專利名稱：紅外線發(fā)射器加熱設(shè)備和使鏡片脫模的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鏡片的制造，本發(fā)明特別涉及用于從制造模制的軟隱形眼鏡片(軟接觸透鏡)、高精密度眼內(nèi)鏡片等的各個(gè)模中取出所述鏡片的方法和設(shè)備。
2.現(xiàn)有技術(shù)的論述鑒于眼部接觸式鏡片工業(yè)的飛速發(fā)展，逐漸期望甚至要求能夠供應(yīng)這樣的接觸式鏡片，即，為了讓使用者受到污染的可能性降至最低，最好能夠定期地頻繁地更換所述接觸式鏡片。這就為制造商們提供了為尋求能夠以節(jié)省成本和高效的方式自動(dòng)地生產(chǎn)高質(zhì)量的鏡片的自動(dòng)化方法和設(shè)備而努力奮斗的機(jī)會(huì)。
目前鏡片(諸如水凝膠型的軟隱形眼鏡)的制造技術(shù)中的實(shí)際情況是，形成可在塑料模中聚合的單體或單體混合物。在美國(guó)專利US5,080,839、US 5,039,459、US 4,889,664和US 4,495,313中披露了用于形成水凝膠型的軟隱形眼鏡的典型直接模制工藝的細(xì)節(jié)。以上所述專利中所描述的用于形成軟隱形眼鏡的工藝通常包括以下步驟使單體混合物在非水的、水可置換溶劑中溶解；以及將單體/溶劑混合物放置于具有最終期望的水凝膠鏡片形狀的模中。之后，使得單體/溶劑混合物經(jīng)受借此使得單體聚合的一些條件，從而生產(chǎn)具有最終期望的水凝膠鏡片形狀的聚合物/溶劑混合物。在完成聚合作用之后，用水置換所述溶劑以產(chǎn)生含水鏡片，所述含水鏡片的最終尺寸和形狀與最初模制的聚合物/溶劑產(chǎn)品的形狀相似。
在美國(guó)專利US 5,094,609、US 4,565,348和US 4,640,489中披露了用于裝載可聚合供給材料的典型塑料模的示例。美國(guó)專利US4,640,489中所披露的模是具有通常為凹鏡片表面的凹模部分和通常為凸鏡片表面的凸模部分的兩件式模，兩個(gè)模部分最好都由熱塑性材料諸如聚苯乙烯制成。如美國(guó)專利US 4,640,489中所描述的，由于聚苯乙烯及其共聚物在從融化狀態(tài)的冷卻過(guò)程中不會(huì)結(jié)晶，并且在上述直接模制工藝期間經(jīng)受必需的加工條件時(shí)很少或不顯示出收縮特性，因此聚苯乙烯及其共聚物是優(yōu)選的模材料?；蛘撸部墒褂弥T如美國(guó)專利US 4,121,896中所披露的由聚丙烯或聚乙烯所制成的模。
在模制期間，在兩個(gè)模接合之前向凹模部分過(guò)量地供入單體或單體混合物。在將模部分放置到一起之后，限定鏡片并形成鏡片邊緣，過(guò)量的單體或單體混合物從模腔中被去除并滯留在圍繞一個(gè)或兩個(gè)模部分的凸緣上或凸緣之間。在聚合作用下該過(guò)剩材料形成圍繞模凸緣部分之間所形成的鏡片的環(huán)(HEMA)圈。
如上述美國(guó)專利US 5,039,459、US 4,889,664和US 4,565,348中所披露的，要求材料、化學(xué)性質(zhì)和工藝受到控制以便在無(wú)需施加過(guò)大壓力的情況下可使所述模部分分離，當(dāng)鏡片粘在一個(gè)或多個(gè)鏡片模上時(shí)或當(dāng)聚合作用之后過(guò)量的HEMA環(huán)使得鏡片模部分彼此粘附時(shí)施加壓力可能是必需的。
用于分離模部分以及從其上取出鏡片的現(xiàn)有技術(shù)工藝包括加熱階段、半模分離階段和鏡片取出階段的步驟。現(xiàn)有技術(shù)鏡片取出工藝的加熱階段是向背模部分施加熱空氣，從而在加熱模聚合物和冷卻鏡片聚合物之間形成不均勻膨脹。所述不均勻膨脹提供了用以削弱模表面與其上所形成的鏡片之間的粘附力的剪切動(dòng)力。加熱階段之后的半模分離階段的特征在于，取下先前加熱的半模。對(duì)于用于取出背面彎曲半模的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)，由于加熱和分離步驟破壞了聚合的鏡片/聚合物模粘附現(xiàn)象并且可得到幾乎形成的鏡片，其偶爾會(huì)損壞鏡片，因此與之相關(guān)的低效手段和破壞力使得所述設(shè)備無(wú)法生產(chǎn)高質(zhì)量的鏡片，從而降低了工藝的生產(chǎn)率。
關(guān)于半模與鏡片之間的溫度梯度，熱梯度越大，鏡片與半模之間所存在的殘余粘附力將越低，相應(yīng)地，分離模部分所需的力就將越低。與之相反，半模與鏡片之間所形成的熱梯度越小，分離模部分所需的力就將越大。將模與鏡片相分離所需的力越大，損壞模部分和/或損壞鏡片的可能性就越大。此外，應(yīng)該理解的是，其中必須重復(fù)施加熱梯度的工藝必須不能使環(huán)境過(guò)熱，從而降低了工藝的效率。
對(duì)于半模的分離以及頂部半模與鏡片的分離，應(yīng)該理解的是，必須使用不會(huì)損壞或在隱形眼鏡上施加過(guò)度的應(yīng)力的裝置。當(dāng)被設(shè)計(jì)得形成諸如美國(guó)專利US 4,640,489中所描述的整體框架的前部和后部彎曲模部分被放置到一起以在它們之間形成鏡片定型容積時(shí)，所形成的組合結(jié)構(gòu)為用于將一個(gè)模與另一個(gè)模接合和分開(kāi)的分離裝置提供了有限的可利用空間。甚至任一個(gè)半模的最小限度的變形都可能不利地影響對(duì)于所述空間的可利用性以及其移動(dòng)力的精確性。同樣要求也適用于從分離之后鏡片位于其中的模區(qū)域中取出鏡片。
目前，如技術(shù)領(lǐng)域中廣泛使用并且如通常轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人的歐洲專利0 775 571 A2 “Infra-red Heat Source for DemoldingContact Lenses”中所描述的，為了參與鏡片從模區(qū)域中的脫模，使用了提供熱梯度的紅外線熱源，其中通過(guò)反射管或緩沖器作為媒介使得紅外線能量引向模的后部彎曲部。在那種情況下，所公開(kāi)描述的結(jié)構(gòu)在紅外線加熱器上使用了石英或藍(lán)寶石窗，所述石英或藍(lán)寶石窗濾出一些紅外輻射。這需要更長(zhǎng)的加熱時(shí)間，因此需要較長(zhǎng)的脫模時(shí)間以使得鏡片脫模。而且，依照前述結(jié)構(gòu)，紅外線加熱器使用一個(gè)加熱器用于多個(gè)模，實(shí)際上一個(gè)加熱器用于四個(gè)模，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，這沒(méi)有考慮到由于在用于多個(gè)模的電流源上只存在一個(gè)紅外線熱輸出而導(dǎo)致的各個(gè)模之間的熱分布的潛在變化。
依照現(xiàn)有技術(shù)的另一個(gè)實(shí)施例，有助于鏡片脫模的熱梯度包括多個(gè)蒸汽噴射管的使用，每個(gè)所述蒸汽噴射管都將一股蒸汽噴射到后部彎曲區(qū)域的凹面上。依照歐洲專利文獻(xiàn)中所描述的另一種變化，通過(guò)激光提供熱梯度，其中將選定量的集中的、相干光能引向后部彎曲模區(qū)域，同時(shí)由后部彎曲部吸收的部分提供必需的熱梯度。
通常，提供必需熱梯度的工藝，如在紅外線加熱器上使用了石英或藍(lán)寶石窗所表示的那樣，濾出了一部分紅外輻射，并且需要較長(zhǎng)的脫模時(shí)間。事實(shí)上，圍繞紅外線加熱元件的石英玻璃會(huì)破損并導(dǎo)致效能問(wèn)題。因此，為了防止產(chǎn)品出現(xiàn)此類問(wèn)題，就需要輔助的堅(jiān)固防護(hù)窗，像藍(lán)寶石性質(zhì)的防護(hù)窗。然而，現(xiàn)有技術(shù)中所使用的石英元件管與藍(lán)寶石防護(hù)窗的組合大大地削弱了與這些材料相關(guān)的紅外能量，從而降低了熱源的可利用輸出并限制了用以激勵(lì)鏡片模以便于形成所期望溫度梯度的更長(zhǎng)波長(zhǎng)紅外能量的使用。
發(fā)明概述因此，為了進(jìn)一步改進(jìn)用以提供幫助鏡片脫模的必需熱梯度的前述紅外熱量或蒸汽和激光裝置，依照本發(fā)明，提供了一種新穎的紅外線輻射或加熱器裝置，所述裝置由阻抗紅外線發(fā)射器(最好為碳化硅紅外線發(fā)射器)構(gòu)成，并且，與使用一個(gè)紅外線加熱器用于多個(gè)模的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)相反，本發(fā)明的所述裝置對(duì)于每個(gè)獨(dú)立的模使用一個(gè)獨(dú)立的紅外線發(fā)射器。阻抗紅外線發(fā)射器為通過(guò)電流從其中穿過(guò)的材料的阻抗將電能轉(zhuǎn)換為輻射的紅外線發(fā)射器。所述紅外線發(fā)射器包括陶瓷材料和電線，諸如，碳化硅材料、硝酸硅材料、電熔融氧化鎂、因科鎳合金、鎳鉻合金以及鉻鐵合金、耐熱鎳鉻鐵合金以及其他鎳鉻合金作為阻抗或發(fā)射材料等等。
前述改進(jìn)還可使用無(wú)過(guò)濾的紅外線發(fā)射器加熱裝置，借此可實(shí)現(xiàn)在加熱溫度上對(duì)每個(gè)獨(dú)立模而不是共同地對(duì)多個(gè)模的精密控制。
在紅外線加熱器上去除了現(xiàn)有技術(shù)中所使用的石英和/或藍(lán)寶石窗還消除了部分紅外線輻射的過(guò)濾，由于模吸收了所產(chǎn)生的紅外線輻射的更多部分，因此減少了脫模所需的時(shí)間，從而提供了更高的效率。依照本發(fā)明，對(duì)于發(fā)射到每個(gè)獨(dú)立鏡片組件的紅外線能量的獨(dú)立控制可促進(jìn)輸入每個(gè)元件或每組元件的功率(瓦數(shù))改變，從而可根據(jù)每個(gè)模的要求容易地調(diào)節(jié)紅外線光譜型中的量值。實(shí)際上，較高的瓦數(shù)對(duì)應(yīng)于全波分布中的高輸出，而較低的瓦數(shù)對(duì)應(yīng)于遠(yuǎn)離短波紅外線發(fā)射的光譜移動(dòng)中的較低的總輸出。對(duì)于脫模工藝來(lái)說(shuō)中間和長(zhǎng)波光譜是更優(yōu)選的。紅外線發(fā)射器的瓦數(shù)越高，紅外線能量就越高，頻率就越高，并且波長(zhǎng)就越短。
除前述之外，依照本發(fā)明，在生產(chǎn)程序中在鏡片脫模之前還提供了預(yù)加熱步驟，其中在脫模步驟之前的加工周期中的少量加熱利用任何合適的熱源，諸如紅外線燈。在一個(gè)實(shí)施例中，可具有在脫模裝置處感測(cè)溫度的反饋控制環(huán)路，所述反饋控制環(huán)路在進(jìn)入制造系統(tǒng)脫模工位的情況下將模熱控制在特定溫度范圍內(nèi)，從而進(jìn)一步提高脫模效率以及減少脫模時(shí)間。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種高效并且可靠的裝置以便于向未分離的模區(qū)域施加受控的熱梯度，從而提供充分的相對(duì)剪切力以打破隱形眼鏡與模區(qū)域之間的粘附。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于使得鏡片脫模的碳化硅(SiC)紅外線發(fā)射器加熱裝置，所述碳化硅(SiC)紅外線發(fā)射器加熱裝置能夠在不損壞鏡片的情況下容易地并且始終如一地分離其間形成有隱形眼鏡的隱形眼鏡模部分。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是通過(guò)在快速生產(chǎn)線中將最大量的后部彎曲部與前部彎曲部相分離從而可快速高效地生產(chǎn)親水性的隱形眼鏡而減少隱形眼鏡生產(chǎn)處理時(shí)間。
依照本發(fā)明的更具體的目的，通過(guò)提供用于使鏡片脫模的紅外線發(fā)射器而在脫模工位提供了熱梯度，其中陶瓷紅外線發(fā)射器具有由碳化硅構(gòu)成的頭部分，所述頭部分可在無(wú)需如現(xiàn)有技術(shù)中所需的紅外線加熱器上的石英窗或藍(lán)寶石窗的情況下發(fā)射未過(guò)濾的紅外線輻射。
而且，依照本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明的一個(gè)目的是，在進(jìn)入到脫模工位之前預(yù)加熱模。在一個(gè)實(shí)施例中，可測(cè)量脫模工位處的溫度并通過(guò)反饋環(huán)路傳到預(yù)熱器，以便于確保模在被預(yù)熱到特定溫度的同時(shí)進(jìn)入到脫模工位，從而進(jìn)一步減少脫模所需的時(shí)間量。
依照本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明的碳化硅紅外線發(fā)射器是在加熱裝置中所使用的用于脫模的發(fā)射器，其為每個(gè)獨(dú)立鏡片模使用獨(dú)立的紅外線發(fā)射器，從而可使得每個(gè)模被熱控制在鏡片的高效迅速脫模所需的特定的熱梯度范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了布置成用于圍繞每個(gè)紅外線發(fā)射器至少一部分以使得沿鏡片組件的方向上熱反射最優(yōu)化的反射器，從而提高紅外線發(fā)射器的效率。反射器的表面最好具有小于0.3微米R(shí)MS(有效值)的表面粗糙度。反射器的表面最好包括比現(xiàn)有技術(shù)中所使用的更薄的鍍金層；然而，所述反射器的表面在鍍金層下面最好包括較厚的底漆層。最好將所述反射器構(gòu)成得朝向彎曲反射熱量。將反射器形狀構(gòu)成為有角的，或者將其構(gòu)成為將熱量聚焦在鏡片彎曲或鏡片模組件處。至少反射器的一部分最好是成橢圓形或成拋物線形的以使得將所述輻射引向鏡片模組件處。鑒于紅外線發(fā)射器的形狀和產(chǎn)生輻射的紅外線發(fā)射器的部分，可通過(guò)進(jìn)行射線跟蹤分析而確定適宜的橢圓形或拋物線形形狀的反射器。
通過(guò)用于將隱形眼鏡的制造中所使用的鏡片模組件的后半模與前半模相分離的設(shè)備可實(shí)現(xiàn)前述和其他目的。每個(gè)前半模與后半模都具有限定相對(duì)的凹面和凸面的中央彎曲段，并且還具有從中央部分向外延伸的環(huán)形圓周凸緣。前部彎曲部的凹面提供限定隱形眼鏡前面部分的表面的形狀。與之相反，后部彎曲半模的凸面提供限定隱形眼鏡后面部分的表面的形狀。如上文中概念性地闡述的，通過(guò)以下方式執(zhí)行隱形眼鏡的制造在前部彎曲部的凹入部分中放置預(yù)定量的單體，將后部彎曲模部分的凸面布置于前部彎曲模部分的凹入部分中，隨后使得單體經(jīng)受固化或交聯(lián)，在其中為鏡片形狀提供親水材料。文中將使用詞語(yǔ)“固化”來(lái)涵蓋任何反應(yīng)機(jī)理，包括用于形成隱形眼鏡的交聯(lián)?？赏ㄟ^(guò)托盤(pán)上的多個(gè)生產(chǎn)線來(lái)輸送成對(duì)的前部和后部彎曲模部分，每個(gè)托盤(pán)都裝有多個(gè)彎曲模對(duì)?；蛘撸赏ㄟ^(guò)其他裝置(諸如傳送帶或推桿)輸送模部分，或者可由所述裝置以單獨(dú)的方式或以多個(gè)的方式輸送。在優(yōu)選實(shí)施例中，后部彎曲部被擱在前部彎曲部頂部；然而，本發(fā)明也考慮了相反的情況。
布置于生產(chǎn)線中鏡片材料經(jīng)受固化的工位下游位置處的模分離和鏡片取出設(shè)備包括用于向后部半模的凹面施加熱梯度的裝置，從而提供不均勻膨脹，所述不均勻膨脹在后部半模的凸面與隱形眼鏡之間產(chǎn)生粘附力破壞的剪切力。如上所述的，應(yīng)該理解的是，熱梯度越大，粘附力破壞的效力就越大。從約2.5℃到12℃的溫度梯度范圍是優(yōu)選的。
依照下文中將更詳細(xì)地描述的本發(fā)明，幫助鏡片脫模所需的熱梯度是由紅外線熱源提供的，通過(guò)碳化硅(SiC)發(fā)射器加熱裝置的中介將該熱能引向一個(gè)模彎曲部，而所述裝置被構(gòu)成得使得獨(dú)立的碳化硅紅外線發(fā)射器與被輸送到托盤(pán)上脫模工位的多個(gè)模中的每個(gè)獨(dú)立模相聯(lián)系。在文中所述的優(yōu)選實(shí)施例中，熱能引向后部彎曲半模，盡管如果熱能引向前部半模而不是后部半模時(shí)脫模工藝也是有效的。因此本發(fā)明不局限于只將熱能施加于后部半模，并且在脫模設(shè)備和以下所述的方法中，也可用前部半模替代后部半模。然而，鏡片將保持粘附在未被加熱的半模上。
依照另一個(gè)方面，與在模加熱中提供熱梯度的碳化硅紅外線發(fā)射器相關(guān)，在加工工序中提供了預(yù)加熱步驟，所述預(yù)加熱步驟可包含用于測(cè)量在脫模工位處所感測(cè)的溫度的反饋控制環(huán)路，以便于在碳化硅紅外線發(fā)射器施加脫模溫度梯度之前，在進(jìn)入脫模工位的情況下將每個(gè)模升高到特定溫度范圍內(nèi)，諸如在57-65℃范圍內(nèi)。
在上述裝置所提供的溫度梯度已削弱了后部彎曲模部分和相應(yīng)的鏡片之間的粘附力之后，用于通過(guò)機(jī)械方式完成模部分分離的設(shè)備以撬動(dòng)指的形式被引入到前部和后部彎曲模部分之間。
在一個(gè)所述實(shí)施例中，如EP 0775 571 A1中所述的，分離設(shè)備包括兩對(duì)相對(duì)的被定位成與前進(jìn)的托盤(pán)平行的薄墊片，所述薄墊片最初被布置成一個(gè)位于另一個(gè)之上，所述薄墊片在相應(yīng)的前部和后部彎曲部的橫向延伸凸緣之間一起滑動(dòng)。在如此布置之后，使得每對(duì)薄墊片中位于上部的那個(gè)升高，從而向上提升后部彎曲模使之遠(yuǎn)離固定的前部彎曲部以及其上的鏡片?？赏ㄟ^(guò)各種裝置，諸如多個(gè)吸盤(pán)或剝離指，將所移除的后部彎曲部輸送到廢物處理區(qū)域。在第二種變型中，如轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的美國(guó)專利U.S.5,770,119中所述的，分離裝置包括橫截于前進(jìn)的托盤(pán)的方向安裝的偏心凸輪驅(qū)動(dòng)撬動(dòng)裝置，在這里合并參考所述美國(guó)專利U.S.5,770,119的內(nèi)容。該撬動(dòng)裝置包括第一組固定指，當(dāng)離心地傳輸?shù)牡诙M撬動(dòng)指首先樞轉(zhuǎn)而后基本向上與相應(yīng)的后部彎曲半模相接合時(shí)，所述第一組固定指與前部彎曲模部分相接合并使其固定。這些撬動(dòng)指相對(duì)于相關(guān)的前部半模以預(yù)定力偏壓后部彎曲模，從而有效地從其上移除后部半模并露出鏡片。在第三種變化中，所述分離裝置包括平行于以成對(duì)的方式使得模部分脫模的托盤(pán)流的移動(dòng)方向安裝的雙聯(lián)接提升裝置。該裝置包括薄固定元件，當(dāng)裝載模的托盤(pán)前進(jìn)時(shí)，所述薄固定元件在前部和后部彎曲部的凸緣之間滑動(dòng)。所述固定元件將前部彎曲模部分緊固于托盤(pán)并防止它們向上平移。當(dāng)前部彎曲半模由固定元件緊固時(shí)，被構(gòu)形成用于與后部彎曲模部分的凸緣相接合的一組分離指通過(guò)雙重移動(dòng)聯(lián)動(dòng)裝置向上平移。分離指的向上平移將后部彎曲部提升得遠(yuǎn)離固定的前部彎曲部和托盤(pán)，從而露出鏡片，每次露出一對(duì)鏡片。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明根據(jù)以下結(jié)合附圖所給出的詳細(xì)描述、優(yōu)選實(shí)施例的示例和本發(fā)明的變化將明白本發(fā)明的其他益處和優(yōu)點(diǎn)，其中

圖1是貫穿一個(gè)隱形眼鏡生產(chǎn)設(shè)備的用于輸送多個(gè)隱形眼鏡模的生產(chǎn)線托盤(pán)的頂部平面圖2是生產(chǎn)線托盤(pán)的側(cè)視圖；以及圖3是位于鏡片模托盤(pán)的各個(gè)空腔中的兩個(gè)鏡片模的正視圖；圖4是依照現(xiàn)有技術(shù)的用于穿過(guò)后部彎曲模和形成于其下的鏡片而施加熱梯度的紅外線脫模裝置的正視圖簡(jiǎn)圖；圖5是本發(fā)明用于穿過(guò)后部彎曲模和形成于其下的鏡片而施加熱梯度的紅外線脫模加熱裝置的正視圖簡(jiǎn)圖；圖6是圖5中所示的紅外線脫模加熱裝置的側(cè)視圖；圖7是用于穿過(guò)后部彎曲模和形成于其下的鏡片而施加熱梯度的圖5的紅外線脫模加熱裝置的頂部平面圖；圖8是圖5裝置的碳化硅紅外線發(fā)射器的詳圖；圖9是分離模部分的側(cè)視圖，示出了機(jī)械分離裝置的操作；圖10是與用于獲得期望熱梯度的現(xiàn)有技術(shù)紅外線加熱器相比較的加熱器裝置的碳化硅紅外線發(fā)射器的優(yōu)點(diǎn)的圖示。
圖11是本發(fā)明的紅外線脫模加熱器裝置的替換實(shí)施例的橫截面圖。
圖12是本發(fā)明的紅外線脫模加熱器裝置的替換實(shí)施例的橫截面圖。
圖13是圖11裝置的碳化硅紅外線發(fā)射器的詳圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述在本發(fā)明實(shí)踐中將被脫模的鏡片最好是形成于前部和后部隱形眼鏡模部分之間所限定的容積中，其中每個(gè)所述前部和后部隱形眼鏡模部分都通過(guò)轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的美國(guó)專利U.S.5,540,410中所述的工藝形成，在這里合并參考所述美國(guó)專利U.S.5,540,410的披露內(nèi)容。
更具體地，最好通過(guò)托盤(pán)10上的生產(chǎn)線來(lái)輸送前部和后部彎曲模部分，圖1和圖2中示出了其中一個(gè)托盤(pán)10。另外參照?qǐng)D3，應(yīng)該理解的是，模的前部彎曲部分12被裝在托盤(pán)10所限定的多個(gè)凹槽14的一個(gè)中。在托盤(pán)10的當(dāng)前所示的實(shí)施例中，托盤(pán)10具有在其凹槽14中裝載高達(dá)八個(gè)前部彎曲模的能力。在形成鏡片的工序中，前部彎曲部分12的凹入部分16被部分地充滿反應(yīng)混合物或單體溶液18(其將變成隱形眼鏡)，然后將后部彎曲模20的凸面部分接收于其中。在真空狀態(tài)下將后部彎曲模20置于前部半模12的凹入部分16中以避免在單體中形成氣泡的可能性。然后將半模12、20夾緊在一起以便于擠出多余的單體22。多余的單體22聚集在圍繞半模12、20彎曲部分周圍的環(huán)中。由于每個(gè)半模12、20都分別包括圓周凸緣部分24、26，因此多余的單體集中在其間的空間中。托盤(pán)10沿著加工通路行進(jìn)同時(shí)沿軌道28、30被引導(dǎo)，每個(gè)所述軌道28、30都具有指向內(nèi)的橫向翼肋或突出部分32，所述橫向翼肋或突出部分32與托盤(pán)10中所形成的凹槽或槽溝34相接合。
可再次夾緊裝配好的半模12、20并進(jìn)行預(yù)固化，這些可在低氧環(huán)境下發(fā)生。在預(yù)固化之后，通過(guò)熱量和紫外射線使得鏡片完全固化，這將導(dǎo)致隱形眼鏡單體基質(zhì)的完全聚合。
形成于每個(gè)鏡片模部分12、20圓周周圍的環(huán)形凸緣24、26具有提供這樣一個(gè)位置的輔助目的，在該位置處可使用外部設(shè)備以有助于鏡片模12、20的分離以便于得到新近形成的鏡片。然而，向后部彎曲模20施加熱脈沖在該分離步驟之前。該熱脈沖的目的在于，在后部彎曲部20與新近形成的鏡片L的界面之間形成熱梯度。該梯度使得后部彎曲部相對(duì)于其中的鏡片產(chǎn)生不均勻膨脹，減小鏡片L與后部彎曲部20之間的粘附力。用于形成所述熱梯度的裝置包括本發(fā)明的新穎方面，在下面將對(duì)其詳細(xì)描述。
然而，具體參照?qǐng)D2，其中示出了托盤(pán)10的側(cè)視圖，必需首先闡述模載體的重要特征。為了確保托盤(pán)10的連續(xù)流，這表現(xiàn)為完全功能自動(dòng)化的加工作業(yè)生產(chǎn)線，平滑并且始終如一地行進(jìn)，每個(gè)托盤(pán)都包括形成于其側(cè)面中的槽溝34。將這些槽溝34設(shè)計(jì)得與橫向翼肋32相接合，從而在生產(chǎn)工序(諸如作為本發(fā)明主題的脫模和分離階段)期間使得托盤(pán)10垂向移動(dòng)的可能性最小化。
更具體地，關(guān)于圖3，所述圖3是裝載一對(duì)裝配好的模38(每個(gè)都包括前部彎曲部12和后部彎曲部20，其中放置有新近形成的隱形眼鏡L)的托盤(pán)10的正視圖，其中示出了托盤(pán)10的側(cè)部槽溝34和沿傳送帶線內(nèi)表面40延伸的這組橫向翼肋32的接合。還可包含用于沿傳送帶路徑定位托盤(pán)的合適的記錄裝置(未示出)，在其中容納用于生產(chǎn)階段(諸如脫模工位)而被完全固定的托盤(pán)。
用于施加熱梯度的裝置如附圖4中所示的，其中示意性地示出了依照現(xiàn)有技術(shù)的用于產(chǎn)生熱梯度的紅外線加熱設(shè)備，具體的如歐洲專利EP0 775 1 A2，US 535996中所描述的，這里合并參考所述專利。
在那種情況下，容納有紅外線加熱元件42和反射管44的垂直往復(fù)的外殼40適用于使得每個(gè)加熱元件的加熱頭46與后部半模部分20緊密接觸。在該特定設(shè)備中每個(gè)加熱元件都是由獨(dú)立電源提供，以便于阻止各個(gè)加熱元件溫度方面變化的任何調(diào)節(jié)，所述加熱元件適合于與各個(gè)半模相接觸，在每個(gè)托盤(pán)10中具有8個(gè)所述半模。優(yōu)選實(shí)施例不包含所述歐洲專利中大量描述的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)，所述歐洲專利披露了包含石英窗和保護(hù)性藍(lán)寶石窗的加熱元件，所述石英窗和保護(hù)性藍(lán)寶石窗減少了可由加熱元件輸送到半模的熱量，因此由于需要更長(zhǎng)的加熱時(shí)間以提供期望的熱梯度而降低了所述設(shè)備的功效和效率。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5到圖8，其中每個(gè)附圖都示出了用于穿過(guò)后部彎曲模部分(或其他模部分)和形成于其下的鏡片而產(chǎn)生熱梯度的本發(fā)明紅外線加熱裝置50的不同的詳細(xì)的視圖。
本發(fā)明所涉及的在對(duì)其中形成有鏡片的半模12、20之間進(jìn)行分離的過(guò)程中提供期望熱梯度的紅外線加熱裝置50，其包括外殼結(jié)構(gòu)52，所述外殼結(jié)構(gòu)52包括裝配有端子板56的上部外殼部分54，所述端子板56與電子控制系統(tǒng)和相關(guān)的電源裝備(未示出)相連接。外殼結(jié)構(gòu)52的下部58包括水冷式外殼，多個(gè)向上或豎直延伸的紅外線發(fā)射器60(最好為碳化硅(SiC)紅外線)穿過(guò)所述水冷式外殼。所述紅外線發(fā)射器60適合于給予托盤(pán)10中的模預(yù)定的熱量，所述托盤(pán)10位于該脫模工位的下面。在每個(gè)紅外線發(fā)射器60周圍都具有基本為圓柱形形狀的外套筒62，所述外套筒62密封地穿過(guò)水冷式外殼58，并且在其加熱期間，根據(jù)操作期間外殼結(jié)構(gòu)52的向下位移，所述外套筒62的下端適合于與上部或后部半模20相接觸。所述外套筒在其底部最好是漸縮的以便于具有其尺寸適合于與后部彎曲部的凹入形狀相配合的直徑，從而避免對(duì)鏡片彎曲裝配期間可能溢出鏡片彎曲的反應(yīng)物質(zhì)加熱。如附圖的圖8中更詳細(xì)地示出的，容納于每個(gè)外套筒中的是點(diǎn)火器裝置70，所述點(diǎn)火器裝置70包括密封地布置于水冷式外殼58上部的陶瓷套管72，以便于相對(duì)于冷卻水的入口密封外套筒62。從陶瓷套管72處向下延伸的是點(diǎn)火器部分73，在所述點(diǎn)火器部分73的下端發(fā)射出用以加熱后部彎曲半模20的輻射。該點(diǎn)火器部分73包括成螺旋形的槽部分74，所述槽部分74適合于接收電引線76，所述電引線76向上延伸與每個(gè)紅外線發(fā)射器60的端子板56電接合。
在每個(gè)外套筒62中，圍繞至少紅外線發(fā)射器的輻射發(fā)射部分(即，成螺旋形的槽部分74)布置有反射器78，所述反射器78可包含適合于將期望量的熱量投射到位于其下的模的后部彎曲部20的表面上的截頭圓錐形或拋物線形的反射器。將參照?qǐng)D11和圖12更詳細(xì)地描述所述反射器78。應(yīng)該注意的是在文中可交換地使用術(shù)語(yǔ)“反射鏡”和“反射器”。使用術(shù)語(yǔ)“反射鏡”和“反射器”中的一個(gè)可包含兩種詞義。
每個(gè)紅外線發(fā)射器60都受獨(dú)立的電流源控制，以便于可在與后部半部模部分20相接觸的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的熱量，從而以最大的效率和最短的時(shí)間量提供期望的熱梯度。
在優(yōu)選實(shí)施例中，由于無(wú)石英以及無(wú)藍(lán)寶石，因此每個(gè)碳化硅發(fā)射器60都是未濾過(guò)的，通過(guò)消除所述窗和合成的紅外線過(guò)濾，如從歐洲專利775 571 A2中所描述的現(xiàn)有技術(shù)中的例子中所知的，紅外輻射未經(jīng)過(guò)濾，因此與現(xiàn)有技術(shù)加熱器相比顯著減少了熱損失，從而明顯縮短了鏡片脫模所需的加熱時(shí)間。此外，由于未經(jīng)過(guò)濾，該碳化硅紅外線發(fā)射器需要較少能量以產(chǎn)生更大量的熱量，并且可使用更長(zhǎng)波長(zhǎng)的紅外輻射以加熱模。
依照本發(fā)明，表現(xiàn)為獨(dú)立照射加熱燈的每個(gè)紅外線發(fā)射器60都只照射一個(gè)模，與其中由一個(gè)紅外線加熱燈服務(wù)四個(gè)模的現(xiàn)有技術(shù)不同。這種結(jié)構(gòu)有助于對(duì)于每個(gè)模使用獨(dú)立的溫度調(diào)節(jié)，從而使得每個(gè)獨(dú)立模的熱梯度最優(yōu)化，同時(shí)減少加熱和脫模時(shí)間。
為了實(shí)現(xiàn)關(guān)于所需加熱時(shí)間和能量減少方面的最大化效果，有利的是可在施加脫模熱梯度之前預(yù)加熱模，最好如所示的通過(guò)碳化硅紅外線發(fā)射器60的方式。為此目的，可在每個(gè)模附近布置合適的傳感器(未示出)，并且將所述傳感器與其中可設(shè)有用以在托盤(pán)10前進(jìn)到脫模工位中之前對(duì)位于托盤(pán)10中的模預(yù)加熱的合適加熱裝置的前述處理工位(未示出)相連接，所述脫模工位由當(dāng)前的碳化硅紅外線發(fā)射器加熱裝置50表示。因此，可具有由傳感器向前述預(yù)加熱工位提供的溫度反饋信息，從而在它們進(jìn)入到脫模工位處時(shí)，將模預(yù)加熱到約57-65℃的溫度范圍內(nèi)。視需要而定，這可通過(guò)預(yù)加熱工位中的紅外線燈、強(qiáng)迫通風(fēng)加熱器或任何其他類型的對(duì)流或輻射熱源來(lái)執(zhí)行。由傳感器所提供的反饋可測(cè)量電壓和電流并可使用PID控制器(比例積分微分控制器)以調(diào)節(jié)與托盤(pán)上的相關(guān)模相連接的每個(gè)紅外線發(fā)射器產(chǎn)生紅外線輻射熱所需的時(shí)間長(zhǎng)度，從而確保通過(guò)先前結(jié)構(gòu)不會(huì)獲得的熱梯度的均勻性和半模之間的分離。
如圖10中的圖示所示的，圖的左手邊部分基本表示在用使用石英和藍(lán)寶石窗的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)加熱期間所達(dá)到的峰值，其中模是用聚苯乙烯模構(gòu)成的。相反地，通過(guò)移除石英和藍(lán)寶石窗，獲得了一種峰值表示，如圖的右手邊部分所表示的，證明了這些峰值能夠更快速地加熱模以便于分離其半部。當(dāng)前，與現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)和方法所需的四秒或更長(zhǎng)的時(shí)間相比，通過(guò)使用本發(fā)明的設(shè)備和方法，半模需要約一秒半或更低的時(shí)間就達(dá)到脫模溫度。
可結(jié)合機(jī)械分離裝置使用依照本發(fā)明的前述施加熱梯度的裝置，所述機(jī)械分離裝置不是本發(fā)明的主題，其中各種已知實(shí)施例中的一個(gè)最優(yōu)實(shí)施例的機(jī)械分離裝置使用如歐洲專利0 775 571 A2中所示的撬動(dòng)指，在這里合并參考所述歐洲專利0 775 571 A2，并且下文中的描述僅是出于提供對(duì)于模分離裝置的總體方面的更全面理解的目的。
本發(fā)明碳化硅加熱器裝置50的意外效果是“中央拉力”缺陷方面的主要減少。該缺陷與通過(guò)先前方法目標(biāo)模在加熱區(qū)域中央處接收的過(guò)度熱量相關(guān)。該裝置中所使用的碳化硅加熱元件被構(gòu)成為中空?qǐng)A柱體的形狀，其基底端面對(duì)目標(biāo)模。模接收的直接的紅外線能量被構(gòu)形成與模組件對(duì)稱，與其他方法相比，其中央接收成比例減少的能量。紅外線能量分布的形狀導(dǎo)致在脫模工序中可能引入的缺陷的減少。來(lái)自于碳化硅圓柱形發(fā)射器側(cè)面的紅外線能量被朝向使用錐形反射鏡或拋物面反射鏡的模向下反射。這可產(chǎn)生更令人滿意和對(duì)稱的加熱彎曲。
圖11和圖13示出了本發(fā)明的替換實(shí)施例。相同的元件用與圖5-8中所示實(shí)施例相同的附圖標(biāo)記表示。實(shí)施例之間的不同之處在于，反射器78的形狀和紅外線發(fā)射器60的形狀。圖11中所示的反射器78包括紅外線發(fā)射器60的輻射發(fā)射部分，即，紅外線發(fā)射器60的成螺旋型的槽部分。圖13詳細(xì)地示出了用在圖11中所示的實(shí)施例中的紅外線發(fā)射器60。如圖13中所示的，與圖8中所示的紅外線發(fā)射器相比，紅外線發(fā)射器60的成螺旋型的槽部分74從距離陶瓷套管72更短的距離處開(kāi)始。為此，圖11中的反射器被布置得離陶瓷套管72更近；并且所述反射器從軸環(huán)部分801處擴(kuò)展，所述軸環(huán)部分801最好反射圍繞成螺旋型的槽部分74上方的紅外線發(fā)射器60(最好與該發(fā)射器60隔開(kāi))。如所示的，反射器包括上部區(qū)域802、以及下部區(qū)域803。上部區(qū)域802和下部區(qū)域803最好是圓錐型的。圓錐型的上部區(qū)域802的尺寸最好從軸環(huán)部分801延伸以適當(dāng)?shù)嘏c紅外線發(fā)射器的長(zhǎng)度相匹配，最好延伸到近似于或至少平行于成螺旋型的槽部分74底部的長(zhǎng)度。最好也是圓錐型的下部區(qū)域803符合上部區(qū)域802的最寬部分。下部區(qū)域803漸縮到近似于等于后部彎曲部的凹入部分直徑的直徑D，或者如所示的，近似于等于這樣的直徑，所述直徑小于比期望被加熱的鏡片彎曲的部分大百分之五的尺寸。如圖11中所示的，反射器還包括噴嘴804。所述噴嘴最好具有圓柱形形狀或漸縮的圓柱體形狀。如所示的，噴嘴804還包括將噴嘴的直徑減少到后部彎曲部的凹入部分直徑的直徑臺(tái)階805。直徑臺(tái)階805在噴嘴804中是可選擇的，并且在圖12中所示的實(shí)施例中是不存在的。反射器78被構(gòu)形成使其朝向鏡片彎曲反射輻射。上部區(qū)域和下部區(qū)域的尺寸和形狀由諸如空間、紅外線發(fā)射器的長(zhǎng)度、特別是成螺旋型的槽部分74的長(zhǎng)度以及射線跟蹤分析結(jié)果等因素確定，所述射線跟蹤分析結(jié)果可由若干市場(chǎng)上可買到的計(jì)算機(jī)程序(例如來(lái)自于BreaultResearch Organization的ASAP光學(xué)軟件和Stellar Software的BEAMFOUR以及其他的程序)執(zhí)行。
圖12示出了本發(fā)明的一個(gè)替換實(shí)施例，其中反射器78的形狀是最大化的。附圖標(biāo)記與前面附圖的附圖標(biāo)記相同。任何紅外線發(fā)射器的形狀都可與該實(shí)施例中所示的反射器形狀結(jié)合使用；然而，如圖8中所示的紅外線發(fā)射器是優(yōu)選的，圖11中所示的紅外線發(fā)射器也是優(yōu)選的。反射器的最優(yōu)選的上部區(qū)域802包括環(huán)形局部橢圓體或環(huán)形拋物面形狀。上部和下部區(qū)域的尺寸和形狀也是由諸如空間、紅外線發(fā)射器的長(zhǎng)度、特別是成螺旋型的槽部分的長(zhǎng)度以及射線跟蹤分析結(jié)果等因素確定的。在優(yōu)選實(shí)施例中，反射器還包括下部區(qū)域803，所述下部區(qū)域803包括局部圓錐。也是在優(yōu)選實(shí)施例中，反射器還包括其尺寸被制定為將輻射引向鏡片組件的噴嘴804；然而，如果下部區(qū)域803的直徑D的尺寸被制定得如期望的尺寸以隱形眼鏡組件的話也可消除噴嘴。此外，也可消除下部區(qū)域803，并且如果環(huán)形局部橢圓體或環(huán)形拋物面形狀被設(shè)計(jì)得可將充分的輻射聚焦在鏡片組件上以便于脫模的話，具有或不具有噴嘴804的上部區(qū)域802可用作反射器78。噴嘴804最好與上部區(qū)域802結(jié)合使用，以便于可與鏡片組件形成適當(dāng)?shù)慕佑|；然而，如果將充分的輻射引向鏡片組件的話，噴嘴以及與鏡片組件之間的接觸就不再是必需的了。此外，上部區(qū)域802可被構(gòu)形成提供一個(gè)在需要時(shí)可用于隱形眼鏡組件的漸縮底部。
為了增強(qiáng)紅外線發(fā)射器的效率，反射輻射的反射器表面被改良以提供非常光滑的表面，優(yōu)選的是其表面粗糙度小于0.3微米R(shí)MS的表面，更好是小于0.2微米R(shí)MS，最好的是小于或等于0.1微米R(shí)MS。最優(yōu)選的反射器是鏡面反射器。另外反射器上的反射涂層被改良以提供厚度在1.3到2.9微米之間的鍍金層，更好是1.5到2.5微米之間的鍍金層，最好的是1.7到2.2微米之間的鍍金層。目前的優(yōu)選實(shí)施例具有約1.9微米厚的鍍金層。所述鍍金層最好施加于底涂層上。優(yōu)選的底涂層是無(wú)電鎳涂層。在反射器支架或套筒上，底涂層優(yōu)選的是的7到25微米之間，更好的是在10到20微米之間，最好的是12到18微米之間厚。底涂層最好施加于銅、黃銅等上，更好的是施加于黃銅反射器支撐結(jié)構(gòu)上，所述黃銅反射器支撐結(jié)構(gòu)可用于形成套筒的最外層或其他層，諸如可加在黃銅上的陶瓷層。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中使用的早期的鍍金反射器不是經(jīng)久耐用的、不是高效的并且難于清潔。由于早期的鍍金反射器不是高效的，因此紅外線發(fā)射器必須產(chǎn)生更高的輻射，這導(dǎo)致在反射器的表面上形成燒焦材料，從而會(huì)降低反射器的效率。反饋控制使得紅外線發(fā)射器產(chǎn)生更高的輻射，這將產(chǎn)生并導(dǎo)致更加燒焦的材料的形成，并且這種程序持續(xù)進(jìn)行直到紅外線發(fā)射器出故障。對(duì)反射器進(jìn)行改良以提供包括剛剛描述的底涂層和鍍金層的反射器并且具有小于0.1微米R(shí)MS的表面光潔度，增加了10％的反射器效率，轉(zhuǎn)換成在紅外線發(fā)射器能量方面降低10％，這明顯增加了它們的使用壽命。本發(fā)明中所使用的優(yōu)選反射器為1000到4000nm范圍的紅外線提供了98％的反射率。然而，紅外線反射器可在紅外線范圍內(nèi)任何地方產(chǎn)生輻射，最好的輻射包括1000和15000nm輻射帶的輻射或由1000和15000nm輻射帶的輻射構(gòu)成。
用于分離以熱的方法松開(kāi)的模部分的裝置模分離設(shè)備的機(jī)械脫模組件或裝置可包括多種不同的改變，在下文中描述了其中的一種。應(yīng)該理解的是，雖然可結(jié)合上述用于施加熱梯度的裝置描述所述變化，但是各種其他類型的分離裝置也同樣可與所披露的用于將后部彎曲模20與鏡片松開(kāi)的裝置結(jié)合使用。
基本上，如圖9中所示的，分離裝置是通過(guò)機(jī)械地將每個(gè)隱形眼鏡組件38的后部彎曲半模20從前部彎曲半模12上撬動(dòng)而作用的。在具有略微不同力矢量的謹(jǐn)慎控制的條件下發(fā)生所述撬動(dòng)處理，以使得在沒(méi)有破壞鏡片模中所形成的鏡片的整體性的情況下，可將后部彎曲半模與前部彎曲半模相分離。
分離裝置80在每個(gè)傳送帶線的模的任一側(cè)上包括兩對(duì)分離墊片82、84。所述墊片對(duì)82、84的每一個(gè)都被引入在相應(yīng)的前部和后部彎曲部分12、20的凸緣24、26之間。當(dāng)分離時(shí)，每對(duì)墊片中的一個(gè)墊片84將前部彎曲部12向下保持在托盤(pán)10上，并且每對(duì)墊片中的第二個(gè)墊片84被提起，將后部彎曲部20提離托盤(pán)，使其與下面的鏡片相分離。下面結(jié)合上文中所述的紅外線熱梯度應(yīng)用詳細(xì)地描述該操作。
應(yīng)該理解的是，每組墊片82、84以這樣的方式被插入，所述方式即，使得墊片的指部分將鏡片模的前部彎曲部12的環(huán)形凸緣部分26錨定到托盤(pán)10表面上，以及使得頂部墊片82的指部分通過(guò)豎直驅(qū)動(dòng)裝置(未示出)的動(dòng)作而升起，并在不損壞隱形眼鏡或任何模部分整體性的情況下豎直地將后部彎曲模部分20與前部彎曲模部分相分離。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂祈敳繅|片82的提升速度，以便于模擬恒力(與恒定線性運(yùn)動(dòng)相反)提升，從而可獲得更高效的產(chǎn)量。擬恒力提升的特定形式可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)離線確定并在相當(dāng)可觀的效率下被均勻地提供到所有模對(duì)。
在所示的實(shí)施例中，在模凸緣24、26之間存在2mm的間隙，并且上部和下部分離墊片的總厚度約為1.5mm。在插入之后，墊片以10mm/sec的速度分離1mm的距離，從而向半模提供小預(yù)載。約1.3mm的分離距離的分離速度是0.6mm/sec，然后在裝置馬達(dá)的最大速度下高速提離。
在替換實(shí)施例中，為了預(yù)加載前后彎曲，每對(duì)橫向放置的墊片在插入之后略微分開(kāi)，從而在施加熱梯度之前提供小的偏壓分離。
在形成了預(yù)加載之后，紅外線發(fā)射器60被激發(fā)并且后部彎曲部20在預(yù)加載下被加熱。這樣基本上在機(jī)械能輔助下模由于熱能松開(kāi)。
應(yīng)該理解的是，盡管如果在施加用于破壞粘附力的熱梯度和機(jī)械分離之間只有很少時(shí)間的話可認(rèn)為沒(méi)有不利效果，但是上述機(jī)械輔助最好在剛加熱之后提供。
在可行的制造條件中，熱暴露和模分離之間的時(shí)間約在0.2和1.5秒之間。
在上文中參照優(yōu)選實(shí)施例描述了包括制造隱形眼鏡的設(shè)備和方法的本發(fā)明，所述方法包括在模對(duì)之間已形成了鏡片之后，松開(kāi)和分離在鏡片的制造中所使用的模對(duì)。
雖然已結(jié)合其優(yōu)選實(shí)施例具體地示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在沒(méi)有脫離本發(fā)明精神和保護(hù)范圍的情況下可進(jìn)行形式上和細(xì)節(jié)上的前述和其他改變。
權(quán)利要求
1.一種用于使形成于前部和后部半模之間的鏡片脫模的設(shè)備，所述設(shè)備包括用于使得預(yù)定量的紅外能量引向一個(gè)所述半模從而在所述半模之間提供受控的熱梯度的裝置。
2.如權(quán)利要求1中所示的設(shè)備，其特征在于，每個(gè)所述紅外能量裝置包括碳化硅紅外線發(fā)射器。
3.如權(quán)利要求2中所示的設(shè)備，其特征在于，每個(gè)所述碳化硅紅外線發(fā)射器都被布置于圓柱形套筒中，并且冷卻外殼共同地圍繞所述圓柱形套筒以抑制所述碳化硅紅外線發(fā)射器的過(guò)度加熱。
4.如權(quán)利要求3中所示的設(shè)備，其特征在于，反射器裝置被布置于繞所述碳化硅紅外線發(fā)射器的頭部分延伸的每個(gè)所述套筒中，以便于將紅外能量引向后部彎曲半模以用于其受控的加熱。
5.如權(quán)利要求4中所示的設(shè)備，其特征在于，所述反射器裝置包括用于指引所述紅外能量的鏡類的反射表面。
6.如權(quán)利要求5中所示的設(shè)備，其特征在于，所述反射表面具有截頭圓錐體的形狀。
7.如權(quán)利要求5中所示的設(shè)備，其特征在于，所述反射表面形成拋物線形反射器。
8.如權(quán)利要求2中所示的設(shè)備，其特征在于，每個(gè)所述碳化硅紅外線發(fā)射器都與電流源相連接以有助于改變傳輸?shù)矫總€(gè)與之相關(guān)的后部彎曲半模的熱量，從而向每個(gè)所述相應(yīng)的后部彎曲半模施加所需的熱梯度。
9.如權(quán)利要求2中所示的設(shè)備，其特征在于，用于感測(cè)每個(gè)后部彎曲半模處溫度的裝置向預(yù)熱器形成每個(gè)所述溫度的反饋，所述預(yù)熱器用于在每個(gè)所述碳化硅紅外線發(fā)射器向每個(gè)所述后部彎曲半模施加所述熱梯度之前將所述后部彎曲半模預(yù)加熱到預(yù)定溫度。
10.如權(quán)利要求9中所示的設(shè)備，其特征在于，每個(gè)所述彎曲半模在受到來(lái)自于所述碳化硅紅外線發(fā)射器的紅外能量之前都被預(yù)加熱到約57-65℃之間的溫度。
11.如權(quán)利要求9中所示的設(shè)備，其特征在于，所述溫度反饋為每個(gè)所述碳化硅紅外線發(fā)射器測(cè)量電壓和電流并且調(diào)節(jié)所述電壓和電流以便于為每個(gè)后部彎曲半模提供所需的熱梯度。
12.如權(quán)利要求11中所示的設(shè)備，其特征在于，所述電壓和電流由比例積分微分控制器調(diào)節(jié)。
13.如權(quán)利要求1中所示的設(shè)備，還包括用于在通過(guò)所述紅外能量裝置向其施加熱梯度之后分離每個(gè)所述相關(guān)的前部和后部彎曲半模的裝置。
14.一種用于使對(duì)應(yīng)的前部和后部彎曲半模之間所形成的鏡片脫模的方法，所述方法包括獨(dú)立地使得電源將預(yù)定量的紅外能量引向一個(gè)所述半模，從而在所述半模之間提供受控的熱梯度。
15.如權(quán)利要求14中所述的方法，其特征在于，所述紅外能量是由碳化硅紅外線發(fā)射器提供的。
16.如權(quán)利要求15中所述的方法，其特征在于，每個(gè)所述碳化硅紅外線發(fā)射器都被布置于圓柱形套筒中，并且冷卻外殼共同地圍繞所述圓柱形套筒以抑制所述碳化硅紅外線發(fā)射器的過(guò)度加熱。
17.如權(quán)利要求16中所述的方法，其特征在于，反射器裝置被布置于繞所述碳化硅紅外線發(fā)射器的頭部分延伸的每個(gè)所述套筒中，以便于將紅外能量引向后部彎曲半模以用于其受控的加熱。
18.如權(quán)利要求17中所述的方法，其特征在于，所述反射器裝置包括用于指引所述紅外能量的鏡類的反射表面。
19.如權(quán)利要求18中所述的方法，其特征在于，所述反射表面具有截頭圓錐體的構(gòu)形。
20.如權(quán)利要求18中所述的方法，其特征在于，所述反射表面形成拋物線形反射器。
21.如權(quán)利要求15中所述的方法，其特征在于，每個(gè)所述碳化硅紅外線發(fā)射器都與電流源相連接以有助于改變傳輸?shù)矫總€(gè)與之相關(guān)的后部彎曲半模的熱量，從而向每個(gè)所述后部彎曲半模施加所需的熱梯度。
22.如權(quán)利要求15中所述的方法，其特征在于，用于感測(cè)每個(gè)后部彎曲半模處溫度的步驟為向預(yù)熱器提供每個(gè)所述溫度的反饋，所述預(yù)熱器用于在每個(gè)所述碳化硅紅外線發(fā)射器向每個(gè)所述后部彎曲半模提供所述熱梯度之前將所述后部彎曲半模預(yù)加熱到預(yù)定溫度。
23.如權(quán)利要求22中所述的方法，其特征在于，每個(gè)所述彎曲半模在受到來(lái)自于所述碳化硅紅外線發(fā)射器的紅外能量之前都被預(yù)加熱到約57-65℃之間的溫度。
24.如權(quán)利要求22中所述的方法，其特征在于，所述溫度反饋為每個(gè)所述碳化硅紅外線發(fā)射器測(cè)量電壓和電流并且調(diào)節(jié)所述電壓和電流以便于為每個(gè)后部彎曲半模提供所需的熱梯度。
25.如權(quán)利要求24中所述的方法，其特征在于，所述電壓和電流由比例積分微分控制器調(diào)節(jié)。
26.如權(quán)利要求14中所述的方法，還包括在通過(guò)所述紅外能量裝置向其施加熱梯度之后機(jī)械地分離每個(gè)所述相關(guān)的前部和后部彎曲半模的步驟。
27.一種用于使形成于對(duì)應(yīng)的前部和后部半模之間的多個(gè)鏡片脫模的設(shè)備，所述設(shè)備包括用于使得預(yù)定量的紅外能量引向各自相關(guān)的一個(gè)所述半模從而在所述半模之間提供受控的熱梯度的多個(gè)裝置。
28.一種用于使形成于對(duì)應(yīng)的前部和后部彎曲半模之間的多個(gè)隱形眼鏡脫模的設(shè)備，在所述鏡片形成并固化之后，所述前部和后部彎曲半模以規(guī)則排列的方式被布置于托盤(pán)上，每個(gè)所述半模都具有弧形的中央部分和環(huán)形凸緣部分，所述設(shè)備包括分別用于使預(yù)定量的紅外能量引向各自相關(guān)的一個(gè)所述后部半模從而在每個(gè)所述后部半模之間提供受控的熱梯度的多個(gè)裝置和與之相關(guān)的紅外能量裝置。
29.一種用于使形成于對(duì)應(yīng)的前部和后部彎曲半模之間的多個(gè)隱形眼鏡脫模的方法，在所述鏡片形成并固化之后，所述前部和后部彎曲半模以規(guī)則排列的方式被布置于托盤(pán)上，每個(gè)所述半模都具有弧形的中央部分和環(huán)形凸緣部分，所述方法包括獨(dú)立地使得電源將預(yù)定量的紅外能量引向各自相關(guān)的一個(gè)所述后部半模，從而在每個(gè)所述后部半模之間提供受控的熱梯度和與之相關(guān)的紅外能量。
30.一種用于使形成于模組件中的鏡片脫模的設(shè)備，所述設(shè)備包括紅外線發(fā)射器和反射器，其特征在于，所述反射器將輻射反射在所述模組件上。
31.如權(quán)利要求30中所述的設(shè)備，其特征在于，所述反射器包括具有錐形、環(huán)形橢圓形狀或環(huán)形拋物線形狀的上部部分。
32.如權(quán)利要求31中所述的設(shè)備，其特征在于，所述反射器還包括與所述第一部分相連接的第二部分，其特征在于，所述第二部分具有錐形形狀。
33.如權(quán)利要求32中所述的設(shè)備，其特征在于，所述反射器還包括與所述第二部分相連接的噴嘴。
34.如權(quán)利要求31中所述的設(shè)備，其特征在于，所述反射器還包括與所述第一部分相連接的噴嘴。
35.一種用于使形成于模組件中的鏡片脫模的設(shè)備，所述設(shè)備包括紅外線發(fā)射器和反射器，其特征在于，所述反射器包括其表面粗糙度小于0.3微米R(shí)MS的反射器。
36.如權(quán)利要求35中所述的設(shè)備，其特征在于，所述表面粗糙度小于0.2微米R(shí)MS。
37.如權(quán)利要求35中所述的設(shè)備，其特征在于，所述表面粗糙度小于0.1微米R(shí)MS。
38.一種用于使形成于模組件中的鏡片脫模的設(shè)備，所述設(shè)備包括紅外線發(fā)射器和反射器，其特征在于，所述反射器包括1.3到2.9微米的鍍金層。
39.如權(quán)利要求38中所述的設(shè)備，其特征在于，所述反射器還包括7到25微米厚的底涂層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于從其中制造鏡片的獨(dú)立模(12和20)中取出模制的軟隱形眼鏡、高精度眼內(nèi)鏡片等的方法和裝置。最好提供包括碳化硅紅外線發(fā)射器的紅外線輻射或加熱器裝置(60)，并且其中為每個(gè)獨(dú)立的模(12和20)使用了獨(dú)立的紅外線發(fā)射器(60)，以便于施加期望的熱梯度。另外還提供了具有改進(jìn)反射器(78)的紅外線發(fā)射器。
文檔編號(hào)B29D11/00GK1608003SQ02811304
公開(kāi)日2005年4月20日 申請(qǐng)日期2002年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月6日
發(fā)明者S·C·佩格拉姆, A·W·金布勒, L·A·沃斯, T·P·賓加曼, J·W·里卡爾德, E·科尼克, C·霍德, T·達(dá)拉比 申請(qǐng)人:莊臣及莊臣視力保護(hù)公司