專利名稱：在線式薄膜脫氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)要求于2003年2月26日提交的具有相同題名的美國實(shí)用新型申請(qǐng)No.10/374467的優(yōu)先權(quán)，其通過引用而完整地結(jié)合在本文中。
本發(fā)明介紹了用于為制造鏡片如軟性隱形眼鏡以及所生產(chǎn)的鏡片中所使用的液體單體進(jìn)行脫氣的在線式脫氣裝置。具體來說，本發(fā)明涉及用于脫氣裝置的組裝元件(packing element)。這種組裝元件是模塊化的，并適合于同其它的這種模塊疊起來。本發(fā)明通過允許方便地添加、去除或替換這種組裝元件來適應(yīng)任何給定環(huán)境需要，從而為脫氣操作的改進(jìn)提供了增加的靈活性。另外，本發(fā)明的組裝元件更易于清潔，其操作可因組裝元件由可拆卸部件組成而進(jìn)一步得以簡化。本發(fā)明還允許對(duì)液體單體進(jìn)行在線式脫氣，這提高了鏡片生產(chǎn)線的效率，并減少了與普遍使用的批量脫氣方法相關(guān)的環(huán)境考慮。
背景技術(shù)：
鏡片如軟性隱形眼鏡可通過各種技術(shù)來制造。工業(yè)上更流行的方法涉及合適的液體單體如甲基丙烯酸酯(HEMA)的使用，其沉積在特殊構(gòu)造的半模中。單體可通過許多技術(shù)如紫外線輻射來固化，以形成鏡片。然而這種液體單體總是包含溶解的氣體如氧氣和氮?dú)?，這些氣體通過形成不必要的氣泡或者通過干擾固化機(jī)理本身而會(huì)對(duì)固化產(chǎn)生不利影響，氣泡可以表現(xiàn)為最終鏡片中的空洞或其它瑕疵。因此，在使用之前將液體單體進(jìn)行脫氣已經(jīng)成為通用慣例。
因此，已經(jīng)開發(fā)了用于單體脫氣的不同技術(shù)。一種手段是采用旋轉(zhuǎn)的蒸發(fā)器裝置，其通過在低于大氣壓的壓力下旋轉(zhuǎn)單體而去除單體中多余的氣體。然后將保持混合物的容器用氮?dú)鉀_洗并保持在氮?dú)庀隆Ｃ绹鴮＠鸑o.5435943中介紹了另一種技術(shù)，其中單體被泵送經(jīng)過低于大氣壓的空腔所包圍的可透氣的管。單體中的氣體由于管外的較低壓力而穿過管，然后將經(jīng)脫氣的單體沉積到鏡片模具中并固化。
雖然已經(jīng)證明這些方法可適于商業(yè)應(yīng)用，但是改進(jìn)脫氣操作的努力仍然是備受關(guān)注的。例如旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器的方法在回填沖洗的過程中提供了氮?dú)庵匦氯芙獾絾误w中的可能性。利用可滲透管的脫氣具有其自身的缺點(diǎn)它由于涉及通過管來泵送粘性液體單體的特殊情況而通常要求批量操作；因此，單體直到需要之前都一直存儲(chǔ)在器皿中，從這里將其輸送到離線的管脫氣工位上。在自動(dòng)化和自動(dòng)前進(jìn)是極其重要的生產(chǎn)環(huán)境中，批量操作的采用導(dǎo)致非常低的效率，這會(huì)對(duì)生產(chǎn)率和供應(yīng)產(chǎn)生負(fù)面影響。與這相關(guān)的是，例如由于管壁任一側(cè)上的壓力差以及通常為硅管的構(gòu)造材料的磨損，可滲透管在某些點(diǎn)處會(huì)受到破損。破損通常導(dǎo)致停機(jī)并通常要求大規(guī)模更換管束，甚至包括那些無損傷的管，這種更換的困難性會(huì)進(jìn)一步干擾操作。另外，這種可滲透管在需要清洗時(shí)通常由于例如內(nèi)腔清洗的難度而不能得到正確清洗。批量的脫氣操作也由于用于鏡片的液體單體普遍具有儲(chǔ)存期限而產(chǎn)生了處置問題，如果在儲(chǔ)存期限內(nèi)沒有使用，則必須將其丟棄。此外，在從存儲(chǔ)器皿泵出液體單體的批量操作中，在使用后總會(huì)在器皿中留下一些殘留單體。在工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的環(huán)境中，這些殘留物的總量一旦超過了其儲(chǔ)存期限就必須處理掉。
因此，在本領(lǐng)域中對(duì)于具有操作和維護(hù)的高效率的脫氣技術(shù)有持續(xù)需求，這種技術(shù)可以在線使用，并減少了處置問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明滿足了上述迫切需求。本發(fā)明致力于一種用于脫氣裝置的可疊起的組裝元件，這種脫氣裝置用于為制造鏡片所用的液體單體進(jìn)行脫氣。可疊起的組裝元件包括主體模塊，其具有帶至少一個(gè)通孔的底面，以及圍繞所述底面的周邊并適合于與另一主體模塊疊起來的向上的側(cè)壁，所述底面和所述向上的側(cè)壁限定了空腔；和圓盤，其具有所述液體單體能在其上流動(dòng)的頂面部分，以及側(cè)面部件，所述側(cè)面部件從所述頂面部分向下延伸，以便將所述圓盤可拆卸地設(shè)在所述空腔內(nèi)，所述側(cè)面部件限定了至少一個(gè)側(cè)面開口，所述液體單體可經(jīng)由所述孔從所述頂面部分流入所述空腔，并經(jīng)過所述至少一個(gè)孔而流過所述底面。
本發(fā)明還涉及由多個(gè)可疊起的組裝元件組成的脫氣裝置，以及使用該脫氣裝置進(jìn)行的脫氣方法。該脫氣裝置可包括模塊化組裝元件。
本發(fā)明有利地使液體單體的薄膜流到限定的表面上，這使單體和帶氣壓差的環(huán)境如真空或惰性環(huán)境直接接觸，優(yōu)選處于真空環(huán)境或其它具有可促進(jìn)氣體抽出的壓差的環(huán)境中，脫氣裝置在這種環(huán)境下工作，從而實(shí)現(xiàn)了比迄今為止所能達(dá)到的更有效的脫氣。本發(fā)明也可利用生產(chǎn)設(shè)備在線地實(shí)現(xiàn)，從而消除了上述批量脫氣過程中所固有的困難。也就是說，利用本發(fā)明可進(jìn)行連續(xù)脫氣，其中經(jīng)脫氣的單體被直接泵送到生產(chǎn)線上的沉積工位。另外，由于本質(zhì)上是模塊化的，所以本發(fā)明可通過簡單地疊起更多的組裝元件、或者相反地通過簡單地從疊層中取下組裝元件，來進(jìn)行脫氣裝置的快速重配置。另外，組裝元件的模塊化和其表面比現(xiàn)有技術(shù)的裝置更易于清理；這通過組裝元件由可拆卸部件組成而得以進(jìn)一步促進(jìn)。
在一個(gè)備選實(shí)施例中，將多個(gè)疊起的組裝元件組裝到例如柱的容器中，但并不與容器相連。第一和第二組裝元件優(yōu)選在容器內(nèi)交替地設(shè)置。組裝元件具有位于水平延伸件之間的垂直支撐。液體從最上端的組裝元件流向最低端的組裝元件。這些多個(gè)可疊起的組裝元件包括至少兩個(gè)交替地堆疊的不同形狀的模塊化組裝元件。在該優(yōu)選實(shí)施例中，液體在容器中的流動(dòng)是從第一組裝元件的中心朝向第一組裝元件的周邊，然后流向設(shè)在第一組裝元件下面的第二組裝元件的周邊。液體然后在容器內(nèi)的真空或惰性環(huán)境下從該周邊流向第二組裝元件的中心。在這個(gè)實(shí)施例中，可疊起的組裝元件本身并沒有限定空腔，在這種空腔中可形成真空或可經(jīng)由該空腔泵出惰性氣體。


圖1A，1B和1C分別是本發(fā)明的被稱為主體部分的組裝元件的一個(gè)實(shí)施例的透視圖、底視圖和側(cè)視圖。
圖2A，2B，2C和2D分別是被稱為圓盤的本發(fā)明的組裝元件的一個(gè)實(shí)施例的透視圖、頂視圖以及第一和第二側(cè)視圖。該圓盤的實(shí)施例尤其可用于圖1所示的主體部分。
圖3顯示了多個(gè)相互間上下疊起的組裝元件，尤其是由圖1和2中所示的主體部分和圓盤實(shí)施例組成的組裝元件，其中頂部進(jìn)料模塊輸送用于進(jìn)行脫氣的液體單體，本圖還舉例說明了單體經(jīng)過組裝元件的階流式流。
圖4A，4B和4C分別是用于本發(fā)明的頂部進(jìn)料模塊的一個(gè)實(shí)施例的透視圖、底視圖和側(cè)視圖，該實(shí)施例尤其可用于圖3的組裝元件。
圖5A，5B，5C，5D和5E分別是本發(fā)明的儲(chǔ)器模塊的一個(gè)實(shí)施例的透視圖、底視圖以及第一、第二和第三側(cè)視圖，該實(shí)施例尤其可用于圖3的組裝元件。
圖6顯示了本發(fā)明的模塊化脫氣裝置的一個(gè)實(shí)施例，所述實(shí)施例由如圖3所述多個(gè)疊起來的組裝元件連同如圖4和圖5所示的頂部進(jìn)料模塊和儲(chǔ)器模塊的實(shí)施例構(gòu)成。
圖7A，7B和7C分別是用于本發(fā)明的組裝元件的主體部分的一個(gè)備選實(shí)施例的透視圖、底視圖和側(cè)視圖。
圖8是脫氣裝置的第二實(shí)施例。
圖9A，9B和9C分別是本發(fā)明的組裝元件的一個(gè)備選實(shí)施例的透視圖、底視圖和側(cè)視圖。
圖10A，10B和10C分別是本發(fā)明的組裝元件的一個(gè)備選實(shí)施例的透視圖、底視圖和側(cè)視圖，其可與圖9A，9B和9C所示組裝元件一起用于圖8所示的脫氣裝置。
圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明形成的模具以及由該模具生產(chǎn)的鏡片的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將結(jié)合圖1-11所示的優(yōu)選實(shí)施例來介紹本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解，與本介紹相一致的其它實(shí)施例和實(shí)際應(yīng)用應(yīng)被視為屬于本文所描繪的本發(fā)明實(shí)施的范圍內(nèi)。
本發(fā)明尤其可用于使液體單體脫氣，此液體單體用于通過聚合單體來制造如鏡片的制品。在這方面，鏡片的實(shí)例包括但不限于硬性、軟性、剛性的可透氣的隱形眼鏡和眼內(nèi)透鏡，以及用于眼鏡的鏡片。本發(fā)明尤其可用于通常被分類為水凝膠鏡片的軟性隱形眼鏡；而通常可用于制備這類鏡片的液體單體包括但不限于甲基丙烯酸酯(HEMA)、乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸以及酸酯。
出于本說明書的目的，用語“液體單體 ”包括如前述的單體及其混合物，其包括任一種的或所有的上述單體與本領(lǐng)域中已知的其它添加劑如交聯(lián)劑和增強(qiáng)劑的混合物。通常溶于所述液體單體中的待去除(脫氣)的氣體包括氧氣，并可包括氮?dú)夂推渌鼩怏w。
雖然沒有約束本發(fā)明，但是通常可通過在塑料模中進(jìn)行單體混合物的自由基團(tuán)的聚合來制備諸如鏡片的制品，塑料模具有多個(gè)預(yù)定形狀和特征的部件。傳統(tǒng)上可通過加熱方式來引發(fā)聚合，或者利用紫外線或可見光輻射來光引發(fā)聚合。
現(xiàn)參見圖11，其顯示了用于制品如鏡片的示例性模具的圖表。本文所使用的用語“模具”和“模具組件”指具有空腔115的造型110，空腔115內(nèi)可配給成型混合物如透鏡成型混合物，這樣當(dāng)透鏡成型混合物(未示出)起反應(yīng)或固化時(shí)，就形成了所需形狀的鏡片119或其它制品。本發(fā)明的模具和模具組件110由一個(gè)或多個(gè)“模具部件”或“模具零件”111-112組成。模具部件111-112可組合在一起，從而在模具部件111-112之間形成了其中可形成透鏡119的空腔115。模具部件111-112的組合最好是臨時(shí)的。一旦透鏡成型，為了取下透鏡119，可將模具部件111-112再次分開。
本說明書中使用的用語“模具部件”指模具部分111-112，其在與模具111-112的另一部分結(jié)合時(shí)就形成了模具110(也稱為模具組件110)。至少一個(gè)模具部件111-112的表面113-114的至少一部分與透鏡119的成型混合物相接觸，這樣當(dāng)透鏡119的成型混合物起反應(yīng)或固化時(shí)，表面113-114為透鏡119的與其相接觸的部分提供了所需的形狀和造型。相同的情況對(duì)至少另一模具部件111-112也是成立的。這樣，例如在優(yōu)選實(shí)施例中，模具組件110由兩個(gè)部件111-112組成，凹入的陰模件(前件)112和凸出的陽模件(后件)111，在它們之間形成了空腔。凹面114的與透鏡成型混合物相接觸的部分具有將在模具組件110中生產(chǎn)的鏡片的前曲線曲率，并且足夠平滑和成形為使得與凹面114相接觸的通過透鏡成型混合物的聚合作用而形成的鏡片119的表面在光學(xué)上是可接受的。
在某些實(shí)施例中，前模件112也可具有與圓周邊緣118構(gòu)成整體并圍繞它的環(huán)形凸緣(未示出)，并在垂直于軸且從凸緣延伸的平面中從邊緣118上延伸出。
后模件111具有帶凹面116、凸面113和圓周邊緣117的中心彎曲部分，其中凸面113的與透鏡成型混合物相接觸的部分具有將在模具組件110中生產(chǎn)的鏡片的后曲線曲率，并且足夠平滑和成形為使得與背面113相接觸的通過透鏡成型混合物的反應(yīng)或固化而形成的鏡片119的表面在光學(xué)上是可接受的。因此，前半模112的內(nèi)凹面114限定了鏡片的外表面，而基半模111的外凸面113限定了鏡片119的內(nèi)表面。
本發(fā)明涉及組裝元件，優(yōu)選是上述用于脫氣的可疊起的組裝元件。這種組裝元件可包括多種形狀，最好是重復(fù)的模塊化形狀。在這個(gè)實(shí)施例中，可疊起的組裝元件包括主體模塊和可拆卸的圓盤部件。雖然這些部件可以具有任何形狀，如圓形、卵形、方形、矩形、三角形以及其它多邊形形狀，但是最好通常是圓形。圖1顯示所述主體模塊的優(yōu)選實(shí)施例。如圖1A中所示，主體模塊10(如圖1A中倒置的透視圖所示)具有底面11(圖1A中以11a表示其下側(cè))，該底面具有至少一個(gè)通孔12。底面最好具有多個(gè)通孔，這些通孔最好定位成位于底面的中心，例如設(shè)在底部中心附近或其周圍。在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施例中，多個(gè)孔12設(shè)置成圍繞底面11的中心中心并圍繞該中心等距地間隔開。在圖1A和圖3所示的一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)孔設(shè)在底面11的中心周圍并以一定角度穿過該中心。每個(gè)孔的角度最好在其穿過底面時(shí)朝著底面11的中心線集中，這些角度可以相同或不同，例如，圖1A和1B所示的四個(gè)孔12的每一個(gè)都以與底面11的中心線正交的法線成大約45度的角度穿過底面11(也見圖3)。
主體模塊10還具有圍繞底面周邊的向上的側(cè)壁13。側(cè)壁適合于堆疊；也就是說，它構(gòu)造成使一個(gè)組裝元件的主體模塊可堆疊到另一個(gè)這種組裝元件的頂部或下部。用于在本發(fā)明的環(huán)境中進(jìn)行堆疊的適配結(jié)構(gòu)包括本領(lǐng)域中已知的那些，例如使用恰當(dāng)尺寸的缺口、突起、互鎖、交疊結(jié)構(gòu)等。圖1C和圖3顯示了用于堆疊的優(yōu)選適配結(jié)構(gòu)。在這個(gè)實(shí)施例中，側(cè)壁13具有大體上以13a表示的下部和大體上以13b表示的上部，它們并置在一起以形成圍繞下部13a的外周(這里指外圓周)而延伸的第一凹口13aa；以及圍繞上部13b的內(nèi)周(這里指內(nèi)圓周)而延伸的第二凹口13bb。在一種實(shí)施中，側(cè)壁13的由凹口13aa形成的圓柱部分具有比側(cè)壁13的由凹口13bb形成的圓柱部分更小的直徑，使得它可例如如圖3中所示地以套筒方式進(jìn)行裝配(至少部分地重疊)，從而使主體模塊11(因此也使包含主體模塊的組裝元件)一個(gè)置于另一個(gè)頂部地疊起來。側(cè)壁13的由凹口13aa形成的圓柱部分優(yōu)選具有可固定墊圈或其它密封材料的裝置，最好是凹槽15(圖3)，在其中可放置例如氟橡膠RTM等材料制成的密封圈16(圖6)。
底面11和向上的側(cè)壁13一起限定了所述主體模塊內(nèi)的空腔14。在圖1和圖3所示的優(yōu)選實(shí)施例中，這個(gè)空腔是圓柱形狀的，并且在底面11上除了孔12以外都是封閉的。密封材料形成了主體模塊之間的密封，其在形成了真空或其它低壓環(huán)境(低于大氣壓的較低壓力)時(shí)在脫氣裝置中限定了一系列氣密腔。尤其當(dāng)在脫氣裝置中沒有形成低壓如真空環(huán)境時(shí)，可采用其它機(jī)械手段如夾具、可調(diào)的綁帶、重物等將組裝元件保持在密封狀態(tài)。其它機(jī)械手段包括提供組裝元件的螺紋配合或凹槽配合的部分，其可以旋擰或卡扣在一起，以便在主體模塊之間或其它組裝元件之間形成密封。例如，可在主體模塊的側(cè)壁的下部13a和上部13b中加上螺紋(未示出)；這些螺紋可旋擰在一起以便在脫氣裝置中形成氣密腔。脫氣裝置的其它部分如頂部進(jìn)料模塊和儲(chǔ)器模塊將通過相同或不同的、優(yōu)選為相同的機(jī)械手段，而與組裝元件設(shè)置成或保持為氣密的關(guān)系。這個(gè)實(shí)施例尤其可用于在脫氣裝置中形成惰性環(huán)境的時(shí)候。惰性環(huán)境包括氮，氬等。
圖2顯示了圓盤部件的優(yōu)選實(shí)施例，其與上述主體模塊一起構(gòu)成本發(fā)明的組裝元件。在圖2A所示的實(shí)施例中，圓盤20具有蓋子或蓋子狀形狀，并具有頂面部分21以及從頂面部分向下延伸的側(cè)面部件22。可以理解，在優(yōu)選實(shí)施例中，主體模塊的幾何形狀和圓盤的幾何形狀將是相似的。例如，在圖1中，主體模塊通常是圓形的，因此在優(yōu)選的實(shí)施例中，圓盤也通常是圓形的，如圖2中所示。圓盤最好在尺寸上設(shè)置成可配合到空腔14中，優(yōu)選不要伸入上側(cè)壁部分13a所限定的區(qū)域，例如由凹口13aa劃定界限的其中可進(jìn)行上述堆疊的區(qū)域。頂面部分21最好具有基本平直的上表面。側(cè)面部件22設(shè)計(jì)成允許將圓盤可拆卸地設(shè)在空腔14中。例如，可將側(cè)面部件構(gòu)造成使圓盤20自由地直立在空腔14中，這不具任何限制性。側(cè)面部件最好構(gòu)造成使頂面部分21遠(yuǎn)離底面11，優(yōu)選遠(yuǎn)離孔12。側(cè)面部件22還限定了至少一個(gè)側(cè)面開口24。優(yōu)選這樣來限定多個(gè)側(cè)面開口；更優(yōu)選的是，這些側(cè)面開口沿著圓盤20的周邊(這里指圓周)等距地間隔開。合適的側(cè)面部件包括帶一個(gè)或多個(gè)側(cè)面開口的套筒，或者多個(gè)突出部如支腳、支柱等，在它們之間的區(qū)域限定了側(cè)面開口。在圖2所示的實(shí)施例中，側(cè)面部件22表現(xiàn)為限定了多個(gè)側(cè)面開口24的多個(gè)突出部。如圖2所示，每個(gè)側(cè)面部件優(yōu)選具有大致相同的圓周長度，這如同側(cè)面開口一樣。更優(yōu)選的是，每個(gè)側(cè)面部件與處于其之間的每個(gè)側(cè)面開口具有大致相同的圓周長度。在如圖2B所示的一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)有四個(gè)側(cè)面部件22，每個(gè)側(cè)面部件具有相同的圓周長度(也就是說，如圖所示，每個(gè)側(cè)面部件占圓周的大約1/8)，并沿著圓周等距地間隔開，從而限定了四個(gè)側(cè)面開口，每個(gè)側(cè)面開口具有大致相同的長度。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2C和2D中所示，側(cè)面部件22以朝外的斜度而從頂面部分21向下延伸。
在功能上，如圖3所示，液體單體30從頂部進(jìn)料模塊40或從疊在上面的組裝元件注入組裝元件中，流到圓盤的頂面部分21上，向下進(jìn)入空腔14中，流過底面11并經(jīng)過孔12(圖3中以加粗流線顯示了所述液體單體穿過組裝元件時(shí)的階流式流)。離開所述孔12的單體可用于給其下面的組裝元件的進(jìn)料，或者可以進(jìn)給到可收集單體的儲(chǔ)器模塊中，圖5中顯示了其一個(gè)實(shí)施例，從這里利用一個(gè)或多個(gè)蠕動(dòng)泵將單體優(yōu)選以脈沖或連續(xù)的方式泵送到生產(chǎn)線上。根據(jù)流變學(xué)，在流經(jīng)本發(fā)明的組裝元件時(shí)，例如在圓盤的頂面和空腔的底面上形成了單體的薄膜。這種包含溶解氣體的單體薄膜與真空或惰性環(huán)境直接接觸，組裝元件在真空或惰性環(huán)境下操作以用于脫氣用途。溶解的氣體揮發(fā)到真空或惰性環(huán)境中并從處于真空或惰性氣流的組裝元件中去除。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，圓盤20的頂面部分21具有環(huán)繞其周圍的緣邊23，該緣邊使液體單體(某種程度上假定其下溢至)匯聚至頂面上。這種匯聚使其與真空環(huán)境廣泛接觸，從而便于脫氣。在這種應(yīng)用的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖2C、2D和3中所示，緣邊23的外邊緣向外傾斜，以便有助于流體向下流入空腔。
圖4顯示了在形成如本發(fā)明所構(gòu)造的脫氣裝置時(shí)，用于組裝元件的優(yōu)選的頂部進(jìn)料模塊40。圖4A顯示了所述進(jìn)料模塊的透視圖(進(jìn)料模塊的下側(cè)44的透視圖)，其具有一個(gè)或多個(gè)液體單體的進(jìn)料口42和一個(gè)或多個(gè)用于抽真空的出口41。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，進(jìn)料口具有有助于將流體引至其下方的圓盤頂面部分上的下導(dǎo)管43(圖3和6)。在另一優(yōu)選的實(shí)施例中，頂部進(jìn)料模塊40具有適于與組裝元件疊起來的側(cè)壁，例如，頂部模塊40具有圍繞其側(cè)壁的周邊而延伸的凹口45(圖4C)，其如圖3中所示地配合在組裝元件的上側(cè)壁部分13a所限定的重疊圓柱中。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，直接位于頂部進(jìn)料模塊下方的組裝元件并不具有圓盤部件；也就是說，此時(shí)只使用了主體部分，如圖3所示。頂部進(jìn)料模塊40也有利地設(shè)計(jì)成具有用于固定墊圈的裝置，如凹槽15(圖3)。
圖5顯示了儲(chǔ)器模塊50，經(jīng)過脫氣的液體單體流入儲(chǔ)器模塊中并收集起來，并且用泵泵出以便定量進(jìn)給到透鏡半模中，以形成鏡片。如圖6中所示，儲(chǔ)器模塊50最好是脫氣裝置中最后的模塊。儲(chǔ)器模塊50最好設(shè)有一個(gè)或多個(gè)經(jīng)脫氣的液體單體的出口52，其與一個(gè)或多個(gè)泵(未示出)、最好為可買到的蠕動(dòng)泵相連。當(dāng)脫氣裝置和儲(chǔ)器模塊50在真空下操作和/或液體單體是粘性時(shí)，一個(gè)或多個(gè)出口52和一個(gè)或多個(gè)泵的使用尤其促進(jìn)了泵出操作。在另一優(yōu)選的實(shí)施例中，儲(chǔ)器模塊50具有可疊起地適配組裝元件的側(cè)壁，例如，儲(chǔ)器模塊50具有圍繞其側(cè)壁的周邊延伸的凹口51(圖5C，5D和5E分別是儲(chǔ)器模塊每次旋轉(zhuǎn)90度的側(cè)視圖)，其如圖6所示地配合在最后一個(gè)組裝元件的下側(cè)壁部分13b所限定的圓柱周圍，并與之重疊。
圖6顯示了由圖1-5所示優(yōu)選的組裝元件和頂部進(jìn)料模塊以及儲(chǔ)器模塊組成的本發(fā)明的模塊化脫氣裝置的實(shí)施例。這種模塊化脫氣裝置60最好在真空下(即低于大氣壓的條件下)操作，并且由屬于本發(fā)明主題的多個(gè)組裝元件構(gòu)成，這種組裝元件包括主體模塊10和圓盤20。因此，通過簡單地增加或取下組裝元件，就可增加或降低脫氣裝置60的高度(組裝元件的數(shù)量)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解，脫氣裝置60的高度還取決于脫氣之后殘留在液體單體中的溶解氣體的目標(biāo)水平，也取決于液體單體本身的粘性。因此可以理解，溶解氣體如氧氣等的所需最終水平越低，和/或液體單體的粘度越高，那么脫氣裝置所需的組裝元件的數(shù)量就越多?？衫帽绢I(lǐng)域中已知的方法來監(jiān)測脫氣之后殘留在液體單體中的溶解氣體的水平，這種監(jiān)測又可指示何時(shí)需要增加或減少組裝元件的數(shù)量。在操作上，利用本領(lǐng)域中已知的方法來在脫氣裝置60上經(jīng)由出口41抽真空；就絕對(duì)壓力來說，典型的真空范圍為大約20毫巴至大約100毫巴，可以理解，可考慮采用更高和更低的壓力。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，液體單體在通過本發(fā)明脫氣之后基本上沒有溶解氣體。
在另一實(shí)施例中，組裝元件可包括交替地設(shè)置的圖1A，1B和1C所示主體模塊10和圖7A，7B和7C所示主體模塊70，在這些主體模塊之間可增加或不增加額外的圓盤或隔板。如圖所示，除了主體模塊70中所示的孔72設(shè)在主體模塊的底部的圓周周圍以外，主體模塊70類似于主體模塊10。在由交替設(shè)置的主體模塊10和70構(gòu)成的一個(gè)實(shí)施例中，孔12和72將單體或任何其它的反應(yīng)混合物引導(dǎo)經(jīng)過主體模塊的表面或者向下通過圖1所示主體模塊的中心，或者通過設(shè)在圖7所示主體模塊的圓周周圍的孔。另外，這些孔可設(shè)在主體模塊的反面(180度)上，流體可經(jīng)過主體模塊并向下流至下一個(gè)主體模塊。主體模塊可具有除了這里所示以外的其它形狀。
用于構(gòu)造本發(fā)明的包括主體模塊和圓盤、還包括頂部進(jìn)料模塊和儲(chǔ)器模塊在內(nèi)的組裝元件的優(yōu)選材料包括但不限于聚合物材料，例如工業(yè)等級(jí)的塑料。耐用的聚合物材料包括但不限于聚縮醛樹脂(例如最優(yōu)選的迭爾林RTM)、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺(例如尼龍RTM)、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺(PAI)、聚氟乙烯(例如聚四氟乙烯RTM)、聚醚酰亞胺、聚酯、聚碳酸酯、聚醚、聚醚酰亞胺、聚硫化物、聚砜以及以上這些材料的共混物和共熔物。
另外，圖9和10所示組裝元件可用于圖8所示的圓柱中。除了不限定在其內(nèi)部可形成真空或惰性環(huán)境的氣密空腔之外，組裝元件設(shè)計(jì)成如之前的實(shí)施例中一樣。組裝元件裝配在容器例如圖8所示的柱中，在容器內(nèi)形成真空或惰性環(huán)境。組裝元件限定了將液體引向第一組裝元件中心并向外流出至第二組裝元件的周邊、或者以上述備選流型流動(dòng)的表面。組裝元件并不與脫氣裝置的容器相連，并且可根據(jù)需要成形為使得在正常的工作條件下沒有液體接觸柱的內(nèi)部，除非需要液體在流過組裝元件疊層之后聚集在儲(chǔ)器模塊底部。
圖9A，9B和9C所示的組裝元件可與圖10A，10B和10C所示組裝元件以交替設(shè)置的方式裝配在一起。組裝元件90適合于將液體引向組裝元件的中心，在此處孔91將液體流引至下面的組裝元件。組裝元件90具有支腳或其它支撐92，其將流動(dòng)面93支撐在位于組裝元件90下面的組裝元件之上。如果需要為疊起來的組裝元件提供穩(wěn)定性，可在表面101上設(shè)置用于接受支撐92的凹口、凹陷、凸起等。如圖所示，組裝元件90最好具有引導(dǎo)液體離開容器壁并流向面93之中心的緣邊94。面93最好向孔91傾斜；但面93最好是基本水平的。在這個(gè)實(shí)施例中，圖10A，10B和10C所示的組裝元件100最好設(shè)在組裝元件90的下面(使組裝元件90支撐并疊在組裝元件100之上)。組裝元件100最好包括由支腳或其它支撐102所支撐的平直或基本平直的表面101，支撐102最好使表面101保持與設(shè)在組裝元件100下面的組裝元件的表面間隔開。來自組裝元件90的液體碰到表面101的中心，然后向外朝向組裝元件100的表面101的周邊103流出。然后，液體優(yōu)選流到設(shè)在組裝元件100下面的另一組裝元件90上。如果需要為疊起的組裝元件提供穩(wěn)定性，則可在表面101上設(shè)置用于接受支撐92的凹口、凹陷、凸起等。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，為了使容器的內(nèi)壁保持清潔，液體最好只接觸組裝元件90和100，而不接觸容器的任何內(nèi)表面。這樣，該實(shí)施例可提供比上述實(shí)施例能所提供的更簡單的清潔方式。優(yōu)選由交替地設(shè)置的組裝元件90和100構(gòu)成的模塊化組裝元件的疊層可從柱中取出，并在洗碟機(jī)等中單獨(dú)進(jìn)行清洗，然后重新裝配到柱內(nèi)，而不必機(jī)械地將任何組裝元件從柱或其它容器上取下或連接在其上。組裝元件只是相互間上、下疊起，這使得可易于清理裝配和拆卸后的部件。如果必須清洗柱，則可利用清管器來很容易地對(duì)其進(jìn)行清洗。這個(gè)實(shí)施例的省略細(xì)節(jié)與上述實(shí)施例的細(xì)節(jié)相同或相似。
該柱可由現(xiàn)有技術(shù)中用于制造脫氣柱的任何材料如玻璃和工業(yè)等級(jí)的塑料來制成。耐用的聚合物材料包括但不限于聚縮醛樹脂(例如最優(yōu)選的迭爾林RTM)、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺(例如尼龍RTM)、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺(PAI)、聚氟乙烯(例如聚四氟乙烯RTM)、聚醚酰亞胺、聚酯、聚碳酸酯、聚醚、聚醚酰亞胺、聚硫化物、聚砜以及以上這些材料的共混物和共熔物。根據(jù)待進(jìn)行脫氣的液體，和/或金屬與待進(jìn)行脫氣的液體之間的接觸量，可以使用金屬，但目前不是優(yōu)選的。
權(quán)利要求
1.一種制造塑料制品的方法，所述方法包括a)為在真空下工作的模塊化脫氣裝置提供液體單體的進(jìn)給，所述脫氣裝置具有多個(gè)疊在一起的組裝元件，各所述組裝元件包括主體模塊，其具有帶至少一個(gè)通孔的底面，以及位于所述底面的周邊并適合于同另一主體模塊疊起來的向上的側(cè)壁，所述底面和所述向上的側(cè)壁限定了空腔；以及圓盤，其具有所述液體單體能在其上流動(dòng)而形成薄膜的頂面部分，以及側(cè)面部件，所述側(cè)面部件從所述頂面部分中向下延伸，從而將所述圓盤可拆卸地設(shè)在所述空腔內(nèi)，所述側(cè)面部件限定了至少一個(gè)側(cè)面開口；b)使所述液體單體從所述頂面部分流入所述空腔，并流過所述底面和通過所述至少一個(gè)孔；c)使所述液體單體通過所述至少一個(gè)孔；d)將液體單體提供至位于所述至少一個(gè)孔之下的組裝元件的頂面部分上，在其流過所述組裝元件時(shí)，對(duì)所述液體單體進(jìn)行脫氣；e)收集從所述多個(gè)組裝元件進(jìn)給的經(jīng)脫氣的液體單體；f)將所述收集的經(jīng)脫氣的液體單體分配到模具部件中；以及g)使所述液體單體在所述模具部件中固化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述組裝元件的底面具有多個(gè)通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)孔中的每一個(gè)都以傾斜的角度穿過所述底面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述圓盤的所述頂面部分具有基本平直的上表面，所述液體單體可在所述上表面上流動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述側(cè)面部件包括多個(gè)間隔開的凸起部分，其以向外的斜度從所述頂面部分向下延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述側(cè)壁通過具有第一凹口和第二凹口而適于疊起，所述第一凹口圍繞所述側(cè)壁的下部的周邊延伸，所述第二凹口圍繞所述側(cè)壁的上部的周邊而延伸，所述第一凹口構(gòu)造成可與另一主體模塊上的第二凹口相配合。
7.一種用于提供經(jīng)脫氣的液體單體的連續(xù)流的模塊化脫氣裝置，所述模塊化脫氣裝置包括a)多個(gè)組裝元件，所述組裝元件包括主體模塊，其具有帶至少一個(gè)通孔的底面以及位于所述底面周邊的向上的側(cè)壁，所述底面和所述向上的側(cè)壁限定了空腔；和b)圓盤，其具有所述液體單體能在其上流動(dòng)的頂面部分，以及側(cè)面部件，所述側(cè)面部件從所述頂面部分向下延伸以便將所述圓盤可拆卸地設(shè)在所述空腔內(nèi)，所述側(cè)面部件限定了至少一個(gè)側(cè)面開口，所述液體單體可通過所述側(cè)面開口而從所述頂面部分流入所述空腔，并流過所述底面和通過所述至少一個(gè)孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模塊化脫氣裝置，其特征在于，所述脫氣裝置還包括位于所述多個(gè)組裝元件的最后一個(gè)組裝元件下面的收集儲(chǔ)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模塊化脫氣裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)孔定位成使得流經(jīng)所述孔的液體單體在層疊于其下面的組裝元件的頂面部分上形成了液體單體流。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的模塊化脫氣裝置，其特征在于，所述脫氣裝置還包括頂部進(jìn)料模塊，其具有一個(gè)或多個(gè)用于為所述脫氣裝置供給液體單體的入口。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的模塊化脫氣裝置，其特征在于，所述脫氣裝置還包括一個(gè)或多個(gè)出口，其用于將液體單體流引至所述頂部進(jìn)料模塊下方的組裝元件的圓盤的頂面部分上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的模塊化脫氣裝置，其特征在于，所述出口裝置還包括下導(dǎo)管。
13.一種用于對(duì)制造塑料制品所用的液體單體進(jìn)行脫氣的方法，所述方法包括a)為在低于大氣壓的壓力環(huán)境下工作的模塊化脫氣裝置提供液體單體的進(jìn)給，所述脫氣裝置包括多個(gè)疊在一起的組裝元件，各所述組裝元件包括i.主體模塊，其具有帶至少一個(gè)通孔的底面，以及位于所述底面的周邊并適于與另一主體模塊疊起來的向上的側(cè)壁，所述底面和所述向上的側(cè)壁限定了空腔；和ii.圓盤，其具有所述液體單體能在其上流動(dòng)而形成薄膜的頂面部分，以及側(cè)面部件，所述側(cè)面部件從所述頂面部分向下延伸以便將所述圓盤可拆卸地設(shè)在所述空腔內(nèi)，所述側(cè)面部件限定了至少一個(gè)側(cè)面開口，所述液體單體可以薄膜的形式通過所述側(cè)面開口而從所述頂面部分流入所述空腔，并流過所述底面上和通過所述至少一個(gè)孔，所述液體單體流過所述至少一個(gè)孔，從而提供液體單體流至其下方的組裝元件的頂面部分上。b)當(dāng)液體單體流過所述組裝元件時(shí)，對(duì)所述液體單體進(jìn)行脫氣；c)收集流過所述組裝元件的經(jīng)脫氣的液體單體；
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，將所述液體單體供給至脫氣裝置是通過頂部進(jìn)料模塊來進(jìn)行的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述收集在所述多個(gè)組裝元件的最后一個(gè)組裝元件下面的底部儲(chǔ)器模塊中進(jìn)行。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將經(jīng)脫氣的液體單體從所述底部儲(chǔ)器模塊泵送到配給工位的步驟，其中所述經(jīng)脫氣的液體單體進(jìn)料沉積在模具部件中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，在生產(chǎn)線的工作過程中，所述液體單體進(jìn)料的供給，所述經(jīng)脫氣的液體單體的收集以及所述泵送是連續(xù)的。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述制品包括鏡片，所述方法在鏡片生產(chǎn)線中是在線式的。
19.一種用于在氣壓差下對(duì)液體進(jìn)行脫氣的脫氣裝置，所述脫氣裝置包括a)用于接受液體流的入口；b)疊在單獨(dú)的第二組裝元件頂上的第一組裝元件；所述第一組裝元件包括表面，并將液體流從所述第一組裝元件引導(dǎo)至包括所述第二組裝元件的表面上；和c)一個(gè)或多個(gè)在分開的所述第一和第二組裝元件的表面之間保持間隔的支撐。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的脫氣裝置，其特征在于，所述脫氣裝置還包括有助于保持氣壓差的容器，所述第一組裝元件和第二組裝元件放置在所述容器中。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的脫氣裝置，其特征在于，所述第一組裝元件或第二組裝元件中的至少一個(gè)包括限定了空腔的側(cè)壁。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的脫氣裝置，其特征在于，所述第一組裝元件和第二組裝元件的所述表面是基本上水平的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于使鏡片用的液體單體進(jìn)行脫氣的可疊起的組裝元件，以及由此形成的透鏡。一個(gè)或多個(gè)可疊起的組裝元件可用來形成模塊化脫氣裝置，并利用該脫氣裝置來實(shí)現(xiàn)在線式脫氣方法。這種可疊起的組裝元件包括主體模塊和可拆卸的圓盤部件。
文檔編號(hào)G02C7/04GK1737644SQ20051009153
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2005年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月9日
發(fā)明者K·A·楊, S·C·佩格拉姆, K·T·桑德斯 申請(qǐng)人:莊臣及莊臣視力保護(hù)公司