用于生产隐形眼镜的系统和方法技术方案

一种用于旋转浇铸镜片的设备包括可旋转管，该可旋转管限定纵向腔，其中纵向腔被构造成接收模具。根据一个示例性实施例，可旋转管由金属制成，并且包括被构造成允许透射光化辐射的多个孔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
在最近的几十年中，隐形眼镜已经成为其它视力矫正方法的优先替代方案。由于它们的日趋流行，为了满足消费者的需求，大规模地制造隐形眼镜已变得有必要。此外，需要将这些镜片精密制造成具有低公差，以便提供合适而有效的矫正镜片。旋转浇铸已被用作生产隐形眼镜的方法。然而，因为如下面将要讨论的若干原因， 传统的旋转浇铸方法是不利的，并且不容易在隐形眼镜的大规模制备中采用。首先，通过使用旋转浇铸过程，可以对诸如隐形眼镜的轴向对称物品进行聚合浇铸。在该过程中，受控量的可聚合液体被放置于打开模具中，然后将模具围绕其竖直轴线以一定旋转速度旋转，该速度足以产生导致可聚合液体径向向外移位的离心力。通过维持受控的旋转速度，由旋转导致的离心力将导致可聚合液体采用大致凹面的形状。一旦可聚合液体达到均衡形状，可通过诸如加热或暴露于光化辐射(即，紫外光)的任何合适的方式对液体进行聚合，以便生产固态聚合的隐形眼镜。在旋转浇铸过程中使用的打开模具通常特征在于外部的圆柱形壁和包括暴露的凹面的模具腔的模具。模具腔的形状通常将限定完成的隐形眼镜的前表面的形状，并可包含所需要素，诸如，双凸镜状曲线、复曲面曲线、非球形曲线、以及旨在以预定方式与眼睛、 眼睛的光学过程或眼睑相互作用的其它此类特征或形状。镜片后表面或背表面的形状因素主要由旋转的角速度确定，而且还由诸如可聚合液体的表面张力和由于重力的加速度的其它因素确定。在旋转浇铸过程中使用的可聚合液体通常为这样一种液体，在其中聚合反应可由诸如加热或光化辐射(即，紫外光)的外部因素触发，并且因此最常结合经受自由基聚合反应的系统使用。通常，这些系统将包括单体、或基于丙烯酸或甲基丙烯酸的单体的混合物、 以及自由基聚合引发剂。然而，诸如溶剂基材料的预聚合材料也可应用于旋转浇铸系统中。为了避免大气氧在聚合过程期间的抑制效应，模具和可聚合液体至少最初被保持在例如氮或氩的惰性气体气氛中。用于聚合的外部触发的使用允许可聚合液体在开始聚合之前在旋转下达到其均衡形状，并且还有时间允许存在于模具内或溶解在可聚合液体中的任何氧远离可聚合液体扩散。在隐形眼镜实际大规模生产期间，可将各个模具布置在圆盘传送带内或布置成竖直叠堆构造。圆盘传送带布置相当复杂并且相对于模具的尺寸十分大。其需要每个模具单独地围绕其自己的单独竖直轴线旋转。据报道，圆盘传送带布置遭受这样的缺点它需要过量的惰性气体以消除聚合反应期间存在的氧(在周围环境中)的抑制效应。在单体反应物聚合期间使用过量的惰性气体导致蒸气形式的单体的夹带和单体在周围物体(特别是系统使用的设备)上的后续沉积和/或聚合。授予Otto Wichterle的“Method of Centrifugally Casting Thin Edged Corneal Contact Lenses”(薄边角膜隐形眼镜的离心浇注方法)的美国专利No. 3，660，545 (提交于1963年10月M日，公布于1972年5月 2日)中陈述了更多的信息，该专利的全部公开内容以引用方式全文结合到本文中。在竖直叠堆布置中，具有内部大致圆形的截面几何形状的可旋转聚合管适于在管的一端接收多个大致圆形的模具，这些模具变得在管中安置在彼此上，每个模具在其各自的模具腔内包含可聚合液体反应物。聚合管或可旋转管可被制造成其内径与各个模具的外径大致匹配，以便提供过盈配合。更优选地，可旋转管可包含脊或类似特征，以便于与各个模具多点接触。这后一种布置允许模具与可旋转管一起旋转，并且还允许惰性气体穿过可旋转管并经过各个模具。用于可旋转管的合适的现有技术设计在授予David L. Rawlings 等人的“Device and Method for Centrifugally Casting Articles”(用于离心浇注物品的装置和方法)的美国专利No. 4，517，138 (提交于1983年5月2日，公布于1985年5月 14日，下文称为“’ 138专利”)中公开。一种用于通过旋转浇铸生产镜片的典型的现有技术布置由’ 138专利教导。在该设计中，加料单体的模具被逐一供给到可旋转管的顶部内，可旋转管包括两个区调节区和聚合区。通常，可旋转管包含多个加料的模具，使得可旋转管基本上被模具充满。当每个新模具被引入可旋转管的调节区时，从聚合区的底部弹出完全固化的模具。通过这种方式，可旋转管内的模具的数量保持恒定，并且各个模具首先缓慢地前进通过调节区，然后通过聚合区。这种布置允许每个模具内的可聚合液体在进入在其中可引发聚合的聚合区之前达到其均衡的弯月形形状。虽然允许连续固化隐形眼镜，但这种布置也不是没有问题。这些问题中最主要的是清场。隐形眼镜被生产成具有一系列不同的参数，最值得注意的是球面光焦度。出售的隐形眼镜的典型光焦度范围是以0. 25屈光度为步长的至少 +4. 00屈光度至-8. 00屈光度，这代表49种单独的设计或库存单位(SKU)。为了将生产从一个SKU切换至第二 SKU，有必要从可旋转管清除所有部分聚合和完全聚合的产品，由于要改变SKU，因此有必要改变模具设计，和/或改变可旋转管的旋转速度。通常通过以下方式实现这种清场将模具毛坯(例如，空模具或圆柱形塞子)添加到可旋转管的顶部内以取代加料模具，并继续旋转过程，直到从聚合区弹出所有产品为止。 一旦已完成实现SKU改变的所需变化，即可将加料模具再次逐一添加到可旋转管内，并且从聚合区底部弹出模具毛坯，直到所有毛坯都被清除。这种清场自然地会花费一些时间，并且基本上代表生产率降低的一段时间。在制造复曲面镜片时，清场的问题是复合的(cpmpoimded)。复曲面镜片用于矫正那些具有称为散光的光学缺陷的人。由于眼睛的光学系统不能将点物体在视网膜上聚焦成清晰的聚焦图像，散光导致视力模糊。这可能是由于角膜或镜片的不规则或复曲面的曲率。对于复曲面镜片来说，典型的光焦度范围将是在以0. 25屈光度为步长的+4. 00屈光度至-8. 00屈光度范围内的球面光焦度，并且在至少6个轴线中提供至少1个柱面光焦度，这代表294个单独的SKU。如果需要临时生产线停止，清场会存在更多问题。如果制造参数偏差引起临时的生产线中断，则在故障查找或重新启动之前必须对整个生产线清除。连续的流动系统的本质指示只能以标准部件速率弹出或再引入模具。生产线越大或越长，将需要越长的清场时间。如果旋转过程以分批或半分批过程运行，则可消除清场的问题。在这种过程中，在一次操作中用加料模具首次填充可旋转管。然后，以所需旋转速度旋转可旋转管，以便允许包含在每个模具内的聚合混合物达到其均衡形状。然后，通过暴露在优选的辐射方式中来引发聚合。紫外线聚合在分批过程中特别优选，因为它允许几乎瞬间地从零暴露切换至完全暴露，而热引发则需要加热期和冷却期两者。当使用紫外线聚合时，在分批旋转浇铸过程中总的镜片生产周期将因此需要更少的时间，并且因此更有效。然而，为了在旋转浇铸中使用紫外线引发，可旋转管被限制为由对紫外光通过透明的材料构造。此外，在可旋转管的构造中使用的材料不得遭受长时期的紫外线曝光的有害影响，长时期的紫外线曝光可导致例如变色或机械降解。因为这个原因，大多数可旋转管由玻璃制成。虽然就UV可透性而言，玻璃是在旋转浇铸中使用的有效的材料，但旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：SD纽曼，
申请(专利权)人：SD纽曼，
类型：发明
国别省市：