DE2932499A1

DE2932499A1 - Verfahren und vorrichtung zum giessen eines gegenstandes, insbesondere einer linse, aus kunstharz

Info

Publication number: DE2932499A1
Application number: DE19792932499
Authority: DE
Inventors: Joseph L Jerominek; Albert Joseph Laliberte
Original assignee: Omnitech Inc
Current assignee: Gentex Optics Inc
Priority date: 1978-08-10
Filing date: 1979-08-10
Publication date: 1980-02-28
Also published as: GB2027386A; NL188020B; GB2027386B; CA1124469A; JPS6212019B2; BE878148A; AU524955B2; AU4902379A; JPS5527300A; FR2432929A1; NL7905618A; NL188020C; FR2432929B1

Description

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DR.-ING. D1PL.-INS.M. SC. CIPl-. PHYS. D^ DI^L.-PHYS. HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER BOEHME PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

* a- =.r.o ! Anmelder: Onnitech Inc. 2932499

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7. August 1979 Southbridge, rass. 01"EO, USA

Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zum Giesser. eines Gegenstandes, insbesondere feir.er Linse, aus Kunstharz

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Giessen präzise geformter Gegenstände, beispielsweise von Linsen für Brillen, aus Kunstharz.

Gegenstände, wie dies Linsen für Brillen sind, müssen als blasenfreier Körper hergestellt werden, der eine genau konturierte, optisch glatte äussere Fläche aufweist. Im Interesse der Sicherheit und zur Kostenverringerung sollten derartige Linsen aus Kunstharz hergestellt werden, was eine Linse ergibt, welche die erforderlichen optischen Eigenschaften besitzt und die im wesentlichen unzerbrechlich ist. Diese Linse wiegt weniger und hält Verschleiß und Missbrauch zumindest in dem Ausmaße stand, in dem auch eine Glaslinse Verschleiß und Missbrauch aushält. PoIykarbonatharze erfüllen die Anforderungen für Kunstharzlinsen, wie sie oben skizziert wurden; andere Kunstharze sind allerdings ebenfalls zur Herstellung derartiger Linsenjgeeignet.

Das Giessen von Brillenlinsen aus Kunstharzen, wie beispielsweise aus Polykarbonat, ist also, wie erwähnt, wünschenswert; gleichwohl beinhaltet dies eine ganze Anzahl von Problemen.

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Wenn Polykarbonat bis zu einem Punkt erwärmt wird, bei dem es schmilzt, expandiert es mit einer konstanten Rate, bis es eine "Glasübergangstemperatur" erreicht. Zu dieser Zeit absorbieren die Moleküle eine Energie, bei welcher weder die Entfernung zwischen den Molekülen noch das Energieniveau, welches von den molekularen Teilchen eingenommen wird, eine Bewegung oder eine Veränderung des physikalischen Zustandes des Materials zuläßt. Wenn das fclykarbonat seine "Glasübergangstemperatur" erreicht, nimmt es einen physikalischen Zustand an, bei dem die von den Molekülen absorbierte Energie ausreicht, eine Bewegung innerhalb des Molekulargitters zuzulassen. An diesem Punkt tritt eine Erweichung auf; das Material wird viskos. Wenn das Material weiter erwärmt wird, nimmt die Dichte mit stark erhöhter Geschwindigkeit ab. Die Leerstellen im Molekulargitter werden grosser; die Moleküle, die von der höheren Temperatur auf ein höheres Energieniveau aktiviert sind, bewegen sich freier umher. Somit zeigt das Material mit zunehmender Temperatur, ausgehend vom Glasübergangspunkt, immer weniger Viskosität, bis bei ungefähr 500°Fahrenheit es eine verhältnismäßig flüssige, noch etwas viskose Masse ist. Aufgrund der Tatsache, dass Polykarbonat amorph ist, zeigt es die Eigenschaft eines scharfen Schmelzpunktes und der Flüssigkeit bei dieser Temperatur nicht, eine Eigenschaft, zu welcher gehört, dass eine Schmelzwärme erforderlich ist, um das Material aufzuschmelzen, und dass diese Schmelzwärme abgeführt werden muß, wenn die Verfestigung herbeigeführt werden soll, dies alles bei einer Temperatur. Anders ausgedrückt, gibt es eine gewisse Hysteresis beim Erwärmen des Polykarbonats bis zu einem Punkt, an dem es schmilzt, und dann beim Reduzieren der Temperatur, bis es sich wieder verfestigt.

Ein Diagramm der Beziehung zwischen Temperatur und spe-

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zifischem Volumen des Polykarbonats zeigt, dass über dem Glasübergangspunkt von ungefähr 305° F die Expansion mit zunehmender Erwärmung bzw. die Kontaktion bei Wärmeabfuhr mit erheblich beschleunigter Geschwindigkeit, verglichen mit Temperaturen unterhalb 3O5°F erfolgt. Die Schrumpfung, die aus der Abkühlung resultiert, erfolgt in dieser Zone in viskosem Zustand, ist ihrer Natur nach vollständig statistisch, da sich die Moleküle, wo immer sie wollen, im Molekulargitter frei bewegen können. Diese Schrumpfung ist grosser als diejenige in der Zone unterhalb des Glasübergangspunktes. Die Schrumpfung in der Zone unterhalb des Glasübergangspunktes ist linear und erfolgt mit geringerer Geschwindigkeit als in der Zone überhalb des Glasübergangspunktes. In dieser Zone sind die Moleküle in einer starren Gitterstruktur festgehalten; die Schrumpfung benimmt sich ebenso wie bei jedem festem Material.

Bei herkömmlichen Spritzgussverfahren sind die Teile so gebaut, dass Dickenunterschiede auf ein Minimum begrenzt werden. Hierdurch werden "Absenkungen" vermieden, die daraus resultieren, dass dünnere Abschnitte vor dickeren Abschnitten verfestigen. Bei der Herstellung von Linsen ist das einzige wirkliche Kriterium die Perfektion der Krümmung; "Senkungen", die auf Dickendifferenzen beruhen, müssen vermieden werden, obwohl die Dickendifferenz bei der Mehrzahl der Linsen beträchtlich ist.

Auf dem oben genannten Hintergrund ist ohne weiteres verständlich, das beim Giessen von Brillenlinsen aus Kunstharz, beispielsweise aus Polykarbonat, das in die Form gebrachte Material den Glasübergangspunkt, unab-

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hängig von Dickenunterschieden, gleichmäßig erreichen muß, so dass die lokalisierte Schrumpfung minimalisiert und die "Verzerrung" innerhalb annehmbarer Grenzen gehalten wird.

Ein weiteres Problem, das beim Giessen von Brillenlinsen aus Kunstharz existiert, tritt bei Linsen mit hohen Minuswerten auf. Wenn nach dem Stande der Technik das Material in die Form an einem Ort am Umfang der fertigen Linse eingespritzt wird, fliesst es zunächst zum Mittelpunkt zu, danach nach unten und um die Formseiten zu einer diametral gegenüberliegenden Stelle, an welcher sich das Material entlang einer Linie trifft. Das Ergebnis hiervon ist die Ausbildung einer "Schweißlinie" an der Stelle, an welcher sich das eingespritzte Material selbst wieder trifft. Bei einem anderen Verfahren wird Harz unter hohem Druck in den Raum zwischen Formen eingespritzt, die an kräftigen Pressen montiert sind, so dass überschüssiger Kunststoff in eine überflusskammer ausgedrückt wird. Dieses Verfahren benötigt enorme Drucke, da es keine Vorsorge dafür trägt, dass die Kühlung in geeigneter Weise so geregelt wird, dass ein Verklemmen durch vorzeitig verfestigte Abschnitte des eingespritzten Kunststoffes verhindert wird. Die Regelung der Dicke der sich ergebenden Linse wird durch die überströmung erschwert. Der Pressvorgang muß so geregelt werden, dass verhindert wird, dass die überfliessbewegung eine Spannung innerhalb des Kunststoffes verursacht, wenn dieser gerade beim Abbinden ist. Der überfliessende Kunststoff muß vom fertigen optischen Gegenstand entfernt werden. Zusätzlich zum oben Erwähnten 1st festzuhalten, dass bisher niemand Linsen mit hohen Minuswerten ohne SchwejßLinien erzeugt hat.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Giessen von Gegenständen

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hoher Präzision und Qualität, beispielsweise von Brillenlinsen aus Kunstharzen anzugeben, bei dem keine überströmung von Material aus dem Gusshohlraum im Verlaufe des EinspritzVorganges erforderlich ist, bei dem keine hohen Einspritzdrucke nötig sind und bei dem auch Linsen mit hohen Minus-Werten ohne Schweißlinien hergestellt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein Flussdiagramm des erfindungsgemässen Verfahrens;

Fig. 2 ein Diagramm, in welchem das spezifische Volumen des verwendeten Harzes gegen die Temperatur aufgetragen ist;

Fig. 3 einen (Teil)-Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zum Giessen von Brillenlinsen läßt sich zusammenfassend folgendermaßen beschreiben: eine Kunstharzcharge, welche der Masse des fertigen Artikels nahekommt, wird unter verhältnismäßig geringem Druck in einen Raum eingespritzt, dessen Volumen grosser als dasjenige des fertigen Artikels ist. Die Einspritzung erfolgt zwischen optisch vergüteten, erhitzten und relativ zueinander beweglichen Giesseinsätzen. Nach dem Einspritzen werden die Einsätze gegeneinander derart bewegt, dass die Kunstharzmasse komprimiert wird. Hierdurch füllt diese den Gusshohlraum aus und nimmt dessen Gestalt an. Die Gussform und die Einsätze ziehen vom geschmolzenen Material Wärme ab und lassen dieses abkühlen, schrumpfen und sich schließlich verfestigen.

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Während die viskose Masse auf die Glasübergangstemperatur abkühlt und schrumpft, wird durch eine hydraulische, auf die Einsätze wirkende Einrichtung kontinuierlich Druck ausgeübt. Nachdem die Masse auf die Glasübergangstemperatur abgekühlt hat, ist ein weiterer Druck nicht mehr notwendig. Die endgültige Dicke der Gegenstände nach der vollständigen Verfestigung des eingespritzten Materials wird genau durch die Masse des Materials bestimmt, die ursprünglich eingespritzt wurde.

Beim Abkühlen der Masse wird Wärme derart abgezogen, dass alle Teile der Masse den Glasübergangspunkt im wesentlichen gleichzeitig erreichen. Auf diese Weise komprimiert die Gussfläche alle nicht verfestigten Abschnitte gleichmäßig, während diese Masse sich zur Verfestigung abkühlt.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsform der Vorrichtung, mit welcher das Verfahren durchgeführt wird, dargestellt. Sie enthält einen Harzschmelztank 2, der von einem Heizer 4 erwärmt wird. Dieser wird von einer Versorgungsquelle 6 gespeist. Geschmolzenes Harz, beispielsweise Polykarbonatharz, gelangt vom Tank 2Jdurch ein Rohr 8 zu einer Abmesseinrichtung. Diese ist insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Ein Kolben 2 bewegt sich innerhalb eines Zylinders 11 und zieht eine abgemessene Charge 15 viskosen Harzes in den Raum 14 oberhalb des Kolbens. Eine Heizspule 16, die von der Versorgungsquelle 6 über Leitungen 18 gespeist wird, erwärmt die Einrichtung 10 auf eine Temperatur, die ihrerseits die Charge 15 auf einer ausreichend hohen Temperatur hält, bei welcher die Viskosität verhältnismäßig gering ist. Ein Motor 20 ist oberhalb des Zylinders 11 montiert und dreht eine Schraube 22, welche in die Bohrung der Kolbenstange 24 eingeschraubt ist. Auf diese Weise wird bei Drehung des Motors der Kolben 12 angehoben oder

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abgesenkt. Zur Erzielung dieses Ergebnisses wird die Stange 24 mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt ausgebildet; die Zylinderöffnung, durch welche die Stange verläuft, wird mit einer solchen Form versehen, dass eine Verdrehung der Stange mit der Schraube 22 unterbunden ist. Ein Schalter enthält zwei Kontaktarme 26A und 26B, die, wie bei 26 angedeutet, miteinander verbunden sind. Er läßt sich zwischen einer ersten Stellung, in welcher der Motor 20 so gespeist v?ird, dass der Kolben 12 angehoben wird, und einer zweiten Position, in welcher der Motor 20 so gespeist wird, dass der Kolben 12 abgesenkt wird, verstellen.

Ein Anschluß der Versorgungsguelle 6 ist direkt mit dem "Abwärts"-Pol des Armes 26B und mit dem"Aufwärts"-Pol des Armes 26A verbunden. Es werden normalerweise offene Relais 28 und 30 dazu verwendet, den anderen Anschluß der Versorgungsquelle mit den anderen Polen des Schalters 26 zu verbinden. Die Funktion der Relais 28 und 30 wird von einer Batterie 31 gesteuert, die zwischen den leitenden Körper des Zylinders 11 und einen Anschluß jeder Relaiswicklung geschaltet ist,sowie durch einen beweglichen Endschalterkontakt 34 an der leitenden Stange 24, der mit einem festen unteren Endkontakt 36 und einem einstellbaren oberen Endkontakt 40 zusammenwirkt. Entsprechende Leitungen 38 und 42 verbinden die Kontakte 36 und 40 mit den anderen Anschlüssen der Relaiswicklungen 28 und 30. Eine Klammer isoliert die Kontakte 36 und 40 voneinander. Die Schraube ermöglicht die Einstellung des Kontaktes 40 gegenüber dem Kontakt 36, wodurch die Harzcharge bestimmt wird, welche in die Gussform in noch zu beschreibender Heise eingebracht wird.

Aus der oben beschriebenen Bauweise wird deutlich, dass

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dem Motor 20 über den Schalterarm 28B direkt zu einem Anschluß der Quelle 6 und über den Arm 26A und das Relais zum anderen Anschluß der Quelle Energie zugeführt wird, wenn der Schalter 26 so eingestellt ist, dass der Kolben 12 nach unten getrieben wird. Wenn der Kolben seine untere Grenzstellung erreicht, berührt der Kontakt 34 den Kontakt 36 und bestromt die Wicklung des Relais 28. Hierdurch wird der Motor 20 angehalten. Wenn der Schalter 26 umgelegt wird, bewegt der Motor den Kolben 12 nach oben, bis der Kontakt 34 den Kontakt 40 berührt. Hierdurch wird die Wicklung des Relais 30 bestromt. Dies steuert den gesamten Bewegungsweg des Kolbens 12 genau und bestimmt somit die Differenz zwischen dem maximalen und dem minimalen Volumen der Abmesskammer 14. Diese Differenz entspricht dem Volumen, das von der Abmesseinrichtung 10 abgemessen wird.

Ein erstes Rückschlagventil 50 läßt geschmolzenen Kunststoff in die Abmesskammer 14 einfHessen, wenn der Kolben nach oben gehoben wird. Es verhindert, dass geschmolzener Kunststoff durch das Rohr 8 in den Schmelztank 2 ausgedrückt wird, wenn der Kolben 12 abgesenkt wird. Xn ähnlicher Weise läßt ein zweites Rückschlagventil 52 zu, dass geschmolzener Kunststoff aus einer Düse 54 herausgedrückt wird, wenn der Kolben 12 abgesenkt wird; es verhindert jedoch, dass Kunststoff von der Düse 54 in die Kammer 14 eingezogen wird, wenn der Kolben 12 angehoben wird.

Die Auslassdüse 54 der Einrichtung 10 wird so positioniert, dass sie auf die Giessrinne 58 einer Formanordnung ausgerichtet ist, die insgesamt mit der Bezugszahl 56 gekennzeichnet ist, und zwar, wenn die Formteile 70 und 72 in Schließstellung entlang einer Trennlinie 74 gebracht sind. In dieser Position der Formteile fliesst Material, welches in die Giessrinne 58 eingespritzt ist, in den Raum 60 zwi-

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sehen entsprechenden Formeinsätzen 63 und 65, deren Flächen so poliert sind, dass sie die optischen Oberflächen ergeben, die zur Ausbildung der fertigen Linse erforderlich sind. Die Formen der optischen Oberflächen 62 und ergeben die richtige Krümmung, die bei einer bestimmten Verschreibung der Brillenlinse benötigt wird, wie sie jeweils innerhalb des Hohlraumes 60 gegossen werden soll. Unterschiedliche optische Einsätze können die optischen Einsätze 63 und 65 ersetzen, wodurch die Verschreibung der jeweils innerhalb des Hohlraumes 60 erzeugten Linse verändert wird. Wie nachfolgend ausführlich erläutert wird, ist mindestens ein Einsatz 63, 65 gegenüber dem zugeordneten Formteil beweglich. Bei der besonderen, in Fig. 3 dargestellten Anordnung ist der Einsatz 63 in einer Hülse 66, die vom Formteil 70 getragen ist, beweglich montiert. Vorzugsweise ist die Hülse 66 aus einem Hartmetall gebildet, welches dem Verschleiß, der mit der Bewegung des Einsatzes verbunden ist, standhält. Der Einsatz 65 bewegt sich zwar bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht; gleichwohl wird auch der Einsatz 65 in einer Hülse 68, die vom Formteil 72 getragen ist, montiert. Wie dies an und für sich bekannt ist, kann irgend eine (nicht gezeigte) geeignete Einrichtung dazu vorgesehen werden, die Formteile 70 und 72 ungefähr auf die gestrichelte Position von Fig. 3 aufeinander zu bewegen und diese Teile entlang der Linie 74 unter Druck im Verlaufe des Gussvorganges zusammen zu halten.

Der hydraulische Zylinder 76 ist an einem Block 70 montiert. Ein Kolben 78 im Zylinder 76 besitzt eine Stange 80, die mit einem Warmeübertmgungsblock 98 verbunden ist. Dieser trägt den Einsatz 98 so, dass er sich mit ihm bewegt. Eine Feder 84 drückt den Kolben 82 gegen eine Anschlagschraube 82. Ein Schalter 92 bestromt, wenn

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er geschlossen ist, einen Motor 70, der eine Pumpe 88 antreibt. Diese liefert ein hydraulisches Strömungsmittel aus einem Reservoir 95 zu einei^Leitung 86, die in den Zylinder 76 führt. Während die Menge des Strömungsmittels 94, welches in den Zylinder 76 gepumpt wird, anwächst, schiebt der Kolben 78 den Einsatz 63 in der Sicht von Fig. 3 nach rechts. Ein variables Druckentlastungsventil 96 läßt sich so einstellen, dass der von der Pumpe 88 erzeugte Druck begrenzt wird, wodurch der auf den Kolben 78 ausgeübte Druck geregelt wird.

Im Einsatz 63 ist ein Stopfen 99 angeordnet, der aus einem Material mit geringerer thermischer Leitfähigkeit als diejenige des Restes des Einsatzes 63 hergestellt ist. Die Aufgabe dieses leitenden Stopfens besteht darin, Wärme weniger rasch aus den Mittelabschnitten der optischen Flächen 62 abzuziehen als von den Umfangsflächen. Dies gilt, wie bei dem dargestellten Beispiel, dort, wo die herzustellende Linse in der Mitte dünner als an den Rändern ist.Diese Wärme wird von der Mitte der optischen Fläche 62 über den leitenden Stopfen 99 zum Wärmeübertragungsblock 98 übertragen. In ähnlicher Weise enthält ein Giessblock 92 einen Wärmeübertragungsblock 100, der an diesem Giessblock befestigt ist. Er enthält einen mit Gewinde versehenen Bolzen, an welchem der optische Einsatz 65 befestigt werden kann. Ein Stopfen 100 innerhalb des optischen Einsatzes 65 ist aus einem Material mit geringerer thermischer Leitfähigkeit als der Rest des optischen Einsatzes 65 hergestellt. Der Stopfen 101 führt dazu, dass eine Wärmeübertragung mit geringerer Geschwindigkeit zwischen den mittleren Abschnitten der optischen Fläche 64 und dem Wärmeübertragungsblock 1Oo stattfindet, ai¥/äen^eßmfangsabschnitten dieser optischen Fläche und diesem V7ärmeübertragungsblock. Die Wärmeübertragungsblocks 98 und 100 enthalten

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jeweils Wärmeübertragungskanäle 102 bzw. 104, die mit Abzugsleitungen 105 bzw. 106 für ein wärmeübertragendes Strömungsmittel verbunden sind.

Die Leitungen 105 und 106 sind mit einem Wärmeübertragungs-Recycling-System verbunden, das insgesamt durch die Bezugszahl 107 gekennzeichnet ist. Das Wärmeübertragungs-Recycling-System enthält ein Reservoir 108, welches ein Wärmeübertragings-Strömungsmittel 110 enthält. Dieses Wärmeübertragungs-Strömungsmittel kann Dampf, Wasser oder ein anderes Strömungsmittel sein, je nach der besonderen Temperatur und den Erwärmungs- und Abkühlungsgeschwindigkeiten, die mit der Verwendung des Übertragungssystemes erhalten werden sollen. Das Wärmeübertragungs-Strömungsmittel 110 tritt über die Eingangsleitung 112 in den Wärmeübertragungsblock 98 ein und in den Wärmeübertragungsblock 100 über die Eingangsleitung 114. Das Wärmeübertragungs-Strcmungsmittel 110 wird durch die Eingangsleitungen 112 und 114 von einer Pumpen-Motor-Kombination 116 gepumpt. Ein Thermometer 118 ist am Ausgang der Pumpe/des Motors 116 angeordnet, wodurch die Bedienungsperson die Temperatur des Strömungsmittels 110, welches in die Kühlungsblocks 98 und eingespeist wird, bestimmen kann. Das Reservoir 108 besitzt einen Heizer 120 mit einem Schalter 122 und einen Kühler mit einem Schalter 126. Bei den meisten Anwendungsfällen kann der Kühler 124 aus einem Ventilator bestehen, der so angeordnet ist, dass er eine Luftströmung auf strahlungsaktive Kühlungsflächen des Reservoirs 108 leitet.

Durch öffnen und Schliessen der Schalter 122 und 126 zu verschiedenen Zeiten und durch Beobachtung der Temperatur am Thermometer 118 kann die Bedienungsperson die Wärmemenge , die entweder in die Wärmeübertragungsblocks 98, 1OO und die Einsätze 63 und 64, die an den Blocks be-

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festigt sind, eingebracht oder aus diesen abgezogen wird, regeln. In ähnlicher Weise kann Wärme den Zylinderhülsen 66 und 68, die ebenfalls Teil der Oberfläche des Gusshohlraumes 60 sind, mittels Wärmeübertragungskanälen 130 und 132 zugeführt oder aus diesen abgezogen werden. Diese Kanäle sind über Wärmeübertragungs-Ausgangsleitungen 134 bzw. 136 mit einem Wärmeübertragungs-Recycling-System verbunden, das insgesamt durch die Bezugszahl 138 gekennzeichnet ist. Das Wärmeübertragungs-Recycling-System ist praktisch mit dem Wärmeübertragungs-Recycling-System 107 identisch. Es enthält ein Reservoir mit einem Wärmeübertragungsströmungsmittel, einer Pumpen-Motor-Kombination, ein Thermometer, einen Heizer und einen Kühler, die jeweils durch Schalter^esteuert werden können. Im Ergebnis kann die Temperatur des Wärmeübertragungs-Strömungsmittels, welches durch die Wärmeübertragungs-Eingangsleitungen 140 und 142 in die Kanäle 130 bzw. 132 gepumpt wird, unabhängig von der Temperatur des Wärmeübertragungs-Strömungsmittels 110 geregelt werden, das in die Kanäle 102 und 104 gepumpt wird. Daher ist es möglich, die Temperatur der Zylinderhülsen 66 und 68 etwas anders als die Temperatur der optischen Einsätze 63 und 65 zu regulieren.

Zur Beschreibung des Verfahrens, mit dem die Brillenlinsen hergestellt werden, wird nun auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen. Die optischen Einsätze 63 und 65, die zur Herstellung der gewünschten Linse benötigt werden, werden in die beiden Formteile 70 und 72 eingebaut. Es versteht sich, dass die Wärmeübertragungs-Charakteristik und die Konfiguration der Körper 99 und 101 durch die herzustellende Linse bestimmt werden.

Bevor der tatsächlich Gussvorgang begonnen wird, wird das Volumen des Materials bei der Einspritztemperatur genau

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kalkuliert, wobei das Volumen des Auslasskanales aus dem Ventil 52 und das Volumen der Eingussrinne 58 berücksichtigt werden. Dies läßt sich ohne weiteres anhand der bekannten Schrumpfungseigenschaften des Materials bewerkstelligen. Wenn diese Rechnung durchgeführt ist, wird der Anschlag so eingestellt, dass die Einrichtung 10 die gewünschte Menge abgibt, wenn sich der Kolben 12 nach unten bewegt.

Wie grob in Fig. 2 gezeigt ist, zeigt Polykarbonat einen beträchtlich grösseren Expansionskoeffizienten bzw., umgekehrt, eine erheblich grössere Schrumpfungsrate über seiner Glasübergangstemperatur von ungefähr 3O5°F als unterhalb dieser Temperatur. Bei der Schrumpfung überhalb der Glastemperatur während des Abkühlens im viskosen Zustand erfolgt die sich ergebende Volumenveränderung in zufälliger und nicht vorhersehbarer Weise, während unterhalb dieser Temperatur die Schrumpfung, die auftritt, linear und vorhersehbar ist. Wie nachfolgend ausführlich erläutert wird, wird ein Prägedruck auf die Masse ausgeübt, solange sie auf die Glasübergangstemperatur abkühlt. Dieser Druck wird weggenommen, wenn der Körper diese Temperatur erreicht hat.

Bei der Ausführung des Verfahrens werden die Hülsen 66 und 68 auf eine Temperatur aufgewärmt, die geringfügig über der Glasübergangstemperatur liegt, bzw. auf eine Temperatur von ungefähr 285°F im Falle von Polykarbonat. Dies läßt sich ohne weiteres mit dem System 107 erzielen. Die Formteile 70 und 72 werden zusammengebracht, wobei sich die Einsätze 63 und 65 unter der Wirkung des unter Druck stehenden von der Pumpe 88 gelieferten Strömungsmittels in benachbarten Positionen befinden. Danach wird dieser Druck abgelassen, so dass die Einsätze 63 und 65

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sich unter der Wirkung der Feder 84 in voneinander entfernte Positbnen bewegen können, wodurch der Hohlraum 60 auf ein Volumen geöffnet wird, das grosser als dasjenige der fertigen Linse ist.

Wenn der Gusshohlraura 60 offen ist, wird die Abinesseinrichtung 10 dazu verwendet, die richtige Menge geschmolzenen Kunststoffes abzumessen und diese in den Gusshohlraum 60 zu injizieren. Dies geschieht dadurch, dass zunächst der Doppelschalter 26 in die "Abwärts"-Stellung gelegt wird. Wie zuvor beschrieben, führt dies dazu, dass sich der Kolben 12 nach unten bewegt, bis der Kontakt 34 auf den Kontakt 36 auftrifft. Wenn der Kolben 12 sich soweit nach unten bewegt hat, wie dies vom Kontakt 34 zugelassen wird, wird der Doppelschalter 26 in die "Aufwärts"-stellung umgelegt, was dazu führt, dass der Kolben 12 angehoben wird. Hierdurch wird das Volumen der Abmesskammer 14 vergrössert. Der geschmolzene Kunststoff innerhalb des Schmelztankes 2 befindet sich über dem Niveau der Abmesskammer 14, so dass dieser Kunststoff unter seinem eigenen Gewicht durch das Rohr 8 und das Rückschlagventil 50 geschoben wird. Auf diese Weise wird das Volumen der Abmesskammer 14 angefüllt. Dieser Vorgang dauert an, bis der Kontakt 34 auf den Kontakt 40 trifft, was eine weitere Vergrößerung des Volumens der Abmesskammer unterbindet. Im Ergebnis ist die Kammer 14 mit einem abgemessenen Volumen geschmolzenen Kunststoffes angefüllt.

Sobald dieses abgemessene Volumen geschmolzenen Kunststoffes in die Kammer 14 eingebracht ist, kann der Schalter 26 wiederum in die Abwärts-Stellung umgelegt werden. Hierdurch wird der Kolben 12 nach unten geschoben, bis der Kontakt 34 auf den Kontakt 36 trifft. Als Folge wird die abgemessene Masse geschmolzenen Kunststoffes durch das Rückschlagventil 52, die Düse 54 und den

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Kanal 58 in den Gusshohlraum 60 eingespritzt. Dieses Volumen erwärmten, viskosen Harzes, das auf diese Weise eingespritzt wurde, liefert die Materialmenge, die zur Ausbildung der fertigen Linse erforderlich ist. Der Einspritzdruck, der bei diesem Verfahren verwendet wird, ist erheblich niedriger als bei herkömmlichen Spritzgussverfahren, da, wie deutlich ist, der Einspritzdruck nicht dazu verwendet wird, das eingespritzte Material zu formen.

Dieses Verfahren der Abmessung und des Einspritzens von geschmolzenem Kunststoff funktioniert am besten, wenn der Kunststoff bis zu einer recht niedrigen Viskosität zur Zeit der Abmessung und des Einspritzens aufgewärmt ist. Im Falle von Polykarbonat wird vorgeschlagen, dass der Kunststoff bei einer Temperatur von ungefähr 55O°F abgemessen und eingespritzt wird. Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Abmesskammer 14 auf einer konstanten Temperatur durch die Heizspulen 16 gehalten wird, so dass die Kunststoffmasse, die bei einer bestimmten Einstellung des Kontaktes 40 abgemessen wird, konstant bleibt.

Sobald die abgemessene Masse geschmolzenen Kunststoffes in den Gusshohlraum 60 eingespritzt ist, wird der Schalter 92 geschlossen, wodurch der Motor 90 angestellt und die Pumpe 88 in Betrieb genommen wird. Hydraulikdruck wird in den Hydraulikzylinder 76 eingebracht, wodurch eine Kraft gegen den Kopf des Kolbens 78 ausgeübt wird. Dies wiederum führt dazu, dass die Stange 8O den Kühlblock 98 undiden optischen Einsatz 63 in den Hohlraum 60 schiebt. Als Ergebnis wird Luft, die nach dem Einspritzen des Kunststoffes im Gusshohlraum 60 zurückgeblieben sein kann, herausgequetscht. Der Einsatz 63 bewegt sich rasch weiter auf den Einsatz 65 zu, wodurch die eingespritzte Masse geschmolzenen Kunststoffes geprägt wird, die dann vollständig den Gusshohlraum 60 füllt. Während die viskose

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Masse unter Druck abkühlt, wird die Wärme von den verschiedenen Teilender Gussform 56 abgeführt. Im Verlaufe dieses Abkühlens schrumpft der Körper; aufgrund des Druckes, der auf den Einsatz 63 wirkt, bleibt der Körper mit den vollständigen Flächen 62 und 64 in Berührung.

Es wird nicht nur Druck auf den Körper während der Zeit ausgeübt, in dem er sich in viskosem Zustand befindet; eine gleichförmige Abkühlung aller Teile bis herab zum Glasübergangspunkt wird sichergestellt, wodurch Fehler vermieden werden, die sich ergeben, wenn ein Teil des Körpers vor dem anderen Teil sich verfestigt.

Die Abkühlung der Masse wird durch die Wärmeübertragungskanäle 102, 104, 130 und 132 und durch die leitenden Stopfen 99 und 101 geregelt. Dadurch, dass das System 107 die Wärme rascher vonoptischen Einsätzen 63 bis 65 als von den Zylinderhülsen 66 und 68 durch das System 138 abgezogen wird, ist es möglich, zu verhindern, dass eine vorzeitige Verfestigung an den Rändern des Gusshohlraumes 60 in der Nähe der Zylinderhülsen 66 und 68 stattfindet. Indem weiterhin die Form der leitenden Stopfen 99 und innerhalb der optischen Einsätze 63 bzv.*. 65 variert wird, ist es möglich, die Geschwindigkeit zu regeln, mit der Wärme von den verschiedenen Abschnitten der optischen Flächen 62 und 64 abgezogen wird. So kann erreicht werden, dass die Verfestigung in der Nähe derjeniger Abschnitte der Oberfläche des Gusshohlraumes mit höherer Geschwindigkeit stattfindet, die sich weiter von der Medianebene der Linse weg befinden, die gerade gegossen wird, als an den Abschnitten, die näher an dieser Ebene liegen. Das Ergebnis ist, dass die Verfestigung an den verschiedenen Abschnitten der Medianebene der Linse, die gerade gegossen wird (ungefähr in der Position der Ebene 74)

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ungefähr zur gleichen Zeit erfolgt. Indem somit die Geschwindigkeit, mit der die Wärme von den verschiedenen Zonen der Oberfläche des Gusshohlraumes 60 entfernt wird, geregelt wird, kann verhindert werden, dass die Verfestigung in einem Abschnitt des eingespritzten Kunststoffes die kompressive Bewegung des Einsatzes 63 behindert, bis sich der gesamte eingespritzte Kunststoff verfestigt hat, Als Ergebnis bewegt sich der optische Einsatz 63 zu jedem herausgegriffenen Zeitpunkt in den Gusshohlraum 60 vorwärts ,bis der Flüssigkeitsdruck innerhalb des geschmolzenen Teiles des eingespritzten Kunststoffes, der von der kompressiven Kraft, die am optischen Einsatz 63 ausgeübt wird, erzeugt wird und dieser proportional ist, eine entgegenwirkende Kraft erzeugt, die gleich dieser kompressiven Kraft ist. Diese geregelte Abfuhr von Wärme verhindert ausserdem, dass der nicht verfestigte Abschnitt des eingespritzten Kunststoffes durch zwischenliegende Verfestigung unterteilt wird. Als Ergebnis ist der Flüssigkeitsdruck innerhalb des nicht erstarrten Abschnittes des eingespritzten Kunststoffes gleichmäßig; alle Abschnitte des eingespritzten Kunststoffes liegen unter einem Druck, der durch die kompressive, auf den optischen Einsatz 63 ausgeübte Kraft gesteuert ist. Aufgrund dieser geregelten Wärmeabfuhr wird die Schrumpfung, die sich aus der Abkühlung des geschmolzenen Kunststoffes ergibt, durch das Vorrücken des optischen Einsatzes 63 in den Gusshohlraum 60 kompensiert. Die Flächen des eingespritzten Kunststoffes bleiben in Berührung mit den optischen Flächen 62 und 64, bis die vollständige Masse im wesentlichen verfestigt ist.

Sobald die gesamte eingespritzte Masse innerhalb des Gusshohlraumes 60 verfestigt ist, findet eine weitere Schrumpfung statt, die auf Abkühlung beruht. Diese er-

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folgt mit im wesentlichen gleichförmiger Geschwindigkeit und führt somit zu keiner optischen Verzerrung. Sobald somit die Verfestigung stattgefunden hat, kann der Schalter 92 geöffnet werden, wodurch Motor 90 und Pumpe 88 abgestellt werden. Dies kann automatisch dadurch erzielt v/erden, dass die Zeitdauer, die auf die Einspritzung folgt und bei der jeweiligen Linse benötigt wird, bis eine Temperatur geringfügig unterhalb der Glasübergangstemperatur erreicht ist, errechnet oder empirisch bestimmt ist, was unter Verwendung eines Thermoelements an einer geeigneten Stelle in der Formanordnung erfolgen kann. Wenn diese Zeit bekannt ist, kann ein Zeitgeber 91 zur Zeit des Einspritzens so eingestellt werden, dass er einen normalerweise geschlossenen Schalter 93 im Schaltkreis des Motors 90 öffnet. Der Zeitgeber 91 kann eine Bauweise besitzen, die sich automatisch zurückstellt. Wenn der Druck auf die Linse innerhalb des Gusshohlraumes 60 allmählich verringert wird, zieht die Feder 84 den optischen Einsatz 63 zurück. Während dieser Zeit kühlt die Linse weiter ab und sie schrumpft von den Flächen des Gusshohlraumes 60 weg. Wenn der Kunststoff auf ungefähr 285 abkühlen konnte, kann die Form 56 entlang der Trennlinie 54 geöffnet werden. Die Linse sowie der Einguss, die sich im Gusshohlraum 60 und im Kanal 58 gebildet haben, können nach bekannten Verfahren aus der Form 56 entnommen werden. Der Einguss kann in bekannter Weise entfernt werden.

Das Verfahren und die Vorrichtung sind besonders geeignet zur Herstellung von "hohen Minus-Linsen"; sie können jedoch auch zum Giessen von optischen Linsen anderer optischer Eigenschaften verwendet werden, indem einfach die Einsätze 63 und 65 sowie die Blocks 70 und 101 ausgetauscht werden, so dass die gewünschte Form und eine gleichförmige Abkühlung erhalten werden. Zur Herstellung einer Linse mit einem bestimmten Paar optischer Einsätze bestimmter Dicke braucht man nur eine Reihe von Linsen

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herzustellen, wobei die Einstellung des Kontaktes 40 mittels der Schraube 44 entsprechend der Massenmenge, die zur Ausbildung der Linse benötigt ist, variiert wird. Sobald die Einstellung des Kontaktes 40 gefunden ist, bei welcher eine Linse der gewünschten Dicke erzeugt wird, kann diese Einstellung wiederholt von der Abmesseinrichtung 10 dazu benutzt werden, die notwendige Menge Kunststoffes in den optischen Hohlraum 60 zu injizieren, mit der die Linse in der gewünschten Dicke erzeugt wird. Versuche haben gezeigt, dass Linsen mit einer mittleren Dicke von 3 mm nach diesem Verfahren mit einer Abweichung von weniger als fünf tausendstel Zoll von der mittleren Dicke von 3 mm wiederholt erzeugt werden können.

Es hat sich herausgestellt, dass der auf den optischen Einsatz 63 während des Gussvorganges ausgeübte Druck je nach der Variation der Dicke zwischen dem dicksten und dem dünnsten Teil der hergestellten Linsen variiert werden sollte. Bei Linsen, die verhältnismäßig flach sind, sind Drucke im Bereich zwischen 100 und 150 lbs pro Quadratzoll angemessen. Bei Linsen mit stärkeren Variationen, wie sie beispielsweise bei Linsen mit +4 Dioptrien auftreten, werden Drucke im Bereich zwischen 250 und 300 lbs. pro Quadratzoll benötigt. Linsen mit noch grösseren Abweichungen zwischen den dicksten und dünnsten Zonen können Drucke von 800 lbs. pro Quadratzoll oder darüber erfordern.

Der Fachmann weiß, dass Variationen in der spezifischen Wärme sowie in der thermischen Leitfähigkeit verschiedener Abschnitte der Form dazu verwendet werden können, die Abkühlrate so zu kontrollieren, dass eine Verfestigung ver-

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hindert wird, welche das Anlegen eines kompressiven Druckes in gleicher Weise auf alle Teile des eingespritzten Druckstoffes, die zum herausgegriffenen Augenblick während des Giessen noch nicht verfestigt sind, blockieren würde. Ausserdem ist in manchen Fällen es offensichtlich nicht notwendig, zwei getrennte Wärmeübertragungssysteme vorzusehen, eines für die Kühlung der optischen Einsätze und eines für die Kühlung der Zylinderhülsen₍wie dies beim Ausführungsbeispiel gezeigt ist.

Bei dieser Vorrichtung wurde eine Kolbenpumpe benutzt, welche einen fluktuierenden Hydraulikdruck erzeugt. Es hat sich herausgestellt, dass dies zu guten Ergebnissen führt. Der Fachmann weiß, dass eine einen kontinuierlichen Druck erzeugende Hydraulikpumpe ebenfalls geeignet ist. Ausserdem können zwei bewegliche optische Einsätze anstelle von einem benutzt werden, wobei dann jeder von einem Hydraulikzylinder oder einer anderen Einrichtung, welche Druck anlegt, bewegbar ist.

Aufgabe gelöst Es ist zu erkennen, dass die eingangs erwähnteTsö wie die geschilderten Vorteile erzielt werden. Insbesondere sind also eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Giessen von Gegenständen mit hoher Präzision und Qualität, beispielsweise von Brillenlinsen aus geschmolzenem Material geschaffen. Verfahren und Vorrichtung sind besonders geeignet zum Giessen von Artikeln aus Kunststoff, wie beispielsweise aus Polykarbonat. Ein UberfHessen des Ma terials aus dem Gusshohlraum im Verlaufe des Einspritzvorgangs ist nicht erforderlich. Das Verfahren macht das Einspritzen des Gussmaterials bei verhältnismäßig niedrigen Drucken, verglichen mit den Einspritzdrucken, die nach dem Stande der Technik verwendet werden, möglich. Das Verfahren benötigt bei jedem Gussvorgang nicht soviel Giess-

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material, wie dies bei den bekannten Verfahren erforderlich ist. Verfahren und Vorrichtung ermöglichen die Ausbildung von "hohen Minus-Linsen" ohne Schweißlinien.

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Claims

DR.-ING. OIPL.-ING.M. SC. DIPL.-r>HYS. DR. DIPL.-PHYS.
HÖGER - STELLRECHT - 3RIESSBACH - HAECKER
PATENTANWÄLTE IN STUTTSART
A 43 553 b Anmelder: Omni tech Inc.*
- 177 P.O.
Box 683
7. August 1979 Sothbridge, Mass. 01550, USA

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung einer "Hoch-Minus-Linse" aus einem Polykarbonat-Harz in einer Gußform, welche zwei Formteile aufweist, die relativ zueinander zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbar sind, und die mit entsprechenden Einsätzen versehen ist, welche bei geschlossenen Formteilen relativ zueinander zwischen einer benachbarten Position, in welcher sie mit den Formteilen so zusammenwirken, dass sie einen Raum bilden, dessen Konfiguration der fertigen Linse entspricht und dessen Volumen im wesentlichen gleich demjenigen der fertigen Linse ist,und einer entfernten Position bewegbar sind, in welcher die Einsätze mit den Formteilen zusammen einen Raum bilden, der ein Volumen besitzt, welches größer als dasjenige der fertige Linse ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Erwärmen der Einsätze (63, 65) auf eine Temperatur, die geringfügig niedriger als die Glasübergangstemperatur des Karbonats ist;

Bewegen der Formteile (70, 72) in die Schließstellung;

Bewegen der Einsätze (63, 65) in die entfernte Position;

Erwärmen eines Vorrates von Polykarbonat bis zum vis-

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kosten Zustand;

Einspritzen einer Charge (15) heissen viskosen PoIykarbonates, deren Masse im wesentlichen gleich der Masse der fertigen Linse ist, in den Raum zwischen den voneinander entfernten Formteilen (70, 72);

Anlegen eines Druckes an die Einsätze (63, 65), wodurch diese in ihre benachbarte Position bewegt werden;

gleichförmige Abkühlung der Charge (15) bei anliegendem Druck;

Entlastung vom Druck, wenn die Charge (15) sich auf einer Temperatur befindet, die geringfügig unter der Glasübergangstemperatur liegt;

weiteres Abkühlen der Charge (15) unter Erzeugung der Linse;

öffnen der Form (56) und Entfernung der Linse;

wobei beim Schritt der gleichförmigen Abkühlung Wärme aus der Charge (15) an den Rändern der Linsejmit grösserer Geschwindigkeit als an deren Mittelpunkt entfernt wird.

Verfahren zur Herstellung einer Linse aus Kunstharz in einer Gußform, die zwei Formteile besitzt, die relativ zueinander zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbar sind, und die mit entsprechenden Einsätzen versehen ist, die relativ zueinander bei geschlossenen Formteilen zwischen einer

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benachbarten Position, in welcher sie mit den Formteilen zusammen einen Raum bilden, dessen Konfiguration der fertigen Linse entspricht und dessen Volumen im wesentlichen gleich demjenigen der fertigen Linse ist, und einer entfernten Position bewegbar sind, bei welcher die Einsätze mit den Formteilen einen Raum bilden, dessen Volumen grosser als dasjenige der fertigen Linse ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Erwärmen der Einsätze (63, 65) auf eine Temperatur, die geringfügig unter der Glasübergangstemperatur des Harzes liegt;

Bewegen der Formteile (70, 72) in die Schließstellung ;

Bewegen der Einsätze (63, 65) in die entfernte Stellung;

Erwärmen eines Vorrates des Harzes bis zum viskosen Zustand;

Einspritzen einer Charge (15) des heissen, viskosen Harzes, deren Masse im wesentlichen gleich derjenigen der fertigen Linse ist, in den Raum zwischen den voneinander entfernten Formteilen (70, 72);

Anlegen eines Druckes an die Einsätze (63, 65), wodurch die Einsätze in ihre benachbarte Position bewegt werden;

Gleichförmiges Abkühlen der Charge (15) bei anliegendem Druck;

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Wegnehmen des Druckes, wenn sich die Charge (15) auf eine Temperatur geringfügig unter ihrer Glasübergangstemperatur befindet;

weiteres Abkühlen der Charge (15) unter Herstellung der Linse;

öffnen der Form und Entfernen der Linse;

wobei der Schritt der gleichförmigen Abkühlung die Entfernung von Wärme aus der Charge mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten an unterschiedlichen Punkten auf der Oberfläche der Linse erfolgt.

3. Verfahren zur Herstellung einer Linse aus Kunstharz in einer Gußform, die zwei Formteile besitzt, welche relativ zueinander zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbar sind, und die mit entsprechenden Einsätzen versehen ist, welche relativ zueinander bei geschlossenen Formteilen zwischen einer benachbarten Position, in welcher sie mit den Fonnteilen zusammen einen Raum bilden, dessen Konfiguration derjenigen der fertigen Linse entspricht und dessen Volumen im wesentlichen gleich demjenigen der fertigen Linse ist, und einer entfernten Position bewegbar sind, in welcher die Einsätze mit den Formteilen einen Raum bilden, dessen Volumen größer als dasjenige der fertigen Linse ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Aufwärmen der Einsätze (63, 65) auf eine Temperatur, die geringfügig unter der Glasübergangstemperatur des Harzes liegt;

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Bewegen der Formteile (70, 72) in die Schließstellung; Bewegen der Einsätze (63, 65) in die entfernte Positon;

Erwärmen eines Vorrats des Harzes bisjzum viskosen Zustand;

Einspritzen einer Charge (15) des heissen viskosen Harzes, deren Masse im wesentlichen gleich derjenigen der fertigen Linse ist, in den Raum zwischen den voneinander entfernten Formteilen (70, 72);

Anlegen eines Druckes an die Einsätze (63, 65), wodurch die Einsätze in die benachbarte Position bewegt werden;

gleichförmiges Abkühlen der Charge (15) bei anliegendem Druck;

Wegnehmen des Druckes, wenn sich die Charge (15) auf einer Temperatur geringfügig unterhalb der Glasübergangstemperatur befindet;

weiteres Abkühlen der Charge (15) unter Ausbildung der Linse;

öffnen der Gussform und Entfernen der Linse.

4. Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes aus Kunstharz in einer Gussform, die zwei Formteile besitzt, die relativ zueinander zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar sind, und die mit entsprechenden Einsätzen versehen ist, welche relativ zueinander bei geschlossenen Formteilen zwischen einer benachbarten Position, in welcher sie mit den Formteilen einen

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ersten Raum bilden, dessen Konfiguration derjenigen des fertigen Artikels entspricht und dessen Volumen im wesentlichen gleich demjenigen des fertigen Artikels ist, und einer entfernten Position bewegbar sind, in welcher die Einsätze mit den Formteilen einen zweiten Raum bilden, dessen Volumen grosser als dasjenige des fertigen Artikels ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Schliessen der Formteile (70, 72);

Bewegen der Einsätze (63, 65) in die entfernte Position bei geschlossenen Formteilen (70, 72);

Einspritzen einer Charge heissen viskosen Harzes, deren Masse im wesentlichen gleich derjenigen des fertigen Artikels ist, in den zweiten Raum;

Bewegen der Einsätze (62, 65) auf ihre benachbarte Position zu bei anliegendem Druck an der Charge (15);

gleichförmiges Abkühlen der Charge (15) bei anliegendem Druck;

Beibehaltung des Druckes,zumindest bis die Charge (15) die Glasübergangstemperatur des Harzes erreicht.

5. Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes aus Kunstharz in einer Gussform, die zwei relativ zueinander zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbare Formteile besitzt sowie mit entsprechenden Einsätzen versehen ist, die relativ zueinander bei geschlossenen Formteilen zwischen einer benachbarten Stellung, in welcher sie mit den Formteilen zusammen einen ersten Raum bilden, dessen Konfiguration derje-

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nigen des fertigen Gegenstandes entspricht und dessen Volumen im wesentlichen gleicn^emenigen des fertigen Gegenstandes ist, und einer entfernten Stellung bewegbar sind, in welcher die Einsätze mit den Forinteilen einen zweiten Raum bilden, dessen Volumen grosser als dasjenige des fertigen Gegenstandes ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Schliessen der Formteile (70, 72);

Bewegen der Einsätze (63, 65) in die entfernte Position bei geschlossenen Formteilen (70, 72);

Einspritzen einer Charge (15) heissen viskosen Harzes, deren Masse im wesentlichen gleich derjenigen des fertigen Gegenstandes ist, in den zweiten Raum;

Bewegen der Einsätze (63, 65) auf ihre benachbarte Position zu, wobei Druck auf die Charge (15) ausgeübt wird;

gleichförmiges Abkühlen der Charge (15) bei anliegendem Druck.

6. Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes aus Kunstharz, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfaßt:

Ausbildung eines Formhohlraumes (60) mit Oberflächenkonfigurationen, welche der Form des fertigen Gegenstandes entspricht und mit einem Volumen, welches grosser als dasjenige des fertigen Gegenstandes ist;

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Einspritzen einer Charge (15) heissen viskosen Harzes, deren Masse im wesentlichen gleich derjenigen des fertigen Gegenstandes ist, in diesem Raum;

Schliessen des Raumes bis zu einem Volumen, welches im wesentlichen gleich demjenigen des fertigen Gegenstandes ist;

gleichförmiges Abkühlen der Masse unter anliegendem Druck;

Wegnehmen des Druckes, wenn die Charge die Glasübergangstemperatur des Harzes erreicht.

7. Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes aus Kunstharz, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte enthält:

Ausbilden eines Formhohlraumes (60) mit einer Oberflächenkonfiguration, welche der Form des fertigen Gegenstandes entspricht, und mit einem Volumen, welches grosser als dasjenige des fertigen Gegenstandes ist;

Einspritzen einer Charge (15) heissen viskosen Harzes, deren Masse im wesentlichen gleich derjenigen des fertigen Gegenstandes ist, in diesen Raum;

Schliessen dieses Raumes auf ein Volumen, welches im wesentlichen gleich demjenigen des fertigen Gegenstandes ist;

gleichförmiges Abkühlen der Masse unter anliegenden Druck.

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8. Vorrichtung zum Giessen einer Linse, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfaßt:

zwei Formteile (70, 72), die zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbar sind;

entsprechende Einsätze (63, 65), deren Oberflächenkonfiguration komplementär zu den Oberflächen der Linse ist;

eine eine Hülse (66) aus tragendem Material enthaltende Einrichtung, mit welcher die Einsätze (63, 65) so montiert sind, dass sie bei geschlossenen Formteilen (70, 72) eine Bewegung zwischen einer entfernten Stellung, in welcher sie mit den Formteilen (70, 72) einen Raum mit einem Volumen bilden, das grosser als dasjenige ist, welches von der Linse eingenommen wird, und einer benachbarten Position ausführen können, in welcher sie einen Raum einnehmen, der im wesentlichen gleich demjenigen des Volumens der Linse ist;

einen Tank (2), welcher einen Vorrat an heissem,viskosem Kunstharz enthält;

eine Einrichtung (11, 12), welche eine abgemessene Charge (15) des Kunstharzes, deren Masse im wesentlichen gleich der Masse der Linse ist, aus dem Vorrat abzieht und in den Raum zwischen den Formeinsätzen (63, 65) in deren entfernter Stellung bei geschlossenen Formteilen einspritzt;

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eine Hydraulikeinrichtung (76) , welche die Einsätze (63, 65) auf ihre benachbarte Position zu bewegt, wobei Druck auf die Charge (15) des Kunstharzes ausgeübt wird;

eine Einrichtung (107, 138), welche die Formteile (70, 72) und die Einsätze (63, 65) vor dem Einbringen der Charge (15) erwärmt und welche die Fonnteile (70, 72) und die Einsätze (63, 65) nach dem Einspritzen der Charge (15) abkühlt, wobei die Bauweise der Einsätze (63, 65) derart ist, dass die Wärme von der Charge (15) rascher in dickeren Gebieten der Linse als in dünneren Gebieten der Linse abgeführt wird;

eine Einrichtung, welche den Druck wegnimmt, wenn die Charge (15) auf eine Temperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur des Harzes abkühlt.
9. Vorrichtung zum Giessen einer Linse, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfaßt:

zwei Formteile (70, 72), die zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbar sind;

entsprechende Einsätze (63, 65), deren Oberflächenkonfiguration komplementär zu den Oberflächen der Linse ist;

eine Einrichtung (66), mit welcher die Einsätze (63, 65) derart montiert sind, dass diese eine Bewegung bei geschlossenen Formteilen (70, 72) zwischen einer entfernten Position, in welcher sie mit den Formteilen (70, 72) einen Raum mit einem Volumen bilden, das

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grosser als dasjenige ist, welches von der Linse eingenommen wird, und einer benachbarten Position

ausführen können, in welcher sie mit den Formteilen (70, 72) einen Raum bilden, dessen Volumen im wesentlichen gleich demjenigen der Linse ist;

einen Tank (2), der einen Vorrat an heissem viskosem Kunstharz enthält;

eine Einrichtung (11, 12), welche aus dem Tank (2) eine abgemessene Charge (15) des Kunstharzes, deren Masse im wesentlichen gleich derjenigen der Linse ist, abzieht und in den Raum zwischen den Einsätzen (63, 65) in deren entfernter Position bei geschlossenen Formteilen (70, 72) einspritzt;

eine Einrichtung (76), welche die Einsätze (63, 65) auf ihre benachbarte Position zu bewegt, wobei Druck auf die Charge (15) des Kunstharzes ausgeübt wird;

eine Einrichtung (107, 138), welche die Formteile (70, 72) und die Einsätze (63, 65) vor dem Einbringen der Charge (15) erwärmt und die Formteile (70, 72) und die Einsätze (63, 65) nach dem Einspritzen der Charge (15) abkühlt,

wobei die Konstruktion der Einsätze (63, 65) derart ist, dass die Wärme von der Charge (15) in dikkeren Gebieten der Linse rascher als dünneren Gebieten abgeführt wird;

eine Einrichtung, welche den Druck wegnimmt, wenn die Charge (15) auf eine Temperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur des Harzes abkühlt.

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10. Vorrichtung zum dessen einer Linse, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfaßt:

zwei Formteile (70, 72), die zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbar sind;

entsprechende Einsätze (63, 65), deren Oberflächenkonfiguration komplementär zu den Oberflächen der Linse ist;

eine Einrichtung (66), welche die Einsätze (63, 65) derart montiert, dass sie bei geschlossenen Formteilen (70, 72) zwischen einer entfernten Position, in welcher sie mit den Formteilen (70, 72) einen Raun mit einem Volumen bilden, das grosser als dasjenige ist, welches von der Linse eingenommen wird, und einer benachbarten Position eine Bewegung ausführen können, in welcher sie mit den Formteilen (70, 72) einen Raum bilden, dessen Volumen im wesentlichen gleich demjenigen der Linse ist;

einen Tank (2), der einen Vorrat helssen, viskosen Kunstharzes enthält;

eine Einrichtung (11, 12), welche eine Charge (15) des Kunstharzes, deren Masse im wesentlichen gleich derjenigen der Linse ist, aus dem Vorrat ahaLeht und diese in den Raum zwischen den Einsätzen (63, 65)in deren entfernter Position bei geschlossenen Fonnteilen (70, 72) einspritzt;

eine Einrichtung (76), welche die Einsätze (63, 65) auf ihre benachbarte Position zubewegt, wobei Druck

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auf die Charge (15) des Kunstharzes ausgeübt wird;

eine Einrichtung (107, 138) , welche die Formteile (70, 72) und die Einsätze (63, 65) vor dem Einbringen der Charge (15) erwärmt und die Formteile (70, 72) und die Einsätze (63, 65) nach dem Einspritzen der Charge (15) abkühlt;

wobei die Konstruktion der Einsätze (63, 65) derart ist, dass Wärme von der Charge (15) rascher in den dickeren Gebieten der Linse als in den dünneren Gebieten abgeführt wird.
11. Vorrichtung zum Giessen einer Linse, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfaßt:

zwei Formteile (70, 72), die zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbar sind;

entsprechende Einsätze (63, 65), deren OberflächenkonfiguEtion komplementär zu den Oberflächen der Linse ist;

eine Einrichtung (66), mit der die Einsätze (63, 65) derart montiert sind, dass sie bei geschlossenen Formteilen (70, 72) eine Bewegung zwischen einer entfernten Position, in welcher sie mit den Formteilen (70, 72) einen Raum mit einem Volumen bilden, der grosser als dasjenige ist, welches von der Linse eingenommen wird, und einer benachbarten Position ausführen können, in welcher sie mit den Formteilen (70, 72) einen Raum bilden, dessen Volumen im wesentlichen gleich demjenigen der Linse ist;

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einen Tank (2), der einen Vorrat heissen viskosen Kunstharzes enthält;

eine Einrichtung (11, 12), welche eine abgemessene Charge (15) des Kunstharzes, deren Masse im wesentlichen gleich derjenigen der Linse ist, aus dem Vorrat abzieht und in den Raum zwischen den Einsätzen (63, 65) in deren entfernter Position bei geschlossenen Formteilen (70, 72) einspritzt;

eine Einrichtung (76), welche die Einsätze (63, 65) auf deren benachbarte Position zubewegt, wobei Druck auf die Charge (15) des Kunstharzes ausgeübt wird;

eine Einrichtung (107, 138), welche die Charge (15) gleichförmig auf eine Temperatur unterhalb der Glasübergang stemper a tür des Harzes abkühlt.
12. Vorrichtung zum dessen eines fertigen Gegenstandes aus einem Kunstharz, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfaßt:

zwei Formteile (70, 72), die zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbar sind;

entsprechende Einsätze (63, 65), deren Oberflächenkonfiguration komplementär zu den Oberflächen des fertigen Gegenstandes ist;

eine Einrichtung (66), mit der die Einsätze (63, 65) so montiert sind, dass diese eine Bewegung bei geschlossenen Formteilen (70, 72) zwischen einer entfernten Position, in welcher sie mit den Formteilen (70, 72) einen Raum bilden, dessen Volumen grosser als

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dasjenige ist, welches vom fertigen Gegenstand eingenommen wird, und einer benachbarten Position ausführen können, in welcher sie mit den Formteilen (70, 72) einen Raum bilden, dessen Volumen im wesentlichen gleich demjenigen des fertigen Gegenstandes ist;

einen Tank (2), der einen Vorrat heissen, viskosen Kunstharzes enthält;

eine Einrichtung (11, 12), welche eine abgemessene Charge (15) des Kunstharzes, deren Masse im wesentlichen gleich derjenigen des fertigen Gegenstandes ist, aus dem Vorrat abzieht und in den Raum zwischen den Einsätzen (63, 65) in deren entfernter Position bei geschlossenen Formteilen (70, 72) einspritzt;

eine Einrichtung (76), welche die Einsätze (63, 65) auf deren benachbarte Position zubewegt, wobei Druck auf die Charge (15) des Kunstharzes ausgeübt wird;

eine Einrichtung (107, 138), welche die Charge (15) gleichförmig auf eine Temperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur des Harzes abkühlt.
13. Vorrichtung innerhalb einer Haschine zum Giessen eines fertigen Gegenstandes aus Kunstharz, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfaßt:

zwei Formteile (70, 72), die zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar sind;

entsprechende Einsätze (63, 65), deren aufeinander zuweisende Oberflächen komplementär zu den gegenüber-

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liegenden Oberflächen des Gegenstandes sind;

eine Einrichtung (66), mit der die entsprechenden Einsätze (63, 65) in den Formteilen (70, 72) so montiert sind, dass sie bei geschlossenen Form* teilen (70, 72) eine Relativbewegung zwischen einer entfernten Position, in welcher sie mit den Formteilen (70, 72) einen Raum mit einem Volumen bilden, das grosser als dasjenige ist, welches vom fertigen Gegenstand eingenommen wird, und einer benachbarten Position ausführen können, in welcher sie mit den Formteilen (70, 72) einen Raum bilden, dessen Volumen im wesentlichen gleich demjenigen des fertigen Gegenstandes ist;

einen Vorrat (2) heissen viskosen Kunstharzes;

eine Einrichtung (11, 12), welche eine Charge (15) des heissen viskosen Kunstharzes, deren Masse im wesentlichen gleich derjenigen des fertigen Gegenstandes ist, aus dem Vorrat (2) abzieht und in den Raum zwischen den Einsätzen (63, 65) in deren entfernter Position bei geschlossenen Formteilen (70, 72) einspritzt;

eine Einrichtung (76), welche die Einsätze (63, 65) aufeinander zu bewegt, wobei Druck auf die Charge (15) ausgeübt wird.
14. Vorrichtung innerhalb einer Maschine zum Giessen eines fertigen Gegenstandes aus Kunstharz, dadurch gekenn zeichnet, dass sie umfaßt:

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7. August 1979

zwei Formteile (70, 72), die zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar sind;

entsprechende Einsätze (63, 65), deren aufeinander zuweisende Oberflächen komplementär zu den gegenüberliegenden Oberflächen des Gegenstandes sind;

eine Einrichtung (66), mit der die entsprechenden Einsätze (63, 65) in den Formteilen (70, 72) so montiert sind, dass sie eine Relativbewegung bei geschlossenen Formteilen (70, 72) zwischen einer entfernten Position, in welcher sie mit den Formteilen (70, 72) einen Raum bilden, dessen Volumen grosser als dasjenige·ist, welches vom fertigen Gegenstand eingenommen wird, und einer benachbarten Position ausführen können, in welcher sie mit den Formteilen (70, 72) einen Raum bilden, dessen Volumen im wesentlichen gleich demjenigen des fertigen Gegenstandes ist;

einen Vorrat (2) heissen viskosen Kunstharzes;

eine Einrichtung (11, 12), welche eine Charge (15) des Kunstharzes aus dem Vorrat (2) abzieht und diese in den Raum zwischen den Einsätzen (63, 65) in deren entfernter Position bei geschlossenen Formteilen (70, 72) einspritzt;

eine Einrichtung (76), welche die Einsätze (63, 65) aufeinander zu bewegt, wobei Druck auf die Charge (15) ausgeübt wird.
15. Vorrichtung innerhalb einer Maschine zum Giessen eines fertigen Gegenstandes aus Kunstharz, dadurch gekennzeichnet, dass diese umfaßt:

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zwei Formteile (70, 72), die zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar sind;

entsprechende Einsätze (63, 65), deren aufeinander zuweisende Oberflächen komplementär zu den gegenüberliegenden Oberflächen des Gegenstandes sind;

eine Einrichtung (66), mit welcher die entsprechenden Einsätze (63, 65) in den Formteilen (70, 72) derart montiert sind, dass sie eine Relativbewegung bei geschlossenen Formteilen (70, 72) zwischen einer entfernten Position, in welcher sie mit den Formteilen (70, 72) einen Raum bilden, dessen Volumen grosser als dasjenige ist, welches vom fertigen Gegenstand eingenommen wird, und einer benachbarten Position ausführen können, in welcher sie mit den Formteilen (70, 72) einen Raum bilden ,dessen Volumen im wesentlichen gleich demjenigen des fertigen Gegenstandes ist;

einen Vorrat (2) heissen Kunstharzes;

eine Einrichtung (11, 12), welche eine Charge (15) des heissen, viskosen Kunstharzes, deren Masse im wesentlichen gleich derjenigen des fertigen Gegenstandes ist, aus dem Vorrat (2) abzieht und in den Raum zwischen den Einsätzen (63, 65) in deren entfernter Position bei geschlossenen Formteilen (70, 72) einspritzt.

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