KR20230129547A - 다방향 주조 노즐 - Google Patents

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KR20230129547A
KR20230129547A KR1020237027753A KR20237027753A KR20230129547A KR 20230129547 A KR20230129547 A KR 20230129547A KR 1020237027753 A KR1020237027753 A KR 1020237027753A KR 20237027753 A KR20237027753 A KR 20237027753A KR 20230129547 A KR20230129547 A KR 20230129547A
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KR
South Korea
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mixing chamber
cap
nozzle
injection molding
assembly
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KR1020237027753A
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English (en)
Inventor
조지 에이 이세 갈로
Original Assignee
피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드
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Publication date
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Abstract

사출 성형 기계와 함께 사용하도록 구성된 사출 성형 조립체는 유동성 성형 재료를 수용하도록 구성된 혼합 챔버, 및 혼합 챔버에 연결 가능한 노즐 조립체를 포함한다. 노즐 조립체는 혼합 챔버를 둘러싸기 위해 혼합 챔버에 탈착 가능하게 연결 가능한 캡, 및 캡을 통해 연장되고 혼합 챔버로부터 금형으로 유동성 성형 재료를 전달하도록 구성된 노즐을 포함한다. 노즐은 캡이 혼합 챔버에 연결될 때 캡에 대해 회전 가능하다. 또한, 유동성 성형 재료를 공급하기 위한 공급 디바이스, 공급 디바이스로부터 유동성 성형 재료를 수용하도록 구성된 혼합 챔버, 및 노즐 조립체를 갖는 사출 성형 기계가 개시된다.

Description

다방향 주조 노즐
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2021년 1월 26일자로 출원된 미국 특허 가출원 제63/141,498호에 대한 우선권을 주장하며, 이의 개시내용은 전문이 본 명세서에 참조에 의해 원용된다.
본 개시내용의 기술분야
본 발명은 사출 성형 기계에 관한 것으로, 특히 다방향 노즐을 구비한 성형조립체를 갖는 사출 성형 기계에 관한 것이다.
광학 또는 안과용 렌즈와 같은 광학 물품을 제조하기 위한 다양한 제조 방법이 존재한다. 일부 제조 방법은 광학 물품을 대량으로 제조할 수 있는 성형 공정에 기반한다. 이러한 성형 공정에서, 유동성 성형 재료는 광학 물품의 최종의 원하는 형상으로 형상화되는 하나 이상의 금형 캐비티로 전달된다. 전형적으로, 광학 물품은 함께 금형 캐비티를 획정하는 한 쌍의 금형 절반부에 의해 생산된다. 유동성 성형 재료는 사출 성형 기계를 사용하여 금형 캐비티로 전달되고, 그런 다음 경화되어 렌즈를 형성한다. 금형 절반부들은 분리되고, 형성된 렌즈는 금형 캐비티로부터 추출된다. 형성된 렌즈는 그런 다음 검사, 세척, 및 프라이머 코팅, 하드 코팅, 광변색 코팅, 및/또는 반사 방지 코팅과 같은 렌즈의 표면 상에서의 하나 이상의 코팅의 도포를 포함하여 다양한 성형 후 단계를 거칠 수 있다.
사출 성형 기계는 전형적으로 유동성 성형 재료를 금형으로 전달하도록 구성된 적어도 하나의 노즐을 갖는다. 일부 실시형태 또는 양상에서, 노즐은 아래로 향할 수 있고, 유동성 성형 재료가 중력을 통해 금형으로 전달되도록 금형 위에 위치된다. 다른 실시형태 또는 양상에서, 노즐은 위로 향하고, 다이가 유동성 성형 재료가 바닥으로부터 채워지도록 금형의 바닥 벽에 통합된다. 일부 사출 성형 기계는 하향 또는 상향 배향으로 노즐의 사용을 허용한다.
유동성 성형 재료를 금형에 전달하기 전에, 사출 성형 기계의 노즐은 어떠한 기포도 제거하기 위해 퍼징될 수 있다. 추가적으로, 일부 노즐은 사용하기 전에 교정을 요구할 수 있다. 이 두 절차 모두 노즐이 하향 배향으로 배열되는 것을 요구한다. 이러한 방식으로, 사출 성형 기계가 금형의 바닥 충전을 위해 설정될 때, 노즐은 먼저 프라이밍 및 교정을 위해 하향 배향으로 배치되어야만 한다. 이어서, 노즐이 사출 성형 기계로부터 제거되고, 상향 배향으로 180°만큼 회전된다. 이러한 절차는 사출 성형 기계에 대한 설정 시간을 증가시키는 추가 단계를 요구한다. 이러한 것과 기존의 사출 성형 기계 및 노즐의 다른 결함을 극복하는 새로운 사출 성형 기계 및 노즐을 개발하는 것이 바람직할 것이다.
본 개시내용의 일부 실시형태 또는 양상에 따르면, 사출 성형 조립체는 사출 성형 기계와 함께 사용되도록 구성될 수 있다. 사출 성형 조립체는 유동성 성형 재료를 수용하도록 구성된 혼합 챔버, 및 혼합 챔버에 연결 가능한 노즐 조립체를 포함할 수 있다. 노즐 조립체는 혼합 챔버를 둘러싸기 위해 혼합 챔버에 탈착 가능하게(removably) 연결 가능한 캡, 및 캡을 통해 연장되고 유동성 성형 재료를 혼합 챔버로부터 금형으로 전달하도록 구성된 노즐을 포함할 수 있다. 노즐은 캡이 혼합 챔버에 연결될 때 캡에 대해 회전 가능할 수 있다.
본 개시내용의 일부 실시형태 또는 양상에 따르면, 노즐은 유동성 성형 재료의 전달 동안 회전 가능할 수 있다. 예를 들어, 노즐은 혼합 챔버의 길이 “‡향 축을 중심으로 360°회전할 수 있다.
본 개시내용의 일부 실시형태 또는 양상에 따르면, 노즐은 캡에서의 제1 단부, 노즐 팁(nozzle tip)에서 끝나는 제2 단부, 및 제1 단부와 제2 단부 사이의 만곡부를 가질 수 있다. 만곡부는 90°만곡부일 수 있다. 노즐의 제1 단부는 제1 단부의 외경이 제1 단부와 제2 단부 사이의 노즐의 나머지 부분의 외경보다 크도록 벌어질 수 있다.
본 개시내용의 일부 실시형태 또는 양상에 따르면, 노즐 조립체는 캡과 혼합 챔버 사이에 배치된 밀봉부를 더 포함할 수 있다. 밀봉부는 캡과 혼합 챔버 사이의 경계면에서 유동성 성형 재료의 유동을 방지하도록 구성될 수 있다. 밀봉부는 폴리테트라플루오로에틸렌과 같은 플라스틱 재료로 만들어질 수 있다.
본 개시내용의 일부 실시형태 또는 양상에 따르면, 노즐 조립체는 캡을 혼합 챔버에 고정하도록 구성된 클램프를 더 포함할 수 있다. 클램프는 사출 성형 기계 상의 잠금 요소에 탈착 가능하게 연결되도록 구성될 수 있다. 클램프는, 노즐의 적어도 일부를 수용하기 위한 제1 관통 구멍, 및 사출 성형 기계 상의 잠금 요소를 수용하도록 구성된 적어도 하나의 제2 관통 구멍 또는 노치를 가진 몸체를 가질 수 있다. 적어도 하나의 제2 관통 구멍 또는 노치의 제1 단부는 사출 성형 기계 상의 잠금 요소에 탈착 가능하게 연결될 수 있는 패스너를 지지하도록 구성될 수 있다.
본 개시내용의 일부 실시형태 또는 양상에 따르면, 캡은 스테인리스강으로 만들어질 수 있다. 노즐은 스테인리스강으로 만들어질 수 있다.
본 개시내용의 일부 실시형태 또는 양상에 따르면, 사출 성형 기계의 혼합 챔버에 연결되도록 구성된 노즐 조립체는 혼합 챔버를 둘러싸도록 구성된 캡, 및 캡을 통해 연장되고 혼합 챔버로부터 금형으로 유동성 성형 재료를 전달하도록 구성되는 노즐을 포함할 수 있다. 노즐은 캡이 혼합 챔버에 연결될 때 캡에 대해 360° 회전 가능할 수 있다.
본 개시내용의 일부 실시형태 또는 양상에 따르면, 노즐은 캡에 있는 제1 플레어 단부, 노즐 팁에서 끝나는 제2 단부, 및 제1 플레어 단부와 제2 단부 사이의 90°만곡부를 가질 수 있다. 밀봉부가 캡과 혼합 챔버 사이에 배치될 수 있으며, 밀봉부는 캡과 혼합 챔버 사이의 경계면에서 유동성 성형 재료의 유동을 방지하도록 구성된다. 클램프는 혼합 챔버에 캡을 고정하기 위해 구성될 수 있으며, 클램프는 사출 성형 기계 상의 잠금 요소에 탈착 가능하게 연결되도록 구성된다.
본 개시내용의 일부 실시형태 또는 양상에 따르면, 사출 성형 기계는 유동성 성형 재료를 공급하기 위한 공급 디바이스, 공급 디바이스로부터 유동성 성형 재료를 수용하도록 구성된 혼합 챔버, 및 혼합 챔버에 탈착 가능하게 연결 가능한 노즐 조립체를 포함할 수 있다. 노즐 조립체는 혼합 챔버를 둘러싸도록 구성된 캡, 및 캡을 통해 연장되고 혼합 챔버로부터 금형으로 유동성 성형 재료를 전달하도록 구성된 노즐을 포함할 수 있다. 노즐은 캡이 혼합 챔버에 연결될 때 캡에 대해 360°회전 가능할 수 있다.
본 개시내용의 일부 실시형태 또는 양상에 따르면, 사출 성형 기계는 캡을 혼합 챔버에 고정하도록 구성된 클램프를 더 포함할 수 있으며, 클램프는 사출 성형 기계의 프레임 상의 잠금 요소에 탈착 가능하게 연결 가능할 수 있다. 밀봉부가 캡과 혼합 챔버 사이에 배치될 수 있으며, 밀봉부는 캡과 혼합 챔버 사이의 경계면에서 유동성 성형 재료의 유동을 방지하도록 구성된다.
본 개시내용은 다음의 양상 중 하나 이상을 추가로 특징으로 할 수 있다:
제1 양상에서, 본 개시내용은 사출 성형 기계와 함께 사용하도록 구성된 사출 성형 조립체에 관한 것으로, 상기 사출 성형 조립체는 유동성 성형 재료를 수용하도록 구성된 혼합 챔버; 및 상기 혼합 챔버에 연결 가능한 노즐 조립체를 포함하되, 상기 노즐 조립체는, 상기 혼합 챔버를 둘러싸기 위해 상기 혼합 챔버에 탈착 가능하게 연결 가능한 캡; 및 상기 캡을 통해 연장되고 상기 유동성 성형 재료를 상기 혼합 챔버로부터 금형으로 전달하도록 구성된 노즐을 포함하고, 상기 노즐은 상기 캡이 혼합 챔버에 연결될 때 상기 캡에 대해 회전 가능하다.
제2 양상에서, 제1 양상에 따른 사출 성형 조립체에 있어서, 상기 노즐은 상기 유동성 성형 재료의 전달 동안 회전 가능하다.
제3 양상에서, 제1 양상 또는 제2 양상에 따른 사출 성형 조립체에 있어서, 상기 노즐은 상기 혼합 챔버의 길이 “‡향 축을 중심으로 360°회전 가능하다.
제4 양상에서, 선행하는 제1 내지 제3 양상 중 임의의 양상에 따른 사출 성형 조립체에 있어서, 상기 노즐은 상기 캡에서의 제1 단부, 노즐 팁(nozzle tip)에서 끝나는 제2 단부, 및 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이의 만곡부를 갖는다.
제5 양상에서, 제4 양상에 따른 사출 성형 조립체에 있어서, 상기 만곡부는 90°만곡부이다.
제6 양상에서, 제4 양상 또는 제5 양상에 따른 사출 성형 조립체에 있어서, 상기 노즐의 상기 제1 단부는 상기 제1 단부의 외경이 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이의 상기 노즐의 나머지 부분의 외경보다 크도록 벌어진다.
제7 양상에서, 선행하는 제1 내지 제6 양상 중 임의의 양상에 따른 사출 성형 조립체에 있어서, 상기 노즐 조립체는 상기 캡과 상기 혼합 챔버 사이에 배치된 밀봉부를 더 포함하되, 상기 밀봉부는 상기 캡과 상기 혼합 챔버 사이의 경계면에서 상기 유동성 성형 재료의 유동을 방지하도록 구성된다.
제8 양상에서, 제7 양상에 따른 사출 성형 조립체에 있어서, 상기 밀봉부는 플라스틱 재료로 만들어진다.
제9 양상에서, 제8 양상에 따른 사출 성형 조립체에 있어서, 상기 플라스틱 재료는 폴리테트라플루오로에틸렌이다.
제10 양상에서, 선행하는 제1 내지 제9 양상 중 임의의 양상에 따른 사출 성형 조립체에 있어서, 상기 노즐 조립체는 상기 캡을 상기 혼합 챔버에 고정하도록 구성된 클램프를 더 포함하되, 상기 클램프는 상기 사출 성형 기계 상의 잠금 요소에 탈착 가능하게 연결되도록 구성된다.
제11 양상에서, 제10 양상에 따른 사출 성형 조립체에 있어서, 상기 클램프는, 상기 노즐의 적어도 일부를 수용하기 위한 제1 관통 구멍, 및 상기 사출 성형 기계 상의 상기 잠금 요소를 수용하도록 구성된 적어도 하나의 제2 관통 구멍 또는 노치를 가진 몸체를 가지며, 상기 적어도 하나의 제2 관통 구멍 또는 노치의 제1 단부는 상기 사출 성형 기계 상의 상기 잠금 요소에 탈착 가능하게 연결 가능한 패스너를 지지하도록 구성된다.
제12 양상에서, 선행하는 제1 내지 제11 양상 중 임의의 양상에 따른 사출 성형 조립체에 있어서, 상기 캡은 스테인리스강으로 만들어진다.
제13 양상에서, 선행하는 제1 내지 제12 양상 중 임의의 양상에 따른 사출 성형 조립체에 있어서, 상기 노즐은 스테인리스강으로 만들어진다.
제14 양상에서, 본 개시내용은 사출 성형 기계의 혼합 챔버에 연결되도록 구성된 노즐 조립체에 관한 것으로, 해당 노즐 조립체는 혼합 챔버를 둘러싸도록 구성된 캡; 및 상기 캡을 통해 연장되고 상기 혼합 챔버로부터 금형으로 유동성 성형 재료를 전달하도록 구성되는 노즐을 포함하되, 상기 노즐은 상기 캡이 상기 혼합 챔버에 연결될 때 상기 캡에 대해 360° 회전 가능하다.
제15 양상에서, 제14 양상에 따른 노즐 조립체에 있어서, 상기 노즐은 상기 캡에 있는 제1 플레어 단부, 노즐 팁에서 끝나는 제2 단부, 및 상기 제1 플레어 단부와 상기 제2 단부 사이의 90°만곡부를 갖는다.
제16 양상에서, 제14 양상 또는 제15 양상에 따른 노즐 조립체는, 상기 캡과 상기 혼합 챔버 사이에 배치된 밀봉부를 더 포함하되, 상기 밀봉부는 상기 캡과 상기 혼합 챔버 사이의 경계면에서 상기 유동성 성형 재료의 유동을 방지하도록 구성된다.
제17 양상에서, 선행하는 제14 내지 제16 양상 중 임의의 양상에 노즐 조립체는, 상기 혼합 챔버에 상기 캡을 고정하도록 구성되는 클램프를 더 포함하되, 상기 클램프는 상기 사출 성형 기계 상의 잠금 요소에 탈착 가능하게 연결되도록 구성된다.
제18 양상에서, 본 개시내용은 사출 성형 기계에 관한 것으로, 해당 사출 성형 기계는, 유동성 성형 재료를 공급하는 공급 디바이스; 상기 공급 디바이스로부터 상기 유동성 성형 재료를 수용하도록 구성된 혼합 챔버; 및 상기 혼합 챔버에 탈착 가능하게 연결 가능한 노즐 조립체를 포함하되, 상기 노즐 조립체는, 상기 혼합 챔버를 둘러싸도록 구성된 캡; 및 상기 캡을 통해 연장되고 상기 혼합 챔버로부터 금형으로 상기 유동성 성형 재료를 전달하도록 구성된 노즐을 포함하고, 상기 노즐은 상기 캡이 상기 혼합 챔버에 연결될 때 상기 캡에 대해 360°회전 가능하다.
제19 양상에서, 제18 양상에 따른 사출 성형 기계는, 상기 캡을 상기 혼합 챔버에 고정하도록 구성된 클램프를 더 포함하되, 상기 클램프는 상기 사출 성형 기계의 프레임 상의 잠금 요소에 탈착 가능하게 연결 가능하다.
제20 양상에서, 제18 양상 또는 제19 양상에 따른 사출 성형 기계는, 상기 캡과 상기 혼합 챔버 사이에 배치된 밀봉부를 더 포함하되, 상기 밀봉부는 상기 캡과 상기 혼합 챔버 사이의 경계면에서 상기 유동성 성형 재료의 유동을 방지하도록 구성된다.
제21 양상에서, 본 개시내용은 유동성 성형 재료를 공급하기 위한 공급 디바이스; 및 제1 양상 내지 제13 양상 중 임의의 양상에 따른 사출 성형 조립체를 포함하는 사출 성형 기계에 관한 것이다.
제22 양상에서, 본 개시내용은 제1 양상 내지 제13 양상 중 임의의 양상에 따른 사출 성형 조립체를 사용하여 광학 물품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 명세서에 기술된 다방향 주조 노즐의 이들 및 다른 특징 및 특성뿐만 아니라, 그 제조 방법 및 사용 방법은, 그 모두가 본 명세서의 일부를 형성하고 유사한 도면 부호가 다양한 도면에서 대응하는 부분을 지정하는 첨부된 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명 및 첨부된 청구범위를 고려하면 더욱 명백해질 것이다. 그러나, 도면은 단지 예시 및 설명의 목적을 위한 것임을 명백히 이해해야 한다.
도 1은 본 개시내용의 일부 실시형태 또는 양상에 따른 사출 성형 기계의 대표적인 개략도이고;
도 2a는 본 개시내용의 일부 실시형태 또는 양상에 따른 사출 성형 기계에 설치된 노즐 조립체의 대표적인 사시도로서, 노즐 조립체가 제1 또는 상향 배향으로 도시되어 있으며;
도 2b는 도 1에 도시된 노즐 조립체의 대표적인 사시도로서, 노즐 조립체가 제2 또는 하향 배향으로 도시되어 있으며;
도 3은 사출 성형 기계로부터 제거된 노즐 조립체의 사시도이고;
도 4는 도 2에 도시된 노즐 조립체의 단면도이고;
도 5는 도 3에 도시된 노즐 조립체의 노즐의 단면도이고;
도 6은 도 3에 도시된 노즐 조립체의 리테이닝 칼라의 단면도이고; 그리고
도 7은 도 3에 도시된 노즐 조립체의 밀봉부의 단면도이다.
도 1 내지 도 7에서 동일한 문자는 달리 지시하지 않는 한 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 영어의 관사 "a", "an" 및 "the"에 수반되는 단수 형태는 문맥상 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 지시대상을 포함한다.
"좌측", "우측", "내부", "외부", "위", "아래" 등과 같은 공간적 또는 방향 용어는 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 관련되고, 본 발명이 다양한 대안적인 배향을 가정할 수 있음에 따라서 제한하는 것으로 간주되지 않는다.
명세서 및 청구범위에 사용된 모든 숫자는 모든 경우에 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. "약"은 명시된 값의 ± 10%와 같이 명시된 값의 ± 25%를 의미한다. 그러나, 이러한 것은 등가의 원칙에 따른 값의 어떠한 분석에도 제한되는 것으로 간주되어서는 안 된다.
달리 지시되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 모든 범위 또는 비율은 시작 및 종료 값 및 그 안에 포함된 임의의 및 모든 하위 범위 또는 하위 비율을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "1 내지 10"의 명시된 범위 또는 비율은 1의 최소값과 10의 최대값 사이의 모든 하위 범위 또는 하위 비율, 즉, 1 이상의 최소값으로 시작하여 10 이하의 최대값으로 끝나는 모든 하위 범위 또는 하위 비율을 포함하는 것으로 간주되어야 한다. 본 명세서에 개시된 범위 및/또는 비율은 특정 범위 및/또는 비율에 대한 평균값을 나타낸다.
"제1", "제2" 등의 용어는 특정 순서나 연대기를 나타내려는 것이 아니라, 상이한 조건, 속성 또는 요소를 나타낸다.
본 명세서에 언급된 모든 문서는 그 전체가 "참조에 의해 통합"된다.
"적어도"라는 용어는 "크거나 같음"과 동의어이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "~중 적어도 하나"는 "~중 하나 이상"과 동의어이다. 예를 들어, "A, B 또는 C 중 적어도 하나"라는 구문은 A, B 또는 C 중 어느 하나, 또는 A, B 또는 C 중 임의의 둘 이상의 임의의 조합을 의미한다. 예를 들어, "A, B 및 C 중 적어도 하나"는 A만; 또는 B만; 또는 C만을 포함하거나; 또는 A와 B; 또는 A와 C; 또는 B와 C; 또는 A, B 및 C 모두를 포함한다.
"구비하다"라는 용어는 "포함하다"와 동의어이다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "평행한" 또는 "실질적으로 평행한"이라는 용어는 세장형 물체와 같은, 그리고 기준선을 포함하는 2개의 물체(이론적인 교차로 연장되는 경우) 사이의 상대적인 각도, 즉 인용된 값을 포함하여, 0°내지 5°, 또는 0°내지 3°, 또는 0°내지 2°, 또는 0°내지 1°, 또는 0°내지 0.5°, 또는 0°내지 0.25°, 또는 0°내지 0.1°를 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "직각" 또는 "실질적으로 직각"이라는 용어는 실제 또는 이론적 교차점에서 두 물체 사이의 상대 각도가 인용된 값 포함하여, 85°내지 90°, 또는 87°내지 90°, 또는 88°내지 90°, 또는 89°내지 90°, 또는 89.5°내지 90°, 또는 89.75°내지 90°, 또는 89.9°내지 90°인 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "광학"은 광 및/또는 시각에 관련되거나 이와 관련된 것을 의미한다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 다양한 비제한적 측면에 따르면, 광학 물품, 물품 또는 디바이스는 안과용 요소들, 물품들, 및 디바이스들, 디스플레이 요소들, 물품들 및 디바이스들, 윈도우들 및 미러들로부터 선택될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "안과용"은 눈 및 시각에 관련되거나 이와 관련된 것을 의미한다. 안과용 물품 또는 요소의 비제한적 예는 분할 또는 비분할된 다중 시력 렌즈(이중 초점 렌즈, 삼초점 렌즈 및 누진 렌즈와 같지만 이에 제한되지 않음)일 수 있는 단일 비전 또는 다중 비전 렌즈를 포함하는 교정 및 비교정 렌즈뿐만 아니라 콘택트 렌즈, 안구 내 렌즈, 확대 렌즈, 보호 렌즈 또는 바이저(visor)를 포함하지만 이에 제한되지 않는 (미용 또는 기타) 시력을 교정, 보호 또는 향상시키는 데 사용되는 기타 요소를 포함한다.
"유동성 성형 재료"라는 용어는, 광학 또는 안과용 물품을 성형하는 데 사용하기에 적합하고 금형의 충전 단계 동안 재료의 온도에서 70,000cps 미만, 바람직하게는 60,000cps 미만, 더욱 바람직하게는 40,000cps 미만의 점도를 가진 재료를 의미한다. 충전 단계 동안의 온도는 75℃ 내지 155℃, 통상적으로 90℃ 내지 120℃의 범위일 수 있다.
다양한 예 또는 양상의 논의는 특정 특징을 특정 제한 내에서 "특히" 또는 "바람직하게는"(예를 들어, 특정 제한 내에서 "바람직하게는", "더욱 바람직하게는" 또는 "훨씬 더 바람직하게는")로서 설명할 수 있다. 본 개시내용은 이러한 특정 또는 바람직한 제한으로 제한되지 않고, 본 명세서에 기술된 다양한 예 및 양상의 전체 범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시내용은 다음의 예 또는 양상, 임의의 조합으로 이루어지거나 또는 본질적으로 이러한 것들로 이루어진다. 본 발명의 다양한 예 또는 양상은 별도의 도면에 도시되어 있다. 그러나, 이러한 것은 단순히 예시 및 논의의 편의를 위한 것임이 이해되어야 한다. 본 개시내용의 실시에서, 하나의 도면에 도시된 하나 이상의 예 또는 양상은 하나 이상의 다른 도면에 도시된 하나 이상의 예 또는 양상과 조합될 수 있다.
본 개시내용의 다양한 실시형태 또는 양상에서, 그리고 도 1을 참조하면, 사출 성형 시스템(100)은 광학 물품을 제조하는 데 유용한 하나 이상의 기재(10)를 성형하도록 구성될 수 있다. 사출 성형 시스템(100)은 일반적으로 유동성 성형 재료(110)를 금형(104)으로 전달하도록 구성된 사출 성형 기계(102)를 포함한다. 사출 성형 기계(102)는 일정량의 유동성 성형 재료(110)를 수용하도록 구성된 혼합 챔버(108)를 가진 사출 성형 조립체(106)를 포함한다. 일부 실시형태 또는 양상에서, 유동성 성형 재료(110)는, 혼합 챔버(108)로 전달되고 혼합 챔버에서 혼합되는 2개 이상의 성분을 포함할 수 있다. 사출 성형 조립체(106)는, 혼합 챔버(108)와 유체 연통하고 혼합 챔버(108)로부터 금형(104)으로 유동성 성형 재료(110)를 전달하도록 구성된 노즐 조립체(112)를 더 포함한다. 노즐 조립체(112)는 혼합 노즐 조립체(112)가 혼합 챔버(108)의 일부가 아니도록 혼합 챔버(108)와 별도로 형성된다. 금형(104)으로 전달되는 유동성 성형 재료(110)가 경화된 후에, 완성된 기재(10)가 형성되고 금형(104)으로부터 제거될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시형태 또는 양상에서, 기재(10)는 안과용 물품 또는 요소, 디스플레이 물품 또는 요소, 윈도우, 미러, 활성 액정 셀 물품 또는 요소, 및 패시브 액정 셀 제품 또는 요소와 같은 하나 이상의 광학 물품을 제조하는 데 사용될 수 있다.
안과용 물품 또는 요소의 예는 분할 또는 비분할된 다중 시력 렌즈(이중 초점 렌즈, 삼초점 렌즈 및 누진 렌즈와 같지만 이에 제한되지 않음)일 수 있는 단일 비전 또는 다중 비전 렌즈를 포함하는 교정 및 비교정 렌즈뿐만 아니라 콘택트 렌즈, 안구 내 렌즈, 확대 렌즈, 보호 렌즈 또는 바이저를 포함하지만 이에 제한되지 않는 (미용 또는 기타) 시력을 교정, 보호 또는 향상시키는 데 사용되는 기타 요소를 포함한다.
디스플레이 물품, 요소 및 디바이스의 예는 스크린, 모니터, 및 보안 마크 및 인증 마크를 포함하지만 이에 제한되지 않는 보안 요소를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
윈도우의 예는 자동차 및 항공기 투명 필름, 필터, 셔터 및 광학 스위치를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
기재(10)는 중합체 재료로 만들어질 수 있다. 중합체 재료는 바람직하게는 금형에서 중합화, 예를 들어, 경화 전에 반응기 용기로부터 금형으로 유동할 수 있도록 유동성이다.
기재(10)는 바람직하게는 투명한 재료 또는 반투명한 재료로 만들어진다.
본 명세서에 개시된 일부 비제한적인 실시형태 또는 양상에서, 유동성 성형 재료(110)는 폴리아이소사이아네이트 및/또는 폴리아이소티오사이아네이트, 및 하이드록실 및 티올로부터 선택된 2개 이상의 활성 수소 그룹을 포함하는 성분을 포함하는 반응성 혼합물일 수 있다. 추가의 실시형태 또는 양상에서, 유동성 성형 재료(110)는 황 함유 우레탄계 중합체 재료일 수 있다. 기재(10)를 형성하기 위해 사용될 수 있는 황 함유 우레탄계 중합체 재료의 비제한적 예는 활성 수소 원자, 예를 들어, 폴리아이소사이아네이트 화합물, 폴리아이소티오사이아네이트 화합물 및 아이소사이아네이트기 함유 폴리아이소티오사이아네이트 화합물로 이루어진 기로부터 선택된 적어도 하나의 아이소사이아네이트를 갖는 하이드록실 화합물, 머캅토 화합물, 및 하이드록실화 머캅토 화합물을 함유하는 화합물 사이의 반응 생성물을 포함한다.
기재(10)로서 광학 물품을 위한 황 함유 우레탄계 중합체 재료를 제조하는 데 사용되는 활성 수소 원자를 함유하는 화합물의 비제한적 예는 미국 특허 제7,687,597 B2호, 칼럼 5, 라인 1 내지 칼럼 15, 라인 63; 미국 특허 공개 제2012/0286435A1호, 단락 [0047] 내지 [0124]; 미국 특허 제5,191,055호, 칼럼 2, 33행 내지 50행; 및 미국 특허 제5,837,797호, 칼럼 13, 라인 15 내지 칼럼 16, 라인 40에 기재되어 있다.
기재(10)로서 광학 물품을 위한 황 함유 우레탄계 중합체 재료를 제조하는 데 사용되는 폴리아이소사이아네이트의 비제한적 예는 미국 특허 공개 제2012/0286435A1호, 단락 [0138] 내지 [0140]; 및 미국 특허 공개 제2017/0052284A1호, 단락 [56] 내지 [61]에 기재되어 있다.
도 1을 계속 참조하면, 일부 실시형태 또는 양상에서, 사출 성형 시스템(100)은 사출 성형 조립체(106)의 하나 이상의 구성요소와 같은 사출 성형 기계(102)의 하나 이상의 구성요소의 작동을 제어하도록 구성된 제어기(113)를 포함할 수 있다. 제어기(113)는 사출 성형 기계(102)의 하나 이상의 구성요소로 그리고/또는 이로부터 데이터를 전송 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 제어기(113)는 본 명세서에서 설명된 하나 이상의 공정을 수행할 수 있다. 제어기(113)는 메모리 및/또는 저장 구성요소와 같은 컴퓨터 판독 가능 매체에 의해 저장된 소프트웨어 명령어를 실행하는 프로세서에 기초하여 이들 공정을 수행할 수 있다. 실행될 때, 메모리 및/또는 저장 구성요소에 저장된 소프트웨어 명령어는 프로세서로 하여금 본 명세서 설명된 하나 이상의 공정을 수행하게 할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하드와이어 회로는 본 명세서에 기술된 하나 이상의 공정을 수행하기 위해 소프트웨어 명령어 대신에 또는 소프트웨어 명령어와 조합하여 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 사출 성형 시스템(100)의 구성요소의 수 및 배열은 예로서 제공된다. 추가 시스템 및/또는 디바이스, 더 적은 수의 시스템 및/또는 디바이스, 다른 시스템 및/또는 디바이스, 또는 도 1에 도시된 것들과 다르게 배열된 시스템 및/또는 디바이스가 있을 수 있다. 도 1에 도시된 사출 성형 시스템(100)의 하나 이상의 디바이스 또는 구성요소는 다른 디바이스 또는 구성요소에 의해 수행되는 것으로서 기술된 하나 이상의 기능을 수행할 수 있다.
도 2a 내지 도 4를 참조하면, 노즐 조립체(112)는 혼합 챔버(108)를 둘러싸기 위해 혼합 챔버(108)에 연결된 캡(114)을 포함한다. 일부 실시형태 또는 양상에서, 캡(114)은 혼합 챔버(108)에 탈착 가능하게 연결 가능할 수 있다. 이러한 방식으로, 혼합 챔버(108)는 캡(114)이 제거될 때 세척 및/또는 서비스받을 수 있다. 노즐 조립체(112)는 캡(114)을 혼합 챔버(108)에 고정하도록 구성된 클램프(128)를 더 포함한다. 클램프(128)는 사출 성형 기계(102) 상의 잠금 요소(130)에 탈착 가능하게 연결되도록 구성될 수 있다(도 2a 및 도 2b에 도시됨). 일부 실시형태 또는 양상에서, 캡(114), 노즐(116) 및 클램프(128)는 스테인리스강으로 만들어질 수 있다.
계속해서 도 2a 내지 도 4를 참조하면, 노즐(116)은 캡(114)을 통해 연장되고 혼합 챔버(108)로부터 금형(104)으로 유동성 성형 재료(110)를 전달하도록 구성된다. 노즐(116)은 캡(114)이 혼합 챔버(108)에 연결될 때 캡(114)에 대해 자유롭게 회전 가능할 수 있다. 일부 실시형태 또는 양상에서, 노즐은 금형(104)(도 1에 도시됨)을 바닥 충전하도록 구성된 제1 또는 상향 위치(도 2a)와 노즐을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 것과 같이 금형(104)을 상부 충전하도록 구성된 제2 또는 하향 위치(도 2b) 사이에서 회전 가능할 수 있다. 노즐(116)은 혼합 챔버(108)로부터 금형(104)으로 유동성 성형 재료(110)의 전달 동안 캡(114)에 대해 회전 가능할 수 있다. 일부 실시형태 또는 양상에서, 노즐(116)은 혼합 챔버(108)의 길이 “‡향 축(118)을 중심으로 360°회전 가능할 수 있다. 노즐(116)은 수동으로 회전 가능할 수 있다. 일부 실시형태 또는 양상에서, 회전 메커니즘(도시되지 않음)이 노즐(116)을 회전시키기 위해 제공될 수 있다. 회전 메커니즘은 제어기(113)에 의해 제어될 수 있다.
도 5를 참조하면, 노즐(116)은 캡(114)과 접속하도록 구성된 제1 단부(120a) 및 제1 단부(120a) 반대편의 제2 단부(120b)를 가진 중공 튜브로서 만들어진다. 일부 실시형태 또는 양상에서, 노즐(116)은 스테인리스강으로 만들어질 수 있다. 노즐(116)의 제1 단부(120a)는 유동성 성형 재료(110)가 금형(104) 내로 분배될 수 있도록 통과하는 개방 노즐 팁(122)에서 끝난다. 노즐(116)은 제1 단부(120a)와 제2 단부(120b) 사이에 만곡부(124)를 갖는다. 만곡부(124)는 90°만곡부이다. 노즐(116)의 제1 단부(120a)는 외향 연장 플레어(126)를 가질 수 있어서, 플레어(126)에서의 제1 단부(120a)의 외경은 제1 단부(120a)와 제2 단부(120b) 사이의 노즐(116)의 나머지 부분의 외경보다 크다.
도 6을 참조하면, 클램프(128)는 노즐(116)의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 제1 관통 구멍(134), 및 사출 성형 기계(102) 상의 잠금 요소(130)(도 2a 및 도 2b에 도시됨)를 수용하도록 구성된 적어도 하나의 제2 관통 구멍(135) 또는 노치를 가진 몸체(132)를 갖는다. 적어도 하나의 제2 관통 구멍(135) 또는 노치의 제1 단부(136)는 사출 성형 기계(102) 상의 잠금 요소(130)에 탈착 가능하게 연결될 수 있는 패스너(138)(도 2a 및 도 2b)를 지지하도록 구성된다.
도 4 및 도 7을 참조하면, 노즐 조립체(112)는 캡(114)과 혼합 챔버(108) 사이에 배치된 밀봉부(140)를 더 포함한다. 일부 실시형태 또는 양상에서, 밀봉부(140)는 캡(114)과 혼합 챔버(108) 사이의 경계면에서 유동성 성형 재료의 유동을 방지하도록 구성된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 밀봉부(140)는 밀봉부(140)의 몸체(143)를 통해 연장되는 중앙 개구(142)를 포함한다. 중앙 개구(142)는 밀봉부(140)가 캡(114)에 설치될 때 노즐(116)을 수용하도록 구성된다. 중앙 개구(142)는 노즐(116)의 플레어(126)를 수용하도록 구성된 테이퍼진 부분(144)을 가질 수 있다(도 6에 도시됨). 일부 실시형태 또는 양상에서, 밀봉부(140)는 폴리테트라플루오로에틸렌과 같은 플라스틱 재료로 만들어질 수 있다.
본 개시내용은 그의 특정 양상의 특정 세부사항을 참조하여 설명되었다. 이러한 세부사항이 첨부된 청구범위에 포함되는 한, 그리고 그 범위를 제외하고는 본 발명의 범위에 대한 제한으로 간주되지 않는다.

Claims (20)

  1. 사출 성형 기계와 함께 사용하도록 구성된 사출 성형 조립체로서,
    유동성 성형 재료를 수용하도록 구성된 혼합 챔버; 및
    상기 혼합 챔버에 연결 가능한 노즐 조립체
    를 포함하되, 상기 노즐 조립체는,
    상기 혼합 챔버를 둘러싸기 위해 상기 혼합 챔버에 탈착 가능하게 연결 가능한 캡; 및
    상기 캡을 통해 연장되고 상기 유동성 성형 재료를 상기 혼합 챔버로부터 금형으로 전달하도록 구성된 노즐
    을 포함하고, 상기 노즐은 상기 캡이 혼합 챔버에 연결될 때 상기 캡에 대해 회전 가능한, 사출 성형 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 노즐은 상기 유동성 성형 재료의 전달 동안 회전 가능한, 사출 성형 조립체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 노즐은 상기 혼합 챔버의 길이 “‡향 축을 중심으로 360°회전 가능한, 사출 성형 조립체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐은 상기 캡에서의 제1 단부, 노즐 팁(nozzle tip)에서 끝나는 제2 단부, 및 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이의 만곡부를 갖는, 사출 성형 조립체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 만곡부는 90°만곡부인, 사출 성형 조립체.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 노즐의 상기 제1 단부는 상기 제1 단부의 외경이 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이의 상기 노즐의 나머지 부분의 외경보다 크도록 벌어지는, 사출 성형 조립체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐 조립체는 상기 캡과 상기 혼합 챔버 사이에 배치된 밀봉부를 더 포함하되, 상기 밀봉부는 상기 캡과 상기 혼합 챔버 사이의 경계면에서 상기 유동성 성형 재료의 유동을 방지하도록 구성되는, 사출 성형 조립체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 밀봉부는 플라스틱 재료로 만들어지는, 사출 성형 조립체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 플라스틱 재료는 폴리테트라플루오로에틸렌인, 사출 성형 조립체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐 조립체는 상기 캡을 상기 혼합 챔버에 고정하도록 구성된 클램프를 더 포함하되, 상기 클램프는 상기 사출 성형 기계 상의 잠금 요소에 탈착 가능하게 연결되도록 구성되는, 사출 성형 조립체.
  11. 제10항에 있어서, 상기 클램프는, 상기 노즐의 적어도 일부를 수용하기 위한 제1 관통 구멍, 및 상기 사출 성형 기계 상의 상기 잠금 요소를 수용하도록 구성된 적어도 하나의 제2 관통 구멍 또는 노치를 가진 몸체를 가지며, 상기 적어도 하나의 제2 관통 구멍 또는 노치의 제1 단부는 상기 사출 성형 기계 상의 상기 잠금 요소에 탈착 가능하게 연결 가능한 패스너를 지지하도록 구성되는, 사출 성형 조립체.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡은 스테인리스강으로 만들어지는, 사출 성형 조립체.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐은 스테인리스강으로 만들어지는, 사출 성형 조립체.
  14. 사출 성형 기계의 혼합 챔버에 연결되도록 구성된 노즐 조립체로서,
    혼합 챔버를 둘러싸도록 구성된 캡; 및
    상기 캡을 통해 연장되고 상기 혼합 챔버로부터 금형으로 유동성 성형 재료를 전달하도록 구성되는 노즐
    을 포함하되, 상기 노즐은 상기 캡이 상기 혼합 챔버에 연결될 때 상기 캡에 대해 360° 회전 가능한, 노즐 조립체.
  15. 제14항에 있어서, 상기 노즐은 상기 캡에 있는 제1 플레어 단부, 노즐 팁에서 끝나는 제2 단부, 및 상기 제1 플레어 단부와 상기 제2 단부 사이의 90°만곡부를 갖는, 노즐 조립체.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 캡과 상기 혼합 챔버 사이에 배치된 밀봉부를 더 포함하되, 상기 밀봉부는 상기 캡과 상기 혼합 챔버 사이의 경계면에서 상기 유동성 성형 재료의 유동을 방지하도록 구성되는, 노즐 조립체.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 혼합 챔버에 상기 캡을 고정하도록 구성되는 클램프를 더 포함하되, 상기 클램프는 상기 사출 성형 기계 상의 잠금 요소에 탈착 가능하게 연결되도록 구성되는, 노즐 조립체.
  18. 사출 성형 기계로서,
    유동성 성형 재료를 공급하는 공급 디바이스;
    상기 공급 디바이스로부터 상기 유동성 성형 재료를 수용하도록 구성된 혼합 챔버; 및
    상기 혼합 챔버에 탈착 가능하게 연결 가능한 노즐 조립체
    를 포함하되, 상기 노즐 조립체는,
    상기 혼합 챔버를 둘러싸도록 구성된 캡; 및
    상기 캡을 통해 연장되고 상기 혼합 챔버로부터 금형으로 상기 유동성 성형 재료를 전달하도록 구성된 노즐
    을 포함하고, 상기 노즐은 상기 캡이 상기 혼합 챔버에 연결될 때 상기 캡에 대해 360°회전 가능한, 사출 성형 기계.
  19. 제18항에 있어서, 상기 캡을 상기 혼합 챔버에 고정하도록 구성된 클램프를 더 포함하되, 상기 클램프는 상기 사출 성형 기계의 프레임 상의 잠금 요소에 탈착 가능하게 연결 가능한, 사출 성형 기계.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 캡과 상기 혼합 챔버 사이에 배치된 밀봉부를 더 포함하되, 상기 밀봉부는 상기 캡과 상기 혼합 챔버 사이의 경계면에서 상기 유동성 성형 재료의 유동을 방지하도록 구성되는, 사출 성형 기계.
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