로 그리고 한정된 위치에 렌즈 블랭크를 고정시키기 위해, 렌즈 블랭크를 차단하는 것이 필요하다. 렌즈 블랭크가 차단된 차단 부품은, 연삭 가공 또는 절단 기계와의 형태 끼워맞춤 및/또는 억지 끼워맞춤 방식으로 차단 부품을 통해 렌즈 블랭크를 체결할 수 있게 한다.
종래기술에 따라, 렌즈 블랭크는, 낮은 용융 온도를 갖는 금속 합금을 사용하는 차단 부품에 부착된다. 렌즈 블랭크는, 렌즈 블랭크의 완성된 전방 표면이 차단 부품에 대향하게 차단 부품에 대하여 위치됨으로써, 렌즈 블랭크의 표면 법선 및 차단 부품의 표면 법선이 서로에 대하여 미리 결정된 각도로 위치되며, 렌즈 블랭크의 전방 표면과 차단 부품 사이의 공간은 액체 금속 합금으로 충전된다. 그 후에, 차단 장치 내에 통합된 냉각 장치에 의해 차단 부품이 냉각되어 금속 합금을 경화시키고, 이에 의해 렌즈 블랭크를 차단 부품에 고정시킨다. 이러한 차단 방법은 수동으로 또는 자동화된 방식으로 수행될 수 있다. 금속 합금이 경화된 후에, 차단 부품 및 이에 부착된 렌즈 블랭크는 차단 장치로부터 제거될 수 있다.
차단 단계 후에, 전형적으로 이하의 제조 단계가 차단된 렌즈 블랭크에 대해 수행된다: 안경 렌즈의 주변 윤곽을 절단하는 단계; 의도된 굴절력을 렌즈 블랭크의 후방 표면 내로 밀링하는 단계; 차단된 렌즈 블랭크가 삽입된 연마(polishing) 장치에 의해, 밀링된 표면을 연마하는 단계; 및 광학 표면의 정확한 위치 설정을 가능하게 하는 시그니처 마크(signature mark)를 광학 표면에 도포하는 단계.
마지막으로, 완성된 안경 렌즈가 차단 부품으로부터 제거된다. 차단을 위해 사용되는 금속 합금의 경우, 금속 합금이 가열되고, 용융되어, 재활용 공정을 거친다.
렌즈 블랭크를 차단하기 위해 금속 합금을 사용하는 것은 환경적인 단점을 수반한다. 따라서, 환경적인 이유로, 렌즈 블랭크를 차단하기 위해 금속 합금을 사용하는 것을 방지하려는 시도가 있었다. 대안적인 차단 방법은, 광 조사(light irradiation)에 의해 경화될 수 있는 폴리머 접착제 또는 열가소성 재료의 사용을 제안하는 DE 102005038063 A1에 설명된다.
차단을 위해 폴리머 또는 열가소성 재료를 사용하는 경우, 차단 해제(unblocking) 후에 차단 재료를 차단 재료의 재사용을 거치게 하는 것은, 제조 공정 동안 차단 재료의 오염으로 인해, 그리고 시간이 지남에 따라 수반되는 재료 특성의 기계적 및/또는 화학적 변화로 인해, 흔히 경제적으로 타당하지 않다.
종래기술에서 제안된 렌즈 블랭크를 차단하기 위한 대안적인 접근법은 EP 2266754 B1에 설명된다. 이러한 제안된 방법은, 진공에 의해 지지 표면에 렌즈 블랭크를 고정시키기 위한 링 형상의 리세스(recess)를 포함하는 지지 표면을 갖는 차단 부품을 사용한다. 그러나, 이러한 접근법은, 흔히 리세스로 인해 렌즈 블랭크의 바람직하지 않은 변형을 유발한다.
JP3121763A는 다수의 상호 맞물린 원통형 부분을 갖는 진공 어댑터를 설명한다. DE2531134A1은 렌즈가 가요성 밀봉 링에 의해 접촉되는 진공 어댑터를 도시한다. US3134208A는 배기될 수 있는 원형 리세스를 갖는 진공 어댑터를 도시한다. 추가적인 진공 어댑터는 US4089102A 및 DE3924078A1에 설명된다.
EP0897777A2는 렌즈 블랭크를 홀딩하기 위한 중앙의 개구부를 갖는 차단 부품을 설명한다. US2002/159027A1은 홀딩 장치를 설명하며, 가공될 렌즈는, 렌즈의 에지를 가공하기 위해 2개의 자성 요소에 의해 홀딩 장치에 고정된다. US4184292A는 진공 차단을 위한 통상적인 차단 부품을 설명하며, 차단 부품은 스프링 작동식(spring-loaded) 밸브를 구비한다. US2011/097484A1은 엘라스토머 재료로 제조된 홀딩 섹션을 설명한다. US2008/051017A1은 공정 동안 렌즈를 보호하기 위해 도포된 포일(foil)을 설명한다.
따라서, 통상적인 장치 및 방법의 단점을 나타내지 않는, 렌즈 블랭크를 차단하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
이러한 문제는 본 발명의 실시형태에 의해 해결된다. 본 발명의 실시형태는 각각의 독립 청구항의 특징을 갖는, 렌즈 블랭크를 진공 차단하기 위한 차단 부품, 차단 부품에 렌즈 블랭크를 차단하기 위한 방법, 및 차단 부품의 일부로서 강성 유체 투과성 재료로 형성된 요소의 사용에 관한 것이다. 선택적인 실시형태는 종속 청구항 및 설명에 제공된다.
일 실시형태는 렌즈 블랭크를 진공 차단하기 위한 차단 부품에 관한 것이다. 차단 부품은, 렌즈 블랭크와 접촉되기 위한 상부 표면을 갖는, 강성 유체 투과성 재료로 형성된 블랭크 접촉 요소를 포함한다. 차단 부품은, 블랭크 접촉 요소의 주변 표면 상에서 블랭크 접촉 요소를 밀폐되게 둘러싸는 상부 부분, 및 차단 부품을 체결하기 위한 체결 장치(clamping device)와 맞물리도록 적응된 하부 부분을 갖는 지지 요소를 더 포함한다. 차단 부품은, 블랭크 접촉 요소의 상부 표면에 렌즈 블랭크를 흡인하도록 블랭크 접촉 요소의 본질적으로 전체 상부 표면을 통하여 흡인력을 제공하기 위해 차단 부품 내에 진공을 가함으로써, 블랭크 접촉 요소의 상부 표면에 렌즈 블랭크를 고정시키도록 적응된다.
다른 실시형태는 차단 부품에 렌즈 블랭크를 차단하기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은, 강성 유체 투과성 재료로 형성된 블랭크 접촉 요소를 갖는 차단 부품을 제공하는 단계를 포함하며, 블랭크 접촉 요소는 렌즈 블랭크와 접촉되기 위한 상부 표면을 갖고, 블랭크 접촉 요소는, 블랭크 접촉 요소의 주변 표면 상에서 지지 요소에 의해 밀폐되게 둘러싸인다. 방법은, 렌즈 블랭크가 상부 표면을 완전히 커버하도록, 블랭크 접촉 요소의 상부 표면에 렌즈 블랭크를 배치하는 단계를 더 포함한다. 또한, 방법은, 블랭크 접촉 요소의 전체 상부 표면에 렌즈 블랭크를 흡인하는 흡인력을 강성 유체 투과성 재료를 통하여 제공하기 위해, 차단 부품 내에 진공을 가하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시형태는, 강성 유체 투과성 재료로 형성된 요소에 렌즈 블랭크를 흡인하도록 차단 부품 내에 진공을 가함으로써, 차단 부품에 렌즈 블랭크를 차단하기 위한 차단 부품의 일부로서 강성 유체 투과성 재료로 형성된 요소의 사용에 관한 것이다. 또 다른 실시형태는, 강성 유체 투과성 재료로 형성된 블랭크 접촉 요소에 렌즈 블랭크를 흡인하도록 차단 부품 내에 진공을 가함으로써, 렌즈 블랭크를 차단하기 위한 본 개시물에 따른 차단 부품의 사용에 관한 것이다.
렌즈 블랭크는, 미가공 전방 표면 및 미가공 후방 표면을 갖는 렌즈 블랭크와 같은, 안경 렌즈의 미가공 전구체에 관한 것일 수 있다. 렌즈 블랭크는 성형 공정으로 제공될 수 있다. 그러나, 렌즈 블랭크는, 안경 렌즈의 부분적으로 가공된 전구체에 관한 것일 수도 있다. 예를 들어, 렌즈 블랭크는, 부분적으로 또는 완전히 가공되고 보호용 포일 또는 코팅으로 커버될 수 있는, 전방 표면을 가질 수 있다.
차단 부품은, 가공 장치, 특히 처방 데이터에 따라 렌즈 블랭크의 후방 표면을 기계 가공 및/또는 연삭 가공 및/또는 절단 및/또는 연마하기 위한 및/또는 제공된 에징(edging) 데이터에 따라 안경 렌즈를 에징하기 위한 가공 장치 내에 렌즈 블랭크를 장착하기 위한 어댑터 부품에 관한 것이다. 일측에서, 차단 부품은 렌즈 블랭크와 접촉되도록 적응되며, 타측에서, 차단 부품은 렌즈 블랭크를 가공하기 위한 가공 장치에 맞물리도록 적응된다. 차단 부품은 렌즈 블랭크의 가역적 차단을 가능하게 하도록 적응되며, 차단된 렌즈 블랭크는, 보호용 포일 또는 코팅에 의해 선택적으로 보호될 수 있는 렌즈 블랭크(특히, 렌즈 블랭크의 전방 표면)의 무결성을 유지하는 방식으로 차단 해제될 수 있다.
유체 투과성인 블랭크 접촉 요소는, 가스의 유체 흐름, 특히 공기의 흐름이 블랭크 접촉 요소를 통하여 발생될 수 있음을 의미한다. 특히, 차단 부품의 외부와 내부 간의 압력차를 적용함으로써, 블랭크 접촉 요소를 통하여 흡인력이 발생될 수 있다. 강성인 블랭크 접촉 요소는, 차단 및/또는 차단 해제 동안 예상되는 블랭크 접촉 요소에 대한 일정한 기계적 충격으로 인해 블랭크 접촉 요소의 변형이 발생하지 않음을 의미한다. 즉, 강성인 블랭크 접촉 요소는, 블랭크 접촉 요소가 차단 부품에 사용된 경우 이의 형상을 유지하기 위한 경도 및/또는 강성도를 갖는다는 것을 의미한다.
블랭크 접촉 요소의 주변 표면 상에서 블랭크 접촉 요소를 "밀폐되게 둘러싸는" 지지 요소는, 지지 요소가 블랭크 접촉 요소의 적어도 주변 표면을 밀폐되게 밀봉함을 의미한다. 즉, 지지 요소에 의해 밀폐되게 둘러싸인 경우, 가스 또는 공기 흐름이 블랭크 접촉 요소의 주변 표면에서 유입 또는 배출될 수 없다.
블랭크 접촉 요소의 "본질적으로 전체 상부 표면"을 통하는 흡인력은, 흡인력 및 흡인력으로 인해 비롯되는 가능한 공기 흐름이 블랭크 접촉 요소의 상부 표면의 특정한 작은 하위 영역(예를 들어, 블랭크 접촉 요소의 상부 표면에 제공된 한정된 리세스 또는 개구)으로 제한되지 않음을 의미한다. 대신에, "본질적으로 전체 상부 표면"은, 상부 표면의 대부분에 걸쳐서, 특히 상부 표면의 접근 가능한 부분의 90% 초과의 영역에 걸쳐서, 그리고 바람직하게는 접근 가능한 전체 상부 표면에 걸쳐서, 흡인력이 제공됨을 의미한다. 접근 가능한 상부 표면의 일부는, 상부 표면의 상기 일부가 예를 들어 지지 요소에 의해 커버되는 것이 아니라, 렌즈 블랭크에 의해 접촉되도록 접근 가능함을 의미한다.
"진공"이라는 용어는 주변 대기압보다 훨씬 더 낮은 압력과 관련된다. 그러나, 이러한 의미에서의 진공은, 엄격한 과학적 정의로부터 추정될 수 있는 바와 같이, 물질의 완전한 부재를 필요로 하지 않는다. 대신에, 대기압에 비하여, 적어도 0.3 bar, 선택적으로 적어도 0.5 bar, 선택적으로 적어도 0.7 bar, 그리고 선택적으로 적어도 0.8 bar만큼 감소된 압력(즉, 각각 0.7 bar, 0.5 bar, 0.3 bar 및 0.2 bar의 총 압력)은 설명의 의미 내에서 진공으로 간주된다.
본 발명은 진공에 의해 렌즈 블랭크를 블랭크 접촉 요소에 접촉시키기 위해 블랭크 접촉 요소의 상부 표면에 걸쳐서 균일한 압력 분포 또는 작용력 분포가 제공될 수 있는 이점을 제공한다. 이에 따라, 한정된 리세스 또는 개구와 같은 제한된 하위 영역에 진공을 제공하는 차단 부품을 사용하는 경우 이들이 자주 발생함에 따라, 압력 분포의 불균일성으로 인한 렌즈 블랭크의 변형 위험을 감소시킨다. 따라서, 본 발명은 더 높은 흡인력이 렌즈 블랭크에 가해질 수 있으므로, 렌즈 블랭크의 국부적 변형을 가하는 국부적 압력 변동의 위험 없이, 차단 동안 강한 안정화 작용력이 렌즈 블랭크에 가해질 수 있는 이점을 제공한다.
본 발명은 렌즈 블랭크를 차단 부품에 부착하기 위한 금속 합금이 필요하지 않으므로, 차단 공정의 환경적 적합성이 개선될 수 있고, 비용이 감소될 수 있는 추가적인 이점을 제공한다. 또한, 이러한 금속 합금의 재활용이 필요하지 않으므로, 차단 공정의 비용을 추가로 감소시킨다. 폴리머 및/또는 열가소성 재료를 사용하는 통상적인 차단 방법과 비교하더라도, 재활용 노력이 현저히 감소될 수 있거나 완전히 방지될 수 있다.
본 발명은 렌즈 블랭크를 차단 및 차단 해제하기 위해 금속 합금과 같은 차단 접착제의 가열 및 냉각이 필요하지 않는 또 다른 이점을 제공한다. 따라서, 차단 공정의 에너지 소비가 감소될 수 있다. 또한, 가열 및 냉각 단계가 필요하지 않기 때문에, 렌즈 블랭크 및 차단 부품이 원하는 온도에 도달할 수 있도록 하기 위해 통상적으로 필요한 각각의 대기 시간이 필요하지 않다. 결과적으로, 본 발명에 따라, 렌즈 블랭크의 차단 및/또는 차단 해제를 위해 필요한 시간 노력을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 예를 들어, 금속 합금 및/또는 플라스틱 재료를 사용하는 경우 필요한 바와 같은, 렌즈 블랭크를 차단 및/또는 차단 해제하기 위한 입열(heat input)이 필요하지 않는 추가적인 이점을 제공한다. 따라서, 흔히 의도된 형상으로부터의 렌즈 형상의 편차를 야기하는, 입열로 인한 렌즈 블랭크(특히, 플라스틱 재료로 제조된 렌즈 블랭크)의 바람직하지 않은 변형이 방지될 수 있다.
일 실시형태에 따라, 강성 유체 투과성 재료는, 개방 공극률(open porosity)을 갖는 강성 다공성 재료를 포함하거나 이로 이루어진다. 공극률은, 미소 공극률(micro-porosity), 중간 공극률(meso-porosity), 및/또는 거대 공극률(macro-porosity)을 포함할 수 있다. 블랭크 접촉 요소의 개방 공극률(유효 공극률로도 지칭됨)은, 블랭크 접촉 요소를 통하는 유체 흐름에 기여하기 위해 이용 가능한 공극률을 표시하는 것으로 간주된다. 즉, 개방 공극률은, 블랭크 접촉 요소(또는 일반적으로 소재)가 블랭크 접촉 요소를 통하여 유체 흐름을 전달할 수 있는 능력을 명시한다. 일반적으로, 완전히 폐쇄된 공극은 유체에 의해 접근될 수 없으므로, 배기되거나 통기될 수 없기 때문에, 개방된 공극 체적만이 유체 흐름에 기여하기 위해 이용 가능하다. 따라서, 전형적으로 개방 공극률()은, 총 공극 체적()에 대한 유체 흐름()에 기여하는 공극 체적의 비율로서 명시된다:
강성 유체 투과성 재료의 개방 공극률은 1% 내지 90%, 선택적으로 1.5% 내지 50%, 선택적으로 2% 내지 20%, 그리고 선택적으로 10% 내지 15%의 범위일 수 있다. 일반적으로, 낮은 개방 공극률은 높은 강성 및 기계적 안정성을 야기할 수 있으며, 높은 개방 공극률은 유체 흐름에 대한 높은 투과성을 야기할 수 있다. 따라서, 기계적 안정성과 유체 투과성 간의 트레이드-오프(trade-off)에 따라 이의 개방 공극률과 관련하여 재료가 선택될 수 있다. 2% 내지 10%의 개방 공극률은 대부분의 차단 적용예를 위한 적합한 범위일 수 있다. 개방 공극률은 다양한 기술에 의해 결정될 수 있다. 선택적으로, 미소 다공성 재료 및 중간 다공성 재료의 개방 공극률은, 질소 수착 측정치에 의해 결정될 수 있다. 거대 다공성 재료의 개방 공극률은, 아르키메데스의 원리에 따른 유체 포화 측정치에 의해 결정될 수 있으며, 특히 검사 중인 소재가 수분을 흡착할 수 있는 능력을 결정하는 수분 포화 측정치에 의해 결정될 수 있다. 재료의 공극률은, 진공 및 이에 따른 압력이 렌즈 블랭크에 가해지는 미시적으로 작은 다수의 접촉 영역을 제공하는 유익한 효과를 가지며, 상기 다수의 접촉 영역은 블랭크 접촉 요소의 전체 상부 표면에 걸쳐서 통계적으로 분포된다. 이에 따라, 종래기술에 알려진 바와 같은, 진공이 가해지는 단지 소수의 거시적 리세스로 인한 전술한 바람직하지 않은 변형을 방지한다.
일 실시형태에 따라, 강성 유체 투과성 재료는, 세라믹 재료, 탄화물 재료, 특히 탄화규소, 산화물 재료, 특히 산화알루미늄, 및 알루미늄 폼(foam) 중 하나 이상의 재료를 포함하거나 이로 이루어진다. 이러한 재료는, 이들이 본질적으로 개방 공극률을 나타내거나 개방 공극률을 나타내도록 제조될 수 있는 이점을 제공한다. 또한, 이러한 재료는, 이들이 높은 강성을 나타내므로, 압력 하에서 높은 안정성을 갖는 이점을 제공한다. 따라서, 이러한 재료는 유체 투과성 및 기계적 안정성의 적합한 조합을 제공하여, 이들이 블랭크 접촉 요소에 사용하기 위한 적합한 재료가 되도록 한다. 예를 들어, 통상적으로 연삭 가공 또는 절단 공정을 위해 사용되는, 어느 정도의 (개방) 공극률을 갖는 다공성 재료가 사용될 수 있다. 단지 일 실시예를 제공하기 위해, 이러한 재료는, DIN 69100 규격에 따라, "M" 값의 중간 경도 및 60 값의 중간 입경을 갖는 탄화규소(10C로 지칭됨)일 수 있다.
일 실시형태에 따라, 블랭크 접촉 요소의 상부 표면은, 블랭크 접촉 요소의 상부 표면과 접촉될 렌즈 블랭크의 전방 표면의 타겟 형상에 따라 구면으로 성형된다. 즉, 블랭크 접촉 요소의 상부 표면의 형상은, 상부 표면 상에 흡인된 렌즈 블랭크가 반드시 원하는 형상이 되도록 선택된다. 따라서, 블랭크 접촉 요소의 상부 표면의 곡률 반경은, 차단될 렌즈 블랭크의 전방 표면의 곡률 반경에 적응될 수 있다. 차단되어 블랭크 접촉 요소에 접촉될 렌즈 블랭크가 보호용 포일 또는 코팅을 구비하는 경우, 구면 형상의 상부 표면의 곡률 반경을 선택할 때, 코팅의 두께가 선택적으로 고려된다. 이에 따라, 전형적으로 어느 정도의 기계적 탄성을 나타내는 차단된 렌즈 블랭크가 차단 부품에 차단된 경우 정확한 형상을 갖고 유지하도록 보장한다. 이렇게 함으로써, 예를 들어, 렌즈 블랭크의 중합 공정 동안 및/또는 렌즈 블랭크의 템퍼링(tempering) 공정 동안, 주형의 제조 공정의 변동으로 인해 발생할 수 있는, 원하는 형상으로부터의 렌즈 블랭크의 가능한 구면 및/또는 원기둥 편차가 방지될 수 있다. 렌즈 블랭크의 폴리머 재료 중의 잔여 장력으로 비롯될 수 있는, 차단 해제 후의 렌즈 블랭크의 전방 표면 및 후방 표면의 형상의 가능한 유사한 변경은, 전형적으로 결과적인 안경 렌즈의 광학 특성에 대해 무시 가능하다. 차단 공정으로 인한 구면 및/또는 원기둥 편차의 보정 가능한 양은, 렌즈 블랭크의 기계적 안정성에 따라 좌우된다. 폴리머 렌즈 블랭크는 전형적으로 볼록한 전방 표면 및 오목한 후방 표면을 가지며, 전체 렌즈 블랭크에 걸쳐서 거의 일정한 재료 두께를 보장하도록 곡률이 선택된다. CR39 재료 또는 폴리우레탄계 높은 지수(high-index) 재료로 제조된 전형적으로 사용되는 렌즈 블랭크는, 5 mm 내지 9 mm의 중앙 영역의 두께, 및 80 mm 내지 300 mm의 곡률 반경을 갖는다. 이러한 기하학적 구조를 갖는 폴리머 렌즈 블랭크는, 65 mm의 직경을 갖는 이들의 시상 높이로 최대 70 ㎛까지 최대 200 N의 흡인력으로 인한 본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 차단에 의해, 이들의 형상이 전체적으로 변경될 수 있다. 더 두꺼운 렌즈 블랭크의 경우, 증가된 안정성으로 인해 이러한 값이 감소된다. 중간 곡률 반경을 갖는 약 11 mm의 두께를 갖는 렌즈 블랭크는, 65 mm의 직경을 갖는 이들의 시상 높이로 약 50 ㎛의 전체적인 형상 변화를 받을 수 있다. 따라서, 선택적인 실시형태에 따른 렌즈 블랭크를 차단하기 위한 방법은, 블랭크 접촉 표면에 렌즈 블랭크를 흡인함으로써, 렌즈 블랭크의 전방 표면의 형상을 블랭크 접촉 요소의 상부 표면의 형상에 맞추는 단계를 포함한다.
이들의 두께와 관련하여 최적화되고, 이에 따라 이들의 제조 비용과 관련하여 최적화되는 렌즈 블랭크는, 흔히 바람직하지 않은 방식으로 렌즈 블랭크의 형상을 변화시키는 가열 및 냉각 공정을 방지하기 때문에, 본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 차단 공정으로부터 이익을 얻는다. 30분의 시간 기간 동안 제어된 냉각 기간을 적용하더라도, 이러한 바람직하지 않은 변형이 완전히 방지될 수는 없다. 따라서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 진공 차단 공정은, 이들의 두께와 관련하여 최적화되는 이러한 렌즈 블랭크를 위해 특히 적합하다. 이의 두께와 관련하여 최적화되는 렌즈 블랭크는, 예를 들어 렌즈 블랭크의 큰 두께를 방지하도록 최적화된다. 특히, 최적화는, 렌즈 블랭크의 두께를 최소로 유지하면서 원하는 광 굴절력을 야기하는, 개별적으로 적응된 후방 표면의 곡률 반경 및 렌즈 블랭크의 전방 표면의 곡률 반경의 적합한 조합을 포함할 수 있다. 따라서, 렌즈 블랭크의 후방 표면에 구현될 상이한 광 굴절력을 위해, 렌즈 블랭크의 총 두께가 가능한 한 작게 유지될 수 있도록, 이의 전방 표면에 적합한 곡률 반경을 갖는 렌즈 블랭크가 선택될 수 있다.
일 실시형태에 따라, 블랭크 접촉 요소의 주변 표면 및 선택적으로 하부 표면의 외측 치수는, 블랭크 접촉 요소를 밀폐되게 둘러싸는 지지 요소의 상부 부분의 내측 치수와 본질적으로 일치한다. 즉, 블랭크 접촉 요소의 형상 및 크기는, 블랭크 접촉 요소를 수용하는 지지 요소의 상부 부분의 내측 치수에 선택적으로 맞춰진다. 이에 따라, 블랭크 접촉 요소의 주변 표면을 효과적으로 밀봉할 수 있다. 일 실시형태에 따라, 블랭크 접촉 요소는 지지 요소의 상부 부분의 내측 표면에 접착제로 부착된다. 이에 따라, 블랭크 접촉 요소의 주변 표면 및 선택적으로 하부 표면의 일부의 밀봉을 추가로 강화함으로써, 블랭크 접촉 요소의 상부 표면 및 하부 표면 또는 하부 표면의 일부를 통해 흡인력이 발생하도록 보장한다.
일 실시형태에 따라, 지지 요소는, 블랭크 접촉 요소의 하부 표면 및 선택적으로 주변 표면과 유체 연통하는 진공 저장소를 포함한다. 블랭크 접촉 요소의 하부 표면에 대향하는 지지 요소의 일부에 관통 개구를 제공함으로써 유체 연통이 설정될 수 있으므로, 관통 개구는, 블랭크 접촉 요소의 하부 표면과 접촉되는 지지 표면 아래의 지지 요소의 내부에 배치되는 진공 저장소와 블랭크 접촉 요소의 하부 표면을 연결한다. 따라서, 관통 개구는 상기 지지 표면을 관통할 수 있다. 진공 저장소를 제공함으로써, 이에 차단된 렌즈 블랭크를 갖는 차단 부품의 내부의 진공이 진공 저장소, 지지 요소의 내벽, 및/또는 차단된 렌즈 블랭크의 전방 표면 및 블랭크 접촉 요소의 밀봉된 주변 벽에 의해 한정된 체적으로 유지될 수 있는 이점을 제공할 수 있다. 특히, 진공 저장소에 따라, 외부 진공 소스를 연결 해제한 후에도 진공에 의한 렌즈 블랭크의 차단 및 진공을 유지할 수 있다.
일 실시형태에 따라, 차단 부품, 및 특히 차단 부품의 지지 요소는, 진공 저장소를 배기하는 단계, 진공 저장소 내에 진공을 유지하는 단계, 및 진공 저장소를 통기하는 단계 중 하나 이상의 작업을 수행하기 위한 밸브를 포함한다. 밸브는, 블랭크 접촉 표면의 상부 표면에 대하여 렌즈 블랭크를 흡인하는 흡인력을 발생시킴으로써 렌즈 블랭크를 차단하도록 진공 저장소를 배기하기 위해, 진공 저장소를 진공 소스와 연결할 수 있게 한다. 진공 소스는, 통상적인 압축 공기 시스템으로 작동되는 벤투리 노즐(Venturi nozzle)을 포함할 수 있다. 대기압보다 6 bar 높은 압력을 제공하는 통상적인 압축 공기 시스템을 적용함으로써, 연결된 벤투리 노즐은, 대기압보다 0.75 내지 0.9 bar 낮은 진공(즉, 약 0.1 내지 0.25 bar의 절대 압력)을 용이하게 제공할 수 있다. 또한, 밸브는, 진공을 중단시키기 위해 저장소를 통기함으로써, 차단된 렌즈 블랭크를 해제시킬 수 있게 한다. 따라서, 밸브에 따라, 진공 저장소를 진공 소스에 연결함으로써 진공을 제공하여 렌즈 블랭크를 차단할 수 있고, 폐쇄된 밸브를 유지함으로써 진공 소스로부터 연결 해제된 경우 진공 저장소 내에 진공을 유지할 수 있으며, 진공 소스로부터 연결 해제된 경우 밸브를 개방함으로써 진공 저장소를 통기할 수 있다.
일 실시형태에 따라, 밸브는, 스프링 작용력에 반작용함으로써 작동되지 않는 한, 폐쇄 상태로 유지되는 스프링 작동식 밸브로서 적응된다. 이에 따라, 차단 부품을 진공 소스로부터 연결 해제한 후에 진공을 유지할 수 있으며, 스프링이 밸브를 자동으로 폐쇄하기 때문에, 진공 소스와의 연결 해제 공정을 용이하게 한다. 차단 부품은, 차단 부품이 진공 소스에 연결된 경우, 밸브가 자동으로 개방되도록 적응될 수 있다. 밸브를 개방하여 진공을 의도적으로 중단시키고 진공 저장소를 통기하기 위해, 수동 또는 자동 작업이 필요할 수 있다.
일 실시형태에 따라, 지지 요소의 하부 부분은, 지지 요소를 체결 장치와 맞물리기 위한 맞물림 요소를 포함하며, 맞물림 요소는, 체결 장치와 맞물림 요소의 억지 끼워맞춤 및 형태 끼워맞춤 맞물림을 제공하기 위한 주변 리세스를 갖는 원뿔형 돌출부를 선택적으로 포함한다. 차단 요소, 및 특히 지지 요소의 하부 부분은, 통상적인 차단 부품의 구조적 특성에 적응될 수 있다. 이에 따라, 통상적인 체결 장치와 함께 일 실시형태에 따른 차단 부품을 사용할 수 있다. 차단 부품은 DIN 58766 표준에 따라 적응될 수 있다. 주변 리세스는, 억지 끼워맞춤 고정과 더불어, 체결 장치와 차단 부품의 형태 끼워맞춤 고정을 제공할 수 있다.
일 실시형태에 따라, 지지 요소의 상부 부분 및 하부 부분은, 단일 부품으로서 또는 서로 부착된 별개의 부분으로서 제공된다. 선택적으로, 지지 요소는, 알루미늄, 알루미늄 합금, 스테인리스강 중 하나 이상의 금속 재료로 적어도 부분적으로 제조된다. 특히, 지지 요소는, 유체 흐름에 대하여 블랭크 접촉 요소를 밀폐되게 둘러싸서 밀봉하는 유체-밀폐(fluid-tight) 재료로 이러한 부분에서 제조된다. 지지 요소가 하나 초과의 부품을 포함하는 경우, 부품은 나사 또는 임의의 다른 고정 수단에 의해 서로 부착될 수 있다.
일 실시형태에 따라, 지지 요소는, 차단 부품을 식별하기 위한 정보를 제공하는 식별 요소를 더 포함하며, 식별 요소에 의해 제공된 정보는 차단 부품의 외부로부터 접근 가능하고, 선택적으로 식별 요소는, 바코드, QR 코드, 인간이 판독 가능 비문(inscription), 및 RFID 칩 중 하나 이상의 아이템을 포함하거나 이로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 차단 부품 및/또는 차단 부품에 차단된 렌즈 블랭크를 식별할 수 있으므로, 렌즈 블랭크를 제조 단계에 정확하게 할당할 수 있다. 식별 요소는, 예를 들어 비문에 의해, 임의의 기술적 장비 없이 사용자에 의한 수동 식별을 가능하게 할 수 있거나/할 수 있으며, 바코드 판독기 및/또는 RFID 판독 장치와 같은 판독 장치에 의한 식별 및/또는 자동 식별을 가능하게 할 수 있다. 또한, 차단 부품은, 차단된 렌즈 블랭크에 관한 정보와 같은 정보를 저장하기 위해, 식별 요소와 분리되거나 조합될 수 있는 메모리 소자를 포함할 수 있다. 저장된 정보는, 처방 데이터, 일련 번호 또는 제조 번호, 및/또는 렌즈 블랭크 및 최종 안경 렌즈의 제조 공정과 관련된 다른 정보일 수 있다.
일 실시형태에 따라, 차단 부품은, 차단 부품 내에 그리고 블랭크 접촉 요소의 상부 표면과 렌즈 블랭크 사이에 진공을 제공하는 것을 보조하기 위해, 차단 부품의 주변부에 하나 이상의 밀봉 립(sealing lip)을 포함한다. 밀봉 립은, 진공 저장소, 지지 요소, 및 차단된 렌즈 블랭크의 전방 표면에 의해 형성된 보이드(void)를 밀봉하는데 기여할 수 있다. 밀봉 립은, 렌즈 블랭크와 블랭크 접촉 요소 사이의 계면의 에지를 추가적으로 밀봉할 수 있다. 그러나, 이는 렌즈 블랭크가 블랭크 접촉 요소의 본질적으로 전체 상부 표면에 접촉되는 요건을 배제하지 않는다.
일 실시형태에 따라, 블랭크 접촉 요소의 상부 표면에 렌즈 블랭크를 흡인하는 가해진 진공의 흡인력은, 적어도 80 N의 강도를 갖는다. 선택적으로, 흡인력은 150 N 내지 250 N의 값을 갖는다. 이로 인해, 렌즈 블랭크의 후방 표면에 처방된 광 굴절력을 제공하기 위한 의도된 제조 공정을 수행하기에 충분한 강도 및 안정성을 갖는 차단 부품에 렌즈 블랭크를 차단시킨다. 또한, 강도는 블랭크 접촉 요소의 상부 표면의 형상에 맞도록 렌즈 블랭크를 변형시키기 위해 적합하다. 그러나, 강도는, 전방 표면에 대한 비가역적 변형 및/또는 스크래치와 같은, 렌즈 블랭크의 손상을 방지하기 위한 범위에 있다.
일 실시형태에 따라, 렌즈 블랭크는 블랭크 접촉 요소에 대향하는 표면에 보호용 포일을 구비하며, 보호용 포일은, 보호용 포일을 갖지 않는 렌즈 블랭크의 표면의 마찰 계수에 비하여, 마찰 계수를 증가시킨다. 따라서, 손상 및 오염으로부터 포일을 보호하는 효과와 더불어, 포일이 마찰 계수를 증가시킬 수 있으므로, 차단 부품에 대한 차단된 렌즈 블랭크의 바람직하지 않은 상대적 슬라이딩 이동의 위험을 감소시킬 수 있다. 또한, 보호용 포일은, 포일의 국부적 변형으로 인해 압력이 보다 균일하게 분포될 수 있기 때문에, 블랭크 접촉 요소의 상부 표면에 렌즈 블랭크를 압착하는 압력의 국부적 압력 최대치가 감소될 수 있는 이점을 제공할 수 있다. 따라서, 적합한 경도, 두께, 및 표면 거칠기를 갖도록 보호용 포일이 선택될 수 있다. 예를 들어, 0.1 mm의 두께를 갖는 독일의 LOHMANN사에 의해 제공되는 유리 보호 포일은 다수의 차단 적용예를 위한 적합한 선택일 수 있다.
일 실시형태에 따라, 보호용 포일 또는 렌즈 블랭크의 전방 표면의 마찰 계수는, 보호용 포일 또는 렌즈 블랭크의 전방 표면에 접착제 스프레이를 도포함으로써, 각각 추가로 증가될 수 있다. 이러한 접착제 스프레이는, 전방 표면에 부착되어 전형적으로 몇 초 이내에 건조되는 미시적으로 작은 액적으로 이루어진다. 이러한 조치에 의해, 마찰 계수가 현저하게 증가될 수 있다. 일 실시예로서, 이러한 접착제 스프레이에 의해, 마찰 계수는, 산화알루미늄의 미처리 상부 표면 또는 미처리 보호용 포일의 경우의 약 0.35 내지 0.4에 비하여, 약 2.8의 값으로 증가될 수 있다. 접착제 스프레이는, 보호용 포일과 함께 차단 해제 후에 제거될 수 있거나, 포일이 없는 경우, 잔류물 없이 제거될 수 있다. 예를 들어, E-COLL사에 의해 제공되는 단일 성분 접착제 스프레이가 적합한 결과를 제공할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 높은 표면 거칠기를 갖는 재료가 블랭크 접촉 요소로서 선택될 수 있으며, 예를 들어, (미처리) 보호용 포일과 조합될 수 있는, 연삭 가공 공정에 의해 처리된 상부 표면을 갖는 탄화규소는, 렌즈 블랭크와 상부 표면 사이의 맞물림 효과를 제공하여, 차단 부품에 대한 렌즈 블랭크의 바람직하지 않은 상대적 이동의 위험을 감소시킨다.
일 실시형태에 따라, 방법은, 진공 저장소 내의 진공을 리프레시(refreshing)하는 단계를 더 포함한다. 이러한 리프레시는, 렌즈 블랭크가 차단 부품에 차단되어 있는 한, 자주 수행될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 리프레시는, 기계 가공 단계와 같은 제조 단계를 수행하기 직전에 수행될 수 있다. 이에 따라, 렌즈 블랭크에 대한 높은 기계적 충격을 수반하는 제조 단계를 개시할 때, 흡인력이 완전히 복원되도록 보장할 수 있다.
이들의 상부 표면의 상이한 곡률 반경을 갖는 다양한 차단 부품이 제공될 수 있다. 이에 따라, 이들의 전방 표면에 대한 상이한 곡률 반경을 갖는 렌즈 블랭크에 기초하는 상이한 안경 렌즈를 제조할 수 있다. 즉, 상이한 곡률 반경을 갖는 렌즈 블랭크를 위해, 이들의 블랭크 접촉 요소의 상부 표면에 해당 곡률 반경을 갖는 별개의 차단 부품이 제공될 수 있다.
각기둥 차단(prismatic blocking)을 가능하게 하기 위해, 진공 어댑터의 구면 표면은, 블랭크 접촉 요소의 한정된 사전 경사진(pre-sloped) 상부 표면으로 제조될 수 있다. 경사는 한정된 사전 경사를 가질 수 있다(즉, 블랭크 접촉 요소의 상부 표면의 중심에서의 법선은, 하부 부분(즉, 차단 부품의 지지 요소)의 중심축에 대하여 한정된 경사를 갖는다). 안구 광학계 분야에서 통상적으로 사용되는 각기둥 효과는 0° 내지 10° 범위이며, 이에 따라, 제조되는 모든 렌즈의 80% 초과는 2° 미만의 범위의 각기둥 효과를 갖는다. 더 큰 각기둥 효과를 갖는 렌즈의 경우, 수요가 급격히 감소한다. 최신 기술에 따라, 비구면 및/또는 프로그레시브 렌즈 뿐만 아니라 플라스틱 재료의 구면 및 원기둥 광학 렌즈의 성형을 위해, 다이아몬드 도구를 통한 고정밀 연삭 가공 공정(고속 절단)이 사용된다. 이러한 공정은, 완성된 안경 렌즈의 중심의 표면이 수평 접선(즉, 회전축에 수직인 표면)을 갖는 것을 필요로 할 수 있다. 이러한 조건을 충족시키지 못하면, 안경 렌즈 내로의 에지를 절단하는 도구의 원치 않는 관통을 야기하여, 기하학적 중심 결함을 초래할 수 있다. 전형적으로 절단 또는 연삭 가공 작업에 후속되는 연마 공정으로 인해, 형태 오차가 없는 회전 공정으로 중심의 수평선으로부터 최대 약 1.5°만큼 벗어나는 표면을 갖는 광학 렌즈를 제조하기 위해, 통상적인 다이아몬드 도구 반경을 사용하는 것이 원칙적으로 가능하다. 이러한 조건에 기초하여, 전형적으로, 2개의 상이한 진공 차단 부품으로 0° 내지 6°의 관련 각기둥 효과 범위를 커버하는 것이 가능하다. 여기서, 예를 들어, 1.5°의 경사진 표면 법선을 갖는 차단 부품을 통해, 0° 내지 3°의 각기둥 효과를 갖는 렌즈의 범위가 생성될 수 있다. 4.5°의 경사진 표면 법선을 갖는 차단 부품을 사용하여, 3° 내지 6°의 범위가 생성될 수 있다.
전술한 특징 그리고 이하의 설명 및 도면의 특징은 명시적으로 개시된 실시형태 및 조합에 개시될 뿐만 아니라, 다른 기술적으로 실현 가능한 조합 및 분리된 특징도 본 발명의 개시물에 의해 포함된다는 점을 당업자라면 이해한다. 이하에서는, 본 발명을 전술한 실시형태로 제한하지 않으면서 본 발명을 예시하기 위해, 본 발명의 다수의 실시형태 및 본 발명의 구체적인 실시예가 도면을 참조하여 설명된다.
추가적인 선택적인 실시형태는 도면을 참조하여 이하에서 예시될 것이다.
도 1a 및 도 1b는 선택적인 실시형태에 따른 차단 부품을 사시도 및 단면도로 도시한다.
도 2는 선택적인 실시형태에 따른 차단 부품을 저면도로 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 이에 차단된 렌즈 블랭크가 있는 그리고 이에 차단된 렌즈 블랭크가 없는 선택적인 실시형태에 따른 차단 부품을 도시한다.
도면에서, 상이한 도면의 해당 특징부 또는 유사한 특징부에 대해 동일한 참조 부호가 사용된다.
도 1a 및 도 1b는 선택적인 실시형태에 따른 차단 부품을 사시도 및 단면도로 도시한다.
도 2는 선택적인 실시형태에 따른 차단 부품을 저면도로 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 이에 차단된 렌즈 블랭크가 있는 그리고 이에 차단된 렌즈 블랭크가 없는 선택적인 실시형태에 따른 차단 부품을 도시한다.
도면에서, 상이한 도면의 해당 특징부 또는 유사한 특징부에 대해 동일한 참조 부호가 사용된다.
도 1a 및 도 1b는 렌즈 블랭크를 진공 차단하기 위한 선택적인 실시형태에 따른 차단 부품(10)의 사시도(도 1a) 및 단면도(도 1b)를 도시한다. 차단 부품(10)은, 렌즈 블랭크의 전방 표면과 접촉되기 위한 상부 표면(12a)을 갖고 강성 유체 투과성 재료로 형성된 블랭크 접촉 요소(12)를 포함한다. 차단 부품(10)은, 상부 부분(14a) 및 하부 부분(14b)을 갖는 지지 요소(14)를 더 포함한다. 지지 요소(14)의 상부 부분(14a)은 주변 블랭크 접촉 요소(12)를 밀폐되게 둘러싸며, 상부 부분(14a)은 차단 부품(10)의 밀봉 립(16)에 의해 부분적으로 커버된다. 지지 요소(14)의 하부 부분(14b)은 체결 장치와 맞물리도록 적응되며, 이러한 목적을 위해 맞물림 요소(18)를 포함한다. 맞물림 요소(18)는, 렌즈 블랭크의 후면을 기계 가공하기 위한 기계의 체결 장치의 각각의 대응부와 맞물리도록 적응된다. 맞물림 요소의 주변 리세스(20)는, 체결 장치(도시되지 않음)와의 형태 끼워맞춤 및 억지 끼워맞춤 맞물림을 제공한다. 이러한 실시형태에 따라, 맞물림 요소(18)는 통상적인 차단 부품의 맞물림 요소와 동일하여, 통상적인 체결 장치 및/또는 차단 장치와의 완전한 호환성을 보장한다. 이에 따라, 제시된 실시형태에 따른 차단 부품(10)으로 통상적인 차단 부품을 대체할 수 있다.
제시된 실시형태에 따라, 상부 표면(12a)은, 차단될 렌즈 블랭크의 곡률 반경에 적응된 곡률 반경을 갖는다. 차단될 렌즈 블랭크가 전형적으로 이들의 전방 표면 상에 보호용 포일 또는 코팅을 구비하는 경우, 보호용 포일 또는 코팅의 두께가 상부 표면(12a)의 곡률 반경에 고려될 수 있다.
블랭크 접촉 요소(12)는 강성 및 유체 투과성 재료로 제조된다. 제시된 실시형태에 따라, 블랭크 접촉 요소(12)는, 10% 내지 15%의 개방 공극률을 갖는 산화알루미늄과 같은 다공성 재료로 형성된다. 이러한 재료의 선택에 따라, 진공을 가하여 상부 표면(12a)에 렌즈 블랭크를 흡인하는 경우, 블랭크 접촉 요소(12)의 변형을 방지하기 위한 충분한 강성을 보장한다. 반면에, 개방 공극률에 따라, 블랭크 접촉 요소(12)가 상부 표면에 렌즈 블랭크를 흡인하기 위한 흡인력을 발생시키기 위해 필요한 유체 흐름(즉, 유체 투과성)을 가능하게 할 수 있는 능력을 보장한다.
도 1b는 특히, 블랭크 접촉 요소(12)의 하부 표면 및 주변 벽(12b)을 나타내는 차단 부품(10)의 단면도를 도시한다. 주변 벽(12b)은 지지 요소(14)의 상부 부분(14a)에 의해 밀폐되게 둘러싸여서, 유체 흐름이 주변 벽(12b)에서 유입되거나 배출되는 것을 방지한다. 또한, 블랭크 접촉 요소(12)의 하부 표면(12c)은 지지 요소(14)의 상부 부분(14a)에 의해 둘러싸이며, 상부 부분(14a)은, 지지 요소(14)의 상부 부분(14a)의 아래에 배치된 진공 저장소(22)와 블랭크 접촉 요소(12)의 하부 표면(12c) 사이의 유체 연결을 가능하게 하기 위한 하나 이상의 관통 개구를 포함한다. 블랭크 접촉 요소(12)의 개방 공극률 및 상기 하나 이상의 관통 개구를 통해, 블랭크 접촉 요소(12)의 상부 표면(12a)으로부터 블랭크 접촉 요소(12)의 몸체(bulk) 본체를 통하여 진공 저장소(22) 및 진공 저장소(22)에 연결될 수 있는 진공 소스(도시되지 않음)로 흡인력이 발생될 수 있다. 예시를 위해, 블랭크 접촉 요소(12)는, 지지 요소의 상부 부분(14a)의 아래의 진공 소스에 의해 발생된 흡인력을 위한 확산기로서 간주될 수 있다.
또한, 차단 부품은 진공 저장소(22)에 부착된 밸브(24)를 포함하므로, 밸브(24)를 개방하여 이를 진공 소스(도시되지 않음)에 연결함으로써, 진공 저장소(22)를 배기할 수 있다. 밸브(24)는, 밸브(24)를 개방하기 위한 작용력 충격에 의해 스프링 작용력이 극복되지 않는 한, 폐쇄 상태로 지배되는 스프링 작동식 밸브이다. 스프링 작동식 밸브(24)의 스프링(24a)이 예시적으로 표시된다. 유사하게, 밸브(24)는, 진공 저장소(22)를 통기하여 진공을 중단시키고, 차단된 렌즈 블랭크를 차단 해제하기 위해 사용될 수 있다. 이는 차단 부품(10) 및 특히 밸브(24)가 진공 소스로부터 연결 해제되는 동안 밸브를 개방함으로써 달성될 수 있다.
밀봉 립(16)은, 블랭크 접촉 요소(12)를 둘러싸는 지지 요소(14)의 상부 부분(14a)의 주변부에 부착된다. 밀봉 립(16)은, 진공 저장소(22)에 의해 형성된 보이드, 지지 요소(14)의 관통 개구(들), 블랭크 접촉 요소(12)의 개방 공극, 및 렌즈 블랭크의 전방 표면과 블랭크 접촉 요소(12)의 주변부 사이의 가능한 잔여 국부적 갭에서, 진공의 설정을 가능하게 하기 위한 기밀 방식으로 렌즈 블랭크와 접촉되도록 보조한다. 그러나, 밀봉 립(16)은 단지 기밀 밀봉을 보조하는 목적을 충족시킬 뿐이며, 렌즈 블랭크가 블랭크 접촉 요소(12)의 전체 상부 표면(12a)과 접촉되는 것을 방지하지 않는다.
또한, 도 1b는 제시된 실시형태에 따른 지지 요소(14)가 다수의 별개의 부분으로 제조됨을 도시한다. 이러한 부분은, 상부 부분(14a), 하부 부분(14b), 및 밸브(24)를 포함한다. 다수의 요소의 이러한 구성은, 상이한 블랭크 접촉 요소(12)를 갖는 차단 부품과 같은, 다양한 상이한 차단 부품의 제조를 가능하게 한다. 이러한 목적을 위해, 다양한 상이한 블랭크 접촉 요소(12) 중 하나 이상에 각각 적응된, 상이한 상부 부분(14a)이 제공될 수 있다.
도 2는 도 1a 및 도 1b에 제시된 차단 부품(10)에 따른 차단 부품(10)의 저면 사시도를 도시한다. 저면도는 맞물림 요소(18)와 동심으로 그리고 지지 요소(14)의 중심에 배치된 밸브(24)를 나타낸다. 또한, 도 2는 지지 요소(14)의 하부 표면(14c)에 부착된 식별 요소(26)를 나타낸다. 식별 요소는, 통상적인 RFID 송신기 및 수신기를 통해 판독되거나 기록될 수 있는, RFID 트랜스폰더와 같은 트랜스폰더를 포함할 수 있다. 식별 요소(26)는, 차단 부품(10)에 관한 정보 및/또는 차단 부품(10)에 차단된 렌즈 블랭크에 관한 정보(예를 들어, 렌즈 블랭크에 적용될 처방 데이터, 및/또는 제조될 안경 렌즈의 주문 또는 일련 번호를 식별하기 위한 정보)를 저장하기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 식별 요소는, 바코드 및/또는 QR 코드 및/또는 인간이 판독 가능한 비문과 같은, 다른 종류의 식별 수단을 포함할 수 있다. 또한, 저면도는 지지 요소의 상부 및 하부 부분(14a, 14b)을 서로 고정시키는 다수의 나사(28)를 도시한다.
도 3a 및 도 3b는, 차단 부품(10)에 차단된 렌즈 블랭크가 없는(도 3a) 그리고 차단 부품(10)에 차단된 렌즈 블랭크(30)가 있는, 도 1a 및 도 1b에 도시된 선택적인 실시형태에 따른 차단 부품을 도시한다. 도 3b에서 알 수 있는 바와 같이, 렌즈 블랭크의 전방 표면(100)이 블랭크 접촉 요소(12)의 전체 상부 표면(12a)과 접촉되도록, 차단된 렌즈 블랭크(30)가 차단 부품에 차단된다. 블랭크 접촉 요소(12)의 상부 표면(12a)에 대하여 다공성 블랭크 접촉 요소를 통해 렌즈 블랭크(30)에 흡인력을 발생시키는, 진공 저장소(22)에 제공된 진공에 의해, 렌즈 블랭크(30)가 차단 부품(10)에 차단된다.
도 3a는 차단 부품(10) 및 렌즈 블랭크(30)와 관련하여 본 문서 전반에 걸쳐서 사용된 참조 방향을 추가로 도시한다. 이들은 렌즈 블랭크(30)의 전방 표면(100) 및 후방 표면(102), 차단 부품(10)의 상부측(104) 및 하부측(106), 지지 요소(14)의 상부 부분(14a) 및 하부 부분(14b) 뿐만 아니라, 블랭크 접촉 요소(12)의 상부 표면(12a), 주변 표면(12b) 및 하부 표면(12c)이다. 이러한 방향 및 부분은 각각의 명칭으로 나타내지만, 3차원 공간에서의 차단 부품(10)의 방향에 따라, 상부측이 통상적인 해석에 따른 상향 방향으로 항상 지향되는 것은 아닐 수 있다. 본 설명에서의 방향은 단지 예시적인 목적을 위해 제공되는 것일 뿐이다.
이하에서는, 바람직한 실시형태에 따른 차단 부품에 렌즈 블랭크를 차단하기 위한 본 발명의 선택적인 실시형태에 따른 방법이 예시적으로 설명된다.
렌즈 블랭크를 차단하기 위해, 진공 차단 부품이 기계적으로 체결되는 체결 장치가 사용된다. 체결 공정 동안, 밸브는 자동으로 개방된다. 차단 장치는, 각각의 블랭크 직경을 위해 적합한 센터링 스톱(centering stop)을 갖는다. 약 6 bar의 압력으로 공기를 전달하는, 업계에서 통상적으로 사용되는 압축 공기 시스템과 같은 압축 공기 시스템에 연결된 벤투리 노즐에 의해, 진공이 발생될 수 있다. 이에 따라, 약 0.2 bar의 절대 압력에 해당하는, 약 0.8 bar의 진공을 발생시킬 수 있다. 주조되거나 기계 가공되었을 수 있는 렌즈 블랭크의 구면 전방 표면은 보호용 포일 또는 코팅으로 커버되며, 체결 장치에 체결된 차단 부품의 블랭크 접촉 요소의 구면 상부 표면 상에 배치되고, 센터링 스톱을 사용하여 센터링된 다음, 진공이 스위치 온된다. 진공으로 인해, 렌즈 블랭크가 블랭크 접촉 요소의 상부 표면과 접촉되어, 차단 부품의 주변측의 밀봉 립 상으로 이를 이동시킴으로써, 외부로부터 시스템을 밀봉하며, 렌즈 블랭크는 블랭크 접촉 요소의 본질적으로 전체 상부 표면에 밀폐되게 부착된다. 그 다음, 스프링 작동식 기구가 차단 부품의 밸브를 폐쇄한다. 차단된 렌즈 블랭크는 차단 부품에 고정되지 않으며, 이제 차단 부품과 함께 체결 장치로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 제조 환경의 긴 정지 시간, 주말의 정지 기간 등으로 인해, 예기치 않은 진공 손실이 발생하는 경우, 진공은 공정 기계에서 또는 이러한 목적을 위해 제조된 특수 장치에서 간단히 보충될 수 있다.
렌즈 블랭크로부터 가공된 안경 렌즈를 진공 차단 부품으로부터 분리(즉, 차단 해제)하기 위해, 차단 부품의 밸브가 차단 해제 장치의 내부로 개방됨으로써, 차단 부품의 진공 저장소를 통기한다. 이러한 통기 공정은 압축 공기를 공급함으로써 촉진될 수 있다. 노즐을 사용하여, 안경 렌즈의 전방 표면과 밀봉 립 및 상부 표면 사이에 외부로부터 집속 압축 공기를 취입함으로써, 안경 렌즈를 차단 부품으로부터 분리시키는 것도 가능하다. 원칙적으로, 설명된 차단 해제 공정은, 차단 공정을 위해 사용된 동일한 장치에서 수행될 수도 있다. 이 경우, "배기" 기능과 더불어, 이후에 공압 스위칭 장치에 의해 작동될 수 있는 "통기" 기능이 제공될 수 있다.
10: 차단 부품
12: 블랭크 접촉 요소
12a: 블랭크 접촉 요소의 상부 표면
12b: 블랭크 접촉 요소의 주변 표면
12c: 블랭크 접촉 요소의 하부 표면
14: 지지 요소
14a: 지지 요소의 상부 부분
14b: 지지 요소의 하부 부분
14c: 지지 요소의 하부 표면
16: 밀봉 립
18: 맞물림 요소
20: 맞물림 요소의 주변 리세스
22: 진공 저장소
24: 밸브
24a: 스프링 작동식 밸브의 스프링
26: 식별 요소
28: 나사
30: 렌즈 블랭크
100: 렌즈 블랭크의 전방 표면
102: 렌즈 블랭크의 후방 표면
104: 차단 부품의 상부측
106: 차단 부품의 하부측
12: 블랭크 접촉 요소
12a: 블랭크 접촉 요소의 상부 표면
12b: 블랭크 접촉 요소의 주변 표면
12c: 블랭크 접촉 요소의 하부 표면
14: 지지 요소
14a: 지지 요소의 상부 부분
14b: 지지 요소의 하부 부분
14c: 지지 요소의 하부 표면
16: 밀봉 립
18: 맞물림 요소
20: 맞물림 요소의 주변 리세스
22: 진공 저장소
24: 밸브
24a: 스프링 작동식 밸브의 스프링
26: 식별 요소
28: 나사
30: 렌즈 블랭크
100: 렌즈 블랭크의 전방 표면
102: 렌즈 블랭크의 후방 표면
104: 차단 부품의 상부측
106: 차단 부품의 하부측
Claims (15)
- 렌즈 블랭크(30)를 진공 차단하기 위한 차단 부품(10)으로서,
상기 차단 부품(10)은,
- 상기 렌즈 블랭크(30)와 접촉되기 위한 상부 표면(12a)을 갖는, 강성 유체 투과성 재료로 형성된 블랭크 접촉 요소(12);
- 상기 블랭크 접촉 요소(12)의 주변 표면(12b) 상에서 상기 블랭크 접촉 요소(12)를 밀폐되게 둘러싸는 상부 부분(14a), 및 상기 차단 부품(10)을 체결하기 위한 체결 장치와 맞물리도록 적응된 하부 부분(14b)을 갖는 지지 요소(14)를 포함하며,
상기 차단 부품(10)은, 상기 블랭크 접촉 요소(12)의 상기 상부 표면(12a)에 상기 렌즈 블랭크(30)를 흡인하도록, 상기 블랭크 접촉 요소(12)의 전체 상부 표면(12a)을 통하여 흡인력을 제공하기 위해 상기 차단 부품(10) 내에 진공을 가함으로써, 상기 렌즈 블랭크(30)를 상기 블랭크 접촉 요소(12)의 상기 상부 표면(12a)에 고정시키도록 적응되며,
상기 상부 부분(14a)은, 상기 지지 요소(14)의 상기 상부 부분(14a)의 아래에 배치된 진공 저장소(22)와 상기 블랭크 접촉 요소(12)의 하부 표면(12c) 사이의 유체 연결을 가능하게 하기 위한 하나 이상의 관통 개구를 포함하며,
상기 차단 부품(10)은, 상기 블랭크 접촉 요소(12)의 상기 상부 표면(12a)과 상기 렌즈 블랭크(30) 사이에 그리고 상기 차단 부품(10) 내에 상기 진공을 제공하는 것을 보조하기 위해, 상기 차단 부품(10)의 주변부에서 반경방향 외측으로 연장된 밀봉 립(16)을 더 포함하는, 차단 부품(10). - 제1항에 있어서,
상기 강성 유체 투과성 재료는, 개방 공극률을 갖는 강성 다공성 재료를 포함하거나 이로 이루어지는, 차단 부품(10). - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 강성 유체 투과성 재료는, 세라믹 재료, 탄화물 재료, 산화물 재료, 및 알루미늄 폼 중 하나 이상의 재료를 포함하거나 이로 이루어지는, 차단 부품(10). - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 블랭크 접촉 요소(12)의 상기 상부 표면(12a)은, 상기 블랭크 접촉 요소(12)의 상기 상부 표면(12a)과 접촉될 상기 렌즈 블랭크(30)의 전방 표면(100)의 타겟 형상에 따라 구면으로 성형되는, 차단 부품(10). - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 블랭크 접촉 요소(12)의 주변 표면(12b)의 외측 치수는, 상기 블랭크 접촉 요소(12)를 밀폐되게 둘러싸는 상기 지지 요소(14)의 상기 상부 부분(14a)의 내측 치수와 일치하는, 차단 부품(10). - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지지 요소(14)는, 상기 블랭크 접촉 요소(12)의 하부 표면(12c)과 유체 연통하는 진공 저장소(22)를 포함하며,
상기 지지 요소(14)는, 상기 진공 저장소(22)를 배기하는 단계, 및 상기 진공 저장소(22)를 통기하는 단계 중 하나 이상의 작업을 수행하기 위한 밸브(24)를 포함하는, 차단 부품(10). - 제6항에 있어서,
상기 밸브(24)는, 스프링 작용력에 반작용함으로써 작동되지 않는 한, 폐쇄 상태로 유지되는 스프링 작동식 밸브로서 적응되는, 차단 부품(10). - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지지 요소(14)의 상기 하부 부분(14b)은, 상기 지지 요소(14)를 체결 장치와 맞물리기 위한 맞물림 요소(18)를 포함하는, 차단 부품(10). - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지지 요소(14)의 상기 상부 부분(14a) 및 상기 하부 부분(14b)은, 단일 부품으로서 또는 서로 부착된 별개의 부분으로서 제공되며,
상기 지지 요소(14)는, 알루미늄, 알루미늄 합금, 스테인리스강 중 하나 이상의 금속 재료로 적어도 부분적으로 제조되는, 차단 부품(10). - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지지 요소(14)는, 상기 차단 부품(10)을 식별하기 위한 정보를 제공하는 식별 요소(26)를 더 포함하며,
상기 식별 요소에 의해 제공되는 상기 정보는 상기 차단 부품(10)의 외부로부터 접근 가능한, 차단 부품(10). - 삭제
- 차단 부품(10)에 렌즈 블랭크(30)를 차단하기 위한 방법으로서,
- 강성 유체 투과성 재료로 형성된 블랭크 접촉 요소(12)를 갖는 차단 부품(10)을 제공하는 단계로서, 상기 블랭크 접촉 요소(12)는 상기 렌즈 블랭크(30)와 접촉되기 위한 상부 표면(12a), 및 상기 블랭크 접촉 요소(12)의 상기 상부 표면(12a)과 상기 렌즈 블랭크(30) 사이에 그리고 상기 차단 부품(10) 내에 진공을 제공하는 것을 보조하기 위해 상기 차단 부품(10)의 주변부에서 반경방향 외측으로 연장된 밀봉 립(16)을 갖고, 상기 블랭크 접촉 요소(12)는, 상기 블랭크 접촉 요소(12)의 주변 표면(12a) 상에서 지지 요소(14)에 의해 밀폐되게 둘러싸이는, 단계;
- 상기 렌즈 블랭크(30)가 상기 상부 표면(12a)을 완전히 커버하도록, 상기 블랭크 접촉 요소(12)의 상기 상부 표면(12a)에 상기 렌즈 블랭크(30)를 배치하는 단계;
- 상기 블랭크 접촉 요소(12)의 전체 상부 표면(12a)에 상기 렌즈 블랭크(30)를 흡인하는 흡인력을 상기 강성 유체 투과성 재료를 통하여 제공하기 위해, 상기 차단 부품(10) 내에 상기 진공을 가하는 단계를 포함하며,
상기 지지 요소(14)의 상부 부분(14a)은, 상기 지지 요소(14)의 상기 상부 부분(14a)의 아래에 배치된 진공 저장소(22)와 상기 블랭크 접촉 요소(12)의 하부 표면(12c) 사이의 유체 연결을 가능하게 하기 위한 하나 이상의 관통 개구를 포함하는, 차단 부품(10)에 렌즈 블랭크(30)를 차단하기 위한 방법. - 제12항에 있어서,
상기 블랭크 접촉 요소(12)의 상기 상부 표면(12a)에 상기 렌즈 블랭크(30)를 흡인하는 상기 가해진 진공의 흡인력은, 적어도 80 N의 강도를 갖는, 방법. - 제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 렌즈 블랭크(30)는, 상기 블랭크 접촉 요소(12)에 대향하는 전방 표면(100)에 보호용 포일을 구비하며,
상기 보호용 포일은, 상기 보호용 포일을 갖지 않는 상기 렌즈 블랭크(30)의 상기 전방 표면(100)의 마찰 계수에 비하여, 상기 마찰 계수를 증가시키는, 방법. - 삭제
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|---|---|---|---|
| EP21154058.8A EP4035832A1 (en) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | Blocking piece and method for vacuum blocking a lens blank |
| EP21154058.8 | 2021-01-28 | ||
| PCT/EP2022/051964 WO2022162100A1 (en) | 2021-01-28 | 2022-01-27 | Blocking piece and method for vacuum blocking a lens blank |
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