TWI813069B - 用於成型眼科透鏡之模具單元 - Google Patents
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Abstract
一種用於成型眼科透鏡的模具單元(22),包括:- 適配器件(220),包括圍繞縱向軸線(2201)延伸的開口(2200);- 套筒(221),固定地連接到該適配器件(220)並且延伸穿過該適配器件(220)的開口(2200);- 透鏡模具(222),剛性地安裝到套筒(221);- 調節環(224),牢固地附接到套筒(221),以周向地圍繞套筒(221)的一部分。調節環(224)包括平坦的圓形外接合表面(2244),並且適配器件(220)包括具有平坦夾緊內表面(2214)的至少一個夾緊塊(2211)。平坦夾緊內表面(2214)摩擦夾緊平坦的圓形外接合表面(2244),以防止套筒(221)相對於適配器件(220)意外旋轉,但是在施加高於預定閾值扭矩的扭矩時允許套筒(221)相對於適配器件(220)旋轉。
Description
本發明關於眼科透鏡、特別是比如軟性接觸透鏡等接觸透鏡之製造。更具體地,本發明關於一種用於成型眼科透鏡、特別是比如具有非旋轉對稱表面(例如複曲面)的軟性接觸透鏡等接觸透鏡之模具單元。
眼科透鏡,比如接觸透鏡,特別是一次性使用的軟性接觸透鏡,可以使用可重複使用的玻璃模具在透鏡自動生產線中在透鏡自動製造過程中生產。在這種透鏡自動生產線中,接觸透鏡典型地使用包括陽模和陰模的玻璃模具而形成。在下文中,除非說明書另有規定,否則術語「模具」或「多個模具」用於包括或表示「半模」或「多個半模」。將可流動透鏡形成材料分配到模具之一中,例如分配到陰模中,然後將陽模和陰模配合以將透鏡形成材料封閉在陽模與陰模的成型表面之間,以定義接觸透鏡的形狀。此後,包含在成型表面之間所形成的空腔中的透鏡形成材料被固化以形成接觸透鏡,模具被打開並且將接觸透鏡從陽模或陰模中取出以進行進一步加工。用於製造接觸透鏡的玻璃模具隨後經過清潔、沖洗和乾燥,並且重複用於下一個生產循環。
透鏡自動製造過程的各個製造步驟在這種自動生產線中在各種不同的加工工位進行,並且各個製造步驟中的每一個在加工工位中同時進行,以
製造多個接觸透鏡。例如,將透鏡形成材料同時分配到多個模具中,然後將多個模具運送到多個陽模和陰模同時配合的加工工位,然後將多個配合的模具一起運送到固化工位,在固化工位,包含在多個配合模具的成型表面之間所形成的空腔中的透鏡形成材料被固化,等等。
在陽模和陰模配合期間,陽模和陰模必須相對於彼此正確地對齊,以便確保在配合的陽模與陰模的成型表面之間所形成的空腔(對應於要形成的接觸透鏡的形狀)具有期望的幾何形狀。為了使陽模和陰模正確對齊,陽模和陰模被固定地安裝在軸向延伸超出模具的成型表面的套筒中。在陽模和陰模配合期間,套筒朝向彼此移動,直到它們伸縮接合。一旦套筒處於伸縮接合,它們進一步朝向彼此移動,直到陽模和陰模相對於彼此被佈置在最終位置,在最終位置時,在成型表面之間所形成的空腔定義了要形成的接觸透鏡的幾何形狀(透鏡形成材料包含在空腔中)。
如所指出的,透鏡自動製造過程的各個製造步驟在每個加工工位中同時進行,以製造多個接觸透鏡。為了實現這一點,使用透鏡模具載體,每個透鏡模具載體承載多個相同類型的透鏡模具(即陽模或陰模)。例如,可以使用分別承載十四個陽模或十四個陰模的透鏡模具載體。例如從WO 2015/078798中已知這種透鏡模具載體。當在接觸透鏡的製造中使用這種透鏡模具載體時,在透鏡自動生產線的分配工位中,透鏡形成材料被同時分配到被佈置在一個這種透鏡模具載體中的所有陰模中,並且在配合工位中,被佈置在相應透鏡模具載體中的陽模與透鏡形成材料已被分配到的透鏡模具載體的陰模配合。在配合之後,藉由進一步將承載陽模的透鏡模具載體移動朝向承載陰模的透鏡模具載體,直到陽模和陰模相對彼此處於最終位置,在最終位置時,在成型表面之間所形成的空
腔定義了要形成的接觸透鏡的幾何形狀。此閉合運動由套筒的伸縮接合引導。一旦模具閉合,具有閉合模具的透鏡模具載體被運送到固化工位,在固化工位中,對於載體的所有閉合模具同時執行包含在閉合模具的空腔中的透鏡形成材料的固化。一旦透鏡形成材料被固化以形成接觸透鏡,承載陽模的透鏡模具載體被從承載陰模的透鏡模具載體上取下,因此同時打開模具。然後取出如此形成的接觸透鏡以進行進一步加工。
WO 2015/078798中所揭露的透鏡模具載體包括具有十四個隔室的框架,隔室中分別佈置有陽模單元和陰模單元。每個陽模單元和陰模單元包括適配器件和剛性地安裝到適配器件的套筒,其中陽模或陰模分別被剛性地佈置在套筒中。相應的陽模或陰模單元的每個適配器件被浮動地佈置在透鏡模具載體的相應隔室中,使得允許整個陽模或陰模單元在小範圍內在透鏡模具載體的相應隔室內在透鏡模具載體的平面內(即在水平平面中)平移移動。適配器件在透鏡模具載體的隔室內的浮動佈置很重要,因為它允許相應的陽模和陰模單元在陽模和陰模配合的過程中在隔室內平移移動以便允許套筒使陽模和陰模相對於彼此可伸縮地接合和軸向對齊。
WO 2015/078798進一步揭露了,陽模單元的套筒包括有齒調節環,該有齒調節環被固定地安裝到陽模單元的套筒上,直到使得調節環既不能軸向移動也不能相對於套筒旋轉(例如,見WO 2015/078798的圖8至圖10)。另一方面,陽模單元的適配器件設置有固定佈置的有齒鎖定元件,有齒鎖定元件與被固定地安裝到陽模單元的套筒的調節環的齒接合。因此,通常,具有被剛性安裝到套筒的陽模的套筒可以對應於調整環的一個齒的角度步長相對於適配器件在同一平面內旋轉,在該平面中,適配器件可相對於透鏡模具載體平移移動。由
於陽模被剛性附接到套筒,因此陽模與套筒一起旋轉。陽模的此可旋轉性在具有複曲面後表面的接觸透鏡的製造中是有利的,因為它能夠製造具有複曲面後表面的接觸透鏡,並且特別是它能夠製造具有複曲面後表面的接觸透鏡,複曲面後表面的軸線具有不同的角度佈置(接觸透鏡的複曲面後表面的兩跳軸線典型地相對於彼此垂直佈置,但是可以藉由前面所描述的旋轉來改變複曲面後表面的這兩條軸線的整體佈置)。不言而喻,這種接觸透鏡的前表面也不是旋轉對稱的,但可以包括穩定特徵(例如棱鏡壓載物、板片等),使接觸透鏡在眼睛上旋轉穩定並且定義參考軸線,因為如果沒有這種穩定特徵,具有成不同角度佈置的軸線的複曲面後表面係沒有意義的。
如上所述,在WO 2015/078798中,可以以對應於調節環的一個齒的角度步長改變複曲面後表面的兩條軸線的角度佈置。對應於調整環的一個齒的角度步長等於10°(度),使得藉由相對於適配器件而旋轉套筒和被固定地安裝在套筒上的調節環,可以生產複曲面接觸透鏡,複曲面後表面的軸線的佈置為0°、10°、20°、30°、......、直到180°。
雖然使用上述WO 2015/078798中所描述的模具單元製造複曲面接觸透鏡通常效果良好,但仍有進一步改進的空間。例如,在複曲面透鏡的製造過程中,可能發生的是(特別是在軸線的角度佈置不同於0°、90°和180°的情況下):接觸透鏡的複曲面後表面的軸線的角度佈置偏離陽模的軸線的設定角度佈置一個角度差,該角度差可以在1°到3°的絕對範圍內(也取決於複曲面透鏡的柱鏡矯正量)。在不受以下範圍限制的情況下,在10°、20°、30°、......、直到80°的複曲面陽模的設定角度佈置下,接觸透鏡的複曲面後表面的軸線的角度佈置與複曲面陽模的軸線的設定角度佈置的偏差可以在+1°到+3°的範圍內,而對
於100°、110°、120°......、直到170°的複曲面陽模的設定角度佈置,接觸透鏡的複曲面後表面的軸線的角度佈置與複曲面陽模的軸線的設定角度佈置的偏差可以在-1°到-3°的範圍內。雖然這種偏差乍看起來似乎很小並且可以容忍,但對於需要準確視力矯正的散光眼的接觸透鏡配戴者來說,它們通常是不能容忍的。
另一缺點係,不能使用前述成型單元來製造除10°步長(即,在0°、10°、20°、30°、......、直到180°)之外的設定角度佈置。這限制了可以供應給市場的複曲面接觸透鏡的範圍,並且散光眼的軸線的角度佈置不是0°、10°、20°、30°......、直到180°的配戴者如果不接受不可容忍的視力矯正,或至少不是最佳視力矯正,則無法被供應合適的複曲面接觸透鏡。因此,本發明之一個目的係克服上述缺點。
為了實現此目的,本發明提出一種用於成型眼科透鏡、特別是比如軟性接觸透鏡等接觸透鏡的模具單元。模具單元包括:-適配器件,用於***透鏡模具載體的隔室,該適配器件包括圍繞縱向軸線延伸的開口;-套筒,固定地連接到適配器件並且沿著縱向軸線延伸通穿過適配器件的開口;-透鏡模具,剛性地安裝到套筒上;以及-調節環,牢固地附接到套筒並且以周向地圍繞套筒的一部分的方式安裝到套筒。
調節環包括徑向面向外並且在圓周方向上圍繞套筒延伸的平坦的圓形外接合表面。
適配器件包括至少一個夾緊塊,該至少一個夾緊塊具有徑向向內面向調節環的平坦的圓形外接合表面的平坦夾緊內表面,夾緊塊被佈置成使得夾緊塊的平坦夾緊內表面摩擦夾緊調節環的平坦的圓形外接合表面,以防止套筒相對於適配器件意外旋轉,但是在向套筒施加高於預定閾值扭矩的扭矩時允許套筒相對於適配器件旋轉。
依據根據本發明之模具單元的一個方面,調節環的平坦的圓形外接合表面和至少一個夾緊塊的平坦夾緊內表面可以被配置成使得預定閾值扭矩在0.3Nm至0.6Nm的範圍內,特別是在0.3Nm至0.4Nm的範圍內。
依據根據本發明之模具單元的另一方面,適配器件可以包括兩個夾緊塊,該兩個夾緊塊中的每一個具有平坦夾緊內表面,該夾緊內表面徑向向內面向調節環的平坦的圓形外接合表面。該兩個夾緊塊可以相對於縱向軸線對稱地佈置在平坦的圓形外表面調節環的徑向相對側處。
依據根據本發明之模具單元的另一方面,該兩個夾緊塊中的每一個的平坦夾緊內表面可以是圓形的並且可以在圓周方向上延伸。該兩個夾緊塊中的每一個的平坦圓形夾緊內表面的曲率可以對應於調節環的平坦的圓形外接合表面的曲率。該兩個夾緊塊的平坦的圓形夾緊內表面之間的內徑可以小於調節環的平坦的圓形外接合表面的外徑。
依據根據本發明之模具單元的又一方面,該兩個夾緊塊中的每一個的平坦的圓形夾緊內表面的面積可以在15mm2至25mm2的範圍內,特別地可以是大約20mm2。
依據根據本發明之模具單元的又一個方面,調節環可以由兩個環部分構成,這兩個環部分以形狀鎖定的方式組裝以形成調節環。
依據根據本發明之模具單元的另一方面,該等平坦的圓形夾緊內表面在其軸向端部處設置有倒角,以簡化調節環的引入,該調節環在模具單元
的組裝期間被牢固地安裝到套筒上位於該兩個夾緊塊的平坦的圓形夾緊內表面之間。
依據根據本發明之模具單元的又一方面,夾緊塊可以由聚甲醛製成,並且調節環可以由聚酮製成。
然而,依據根據本發明之模具單元的另一個方面,該兩個夾緊塊的平坦的圓形夾緊內表面之間的內徑可以是0.6mm-1.2mm,小於調節環的平坦圓形外接合表面的外徑小。
依據根據本發明之模具單元的另一方面,透鏡模具可以具有不旋轉對稱的透鏡成型表面。
依據根據本發明之模具單元的又一個方面,套筒可以包括用於調節工具的接合表面,用於沿圓周方向上將套筒旋轉到期望的角度位置。
然而,依據根據本發明之模具單元的另一方面,被剛性安裝到套筒的透鏡模具係具有複曲面透鏡成型表面的陽模。
根據本發明之模具單元係有利的,因為它允許將透鏡模具佈置在任何期望的角度位置。這在陽模或陰模中的至少一個具有不旋轉對稱的透鏡成型表面的情況下是特別有利的,因為此表面可以被佈置在任何期望的角度位置。例如,在具有不旋轉對稱的透鏡成型表面的陽模或陰模(或兩者)的情況下,本發明允許生產為軸線成不同於0°、10°、20°、30°、......、直到180°的角度佈置的散光眼患者提供最佳視力矯正的接觸透鏡。然而,根據本發明之模具單元通常也可以與具有球面透鏡成型表面的透鏡模具一起使用(儘管在這種情況下,模具在特定角度位置處的佈置無關緊要)。
此外,由於夾緊塊的平坦夾緊表面(不一定必須是圓形)將調節環的平坦的圓形外接合表面摩擦夾緊在更大的表面上(與先前技術的形狀鎖定
齒形接合相反),實際上消除了接觸透鏡的複曲面後表面的軸線的角度佈置與複曲面陽模的軸線的設定角度佈置的偏差。
夾緊塊的平坦夾緊內表面與調節環的平坦的圓形外接合表面之間的夾緊力足夠大以實現在生產過程中套筒(以及剛性安裝到其上的透鏡模具)可靠固定在設定角度位置處,以便防止套筒相對於(它所連接的)適配器件意外旋轉,同時允許在向套筒施加高於預定閾值扭矩的扭矩時使套筒旋轉。施加高於閾值扭矩的扭矩允許套筒相對於適配器件旋轉到不同的設定角度位置,並且一旦達到此新的設定角度位置(並且終止施加扭矩),夾緊力再次足以實現套筒(以及被剛性安裝到其上的該透鏡模具)可靠固定在新的設定角度位置。如下文將更詳細地解釋的,這在模具單元保持安裝到透鏡模具載體上並且透鏡模具載體佈置在生產線上時係可能的(使得角度位置的這種改變可以線上進行,即在生產期間)。
雖然不意在限制,但是預定閾值扭矩的有利範圍係0.3Nm到0.6Nm(牛頓米),特別是0.3Nm到0.4Nm。為了達到上述範圍內的閾值扭矩,調節環的平坦的圓形外接合面和至少一個夾緊塊的平坦內表面係專門配置的。通常,所需的夾緊作用係在(至少一個夾緊塊的)平坦內表面與(調節環的)平坦的圓形外接合表面之間的接觸面積的大小以及作用在此接觸面積上的夾緊力的結果。因此,原則上可以藉由在夾緊塊的平坦內表面與(調節環的)平坦的圓形外接合表面之間的接觸面積的大小和夾緊力的不同組合來實現閾值扭矩,使得熟悉該項技術者能夠選擇合適的幾何形狀、大小和夾緊力來實現預定閾值扭矩。
有利的是適配器件包括兩個夾緊塊,該兩個夾緊塊對稱地佈置在調節環的平坦的圓形外表面的徑向相對側,因為這引起對稱的夾緊作用,但通常一個這種夾緊塊就足夠了(然後平坦的圓形外表面的相對側將被適配器件的結
構而不是夾緊塊夾緊)。有利地,該兩個相對佈置的夾緊塊中的每一個的平坦夾緊內表面也是圓形的並且在圓周方向上延伸(如調節環的平坦外表面),並且夾緊塊的平坦的圓形夾緊內表面的曲率對應於調節環的平坦的圓形外接合表面的曲率。此外,該兩個相對佈置的夾緊塊的平坦的圓形夾緊內表面之間(測得的)的內徑小於調節環的平坦的圓形外接合表面的外徑。因此,在調節環的平坦的圓形外接合表面與相對佈置的夾緊塊的平坦的圓形夾緊內表面之間形成壓配合。作為示例,兩個夾緊塊中的每一個的平坦的圓形夾緊內表面的面積在15mm2至25mm2的範圍內,特別地可以是大約20mm2。此面積對應於調節環的平坦的圓形夾緊內表面與平坦的圓形外接合表面之間的接觸面積。在一些實施方式中,平坦的圓形夾緊內表面可以在其軸向端部處附加地設置有倒角,從而簡化了調節環的引入,調節環在模具單元的組裝期間被牢固地安裝到套筒上位於兩個夾緊塊的平坦的圓形夾緊內表面之間。在調節環由以形狀鎖定方式組裝的兩個環部分構成的情況下,這有利於將調節環安裝到套筒上。
通常,有多種材料適用於夾緊塊和調節環。作為示例,可以製成夾緊塊的有利材料係聚甲醛(POM),聚甲醛係可注射成型的並且具有高剛性、剛度和硬度並且耐磨。可以製成調節環的有利材料係聚酮,聚酮係一種高性能熱塑性聚合物,具有穩定的機械性能和高耐磨性。
作為示例,兩個夾緊塊的平坦的圓形內表面之間的內徑可以是0.6mm-1.2mm,小於調節環的平坦的圓形外接合表面的外徑。這提供了如上所述之合適的壓配合。
如已經提到的,透鏡模具通常可以具有球面透鏡成型表面,然而,在這種情況下,套筒(以及剛性安裝到其上的透鏡模具)的旋轉可調節性係不相關的。然而,本發明之模具單元也可以包括這種透鏡模具。另一方面,如上文關於透鏡模具在任何期望角度位置處的佈置所解釋的那樣,與具有不旋轉對稱的、
特別是複曲面透鏡成型表面的透鏡模具結合係特別有利的。為了旋轉套筒,套筒可以包括用於調節工具的接合表面,用於將套筒旋轉到相應的期望角度位置。
作為示例,剛性地安裝到套筒的透鏡模具可以是具有複曲面透鏡成型表面的陽模。用這種陽模生產的接觸透鏡具有複曲面後表面。在這種情況下,接觸透鏡的前表面典型地具有用於接觸透鏡旋轉穩定的特徵,使得陰模的透鏡成型表面不是旋轉對稱的。然後可以旋轉這種陽模,使得複曲面透鏡成型表面的軸線可以被旋轉到任何期望的角度位置(相對於陰模的透鏡成型表面)。
1:透鏡模具載體
10:框架
11:模具單元
100:隔室
110:適配器件
111:套筒
112:陰透鏡模具
1110:倒角部分
2:透鏡模具載體
21:陽模單元
20:框架
200:隔室
210:適配器件
212:陽透鏡模具
2110:圓形部分
214:調節環
2111:鎖定齒
215:固定支架
2103:螺釘
2112:凹槽
213:彈性閂鎖
220:適配器件
2200:開口
2201:縱向軸線
221:套筒
222:陽透鏡模具
224:調節環
2214:夾緊內表面
2211:夾緊塊
2244:外接合表面
2216:上部倒角部分
2215:內徑
2217:臺階
2203:螺釘
2246:連接位置
2240:環部分
2242:盲孔
2218:螺釘
2247:臺階
2248:軸向長度
22:模具單元
2220:接合表面
2219:凹口
外的有利方面將藉由以下借助於附圖的本發明實施方式之描述而變得顯而易見,其中:[圖1]示出了具有包括陰透鏡模具的模具單元的透鏡模具載體的從上方看之立體圖(先前技術);[圖2]示出了具有包括陽透鏡模具的模具單元的透鏡模具載體的從上方看之立體圖;[圖3]示出了圖2所示的透鏡模具載體的一個模具單元的從上方看之立體圖;[圖4]示出了圖3所示的模具單元的從下方看之立體圖;[圖5]示出了圖3所示模具單元之底視圖;[圖6]示出了圖3所示的模具單元的從下方看之另一立體圖;[圖7]示出了圖2的透鏡模具載體的從上方看之立體圖,模具單元被佈置在透鏡模具載體的所有隔室中,一個模具單元以分解視圖被示出;
[圖8]示出了根據本發明之模具單元的實施方式的從上方看之立體圖;[圖9]示出了圖8所示的模具單元的實施方式的從下方看之立體圖;[圖10]示出了圖8所示的模具單元的實施方式的調節環之立體圖;[圖11]示出了圖10所示的調節環之頂視圖;[圖12]係圖10所示的調節環之截面圖;[圖13]示出了圖8所示的模具單元的適配器件的從上方看之立體圖;[圖14]示出了圖13所示的適配器件之頂視圖;[圖15]示出了圖13所示的適配器件的從下方看之立體圖;[圖16]示出了圖13的適配器件的從上方看之立體圖,圖10的調節環安裝到適配器件上;[圖17]示出了圖13所示的適配器件的從下方看之立體圖,圖10的調節環被安裝到適配器件上;[圖18]示出了圖13中所示的適配器件之截面圖,圖10的調節環被安裝到適配器件上;[圖19]示出了套筒之立體截面圖,圖10的調節環被牢固地附接到套筒上,並且佈置在適配器件中,以及[圖20]示出了套筒之立體截面圖,圖10的調節環被牢固地附接到套筒上(沒有適配器件)。
圖1示出了包括框架10的透鏡模具載體1之實施方式,該框架在xy平面中延伸並且包括多個單獨的隔室100。如圖1所示,在框架10的兩個最前面隔室100的每一個中,模具單元11被浮動地佈置,也就是說模具單元11在隔室100內至少在平行於透鏡模具載體1延伸的xy平面的平面內在一定程度上是可移動的。模具單元11包括適配器件110和套筒111。陰透鏡模具112被剛性地安裝到套筒111。套筒111被佈置在適配器件110的中心開口中。在所示的實施方式中,套筒111被固定地安裝到適配器件110並且不能相對於適配器件110旋轉。然而,替代地,套筒111可以以如下方式被安裝到適配器件110:套筒111(和剛性連接到其上的陰透鏡模具112)可以是相對於適配器件110可旋轉的。
套筒111具有大致圓柱形形狀並且軸向地延伸超出陰透鏡模具112。套筒111的前端包括倒角部分1110,用於與具有剛性安裝到其上的陽透鏡模具(進一步參見下文)的模具單元的套筒的圓形前部接合,以便促進包括陽透鏡模具和陰透鏡模具的模具單元的配合。到目前為止,包括陰透鏡模具112的模具單元11對應於更詳細地描述了模具單元11的WO 2015/078798的圖1至圖4所示的模具單元11。
在圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7中,示出了透鏡模具載體2或被佈置在該透鏡模具載體2的各個隔室200中的模具單元21。透鏡模具載體2包括框架20,該框架在uv平面中延伸並且包括多個單獨隔室200。同樣,在框架20的兩個最前面隔室200中的每一個中,模具單元21被浮動地佈置,也就是說模具單元21在隔室200內至少在透鏡模具載體2延伸的uv平面內在一定程度上是可移動的。模具單元21包括適配器件210和套筒211。陽透鏡模具212剛性地安裝到套筒211。套筒211被佈置在適配器件210的中心開口中。
套筒211以如下方式被安裝到適配器件210:套筒在固定角度位置被鎖定連接到適配器件210,但是可以相對於適配器件210旋轉以鎖定地接合
在其他預定的固定角度位置,然而,僅鎖定地接合在該等預定的固定角度位置。關於這方面,本發明之模具單元22(更詳細地討論)與圖2至圖7所示的模具單元21完全不同,這將在下面進一步討論。然而,在以下討論的許多其他方面中,本發明之模具單元22可以與圖2至7中所示的模具單元21類似地實施,這將在下面更詳細地討論。
套筒211具有大致圓柱形形狀(見圖7)。在前端,套筒211軸向地延伸超過陽透鏡模具212,並且陽模單元21的套筒211的此前端包括圓形部分2110,用於與陰模單元11的套筒111的倒角部分1110接合(見圖1),以便促進陽模單元和陰模單元的配合。
套筒211包括兩個周向延伸的凹槽2112。包括兩個組裝環件的調節環214被佈置在該等凹槽2112之一中,以及兩個固定支架215在相對側接合到同一凹槽2112中。圖2至圖7所示的調節環214係有齒的,在這方面,本發明之模具單元的調節環係根本不同的。
調節環214被牢固地附接到套筒211使得它僅與套筒211一起在平行於uv平面的平面中相對於適配器件210旋轉。然而,由於調節環214係有齒的,調節環僅可以在固定角度位置之間旋轉,在該等固定角度位置,有齒調節環214與兩個固定佈置的鎖定齒2111形狀鎖定地接合,該等鎖定齒設置在形成適配器件210的一部分的鎖定元件上(見圖5),這兩個鎖定齒2110被佈置在相對側。因此,調節環214在固定角度位置處被形狀鎖定地連接到適配器件210。在複曲面接觸透鏡(這裡:具有複曲面後表面的接觸透鏡)的生產中,這允許藉由相對於適配器件210旋轉調節環214(以及連同包括陽模212的模具單元21)一個或多個固定角度步長(有齒調節環214上的穀)而相對容易地改變(複曲面)陽模212的軸線的角度位置,然後使其經由設置在適配器件210的鎖定元件上的鎖定齒2111在不同的角度位置處再次與適配器件210形狀鎖定連接。在這
種旋轉和隨後在不同角度位置處形狀鎖定接合之後,可以生產具有不同軸線佈置的複曲面接觸透鏡。
在將套筒211安裝到適配器件210期間,具有被佈置在凹槽2112中的調節環214的套筒211被移動通過適配器件210中的中心開口(見圖7)。套筒211然後借助於也突出到凹槽2112中的兩個固定支架215連接到適配器件210。每個固定支架215借助於螺釘2103被固定地安裝到從適配器件210的後面突出的兩個柱2102。套筒211由此被固定以防止軸向運動。一旦固定支架215被擰到柱2102上並且在相對側延伸到周向延伸的凹槽2112中並且齒2110與有齒調節環214形狀鎖定地接合,套筒211固定地連接到適配器件210(見圖4)。在後端,套筒211設置有居中佈置的玻璃盤2113,允許UV光穿過模具以固化透鏡形成材料,這在本領域中是眾所周知的。
適配器件210進一步包括兩對彈性閂鎖213。為了將模具單元21牢固地安裝到框架20的隔室200之一,將模具單元21從上方壓入隔室200直到適配器件210的彈性閂鎖213卡扣在框架20的隔室壁下方並與其接合。一旦發生此接合,陽模單元21被固定在相應隔室200中以防止從隔室200中脫落,因為彈性閂鎖213防止適配器件210(並且因此防止整個陽模單元21)不經意地從框架20的隔室200中脫落。然而,儘管陽模單元21以防止脫落的固定方式被佈置在隔室200中,但適配器件210的有限運動在隔室200內在平移平面(其係平行於或與uv平面重合的平面)中以及在與其垂直的方向(w方向)上仍然是可能的。
顯然,適配器件210(以及因此陽模單元21)在隔室200內在w方向上的運動受到彈性閂鎖213的限制。適配器件210在平移平面中的運動受到六個鄰接柱的限制,這六個鄰接柱被佈置在適配器件210的後面上並從其突出,其中該等鄰接柱之一-圖5中左下角的那個鄰接柱-以特定方式佈置以允許
將適配器件210僅成一個取向(正確的取向)安裝到隔室200。適配器件210在隔室200內在平移平面中的有限運動可以在u方向上總計0.3mm並且在v方向上總計0.3mm(分別在正和負u或v方向中的每一個上;即±0.3mm)。迄今為止,從WO 2015/078798 A1已知模具單元。然而,如以下所討論的,根據本發明之模具單元在一些重要方面不同於此模具單元。
在圖8至20中,更詳細地示出了根據本發明之模具單元的實施方式及其各個部件。由於根據本發明之模具單元的實施方式的許多部件與以上借助於圖2至7描述的部件相同或高度相似,所以被分配給與圖2至圖7中所使用的部件類似的部件的附圖標記與圖2至圖7中所使用的附圖標記係類似的。一般的區別在於,圖8至圖20中使用的前面數字係「22」而不是「21」。關於透鏡模具載體2,附圖標記保持不變,因為載體2不是本發明之主題。
因此,(在圖13至圖15中更詳細地示出的)模具單元22包括適配器件220,用於***透鏡模具載體2的隔室200中。適配器件220包括圍繞縱向軸線2201延伸的開口2200。模具單元22進一步包括套筒221(更詳細地參見圖19和圖20),套筒固定地連接到適配器件220,但是在施加高於如下文進一步討論的預定閾值扭矩的扭矩時可相對於該適配器件旋轉。陽透鏡模具222,例如具有複曲面透鏡成型表面的陽透鏡模具222,剛性地安裝到套筒221。套筒221包括幾個套筒件,包括圖8中可見的上部套筒件,但是也包括陽透鏡模具222剛性安裝到的套筒件以及玻璃盤2213被安裝到的下部套筒件,通過玻璃盤,UV可以照射到包含在陽模與陰模之間所形成的模腔中的透鏡形成材料上以固化透鏡形成材料,如可以在圖19和圖20中可以看到的。
適配器件220進一步包括兩個夾緊塊2211(見圖13和圖14),每個夾緊塊具有(圓形)彎曲平坦夾緊內表面2214,用於與牢固地附接到套筒221的調節環224(見圖10至圖12)的相應(圓形)彎曲平坦外接合表面2244
接合。兩個彎曲平坦夾緊內表面2214中的每一個的面積在15mm2-25mm2的範圍內,並且特別地約係20mm2。作為示例(但不限於此),夾緊塊2211可以由聚甲醛製成,甚至整個適配器件220也可以由此材料製成以允許使用注射成型技術來製造適配器件220。
兩個夾緊塊2211相對於縱軸2201(見圖13)相對佈置,並且當具有牢固地附接到其上的調節環224的套筒221連接到適配器件220時(見圖16至圖18),它們的彎曲平坦夾緊內表面2214徑向向內面向調節環2244的彎曲平坦外接合表面2244。每個夾緊塊2211進一步包括上部倒角部分2216(見圖13)以簡化套筒221的***和對中,調節環224牢固地附接到該套筒上。如圖14中最佳可見,內徑2215在夾緊塊2211的兩個彎曲平坦夾緊內表面2214之間延伸。
從圖13至圖15中可以進一步看出,在除了佈置有夾緊塊2211的那些部分之外的部分中的部分地圍繞開口2200的壁具有臺階狀輪廓。在圖13和圖14中可以最佳地看到臺階2217。適配器件221進一步包括閂鎖223,允許適配器件220卡扣到載體2的相應隔室200中,類似於上面已經解釋的方式。同樣,適配器件包括安裝柱2202(見圖8和圖15),支架225可以借助於螺釘2203(圖8)被安裝到該等安裝柱上,並且該等支架225突出到套筒221的凹槽2212(見圖20)中以固定套筒221防止軸向運動,類似於以上進一步說明這一點的方式。
調節環224具有圓形形狀並且包括兩個環部分2240和2241(見圖10至圖12),該等環部分以如圖12中的連接位置2246所示的形狀鎖定方式組裝。在形狀鎖定時,兩個環部分2240和2241無法在圓周方向上相對於彼此移位,並且儘管不可見,但也無法在徑向上相對於彼此移位。如圖11中最佳可見,調節環224的彎曲平坦外接合表面2244具有外徑2245。
調節環224進一步包括多個盲孔2242(在實施方式中示出了三個這種盲孔2242),其目的是允許借助於螺釘2218將調節環224牢固地連接到套筒221(見圖8和圖20)。如圖20中最佳可見,與套筒221的下部件中的相應內螺紋接合的螺釘2218的外螺紋和螺釘2218的軸進一步延伸到調節環224的盲孔2242中並且形成與圍繞盲孔2242的壁的塑膠的牢固連接。
從圖12中可以最好地看出,其中調節環224被倒置示出,調節環224還包括臺階狀輪廓,臺階2247係可見的。一旦套筒221已經連接到適配器件220,調節環224的此臺階2247就擱置在臺階2217上,該臺階形成在圍繞適配器件220的開口2200的臺階狀壁部分中。調節環224的彎曲平坦外接合表面2244的軸向長度2248等於或大於適配器件220的夾緊塊2211的彎曲平坦夾緊內表面2214的軸向長度。
作為示例(但不限於此),調節環224(環部分2240和2241兩者)可以由聚酮製成,聚酮係可注射成型的高性能聚合物,其機械穩定並且具有高耐磨性。如果夾緊塊2211或適配器件220整體由聚甲醛製成,可以有利地使用此材料。
為了說明操作模式,圖16至圖18示出了圖10至圖12中所示的調節環224連接到圖13至圖15中所示的適配器件220(即沒有示出套筒221),但是在實踐中調節環224首先牢固地附接到套筒221,然後才將套筒221與調節環一起連接到適配器件220。
如圖16和圖18(見圖18中未標記的箭頭)可以最佳地看出,調節環224的外接合表面2244被夾緊塊2211的夾緊內表面2214夾緊,同時調節環224的臺階2247擱置在適配器件220的臺階2217上。夾緊動作係以下事實的結果:在夾緊塊2211的相對佈置的夾緊內表面2214之間的內徑2215小於調節
環224的彎曲平坦外接合表面2244的外徑2245。因此,調節環224被相對佈置的夾緊塊2211摩擦夾緊。
作為示例,當相對佈置的夾緊塊2211(見圖15)的彎曲平坦夾緊內表面2214之間的內徑2215係0.6mm-1.2mm、特別是約0.9mm,小於調節環224的彎曲平坦外接合面2244的外徑2245時,尤其是當夾緊內表面2214具有上述15mm2-25mm2的尺寸並且前述材料(即聚甲醛和聚酮)用於夾緊塊2211和調節環224時,可以實現調整環224(以及因此具有剛性安裝在其上的模具222的套筒221,見圖19)的可靠夾緊。
為了組裝模具單元22,具有被剛性地安裝到其上的陽模222和具有借助於螺釘2218(見圖20)牢固地附接到套筒221上的調節環224的套筒221藉由以下方式安裝到適配器件221:將該套筒從上方推動穿過適配器件221的開口2200直到調節環224的外接合表面2244與夾緊塊2211的夾緊內表面2214夾緊接合為止,和直到調節環224的臺階2247擱置在圍繞適配器件220的開口2200的壁的臺階2217上為止。此後,支架225被擰到柱2202(見圖8)上,於是套筒221被固定以防止相對於適配器件220軸向運動。
回到圖8,套筒221包括在套筒221的上部件中的兩個相對佈置的凹口2219、和佈置在套筒221的下部件的下端處的兩個平行的平坦表面2220。兩個平行的平坦接合表面2220的方向與連接兩個相對佈置的凹口2219的(虛擬)直線的方向相同。儘管不是強制性的,但凹口2219和平行的平坦接合表面2220的佈置可以使得它們指示陽模222的複曲面成型表面的長軸的方向(複曲面成型表面的短軸係通常垂直於此長軸)。例如,這允許藉由相機自動確定陽模222的複曲面成型表面的長軸方向的角度位置。
現在假設套筒221在相對於適配器件220的角度位置處安裝到適配器件220,該角度位置由圖8中所示的方位角φ(例如φ=20°)的上部虛線表
示,陽模222具有複曲面成型表面。由於複曲面接觸透鏡必須被佈置在眼睛上的旋轉穩定位置,因此複曲面接觸透鏡的前表面(由陰模確定,未示出)典型地包括穩定特徵(例如棱鏡壓載物或板片區)。因此,複曲面接觸透鏡的前表面也不是旋轉對稱的。進一步假設陰模(未示出)被佈置成使得陰模的成型表面的水平子午線與角度φ的下部虛線重合。因此,生產一種複曲面接觸透鏡,其後表面的長軸成角度φ=20°佈置,並且這係可能的,因為牢固地附接到套筒221的調節環224被適配器件220的夾緊塊2211可靠地夾緊。
如果要生產的複曲面接觸透鏡的複曲面後表面的長軸具有成不同於20°的角度佈置情況下,這通常在任何期望的角度φ處係可能的。然而,為了改變角度φ,需要將複曲面陽模222(其剛性地安裝到套筒221)旋轉到期望的角度位置。由於調節環224被夾緊塊2211夾緊-如上所述-套筒221的旋轉(具有剛性安裝在其上的複曲面陽模222)僅在向套筒221施加高於預定閾值扭矩的扭矩時才有可能,因為所施加的扭矩必須克服在夾緊塊2211的夾緊內表面2214與調節環224的外接合表面2244之間的摩擦夾緊力。合適的預定閾值扭矩可以在0.3Nm-0.6Nm的範圍內(牛頓米),特別地可以在0.3Nm-0.4Nm的範圍內。
合適的旋轉驅動工具(未示出)(比如具有軸的旋轉馬達,合適的接合工具被安裝到該軸上)可以接合套筒221的下部件的兩個平行的平坦接合表面2220並且藉由向套筒221施加高於前述預定閾值扭矩的扭矩來旋轉套筒221到期望的新角度位置。例如,為了將套筒221(和剛性安裝在其上的複曲面陽模222)旋轉到在φ=35°處期望的新角度位置,旋轉驅動器在逆時針方向上將套筒221(圖8)旋轉15°(35°-20°=15°)。在此方面值得注意的是,任何旋轉驅動都包括(較小或較大)角遊隙。這意味著為了精確調整所期望的新角度位置,旋轉驅動器應該始終沿相同的方向旋轉。例如,如果角度位置處於φ=20°
的角度並且應該更改為φ=15°的角度,旋轉驅動器應該沿逆時針方向上(圖8)將套筒221旋轉355°的角度而不是沿順時針方向將套筒221旋轉5°,因為在後一種情況下,旋轉驅動的角遊隙可能導致套筒221在新角度位置處的設置不準確。替代地,合適的接合工具可以接合到凹口2219中並且將套筒221旋轉到期望的角度位置。一旦套筒221已經旋轉到期望的新角度位置,由於在夾緊塊2211與調節環224之間的夾緊力,可以可靠地生產具有新的期望長軸角度位置的複曲面接觸透鏡。
已經借助於實施方式描述了本發明。然而,本發明不限於該等實施方式,而是熟悉該項技術者知道,在不脫離本發明之基本原理的情況下,可以想到許多改變或修改。例如,由於要生產的接觸透鏡的前表面和後表面都不是旋轉對稱的,因此也可以旋轉包括陰模的模具單元,而不旋轉包括陽模的模具單元。而且,兩個模具單元可以旋轉,以便最終佈置在期望的新角度位置。因此,保護範圍不限於所示和描述的實施方式,而是由所附請求項限定。
1:透鏡模具載體
10:框架
11:模具單元
100:隔室
110:適配器件
111:套筒
112:陰透鏡模具
1110:倒角部分
Claims (11)
- 一種用於成型眼科透鏡的模具單元(22),該模具單元(22)包括:-適配器件(220),用於***透鏡模具載體(2)的隔室(20)中,該適配器件包括圍繞縱向軸線(2201)延伸的開口(2200);-套筒(221),固定地連接到該適配器件(220)並且沿著該縱向軸線(2201)延伸穿過該適配器件(220)的開口(2200);-透鏡模具(222),剛性地安裝到該套筒(221);-調節環(224),牢固地附接到該套筒(221)並且以周向地圍繞該套筒(221)的一部分的方式安裝到該套筒(221);其中,該調節環(224)由兩個環部分(2240,2241)構成,這兩個環部分以形狀鎖定的方式組裝以形成該調節環(224);及其中,該調節環(224)包括徑向面向外並且在圓周方向上圍繞該套筒(221)延伸的平坦的圓形外接合表面(2244),並且其中,該適配器件(220)包括至少一個夾緊塊(2211),該至少一個夾緊塊具有徑向向內面向該調節環(224)的平坦的圓形外接合表面(2244)的平坦夾緊內表面(2214),該夾緊塊(2211)被佈置成使得該夾緊塊(2211)的平坦的夾緊內表面(2214)摩擦夾緊該調節環(224)的平坦的圓形外接合表面(2244),以防止該套筒(221)相對於該適配器件(220)的意外旋轉,但是在向該套筒(221)施加高於預定閾值扭矩的扭矩時允許該套筒(221)相對於該適配器件(220)旋轉。
- 如請求項1所述之模具單元,其中,該調節環(224)的平坦的圓形外接合表面(2244)和該至少一個夾緊塊(2211)的平坦夾緊內表面(2214) 被配置成使得該預定閾值扭矩在0.3Nm至0.6Nm的範圍內,特別是在0.3Nm至0.4Nm的範圍內。
- 如請求項1所述之模具單元,其中,該適配器件(220)包括兩個夾緊塊(2211),該兩個夾緊塊(2211)中的每一個具有平坦夾緊內表面(2214),該夾緊內表面徑向向內面向該調節環(224)的平坦的圓形外接合表面(2244),該兩個夾緊塊(2211)相對於該縱向軸線(2201)對稱地佈置在該平坦的圓形外表面調節環(224)的徑向相對側處。
- 如請求項3所述之模具單元,其中,該兩個夾緊塊(2211)中的每一個的平坦夾緊內表面(2214)係圓形的並且在該圓周方向上延伸,該兩個夾緊塊(2211)中的每一個的平坦的圓形夾緊內表面(2214)的曲率對應於該調節環(224)的平坦的圓形外接合表面(2244)的曲率,並且其中,該兩個夾緊塊(2211)的平坦的圓形夾緊內表面(2214)之間的內徑(2215)小於該調節環(224)的平坦的圓形外接合表面(2244)的外徑(2245)。
- 如請求項4所述之模具單元,其中,該兩個夾緊塊(2211)中的每一個的平坦的圓形夾緊內表面(2214)的面積在15mm2至25mm2的範圍內,特別地是大約20mm2。
- 如請求項4所述之模具單元,其中,該等平坦的圓形夾緊內表面(2214)在其軸向端部處設置有倒角(2216),以簡化該調節環(224)的引入,該調節環在該模具單元的組裝期間被牢固地安裝到該套筒(221)上位於該兩個夾緊塊(2211)的平坦的圓形夾緊內表面(2214)之間。
- 如請求項4所述之模具單元,其中,該等夾緊塊(2211)由聚甲醛製成,並且其中,該調節環(224)由聚酮製成。
- 如請求項4所述之模具單元,其中,該兩個夾緊塊(2211)的平坦的圓形夾緊內表面(2214)之間的內徑(2215)係0.6mm-1.2mm,小於該調節環(224)的平坦的圓形外接合表面(2244)的外徑(2245)。
- 如請求項1所述之模具單元,其中,該透鏡模具(222)具有不旋轉對稱的透鏡成型表面。
- 如請求項1所述之模具單元,其中,該套筒(221)包括用於調節工具的接合表面(2220),用於沿該圓周方向將該套筒(221)旋轉到期望的角度位置。
- 如請求項1所述之模具單元,其中,剛性地安裝到該套筒(221)的透鏡模具(222)係具有複曲面透鏡成型表面的陽模。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202063114680P | 2020-11-17 | 2020-11-17 | |
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