專利名稱：填注用于制造眼鏡鏡片的模具的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種填注用于制造眼鏡鏡片的模具的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
由于其重量輕、密度、折射率以及耐沖擊性，現(xiàn)在大多數(shù)鏡片都是通過(guò)模制塑料制造的。為了制作鏡片，采用兩個(gè)模制殼體，它們?cè)阽R片制作領(lǐng)域通常被稱作前模和后模。每一個(gè)模制殼體都有一個(gè)向內(nèi)的表面。當(dāng)這兩個(gè)模制殼體彼此以所需的距離和旋轉(zhuǎn)取向適當(dāng)定位時(shí)，它們的內(nèi)表面是待制作鏡片表面的負(fù)象。用一個(gè)鎖合件與這兩個(gè)模制殼體共同構(gòu)成帶有模制腔的模具。然后加入通常為液態(tài)單體的液體鏡片制作材料并保留在由所述兩個(gè)模制殼體和鎖合件確定的模制腔中。通常鎖合件有一個(gè)澆鑄口，液態(tài)鏡片制作材料即通過(guò)該澆鑄口注入模制腔內(nèi)。一旦液態(tài)鏡片制作材料已經(jīng)在腔內(nèi)，即將其固化以形成具有模具形狀的硬化聚合物鏡片。
目前，在本領(lǐng)域中在模制鏡片時(shí)有兩種方法來(lái)填注模具。第一種常規(guī)的方法是本說(shuō)明書

圖1所示的“頂部”填注法。在圖1中，帶有模制腔C的模具M(jìn)被垂直定位，使開(kāi)口V位于模具M(jìn)的頂部。與液態(tài)鏡片制作材料儲(chǔ)料器相連的填注裝置(未示出)通過(guò)穿過(guò)開(kāi)口V的填注針把液態(tài)鏡片制作材料送入模制腔。在制造過(guò)程中，開(kāi)口V還起排氣管道的作用。不可避免地，在填注過(guò)程中產(chǎn)生的一些氣泡B易于捕集在開(kāi)口V處，會(huì)形成減慢填注過(guò)程的氣塞，而且，在該“頂部”填注法中，為玻璃制造者所熟知的“糊漿(syrup)”效應(yīng)也很明顯。也就是說(shuō)，給定鏡片制作材料的粘滯度、在填注中緩慢地流入模制腔C的液體、以及在開(kāi)口V處形成的氣塞會(huì)進(jìn)一步破壞填注過(guò)程。由于液態(tài)鏡片制作材料不均勻緩慢地流入模制腔C，從而在所制得的鏡片中產(chǎn)生光學(xué)缺陷的可能性增加。
第二種填注方法是本說(shuō)明書圖2中所示的“底部”填注法。在圖2中，澆鑄口O與排氣口V分開(kāi)180°。模具M(jìn)定位成使得澆鑄口O位于模具M(jìn)的底部。鏡片制作材料通過(guò)澆鑄口O由底部導(dǎo)入模制腔C。為了克服重力的影響，可以采用泵浦裝置(未示出)使鏡片制作材料流入模制腔C而又不對(duì)它施加太大的壓力。排氣是通過(guò)位于模制腔C頂部的排氣開(kāi)口V進(jìn)行的。由于這種填注法把排氣口和澆鑄口分開(kāi)了，所以消除了氣泡對(duì)液態(tài)鏡片制作材料流動(dòng)的干擾，因而“糊漿”效應(yīng)大大降低。從而它能顯著縮短填注過(guò)程。
然而，底部填注法產(chǎn)生一個(gè)潛在的新質(zhì)量問(wèn)題。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，所制作鏡片的中心區(qū)域是光學(xué)上最有效的區(qū)域。因此在這個(gè)區(qū)域的任何缺陷都會(huì)損害所制作鏡片的質(zhì)量。因?yàn)闅馀荼厝划a(chǎn)生光學(xué)缺陷，所以最好不讓氣泡通過(guò)這個(gè)光學(xué)有效區(qū)。然而，如圖2所示，氣泡B不得不通過(guò)這個(gè)光學(xué)有效區(qū)而到達(dá)排氣開(kāi)口V。實(shí)際上，氣泡B橫穿了整個(gè)模制腔C，從而顯著增加了在所形成的鏡片中產(chǎn)生光學(xué)缺陷的可能性。因此，底部填注法會(huì)嚴(yán)重?fù)p害所形成眼鏡鏡片的光學(xué)質(zhì)量。
因此，需要一種用于填注模制眼鏡鏡片用模具的改進(jìn)設(shè)備和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，公開(kāi)了一種全新的用于填注模制鏡片用模具的方法及其設(shè)備。在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于模制眼鏡鏡片的方法。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括如下步驟，提供一個(gè)模具，該模具具有兩個(gè)設(shè)置在邊緣上并且基本垂直取向的模制殼體；和一個(gè)環(huán)形鎖合件，設(shè)置在所述模制殼體的外圍，與這兩個(gè)模制殼體共同限定一個(gè)模制腔，該模制腔具有一個(gè)中心和彼此正交的垂直軸和水平軸，這兩個(gè)軸通過(guò)所述中心從而將模具分成一個(gè)上部分和一個(gè)下部分；在模具的上部分設(shè)有一個(gè)排氣口和一個(gè)澆鑄口，彼此以銳角分離；其中該排氣口與環(huán)境空氣和模制腔保持流體相通；將液態(tài)鏡片制作材料通過(guò)所述澆鑄口注入模制腔；固化所述液態(tài)鏡片制作材料使得該液態(tài)鏡片制作材料硬化以形成眼鏡鏡片；并且從模制腔中取出所述眼鏡鏡片。
由于排氣口與澆鑄口互相分開(kāi)，并且具有特殊的幾何結(jié)構(gòu)，所以液態(tài)鏡片制作材料被填注到模制腔中而不受排氣過(guò)程的干擾。所有捕集的氣泡都靠重力移到排氣口，并由此排出模具，而不通過(guò)所形成的眼鏡鏡片的光學(xué)有效區(qū)。另外，重力使液態(tài)鏡片制作材料的填注更加容易，從而不再需要泵浦裝置。這樣，本發(fā)明避免了“糊漿”效應(yīng)，改善了所形成鏡片的質(zhì)量，而且進(jìn)一步方便了填注過(guò)程。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種模制眼鏡鏡片的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括如下步驟，提供一個(gè)模具，該模具具有兩個(gè)設(shè)置在邊緣上并且基本垂直取向的模制殼體；和一個(gè)環(huán)形鎖合件，設(shè)置在所述模制殼體的外圍，與這兩個(gè)模制殼體共同限定一個(gè)模制腔，該模制腔具有一個(gè)中心和彼此正交的垂直軸和水平軸，這兩個(gè)軸通過(guò)所述中心從而將模具分成一個(gè)上部分和一個(gè)下部分；在模具的上部分設(shè)有一個(gè)排氣口并且與模制腔相通；將液態(tài)鏡片制作材料通過(guò)一個(gè)位于模具上部分但是以銳角與所述排氣口位置隔開(kāi)的口注入模制腔，其中該口由鎖合件的外表面與環(huán)境空氣隔開(kāi)；固化所述液態(tài)鏡片制作材料使得該液態(tài)鏡片制作材料硬化以形成眼鏡鏡片；并且從模制腔中取出所述眼鏡鏡片。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種模制眼鏡鏡片的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括如下步驟提供一個(gè)模具，該模具具有兩個(gè)設(shè)置在邊緣上并且基本垂直取向的模制殼體；和一個(gè)環(huán)形鎖合件，設(shè)置在所述模制殼體的外圍，與這兩個(gè)模制殼體共同限定一個(gè)模制腔，該模制腔具有一個(gè)中心和彼此正交的垂直軸和水平軸，這兩個(gè)軸通過(guò)所述中心從而將模具分成一個(gè)上部分和一個(gè)下部分；在模具的上部分彼此隔開(kāi)地設(shè)有一個(gè)排氣口和多個(gè)澆鑄口，排氣口與各澆鑄口之間形成銳角；所述排氣口和多個(gè)澆鑄口與模制腔相通，其中所述多個(gè)澆鑄口至少一個(gè)是由所述鎖合件的外表面與環(huán)境空氣隔開(kāi)的澆鑄口；將液態(tài)鏡片制作材料通過(guò)一個(gè)澆鑄口注入模制腔；固化所述液態(tài)鏡片制作材料使得該液態(tài)鏡片制作材料硬化以形成眼鏡鏡片；并且從模制腔中取出所述眼鏡鏡片。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于模制眼鏡鏡片的設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，該設(shè)備包括一個(gè)前模，一個(gè)后模、和一個(gè)鎖合件，該鎖合件具有一個(gè)外表面，與所述前模和后模一起在其間形成一個(gè)用于模制眼鏡鏡片的模制腔。該鎖合件具有至少一個(gè)排氣口和至少一個(gè)澆鑄口，位于所述模制腔的上部分并且彼此以銳角隔開(kāi)，所述排氣口與模制腔和環(huán)境空氣保持流體相通，并且所述澆鑄口與模制腔保持流體相通且由所述鎖合件的外表面與環(huán)境空氣隔開(kāi)。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于模制眼鏡鏡片的設(shè)備。該設(shè)備包括一對(duì)設(shè)置在邊緣上并且基本垂直取向的對(duì)置模制殼體，與一個(gè)具有一個(gè)外表面的鎖合件一起在其問(wèn)形成一個(gè)模制腔，該模制腔具有一個(gè)中心、彼此正交的垂直軸和水平軸、一個(gè)與環(huán)境空氣隔開(kāi)并且與模制腔相通以由此將液態(tài)鏡片制作材料注入模制腔的澆鑄口，和一個(gè)與模制腔相通的排氣口。在一個(gè)實(shí)施例中，改進(jìn)包括將排氣口設(shè)在模制腔的垂直軸與鎖合件相交的最上部位置，在模制腔的上部分排氣口與澆鑄口之間形成銳角。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于模制眼鏡鏡片的設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，該設(shè)備包括一個(gè)前模、一個(gè)后模、和一個(gè)鎖合件，該鎖合件具有一個(gè)內(nèi)表面和一個(gè)外表面，與所述前模和后模一起在其間形成一個(gè)用于模制眼鏡鏡片的模制腔。該鎖合件具有至少一個(gè)排氣口和至少一個(gè)澆鑄口，位于所述模制腔的上部分并且彼此以銳角隔開(kāi)，所述排氣口和澆鑄口由一個(gè)位于所述內(nèi)表面的凹槽通道相連。
在上述所有實(shí)施例中，鎖合件可以是墊圈的結(jié)構(gòu)也可以是管筒結(jié)構(gòu)。對(duì)于后者，可以由彈性體材料制成管筒。因此，可以用填注針刺穿彈性體材料然后將液態(tài)鏡片制作化合物注入模制腔。
排氣口和澆鑄口可以預(yù)先制作，或者也可以在填注過(guò)程中比如用填注針形成。排氣口和澆鑄口的尺寸可以相同也可以不同。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于與一個(gè)前模和一個(gè)后模一起模制眼鏡鏡片的條帶。在一個(gè)實(shí)施例中，該條帶包括一個(gè)本體，該本體具有一個(gè)第一端、一個(gè)第二端、和一個(gè)內(nèi)表面以及一個(gè)相對(duì)的外表面，在所述內(nèi)表面上形成有凹槽通道。該凹槽通道可以連續(xù)地形成在所述內(nèi)表面上，從本體的所述第一端向第二端延伸。替代地，該凹槽通道可以不連續(xù)地形成在所述內(nèi)表面上。使用中，可以將該條帶纏繞在所述前模與后模的邊緣以形成一個(gè)管筒，與所述前模和后模一起限定一個(gè)模制腔。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于與一個(gè)前模和一個(gè)后模一起模制眼鏡鏡片的管筒。在一個(gè)實(shí)施例中，該管筒包括一個(gè)本體部分，具有一個(gè)第一端、一個(gè)第二端、和一個(gè)內(nèi)表面以及一個(gè)相對(duì)的外表面，從所述第一端向第二端延伸有一個(gè)孔；一個(gè)排氣口，形成在本體部分上；一個(gè)澆鑄口，形成在本體部分上并且位于與所述排氣口隔開(kāi)的位置；和一個(gè)凹槽通道，形成在所述內(nèi)表面上以連接所述排氣口與澆鑄口。該凹槽通道可以形成為從所述排氣口至澆鑄口連續(xù)地延伸。所述孔用以接收所述前模和后模以限定模制腔。另外，澆鑄口形成在本體部分的外表面與所述孔之間，使得澆鑄口由本體部分的外表面與環(huán)境空氣隔開(kāi)并且與模制腔保持流體相通。
從下面結(jié)合附圖對(duì)各實(shí)施例的說(shuō)明中可以清楚這些以及其它特色，但是在不脫離此處公開(kāi)的新構(gòu)思的精神實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍的情況下，可以對(duì)其作出變化和改型。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是從模具頂部填注模具的現(xiàn)有技術(shù)的垂直剖面圖。
圖2是從模具底部填注模具的現(xiàn)有技術(shù)的垂直剖面圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的模具的透視圖，為清楚起見(jiàn)去除了一部分鎖合件。
圖4是圖3鎖合件的垂直剖面圖。
圖5是用于本發(fā)明的鎖合件第二實(shí)施例的垂直剖面圖。
圖6是用于本發(fā)明的鎖合件第三替代實(shí)施例的垂直剖面圖。
圖7是用于本發(fā)明的鎖合件第四替代實(shí)施例的垂直剖面圖。
圖8是用于本發(fā)明的條帶的透視圖。
圖9是用于本發(fā)明的條帶替代實(shí)施例的透視圖。
圖10是利用圖9中所示條帶形成的本發(fā)明所述管筒形式鎖合件實(shí)施例的局部示意透視圖。
圖11是用于本發(fā)明的條帶另一替代實(shí)施例的透視圖。
圖12是利用圖11中所示條帶形成的本發(fā)明所述管筒形式鎖合件實(shí)施例的局部示意透視圖。
圖13是本發(fā)明墊圈形式鎖合件的局部示意剖面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明通過(guò)下面的例子得以更詳細(xì)說(shuō)明。由于本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚其中的諸多改型和變化，所以這些例子僅僅是例示性的。在此說(shuō)明書中和權(quán)利要求書中，所用的一個(gè)(a)可以表示一個(gè)或者多個(gè)，取決于用在其中的上下文。下面參照附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，在整個(gè)附圖中相同的數(shù)字標(biāo)號(hào)表示相同的部件。
參照?qǐng)D3-7，本發(fā)明涉及一種填注用于制造眼鏡鏡片的模具10的設(shè)備和方法。模具10由兩個(gè)設(shè)置在邊緣上模制殼體12A、12B和一個(gè)位于模制殼體12A、12B外圍的環(huán)形鎖合件14構(gòu)成，其間限定一個(gè)模制腔16。
在第一實(shí)施例中，模制殼體12A、12B相互旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)，并且軸向設(shè)置成彼此間隔所需的軸向間距(例如為了制作所需厚度鏡片的適當(dāng)距離)。在適當(dāng)設(shè)置后，模制殼體12A、12B的向內(nèi)表面是待制作眼鏡鏡片的所需相對(duì)表面的負(fù)象。在各實(shí)施例中，這兩個(gè)表面是共軸的，用公共軸A表示。從剖面看，它們有一個(gè)公共中心13。因此，如果模制殼體12A、12B設(shè)置在邊緣上，那么軸A基本上是水平的，并且模制殼體12A、12B基本上是垂直的。另外，如圖4-7所示，模制腔16，進(jìn)而模具10可被通過(guò)中心13的水平軸X分為上部分11A和下部分11B。模具10具有垂直軸Y(未示出)，垂直軸Y垂直于軸X并通過(guò)中心13。
如圖3-7所示，模制殼體12A、12B一般具有圓形的外形。替代地，其外形可以取其他適當(dāng)?shù)膸缀涡螤?，比如橢圓形、矩形或者方形。Y軸和上部分11A的交點(diǎn)限定模制腔16的最高或者最上點(diǎn)17。
在圖3所示的實(shí)施例中，鎖合件14是管狀管筒的形式。該管狀管筒與模制殼體12A、12B的邊緣嚙合以形成模制腔16。該管筒可以由纏繞在模制殼體12A、12B邊緣的條帶形成。該條帶可以是粘性合成材料或者熱縮材料，使得所形成的管筒粘結(jié)在模制殼體上。替代地，條帶可以是彈性體且非粘性材料，使得在固化過(guò)程中所得到的管筒允許模制殼體12A、12B沿著軸A滑動(dòng)以補(bǔ)償鏡片制作材料的收縮。另外，鎖合件14也可以是墊圈的形式。
鎖合件14具有一個(gè)排氣口18和一個(gè)澆鑄口20。排氣口18與模制腔16相通，使得空氣可以從模制腔16中排出。在所示的各實(shí)施例中，排氣口18位于模制腔16的上部分11A中，大致位于模制腔16的最上點(diǎn)17處或其附近。
澆鑄口20也與模制腔16相通，這樣可以通過(guò)它把液態(tài)鏡片制作材料注入模制腔16。澆鑄口20同樣位于模制腔16的上部分11A，但與排氣口18分開(kāi)。如圖3-7所示，根據(jù)本發(fā)明，排氣口18的位置總是高于澆鑄口20的位置，使氣泡很容易通過(guò)此處被排到外面。而且，如圖4所示，在排氣口18和澆鑄口20之間構(gòu)成一個(gè)夾角α。夾角α可以被看作軸L1與軸L0之間的夾角，其中L1是連接所述中心13和澆鑄口20中心的徑向軸，L0是連接所述中心13和排氣口18中心的徑向軸。對(duì)于圖3-7所示的實(shí)施例，軸L0與軸Y重合，但是它也不必與Y軸重合。
本發(fā)明要求角α是銳角。這樣能保證在填注過(guò)程中氣泡B不通過(guò)鏡片的光學(xué)最有效區(qū)到達(dá)排氣口18。相反地，如圖4所示，氣泡會(huì)沿著鎖合件14的內(nèi)表面到達(dá)排氣口18。實(shí)際上，由于重力的作用，在填注過(guò)程中氣泡B總是在填注到模制腔中的液態(tài)鏡片制作材料表面之上。因此，本發(fā)明使得鏡片的光學(xué)最有效區(qū)可以完全不受干擾。
在本發(fā)明中，雖然角α可取0°-90°之間的任何非零值，但角α的優(yōu)選范圍為5°-85°，而且角α的最佳范圍是5°-50°。應(yīng)當(dāng)理解，雖然圖3和圖4中所示的澆鑄口20位于排氣口18的右邊，但是澆鑄口20也可以位于其左邊，如圖5所示。
澆鑄口20可以是個(gè)孔，如圖3-5所示。從剖面上看，澆鑄口可以是圓形、橢圓形或其他適當(dāng)?shù)膸缀涡螤?。類似地，如圖-5所示，排氣口18實(shí)際上也可以是個(gè)孔。從剖面上看，排氣口18可以是圓形、橢圓形或其它適當(dāng)?shù)膸缀涡螤睢Ｅ艢饪?8和澆鑄口20在尺寸和形狀方面可以是相同的也可以是不同的。
替代地，如圖7所示，排氣口18可以與排氣口22聯(lián)合。類似地，澆鑄口20可以與澆鑄口24聯(lián)合。排氣口22可以用以支承一個(gè)用于產(chǎn)生吸力以便于排出空氣的傳統(tǒng)氣泵(未示出)。澆鑄口24可以用于支承或者定位一個(gè)用于改善填注的填注針(未示出)。下面討論澆鑄口的其它實(shí)施例。
在圖3-7所示的實(shí)施例中，排氣口18和澆鑄口20可以預(yù)先制造。替代地，在鎖合件14是由彈性體材料或其他合成材料制成的實(shí)施例中，排氣口18和澆鑄口20可以由填注針在填注之前或在填注過(guò)程中直接刺穿鎖合件14而形成。
液態(tài)鏡片制作材料通過(guò)澆鑄口20被導(dǎo)入模制腔16中。填注可以在填注站(未示出)進(jìn)行，其中模具10被設(shè)置成基本上垂直的，使得排氣口18位于模制腔16的最上點(diǎn)17或其附近。在填注過(guò)程中，填注針(未示出)用于把所需量的液態(tài)鏡片制作材料注入模制腔16。填注針與液態(tài)鏡片制作材料儲(chǔ)料器(未示出)相連。如果已預(yù)先制造了澆注口20，就把填注針伸進(jìn)澆鑄口20；如果沒(méi)有預(yù)先制造，就使填注針刺穿鎖合件14產(chǎn)生一個(gè)澆鑄口20。無(wú)論哪一種方法，填注針都通過(guò)澆鑄口20在所述儲(chǔ)料器和模制腔之間建立起流體通路。填注針可以連續(xù)或者不連續(xù)的方式將所需量的液態(tài)鏡片制作材料注入模制腔16。
由于澆鑄口20位于模制腔16的上部分11A，所以重力可幫助鏡片制作材料注入模制腔16。因此，不必提供泵浦裝置來(lái)填注模制腔。另外，由于重力的作用，鏡片制作材料自然地從底部向上填注模制腔16，同時(shí)氣泡B到達(dá)排氣口18而不通過(guò)模制腔16的中心區(qū)。其結(jié)果是，在所形成的鏡片的最有效光學(xué)區(qū)存在光學(xué)缺陷的可能性大大降低，因而通過(guò)實(shí)施本發(fā)明可制造出更好的鏡片。
一旦適量的液態(tài)鏡片制作材料被注入模制腔16，就從模制腔16和鎖合件14中抽出填注針。然后將液態(tài)鏡片制作材料固化并硬化。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，固化可以用多種方式進(jìn)行。例如，本發(fā)明的固化方法包括使液態(tài)鏡片制作材料在紫外(“UV”)光下曝光所需的時(shí)間。替代地，在液態(tài)鏡片制作材料在UV光下曝光之后，然后將液態(tài)鏡片制作材料比如在紅外(“IR”)爐中加熱預(yù)定時(shí)間。如果在UV步驟液態(tài)鏡片制作材料沒(méi)有得到充分固化，那么第二個(gè)加熱步驟則使得液態(tài)鏡片制作材料固化，以便形成硬化的鏡片。
圖6表示本發(fā)明的另一個(gè)第三實(shí)施例，其中鎖合件14有兩個(gè)澆鑄口20A、20B。澆鑄口20A與排氣口18分開(kāi)一個(gè)角度α1，而澆鑄口20B與排氣口18分開(kāi)一個(gè)角度α2。角α1和α2可以是不等的銳角。但是，最好它們有相等的值。換言之，澆鑄口20A、20B最好是關(guān)于排氣口18對(duì)稱，其中的排氣口18位于模制腔16的最高點(diǎn)或最上點(diǎn)17處或其附近。澆鑄口20A、20B允許用兩個(gè)填注針把液態(tài)鏡片制作材料同時(shí)注入模制腔16，從而大大縮短了填注過(guò)程。而且，鎖合件14可以有兩個(gè)以上的澆鑄口。另外，多個(gè)澆鑄口的每一個(gè)口與其余澆鑄口相比可以相對(duì)于排氣口隔開(kāi)相同或不同的角度。澆注口可以關(guān)于排氣口對(duì)稱分布?；蛘咚鼈円部梢躁P(guān)于排氣口不對(duì)稱分布。不必用每一個(gè)可用的澆鑄口去填注模具。無(wú)論如何，將本發(fā)明的具有多個(gè)澆鑄口的模具與現(xiàn)有的自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合可以大大降低模制眼鏡鏡片的生產(chǎn)時(shí)間。
如上所述并且如圖3所示，鎖合件14可以是由條帶形成的管筒形狀。圖8、9和11示出了可以用于實(shí)施本發(fā)明的條帶的幾個(gè)實(shí)施例。
參照?qǐng)D8，其中示出了可以用于形成管筒14的彈性體材料的條帶70。條帶70具有兩個(gè)相對(duì)端72、74，兩個(gè)相對(duì)表面26、32，在表面26與32之間的厚度為H。表面26、32大致為平面。厚度H的范圍為1mm至8mm。在一個(gè)實(shí)施例中，厚度H的范圍可以為2mm至6mm。替代地，厚度H的范圍可以為3mm至4mm。
圖9示出了可以用于形成管筒14的彈性體材料條帶的替代形式。在圖9中，條帶80具有兩個(gè)相對(duì)的端部72、74，兩個(gè)相對(duì)的外表面26和內(nèi)表面32，外表面26與內(nèi)表面32之間的厚度為H。外表面和內(nèi)表面26、32大致為平面。另外，如圖9中所示，內(nèi)表面32可以具有一個(gè)凹槽82，從端部72延伸至端部74。在此實(shí)施例中，凹槽82為通過(guò)內(nèi)表面32的連續(xù)通道。凹槽82可以定位成大致圍繞內(nèi)表面32的中間部分，使得在條帶80形成管筒120之后凹槽82可以方便地用作排氣通道和/或用于在模制腔16與液體儲(chǔ)料器(未示出)之間提供流體通路的通道，如圖10所示。在圖10所示的實(shí)施例中，管筒120具有一個(gè)開(kāi)放至環(huán)境空氣的排氣口62，當(dāng)條帶80的端部72和74如圖10所示緊固在一起形成管筒120時(shí)，由凹槽通道82端部72處的部分與凹槽通道82端部74處的部分構(gòu)成。澆鑄口(未示出)可以通過(guò)填注針在沿著凹槽通道82并且離開(kāi)排氣口62的位置處直接刺穿管筒120而形成。凹槽通道82形成后可以用作澆鑄口，由鎖合件的外表面與環(huán)境空氣隔開(kāi)，并且與模制腔保持流體相通。一旦液態(tài)鏡片制作材料通過(guò)與凹槽通道82相通的澆鑄口或填注針注入模制腔中，則鏡片制作材料會(huì)從底部向上自然地填充模制腔，同時(shí)任何氣泡都可以局部地通過(guò)凹槽通道82部分到達(dá)排氣口62而不通過(guò)模制腔的中心區(qū)。
凹槽82可以根據(jù)用戶的選擇位于其它地方，只要凹槽82可以與注入模制腔16的鏡片制作材料保持流體相通即可。另外，凹槽82可以是方形、矩形、橢圓形、半橢圓形、半圓形或者其它適當(dāng)?shù)慕孛鎺缀涡螤?。?duì)于圖9和10中所示的本發(fā)明實(shí)施例，凹槽82的截面是半圓形的。
圖11示出了可以用于形成管筒14的彈性體材料條帶的另一替代形式。在圖11中，條帶1190具有兩個(gè)相對(duì)的端部1192、1194，兩個(gè)相對(duì)表面內(nèi)表面1196和外表面1198，表面1196和1198之間的厚度為H。內(nèi)表面和外表面1196、1198大致為平面。另外，內(nèi)表面1196可以具有一個(gè)凹槽1199，從端部1192延伸至端部1194，如圖11中所示。在此實(shí)施例中，凹槽1199為通過(guò)至少部分內(nèi)表面1196的不連續(xù)通道。凹槽1199可以定位成大致圍繞內(nèi)表面1196的中間部分，使得在條帶1190形成管筒1200之后凹槽1199可以方便地用作排氣通道和/或用于在模制腔16與液體儲(chǔ)料器(未示出)之間提供流體通路的通道，如圖12中所示。
在圖12所示的實(shí)施例中，管筒1200具有一個(gè)開(kāi)放至環(huán)境空氣的排氣口1222，當(dāng)條帶1190的端部1192和1194如圖12所示連接在一起形成管筒1200時(shí)，由凹槽通道1199端部1192處的部分與凹槽通道1199端部1194處的部分構(gòu)成。澆鑄口1220可以通過(guò)填注針在沿著凹槽通道1199并且離開(kāi)排氣口1122的位置處直接刺穿管筒1200而形成。同樣，凹槽通道1199形成后可以用作澆鑄口，由鎖合件的外表面1198與環(huán)境空氣隔開(kāi)，并且與模制腔保持流體相通。
替代地，鎖合件14可以是墊圈的結(jié)構(gòu)。圖13示出了一個(gè)可以用于實(shí)施本發(fā)明的墊圈的實(shí)施例。在圖13中，墊圈1300具有一個(gè)排氣通道1322和一個(gè)澆鑄通道1320。排氣通道1322具有一個(gè)與模制腔和環(huán)境空氣保持流體相通的排氣口1328。澆鑄通道1320形成在墊圈1300的外表面1326與內(nèi)表面1332之間的本體部分中。澆鑄通道1320與模制腔16保持流體相通。澆鑄通道1320用以將一個(gè)針的一部分接收于其中，使得填注針與模制腔16保持流體相通。一旦液態(tài)鏡片制作材料通過(guò)澆鑄通道1320注入模制腔中，則鏡片制作材料會(huì)從底部向上自然地填充模制腔，同時(shí)任何氣泡都可以通過(guò)排氣口1322并排出至環(huán)境空氣。任選地，排氣通道1322與澆鑄通道1320可以由例如與圖11中所示凹槽通道1199類似的凹槽通道(未示出)相連。另外，澆鑄通道1320可以具有澆鑄支架部分1325，形成在墊圈1300本體部分的外表面上。澆鑄支架部分1325可以用于支承或定位一個(gè)填充裝置比如填注針(未示出)以改善填注。
本發(fā)明墊圈例如墊圈1300的另一方面是墊圈材料。在一個(gè)實(shí)施例中，所需的特性是墊圈材料與鏡片制作液體化學(xué)相容以避免抑制所述液態(tài)聚合。墊圈材料不應(yīng)含有自由基抑制劑，比如“UV”穩(wěn)定劑和抗氧化劑。因?yàn)樗鰡误w的作用如同溶劑，從而將這種添加劑汲取出墊圈材料并就地混合在所述單體中，所以UV穩(wěn)定劑會(huì)滲入所述單體中，導(dǎo)致鏡片的邊緣在固化后仍然保持輕微潮濕。這種潮濕由于會(huì)潛在地導(dǎo)致所述單體粘結(jié)在墊圈1300以及其中含有的模具上而成為問(wèn)題，使得模具在重新使用之前需要清洗，從而增加了操作費(fèi)用。相應(yīng)地，所需的墊圈是與光學(xué)單體相容的聚合物彈性體，在固化過(guò)程中不會(huì)抑制鏡片單體。墊圈材料的另一個(gè)方面是其比較軟，例如具有40至70的硬度。另一個(gè)考慮是墊圈材料是否具有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。
在數(shù)個(gè)實(shí)施例中，適宜的墊圈材料是熱塑橡膠，含有由德克薩斯州休斯頓市的Shell Oil Company出售的KRATONG，一種苯乙烯-乙烯-丙烯(丁烯)嵌段共聚物。這種橡膠包括由伊利諾斯州，Cary市的GLS公司以商標(biāo)DYNAFLEXG2703、2711和2712出售的產(chǎn)品。這些橡膠的旭爾(Shore)A硬度范圍為約43-62，比重約0.9g/cc，在300％拉伸時(shí)的拉伸模量范圍為約355-470，拉伸強(qiáng)度為在680-1000psi時(shí)斷裂，撕裂強(qiáng)度為約113-127。另一種設(shè)計(jì)的墊圈材料包括PVC制劑。然而本發(fā)明的墊圈材料并不限于一種材料。實(shí)際上，合適的墊圈材料可以根據(jù)用于制作鏡片的具體單體化合物而改變。也就是說(shuō)，適用于特定的鏡片制作液體可以采用一定的墊圈材料，而對(duì)于另一種鏡片材料可以采用不同類型的墊圈材料。其它設(shè)計(jì)的材料包括彈性體PVC、硅、乙烯、醋酸乙烯，或者其混合物。
液態(tài)鏡片制作材料可以是單體。能夠用于實(shí)施本發(fā)明的一種單體是由賓夕法尾亞洲匹茲堡市的P.P.G制造的銷售商標(biāo)為CR424的產(chǎn)品。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以采用本領(lǐng)域已知的其它鏡片制作材料。
如上所述，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，鎖合件14可以是由彈性體材料制成的墊圈或管筒，使得填注針可以刺穿管筒以與模制腔16之間建立液體通路。在本發(fā)明的數(shù)個(gè)實(shí)施例中，一種適宜的管筒材料是熱塑橡膠，包括由德克薩斯州休斯頓市的Shell Oil Company出售的KRATONG，一種苯乙烯-乙烯-丙烯(丁烯)嵌段共聚物。這種橡膠包括由伊利諾斯州，Cary市的GLS公司以商標(biāo)DYNAFLEXG2703、2711和2712出售的產(chǎn)品。這些橡膠的旭爾(Shore)A硬度范圍為約43-62，比重約0.9g/cc，在300％拉伸時(shí)的拉伸模量范圍為約355-470，拉伸強(qiáng)度為在680-1000psi時(shí)斷裂，撕裂強(qiáng)度為約113-127。這些橡膠具有光滑的表面，厚度范圍為1mm-8mm。但是，本發(fā)明的管筒材料不限于一種單一材料。實(shí)際上，合適的墊圈材料可以根據(jù)用于制作鏡片的具體單體化合物而改變。也就是說(shuō)，適用于特定的鏡片制作液體可以采用一定的墊圈材料，而對(duì)于另一種鏡片材料可以采用不同類型的墊圈材料。在諸多的可用材料之中，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明可以用聚氨脂、聚氯乙烯、有機(jī)硅彈性體以及KRATONG得到滿意地實(shí)施。
雖然已參考其特定實(shí)施例的具體細(xì)節(jié)對(duì)本發(fā)明做了描述，但是這并不意味著這些細(xì)節(jié)應(yīng)視作對(duì)本發(fā)明的限制。本發(fā)明的范圍包含在所附的權(quán)利要求書中。根據(jù)上面的公開(kāi)可以作出許多改型和變化。
例如，本發(fā)明是結(jié)合采用一個(gè)排氣口將空氣排出模制腔來(lái)說(shuō)明的。但是也可以采用一個(gè)抽氣泵與排氣口共同把空氣排出模制腔，當(dāng)然通過(guò)分開(kāi)本發(fā)明所提供的排氣口和澆鑄口也是可以的。而且，正如可以采用多個(gè)澆鑄口以便于將鏡片制作液體注入到模制腔，也可以采用多個(gè)排氣口把空氣排出模制腔。例如，可以在模具上部分的頂部設(shè)置多個(gè)排氣口但是互相分開(kāi)。
權(quán)利要求
1.一種用于模制眼鏡鏡片的方法，包括如下步驟a.提供一個(gè)模具，該模具具有兩個(gè)設(shè)置在邊緣上并且基本垂直取向的模制殼體；和一個(gè)環(huán)形鎖合件，設(shè)置在所述模制殼體的外圍，與這兩個(gè)模制殼體共同限定一個(gè)模制腔，該模制腔具有一個(gè)中心和彼此正交的垂直軸和水平軸，這兩個(gè)軸通過(guò)所述中心從而將模具分成一個(gè)上部分和一個(gè)下部分；在模具的上部分設(shè)有一個(gè)排氣口和一個(gè)澆鑄口，彼此以銳角分離；其中該排氣口與環(huán)境空氣和模制腔保持流體相通，澆鑄口由所述鎖合件的外表面與環(huán)境空氣隔開(kāi)并且與模制腔保持流體相通；b.將液態(tài)鏡片制作材料通過(guò)所述澆鑄口注入模制腔；c.固化所述液態(tài)鏡片制作材料使得該液態(tài)鏡片制作材料硬化以形成眼鏡鏡片；并且d.從模制腔中取出所述眼鏡鏡片。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述排氣口位于模制腔的最上點(diǎn)或其附近。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述澆鑄口的位置低于排氣口在模制腔的位置。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述鎖合件為其中含有模制殼體的墊圈形狀。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述鎖合件為位于所述模制殼體附近的管筒形狀。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述液態(tài)鏡片制作材料是單體。
7.一種用于模制眼鏡鏡片的方法，包括如下步驟a.提供一個(gè)模具，該模具具有兩個(gè)設(shè)置在邊緣上并且基本垂直取向的模制殼體，和一個(gè)環(huán)形鎖合件，設(shè)置在所述模制殼體的外圍，與這兩個(gè)模制殼體共同限定一個(gè)模制腔，該模制腔具有一個(gè)中心和彼此正交的垂直軸和水平軸；這兩個(gè)軸通過(guò)所述中心從而將模具分成一個(gè)上部分和一個(gè)下部分，在模具的上部分設(shè)有一個(gè)排氣口并且與模制腔相通；b.將液態(tài)鏡片制作材料通過(guò)一個(gè)位于模具上部分但是以銳角與所述排氣口位置隔開(kāi)的口注入模制腔，其中該口由鎖合件的外表面與環(huán)境空氣隔開(kāi)；c.固化所述液態(tài)鏡片制作材料使得該液態(tài)鏡片制作材料硬化以形成眼鏡鏡片；并且d.從模制腔中取出所述眼鏡鏡片。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述排氣口位于模制腔的最上點(diǎn)或其附近。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述液態(tài)鏡片制作材料是單體。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述鎖合件為位于所述模制殼體附近的管筒形狀。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述管筒由彈性體材料制成。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述注入液態(tài)鏡片制作材料的步驟還包括如下步驟a.用一個(gè)填注針通過(guò)所述口刺穿所述彈性體管筒；并且b.將液態(tài)鏡片制作材料通過(guò)所述填注針注入模制腔。
13.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述鎖合件為其中含有模制殼體的墊圈形狀。
14.一種用于模制眼鏡鏡片的方法，包括如下步驟a.提供一個(gè)模具，該模具具有兩個(gè)設(shè)置在邊緣上并且基本垂直取向的模制殼體，和一個(gè)環(huán)形鎖合件，設(shè)置在所述模制殼體的外圍，與這兩個(gè)模制殼體共同限定一個(gè)模制腔，該模制腔具有一個(gè)中心和彼此正交的垂直軸和水平軸，這兩個(gè)軸通過(guò)所述中心從而將模具分成一個(gè)上部分和一個(gè)下部分；在模具的上部分彼此隔開(kāi)地設(shè)有一個(gè)排氣口和多個(gè)澆鑄口，排氣口與各澆鑄口之間形成銳角；所述排氣口和多個(gè)澆鑄口與模制腔相通；其中所述多個(gè)澆鑄口至少一個(gè)是由所述鎖合件的外表面與環(huán)境空氣隔開(kāi)的澆鑄口；b.將液態(tài)鏡片制作材料通過(guò)一個(gè)澆鑄口注入模制腔；c.固化所述液態(tài)鏡片制作材料使得該液態(tài)鏡片制作材料硬化以形成眼鏡鏡片；并且d.從模制腔中取出所述眼鏡鏡片。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述排氣口位于模制腔的最上點(diǎn)或其附近。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述澆鑄口的位置低于排氣口在模制腔的位置。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述鎖合件為位于所述模制殼體附近的管筒形狀。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述管筒由彈性體材料制成。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述各澆鑄口彼此大致相同。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述各澆鑄口相對(duì)于所述排氣口大致對(duì)稱。
21.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述鎖合件為其中含有模制殼體的墊圈形狀。
22.一種用于模制眼鏡鏡片的設(shè)備，包括a.一個(gè)前模和一個(gè)后模；和b.一個(gè)鎖合件，該鎖合件具有一個(gè)外表面，與所述前模和后模一起在其間形成一個(gè)用于模制眼鏡鏡片的模制腔，其中該鎖合件具有至少一個(gè)排氣口和至少一個(gè)澆鑄口，在所述模制腔的上部分彼此以銳角隔開(kāi)；所述排氣口與模制腔和環(huán)境空氣保持流體相通，并且所述澆鑄口與模制腔保持流體相通且由所述鎖合件的外表面與環(huán)境空氣隔開(kāi)。
23.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，還包括用于使所述模具基本垂直定位的裝置，使得至少一個(gè)排氣口位于模制腔的最上點(diǎn)或其附近。
24.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中所述鎖合件是一個(gè)墊圈。
25.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中所述鎖合件是一個(gè)管筒。
26.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述鎖合件由選自聚氨脂、聚氯乙烯、有機(jī)硅彈性體和KRATONG的彈性體材料制成。
27.一種用于模制眼鏡鏡片設(shè)備的改進(jìn)，該設(shè)備包括一對(duì)設(shè)置在邊緣上并且基本垂直取向的對(duì)置模制殼體，與一個(gè)具有一個(gè)外表面的鎖合件一起在其間形成一個(gè)模制腔，該模制腔具有一個(gè)中心，彼此正交的垂直軸和水平軸；一個(gè)與環(huán)境空氣隔開(kāi)并且與模制腔相通以由此將液態(tài)鏡片制作材料注入模制腔的澆鑄口，和一個(gè)與模制腔相通的排氣口，該改進(jìn)包括所述排氣口設(shè)在模制腔的垂直軸與鎖合件相交的最上部位置，在模制腔的上部分所述排氣口與澆鑄口之間形成銳角。
28.一種用于模制眼鏡鏡片的設(shè)備，包括a.一個(gè)前模和一個(gè)后模；和b.一個(gè)鎖合件，該鎖合件具有一個(gè)內(nèi)表面和一個(gè)外表面，與所述前模和后模一起在其間形成一個(gè)用于模制眼鏡鏡片的模制腔，其中該鎖合件具有至少一個(gè)排氣口和至少一個(gè)澆鑄口，在所述模制腔的上部分彼此以銳角隔開(kāi)，所述排氣口和澆鑄口由一個(gè)位于所述內(nèi)表面的凹槽通道相連。
29.如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其中所述澆鑄口與模制腔保持流體相通并且由所述鎖合件的外表面與環(huán)境空氣隔開(kāi)。
30.如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其中所述鎖合件是一個(gè)墊圈。
31.如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其中所述鎖合件是一個(gè)管筒。
32.一種用于與一個(gè)前模和一個(gè)后模一起模制眼鏡鏡片的條帶，包括a.一個(gè)本體，具有一個(gè)第一端和一個(gè)第二端，以及一個(gè)內(nèi)表面和一個(gè)相對(duì)的外表面；和b.形成在所述內(nèi)表面上的凹槽通道。
33.如權(quán)利要求32所述的條帶，其中所述凹槽通道連續(xù)地形成在所述內(nèi)表面上，從所述第一端向第二端延伸。
34.如權(quán)利要求32所述的條帶，其中所述凹槽通道不連續(xù)地形成在所述內(nèi)表面上。
35.如權(quán)利要求32所述的條帶，其中所述條帶由塑料薄膜制成。
36.如權(quán)利要求35所述的條帶，其中所述塑料薄膜是非粘性的。
37.如權(quán)利要求35所述的條帶，其中所述塑料薄膜包括選自聚氨脂、聚氯乙烯、有機(jī)硅彈性體和KRATONG的彈性體材料以及含有苯乙烯-乙烯-丙烯(丁烯)嵌段共聚物的熱塑橡膠。
38.如權(quán)利要求35所述的條帶，其中所述塑料薄膜的厚度在1.0mm至8.0mm范圍內(nèi)。
39.如權(quán)利要求32所述的條帶，其中所述條帶纏繞在所述前模與后模的邊緣以形成一個(gè)管筒，與所述前模和后模一起限定一個(gè)模制腔。
40.一種用于與一個(gè)前模和一個(gè)后模一起模制眼鏡鏡片的管筒，包括a.一個(gè)本體部分，具有一個(gè)第一端和一個(gè)第二端，一個(gè)內(nèi)表面和一個(gè)相對(duì)的外表面，從所述第一端向第二端延伸有一個(gè)孔；b.一個(gè)排氣口，形成在本體部分上；c.一個(gè)澆鑄口，形成在本體部分上并且位于與所述排氣口隔開(kāi)的位置；和d.一個(gè)凹槽通道，形成在所述內(nèi)表面上以連接所述排氣口與澆鑄口。
41.如權(quán)利要求40所述的管筒，其中所述凹槽通道從所述排氣口至澆鑄口連續(xù)地延伸。
42.如權(quán)利要求40所述的管筒，其中所述孔的尺寸確定為用以接收所述前模和后模以限定一個(gè)模制腔。
43.如權(quán)利要求42所述的管筒，其中所述澆鑄口形成在本體部分的外表面與所述孔之間，使得澆鑄口由本體部分的外表面與環(huán)境空氣隔開(kāi)并且與模制腔保持流體相通。
全文摘要
一種用于填注澆鑄眼鏡鏡片用模具的設(shè)備和方法。兩個(gè)模制殼體和一個(gè)鎖合件構(gòu)成一個(gè)帶有模制腔的模具。為填注該模具，將液態(tài)鏡片制作材料通過(guò)在鎖合件中形成的澆鑄口導(dǎo)入模制腔。在填注過(guò)程中，空氣通過(guò)同樣在鎖合件中形成的排氣口排出。澆鑄口和排氣口都位于模制腔的上部分，并且彼此以銳角分開(kāi)。
文檔編號(hào)B29D11/00GK1401472SQ0212705
公開(kāi)日2003年3月12日 申請(qǐng)日期2002年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月23日
發(fā)明者蘇開(kāi)江 申請(qǐng)人:科技資源國(guó)際公司