DE69607512T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer Tensidsubstanz auf die Oberfläche einer Form - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Fachgebiet der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren der Verwendung einer Tensidsubstanz, welche dafür vorgesehen ist, nach der Beendigung des Formgebungsprozesses das Trennen der Formhälften einer mehrteiligen Form zu unterstützen, wie sie bei der Formgebung von Polymererzeugnissen, wie beispielsweise hydrophiler Kontaktlinsen, angewandt wird.
• Das erfindungsgemäße Verfahren befaßt sich auch mit der Aufbringung der Tensidsubstanz in Form einer Schicht oder Beschichtung auf Oberflächenbereiche einer der Formhälften, um bei der Entformung das Trennen der Formhälften sowie das Entfernen überschüssiger Polymer-Formmasse zu erleichtern, welche auf den Oberflächen der Formhälften abgelagert worden ist und dort haftet und welche beispielsweise die Form von Ringen haben kann, die außerhalb der Formhohlräume für die Kontaktlinse ausgebildet wurden und die durch die Verdrängung von Polymermaterial aus dem Formhohlraum entstanden sind.
• Darüber hinaus ist nach einem weiteren Aspekt der Erfindung eine neuartige spezielle Vorrichtung vorgesehen, welche derart aufgebaut ist, daß sie das Aufbringen einer Beschichtung oder Schicht, welche die Tensidsubstanz enthält, auf Oberflächen der Formhälften für die Formung hydrophiler Polymererzeugnisse, insbesondere hydrophiler Kontaktlinsen, auszuführen vermag. Demzufolge kann beim Vorhandensein der Beschichtung oder der Schicht aus Tensidsubstanz jeglicher Überschuß an Formmasse, der während der Formung der Kontaktlinsen auftritt, aus dem Formhohlraum ausgestoßen wird und sich demzufolge in Ringform auf den Oberflächenbereichen der Formhälften, die sich außerhalb des Formhohlraumes befinden, ablagert und dort haftet, nach Trennung der Formhälften im warmen Zustand einfach und sauber entfernt werden. Dies erleichtert zugleich auch die im wesentlichen unbeschädigte Entnahme der geformten Erzeugnisse aus dem Formhohlraum, während der Trennung der Formhälften nach Beendigung der Formgebungsprozesses der Erzeugnisse.
• Gegenwärtig wird bei der Herstellung hydrophiler Polymererzeugnisse, wie beispielsweise hydrophiler Kontaktlinsen, eine große Vielfalt von Verfahren angewandt. Darunter befinden sich das Schleudergießen, das statische Formgießen, das Drehen auf der Drehbank, Kombinationen von Gießen und Drehen sowie besonders häufig die Anwendung zweiteiliger Formen. Bei der Anwendung zweiteiliger trennbarer Formen zur Formung hydro philer Kontaktlinsen ist es nach der Beendigung des Formungsschrittes besonders kritisch, die hydrophilen Kontaktlinsen aus ihrer Oberflächenhaftung an den beiden Formhälften oder von mindestens einer Formhälfte zu lösen, ohne nach dem Trennen der Formhälften irgendwelche Schäden an den Kontaktlinsen zu verursachen, welche die Linsen unbrauchbar machen würden. Es wurden verschiedene Prinzipien angewandt, um das Lösen der hydrophilen Kontaktlinsen von den Oberflächen der Formen durchzuführen, insbesondere von zweiteiligen Formen, bei welchen eine körperliche Trennung vorgesehen ist, und zwar durch Anwendung von Einrichtungen zur Trennung der Formhälften mittels Laser- oder Infrarot-Erwärmung, mittels äußerer Wärmeeinwirkung und/oder Anwendung von erhitztem Gas, Heißluft oder Dampf. Es traten jedoch zu häufig Schäden an den Kontaktlinsen bei deren Entnahme aus den Formhälften auf, weil das Material der Formhälften eine Tendenz zum Anhaften zeigt und bei der Trennung der Formhälften ein leichtes Lösen verhindert. Diese potentiellen Schäden, welche die Kontaktlinsen allgemein ungeeignet zur Erfüllung der Qualitäts- und/oder Prüfstandards machen, können Risse, Haftstellen oder andere auf den Kontaktlinsen ausgebildete Oberflächenfehler sein, wobei die sogenannten "Materialteilchen" (POM) vorherrschen, welche durch überschüssige Polymerbruchstücke verursacht werden, welche nach der Formtrennung ständig an den Kontaktlinsen haften.
• Allgemein bestehen die Formhälften für hydrophile Kontaktlinsen aus einer gekrümmten (konkav/konvex) Mittel- oder Vorderkrümmungs- Formhälfte, welche zusammen mit einer passenden Grund-Formhälfte eine zweiteilige Form für Kontaktlinsen bildet. Hydrophile Kontaktlinsen des hier betrachteten Typs bestehen gewöhnlich aus einem hydrophilen Polymer, vorzugsweise einem Polymer auf der Grundlage von HEMA (Hydroxy- Ethyl-Methacrylat), obwohl es neben zahlreichen anderen verwendbaren Materialien auch solche geeigneten Polymere gibt, wie Hydroxy-Ethyl- Acrylat (HEA), Hydroxy-Propyl-Methacrylat, Hydroxy-Propyl-Acrylat und Hydroxy-Trimethyl-Ethylen-Acrylat.
• Die Bauteile der Form, in welcher die hydrophilen Polymer- Kontaktlinsen geformt werden, können aus geeigneten Paletten bestehen, deren jede eine Vielzahl von Hohlräumen zur Aufnahme der Formhälften mit konkaven und/oder konvexen Grundflächen oder gekrümmten Wandteilen zur Bildung der gekrümmten Kontaktlinsen mit einem sich um diese herum erstreckenden ringförmigen Rand aufweist. Die Formen, wie sie beispielsweise beim Formgebungsverfahren beschrieben werden, können aus geeignet gewählten, herkömmlichen Kunststoffmaterialien bestehen, wodurch die hydrophilen Kunststofferzeugnisse, wie beispielsweise Kontaktlinsen, mög licherweise an einer der Formhälften haften, weil diese Formhälften unterschiedliche Eigenschaften haben oder aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind. Die Formhälften können neben anderen auf diesem Fachgebiet bekannten, geeigneten Kunststoff-Formmassen aus Kunststoffmaterialien, wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid bestehen.
• Um die geformten hydrophilen Kontaktlinsen aus den jeweiligen Formhohlräumen zu entnehmen, wird eine Trennung der Formhälften eingeleitet, und die geformten Kontaktlinsen können dann aus den Formhohlräumen entnommen werden. Wegen des Überschusses des Polymermaterials der hydrophilen Kontaktlinsen, welches aus den Formhohlräumen der zusammenwirkenden Formhälften verdrängt wurde, bildet diese ringförmigen Elemente, vorzugsweise aus Polymer auf HEMA-Basis, die nach der Herstellung der Kontaktlinsen den Außenrand der Formhohlräume umgeben und die dazu neigen, sehr fest an den Formflächen zu haften, wo sie abgelagert wurden. Diese Ringe machen das Trennen der Formhälften schwierig, was zum Brechen der Form und zu Beschädigungen der Linsen führen kann. Weiterhin werden die Ringe oder deren Teile in den automatisierten Fertigungslinien zu unkontrollierten Bruchstücken, welche sowohl die Fertigungslinie als auch die Linsen-Endverpackung verunreinigen. Darüber hinaus ist es denkbar, daß diese Erscheinung dazu führt, daß eine ansonsten vollkommen fehlerfreie Kontaktlinse nach dem Entformen zurückgewiesen wird, weil der gebildete HEMA-Ring oder ein Teil desselben auf der Vorderkrümmung der Form zurückbleibt. Dies führt zu unökonomischen Fertigungsbedingungen, die bei der Herstellung solcher Kontaktlinsen zu berücksichtigen wären.
2. Diskussion des Standes der Technik
• Um die Formung solcher hydrophilen Kontaktlinsen mit hoher Geschwindigkeit in der Massenproduktion zu realisieren, sind zweiteilige Formen mit von Paletten gehalten Formanordnungen entwickelt worden, wie sie beispielsweise in dem an Larsen erteilten US-Patent Nr. 4.640.489 beschrieben sind, und die Formgebung von Hydrogel-Kunststofferzeugnissen, wie beispielsweise von hydrophilen Kontaktlinsen, ist auch in den Beschreibungen der an Larsen und Miterf. erteilten US-Patente Nr. 4.680.336 und 5.039.459 erläutert, wobei die beiden letztgenannten Patente an den Anmelder der vorliegenden Patentanmeldung abgetreten wurden.
• Das Lösen der hydrophilen Kontaktlinsen von den anhaftenden Formoberflächen kann nach dem Abschluß des Kontaktlinsen-Formgebungsvor ganges erleichtert bzw. verbessert werden, wie es in der Beschreibung des an Druskis und Miterf. erteilten US-Patentes Nr. 5.264.161 beschrieben ist. In diesem Falle werden Tensidsubstanzen in dem Hydrationsbad zur Lösung gebracht, welches in den Formhohlräumen zur Formung hydrophiler Polymererzeugnisse oder Kontaktlinsen verwendet wird. Die Tensidsubstanz, welche in Konzentrationen nicht über 10 Masse% im Hydrationsbad verteilt wird, erleichtert das Lösen der Linsen von den anhaftenden Formflächen, wobei die Funktion darin besteht, daß die Tensidsubstanz die Oberflächenspannung von Wasser oder Flüssigkeiten vermindert und dadurch das Niveau der Haftung zwischen Teilen, die zum einen die Kontaktlinsen und zum anderen die Oberflächen der Form sind, wo sich während der Formung die Haftung ausgebildet hat. In dieser Patentbeschreibung sind zahlreiche Typen von Tensidsubstanzen beschrieben, insbesondere polymere Tensidsubstanzen einschließlich Polyoxyethylen-Sorbitan-Mono- Oleate, welche besonders geeignet sind, um hydrophile Polymererzeugnisse unbeschädigt von anhaftenden Formoberflächen zu lösen, welche aus Kunststoffmaterial bestehen. Dessen ungeachtet wird durch die Verwendung von Tensidsubstanzen als Suspension in einem flüssigen Hydrationsbad nicht die gewünschte Kontrolle über das Lösen des hydrophilen Kunststofferzeugnisses bzw. der Kontaktlinse vor der Hydration in dem Bad erreicht, und insbesondere wird das leichte Entfernen des Ringes aus Formmaterial auf HEMA-Basis rund um den Formhohlraum nicht gewährleistet. Damit ergibt sich keine mühelosere Trennung der Formhälften, wodurch der Anteil als beschädigt anzusehender Kontaktlinsen nach der Formtrennung und der Entnahme aus der Form noch immer unakzeptabel hoch und schwer in einem solchen Maße zu steuern ist, daß befriedigende ökonomische Fertigungsbedingungen erreicht werden.
Zusammenfassung der Erfindung
• Um demzufolge die Eignung solcher hydrophilen Polymererzeugnisse und speziell von hydrophilen Kontaktlinsen zur unbeschädigten Trennung vom Formhohlraum einer Formanordnung, in welcher sie geformt wurden, zu verbessern, wird von der vorliegenden Erfindung eine Stempelstation in einer Formfüllungs- und Zusammenfügungsmaschine zur Herstellung hydrophiler Polymer-Kontaktlinsen vorgesehen, wobei diese normalerweise aus einem Kunststoffmaterial auf HEMA-Basis bestehen und in der Maschine eine Vielzahl von Stempelköpfen vorgesehen ist, deren jeder mindestens einen Stempel zum Aufbringen einer dünnen Schicht einer Polymer- Tensidsubstanz aufweist. In diesem Falle wird vorzugsweise ein Polyethylen-Oxid-Sorbitan-Mono-Oleat auf die Oberflächenbereiche rund um die Vorderkrümmung einer Formhälfte zur Formung von Kontaktlinsen aufgebracht, das unter der Marke "Tween 80" vertrieben wird. Diese Oberflächenschicht unterstützt im wesentlichen die Trennung einer Formhälfte, welche die Grundkrümmung begrenzt und welche derart aufgebaut ist, daß sie paßfähig mit einer zweiten Formhälfte zusammenwirkt, welche die Vorderkrümmung zur Formung einer Kontaktlinse begrenzt. Sie unterstützt auch die Entfernung eines Überschusses an Formmaterial, welche einen HE- MA-Ring bildet, der sich außen um den Formhohlraum einer jeden Kontaktlinse erstreckt und verhindert jedes mögliche Anhaften auf der tensidbeschichteten Formhälfte beim Entformen der Linse.
• Erfindungsgemäß ist an der neuartigen Stempelstation, welche das Aufbringen einer dünnen Schicht der Polymer-Tensidsubstanz auf Oberflächenbereiche rund um die Vorderkrümmung der Formhälfte, wie beispielsweise auf eine Flanschfläche bewirkt, die Positionierung mindestens einer Formpalette oder eines Paares von Formpaletten vorgesehen, welche die Vorderkrümmungs-Formhälfte einer zweiteiligen Form enthalten (und zum späteren Zusammenpassen mit Formhälften zur Formung der Kontaktlinsen-Grundkrümmung bestimmt sind). Die Positionierung erfolgt direkt unter einem Stempelkopf, der aus einer Vielzahl von Stempeln besteht, von denen jeder derart aufgebaut ist, daß er sich an jeweils eine der Oberflächen oder Flanschbereiche anlegt, die sich rund um die in Formpaletten oder anderen Paletten angeordneten Vorderkrümmungs-Formhälften erstrecken. Eine Kissenanordnung, welche einen Behälter für die Tensidsubstanz, beispielsweise eine Polymer-Tensidsubstanz wie "Tween 80" umfaßt, weist eine Vielzahl einzelner Kissen auf, welche derart angeordnet sind, daß sie unter den Stempelkopf bewegt werden können und dort verbleiben, während die Stempel des Stempelkopfes bis zur Berührung mit dem jeweils zugeordneten Kissen herabbewegt und dann wieder nach oben bewegt werden, um die Bewegung der Kissen aus der Position unter dem Stempelkopf heraus zu ermöglichen. Die vorhergehende Berührung zwischen den Stempeln des Stempelkopfes und den dazu ausgerichteten, in einem Tensidsubstanz- Behälter mit Tensidsubstanz getränkten Kissen bewirkt, daß jeder Stempel mit der Tensidsubstanz, im vorliegenden Falle mit der Tensidsubstanz "Tween 80" benetzt wird. Danach wird der Stempelkopf zu den Formpaletten herabbewegt, um es zu ermöglichen, daß die Stempel jeweils die dazu ausgerichtete Oberfläche bzw. den Flansch, der sich jeweils um die in der Formpalette befindliche Vorderkrümnungs-Formhälfte erstreckt, berühren und dabei eine sehr dünne, in ihrer Dicke kontrollierte Schicht der Tensidsubstanz auf der Fläche rund um die jeweilige Vorderkrümmung ablagern. Der Stempelkopf mit den Stempeln wird dann nach oben zurückgezo gen, und die Maschine führt in der Folge die nächste Formpalette bzw. das nächste Paar von Formpaletten mit den Vorderkrümmungs-Formhälften zweiteiliger Kontaktlinsenformen heran, während zugleich die vorhergehenden, mit Tensidsubstanz beschichteten Vorderkrümmungs-Formhälften auf ihrer Formpalette oder anderen Palette zu einer Station der Maschine vorgeschoben werden, in welcher das Aufsetzen der Hinterkrümmungs- Formhälfte auf die Vorderkrümmungs-Formhälfte erfolgt.
• Nach einem speziellen Aspekt der Erfindung weisen die einzelnen Kissen zum Benetzen der Stempel mit der Tensidsubstanz einen oben offenen Behälter auf, der sich im wesentlichen über die ganze Breite der Stempelanordnung erstreckt, wodurch jedes der einzelnen Kissen zumindest teilweise in die Tensidsubstanz im Behälter eingetaucht werden kann, so daß es die Tensidsubstanz aufsaugen und von dieser aufwärts benetzt werden kann. Eine Abdeckplatte deckt die oben offene Fläche des Behälters dicht ab und weist eine Vielzahl von Öffnungen auf, die mit der Anzahl der Kissen und der zugehörigen zu berührenden Stempel übereinstimmt, so daß sich eine Abdichtungs-Abdeckvorrichtung ergibt, um zu verhindern, daß Tensidsubstanz aus dem Behälter verspritzt wird. Dies erfolgt in der Weise, daß die Abdichtung zwischen dem Außenrand des Behälters und der Unterseite der Abdeckplatte eingelegt ist und daß die Öffnungen in der Abdeckplatte die Umfangskanten der Kissen an ihrer Oberseite berühren. Um eine visuelle Beobachtung des Behälters und dadurch die Prüfung des Niveaus bzw. der Menge der darin enthaltenen Tensidsubstanz zu ermöglichen, ist das Abdeckelement eine ebene Platte mit mindestens einem durchsichtigen Oberflächenbereich. Die Platte ist allgemein aus Metall hergestellt, und der durchsichtige Bereich besteht aus einem durchsichtigen Material, vorzugsweise aus Lexan (eingetragenes Warenzeichen).
• Das Aufbringen einer gleichmäßigen dünnen Schicht der Tensidsubstanz auf die verschiedenen Flanschflächen, die sich rund um jede Vorderkrümmungs-Formhälfte erstrecken, deren Formhohlraum zuvor mit einer HEMA-Formmasse für Kontaktlinsen gefüllt worden war und in die nachfolgend, nach dem Aufbringen der Tensidsubstanz, die entsprechende Grundkrümmungs-Formhälfte eingepaßt wird, wobei auf der Flanschfläche dann ein HEMA-Ring aus überschüssigem Material abgelagert wird und dort haftet, erleichtert nach dem Formen die Entnahme einer jeden Kontaktlinse bei der Trennung der Formhälften. Die Schicht der Tensidsubstanz, die vorzugsweise, aber nicht zwingend, auf die Flanschfläche der Vorderkrümmungs-Formhälfte aufgebracht bzw. aufgestempelt wird, liegt im Bereich von etwa 0,05 mg bis 0,50 mg Tensidsubstanz für jede Vorderkrümmungs- Formhälfte. Tatsächlich wird diese Trennung der Formhälften zwischen der Vorderkrümmungs-Formhälfte und der Grundkrümmungs-Formhälfte wegen der Anwesenheit der Tensidsubstanz-Schicht an den aneinander anliegenden Umfangskanten der Vorderkrümmungs-Formhälfte und der Grundkrümmungs- Formhälfte erleichtert. Darüber hinaus vermindert die Tensidsubstanz auf dem Flansch oder auf einem Teil der Oberfläche der Vorderkrümmungs- Formhälfte, wo der HEMA-Ring aus dem Formhohlraum verdrängten Materials haftet, das Ausmaß der Haftung und ermöglicht ein einfaches Entfernen des HEMA-Ringes vom entsprechenden Oberflächenbereich der Vorderkrümmungs-Formhälfte, woraus sich eine Ausbeute von mehr als 95% der Entfernung des HEMA-Ringes ohne Beeinträchtigung der Kontaktlinsen durch Schäden ergibt.
• Entsprechend einem anderen vorteilhaften Merkmal der Erfindung weist der Stempelkopf eine elastisch montierte Mehrfach-Stempelanordnung auf, welche es den einzelnen Stempeln gestattet, zu "schwimmen" bzw. jeden einzelnen Stempel unabhängig von der Verschiebung der anderen Stempel in bezug auf eine durch Federn vorgespannte Befestigungskonstruktion in einem gewissen Ausmaß verschiebbar zu machen. Diese garantiert tatsächlich, daß auf die Flächen oder Flansche, die sich von jeder auf der Formpalette gehaltenen Vorderkrümmungs-Formhälfte aus erstrecken und die von dem jeweiligen Stempel, dessen Oberfläche zuvor durch das Kissen mit einer Tensidsubstanz benetzt wurde, berührt werden, ein Druck gleichen Ausmaßes ausgeübt wird, wodurch eine gleichmäßig dicke Schicht einer gleichen Menge der Tensidsubstanz rund um die jeweilige Vorderkrümmung aufgebracht wird.
• Wie hier beschrieben werden wird, kann nach einem speziellen Aspekt der Erfindung für jedes Kissen, das in einer Position mit bestimmtem Abstand in dem Behälter zum Aufbringen der Tensidsubstanz auf einen zugeordneten Stempel des Stempelkopfes angeordnet ist, eine bestimmte Materialstruktur verwendet werden, um ein im wesentlichen poröses Kissen zu bilden, beispielsweise ein Polyethylenkissen. Jedes Kissen ist vorzugsweise, aber nicht zwingend, ein im wesentlichen zylindrisches Element eines für die Tensidsubstanz absorbierenden Materials, welches dazu gedacht ist, die Tensidsubstanz aus dem Behälter zu absorbieren und die Oberseite des jeweiligen Kissens zu benetzen, wenn dasselbe während der Aufbringung der Tensidsubstanz mit den abwärts bewegten Stempeln in Berührung kommt. Ein Nylonfilter, beispielsweise mit einer Maschengröße von etwa 0,5 um bis 2,0 um und vorzugsweise mit einer Maschengröße von 1,5 um, liegt auf der Oberseite eines jeden porösen Kissens auf und wirkt als Bemessungseinrichtung, um es nur einer sehr kleinen Menge der Tensidsubstanz zu gestatten, von dort das Nylonfilter zu durchdringen, um die Oberflächen der Stempel des Stempelkopfes zu berühren, um dort eine dünne Schicht der Tensidsubstanz zu bilden bzw. dort eine benetzte Oberfläche zu bilden. Dies ermöglicht eine hochpräzise Steuerung der Menge der Tensidsubstanz, welche das Nylonfilter in Richtung zu den Stenpeln durchdringt und danach, nach der Entnahme von dem Kissen, folglich von den Stenpeln auf der Oberfläche bzw. auf den Flanschen abgelagert wird, die sich rund um die Vorderkrümmungs-Formhälften auf der Fornpalette erstrecken.
• Im Vergleich zum Stand der Technik, wie durch das an Druskis und Miterf. erteilte US-Patent Nr. 5.264.161 verkörpert wird, welches nur die Verwendung von Tensidsubstanzen beschreibt, die sich in Suspension in einer Badlösung befinden, um danach das Lösen der Polymererzeugnisse aus den Formen bei der Formtrennung zu erleichtern, bewirkt die vorliegende Erfindung eine verbesserte Steuerung der Menge an Tensidsubstanz, die in einer neuartigen Weise auf der Aufbringungsfläche rund um die Vorderkrümmung verteilt und aufgebracht wird, wodurch die Entfernung der Ringe aus HEMA-Material ermöglicht wird, die rund um die Vorderkrümmung haftend abgeschieden wurden und nur eine minimale Gefahr der Beschädigung der Linsen erwartet werden muß, wodurch das ganze Verfahren und die ganze Vorrichtung bei der Herstellung von Kontaktlinse gleichmäßig hoher Qualität sehr kostengünstig gehalten werden.
• Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zum Aufbringen gesteuerter Mengen einer Tensidsubstanz auf Formoberflächen zu schaffen, um die Trennung der Formhälften zu erleichtern. Beispielsweise geschieht dies zwischen der Vorderkrümmungs-Formhälfte und der Grundkrümmungs-Formhälfte und ermöglicht das Entfernen der Ringe auf HEMA-Basis aus dem überschüssigen Formmaterial, welches an den Formhälften rund um die Vorderkrümmung haftet. Dadurch wird die Verunreinigung der Fertigungslinie sowie der Verpackungen nach der Beendigung des Vorganges der Linsenherstellung im wesentlichen beseitigt.
• Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Aufbringen dünner Schichten einer Tensidsubstanz auf Formoberflächen zu schaffen, um die Trennung der Formhälften zu erleichtern. Beispielsweise geschieht dies zwischen der Vorderkrümmungs-Formhälfte und der Grundkrümmungs-Formhälfte, die zum Formen der Kontaktlinse verwendet werden und ermöglicht das Entfernen der Ringe auf HEMA- Basis aus dem überschüssigen Formmaterial, welches an den Formhälften rund um die Vorderkrümmung haftet, und es erleichtert unter Verwendung der hier beschriebenen Vorrichtung auch das Lösen der geformten Kontaktlinsen im wesentlichen ohne Beschädigung,
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Nun kann auf die folgende detaillierte Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform einer Stempelanordnung Bezug genommen werden, welche zum Aufbringen einer Polymer-Tensidsubstanz auf Oberflächenbereiche verwendet wird, die sich rund um die Vorderkrümmungs-Formhälfte einer Formanordnung zum Formen von Polymererzeugnissen, insbesondere solchen, wie hydrophilen Polymer-Kontaktlinsen, erstrecken, was die Trennung der Formhälften und das Entfernen jeglicher Ringe auf HEMA- Basis aus dort haftendem Formmaterial erleichtert. Die Beschreibung erfolgt in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, welche darstellen:
• Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine typische Formpalette einer zweiteiligen Form zur wahlweisen Aufnahme entweder der Hinterkrümmungs- oder der Vorderkrümmungs-Formhälften, die zum Formen hydrophiler Polymer-Kontaktlinsen verwendet werden.
• Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Rahmenbaugruppe von Vorderkrümmungs-Formhälften zum Formen von Kontaktlinsen.
• Fig. 3 zeigt einen grundsätzlich schematischen Schnitt durch eine zusammengesetzte Anordnung von Vorderkrümnungs-Formhälfte und Grundkrümmungs-Formhälfte zum Formen hydrophiler Polymer-Kontaktlinsen.
• Fig. 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Stempelstation zum Aufbringen einer Tensidsubstanz auf Stempel an einem Stempelkopf und nachfolgendem Ablagern einer Schicht bzw. einer bestimmten Menge der Tensidsubstanz auf den Vorderkrümmungs-Formhälften, die auf Linsenformungs-Paletten positioniert sind.
• Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht der Stempelstation sowie des Mechanismus zur selektiven Bewegung einer Stempelkissenanordnung sowie der Formpaletten unter den Stempelkopf und zwar entlang der Linie 5 - 5 in Fig. 4.
• Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf den Tensidsubstanz-Behälter mit den Kissen der Stempelkissenanordnung.
• Fig. 7 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 7 - 7 in Fig. 6.
• Fig. 8 zeigt eine Einzelheit des entlang der Linie 8 - 8 in Fig. 6 geschnittenen Behälters im vergrößerten Maßstab.
• Fig. 9 zeigt allgemein und schematisch eine alternative Ausführungsform eines Stempels zum Aufbringen der Tensidsubstanz auf die Linsenform.
Detaillierte Beschreibung
• Im einzelnen Bezug nehmend auf die Fig. 1 bis 3 der Zeichnungen ist dort ein Formrahmen bzw. eine Palette 10 dargestellt, die aus einem geeigneten starren Material besteht und Vertiefungen 16 aufweist, welche dazu eingerichtet sind, Vorderkrümmungs-Flansche 18 zu halten, die zusammen mit geeigneten Grundkrümmungs-Formhälften 19 eine zweiteilige Form bilden, d. h. in diesem Falle für acht hydrophile Polymer- Kontaktlinsen (nicht dargestellt). Wie es der Fachwelt allgemein bekannt ist und oben erwähnt wurde, kann das für die hydrophilen Kontaktlinsen verwendete Material auf HEMA-Basis (Hydroxy-Ethyl-Methacrylat) hergestellt oder ein gleichwertiges Material sein.
• Wie in Fig. 2 dargestellt, umfaßt eine andere Ausführungsform oder Abwandlung eines Formenrahmens bzw. einer Palette 14 einzelne konkave Formeinheiten 12, welche die Einspritzpunkte für das Formmaterial für die Vielzahl zu formender Kontaktlinsen bilden und welche geeignet sind, mit den konvexen Formeinheiten der zweiteiligen Form zusammenzuwirken. Der Rahmenaufbau der Vorderkrümmungs-Formhälften der zweiteiligen Form unterscheidet sich ein wenig von demjenigen, der in den Fig. 1 und 3 dargestellt ist, obwohl die Tensidsubstanz dort in der gleichen Weise aufgebracht werden kann, wie es nachfolgend beschrieben werden wird. Es können auch leicht andere Varianten für die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des entsprechenden Verfahrens abgeleitet werden.
• Jede konkave Formeneinheit 12 begrenzt eine Vorderkrümmung 18 zur Aufnahme eines Monomermaterials zur anschließenden Formung einer Kontaktlinse, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Über die Vorderkrümmung hinaus erstreckt sich ein integrierter Flansch 18a, welcher mit der Vorderkrümmung über einen ringförmigen Rand 18a verbunden ist und sich um den mit Linsen-Formmasse auf HEMA-Basis gefüllten Formhohlraum herum erstreckt.
• Um eine vollständige zweiteilige Form aufzubauen, wird anschließende eine zweite Formhälfte mit einer Grundkrümmung 19 passend auf die Vorderkrümmungs-Formhälfte 18 aufgesetzt, nachdem die letztere mit einem Formmassen-Monomer gefüllt worden ist, um einen Formhohlraum 20 zu bilden, wo zwischen den Formhälften eine Kontaktlinse geformt wird, wobei die Grundkrümmungs-Formhälfte 19 mit ihrem Außenrand auf dem ringförmigen Rand 18b aufliegt. Die Grundkrümmungs-Formhälfte 19 weist einen sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden Ringflansch 19a auf, und wenn die Teile 18 und 19 zusammengefügt werden, bildet der Ringflansch 19a zusammen mit dem Flansch 18a einen Ringspalt, in welchem ein Über schuß des Formmaterials auf HEMA-Basis aus dem Formhohlraum 20 aufgenommen wird und einen HEMA-Ring bildet, welcher an den Flächen der angrenzenden Flansche haftet.
• Allgemein bestehen die Formhälften 18 und 19 aus geeignetem Kunststoffmaterial, beispielsweise aus Polyolefin einschließlich niedrig-, mittel- und hoch-dichtem Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol oder aus anderen für diesen Zweck, d. h. zum Formen hydrophiler Polymer- Kontaktlinsen, geeigneten Kunststoffen. Vorzugsweise ist die Formhälfte 19 dünner und flexibler als die Formhälfte 18. Einzelheiten solcher Form-Konstruktionen zum Formen von Kontaktlinsen einschließlich der Vorderkrümmungs-Formhälften und der Grundkrümmungs-Formhälften sind auf dem Fachgebiet bekannt, wozu auf das an Larsen erteilte US-Patent Nr. 4.640.489 Bezug genommen wird, welches hier nur insoweit diskutiert wird, als es auf die Erfindung anwendbar ist.
• Nun wird detaillierter auf die Ausführungsform einer Stempelstation Bezug genommen, wie sie in den Fig. 4 bis 8 dargestellt ist. Speziell ist in den Fig. 4 und 5 eine Stempelstation 30 zum Aufbringen einer dünnen Schicht einer Tensidsubstanz, deren Typ nachfolgend beschrieben werden wird, auf die Flanschfläche 18a einer jeden Vorderkrümmungs-Formhälfte dargestellt, die sich jeweils in Vertiefungen 12 bzw. 16 eines Paares durchgehender, Ende an Ende angeordneter Formpaletten 10, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind bzw. Formpaletten 14, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, befinden. Selbstverständlich können auch andere Typen von Formpaletten leicht der Erfindung zugeordnet werden, und die Ausführungsformen der Formpaletten werden lediglich als beispielhaft und allgemein repräsentativ angesehen.
• Es sollte darauf geachtet werden, daß es vermieden wird, die Tensidsubstanz auf den Rand 18b rund um den Formhohlraum aufzubringen, weil jegliche kleine Berührung der Tensidsubstanz mit der Kante, einen Fehler in der zu formenden Linse verursachen könnte. Das Aufbringen der Tensidsubstanz-Schicht auf die Oberfläche 18a der Vorderkrümmungs-Formhälfte 18 in der Formpalette 10 ist dazu gedacht, die Trennung der anschließend aufgebrachten Grundkrümmungs-Formhälfte 19 während der Entformung sowie die Entfernung der Ringe auf HEMA-Basis, welche in erster Linie auf der Oberfläche der Flansche 18 zwischen den ringförmigen Formflanschen 18a und 19a haften, zu erleichtern. Dies erfolgt an einer Entformungsstation im Anschluß an die Beendigung des Linsenformungsvorganges, um auf diese Weise die potentiellen Schäden an den aus den Formhohlräumen 20 gelösten Kontaktlinsen zu vermindern.
• Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt, weist die Stempelstation 30 eine Rahmenanordnung 32 mit einem Grundkörper 34 auf, auf welchem eine Vielzahl im Abstand voneinander angeordneter, nach unten reichender, senkrechter Führungssäulen 36 angeordnet ist. Diese stationären Führungssäulen 36 haben Gleitelemente 38, die in vertikaler Richtung gleiten können, um Bauteile einer Stempelkopfeinheit 40 zu halten, so daß diese entlang der Führungssäulen in vertikaler Richtung verschiebbar sind. Die Stempelkopfeinheit 40 ist derart angebracht, daß die Stempel, wie weiter unten beschrieben, auf und ab bewegt werden können. Dies erfolgt in der Nähe des oberen Endes der Säulen 36 über geeignete Führungsbuchsen 42 und Gleitelemente 38, wobei die vertikale Verschiebung über geeignete Betätigungselemente oder Antriebseinheiten, wie beispielsweise hydraulische oder pneumatische Betätigungselemente, eingeleitet wird, was hier später mit weiteren Einzelheiten beschrieben werden wird und was, wenn es gewünscht wird, durch eine geeignete Steuerungs- und Sensoreinheit (nicht dargestellt) ausgelöst werden kann.
• Die Stempelkopfeinheit 40 weist eine Vielzahl an ihr befestigter Stempel 50 auf, deren jeder, in Verbindung mit einem an der Stempelkopfeinheit 40 befestigten Halteplattenelement 52, koordiniert in vertikaler Richtung auf und ab bewegt werden kann, wobei die Anzahl der Stempel 50 der Anzahl der Vorderkrümmungs-Formhälften 18 entspricht, die sich in den Formvertiefungen 12 bzw. 16 in der Formpalette 10 bzw. im Formrahmen 14 befinden. Jeder Stempel 50 besteht zumindest in denjenigen seiner Teile, die zur Berührung der Vorderkrümmungs-Formhälften in der Formpalette 10 bzw. 14 bestimmt sind, aus einem Gummi oder aus einer Zusammensetzung von etwa 90% Urethan und 10% Silikon.
• Am Grundrahmen der Vorrichtung ist eine Stempelkissenanordnung 60 derart angeordnet, daß sie in horizontaler Richtung in eine Position unter dem Stempelkopf 40 und aus dieser wieder heraus gleiten kann. Sie ist an ihren einander gegenüberliegenden Enden mittels geeigneter Befestigungselemente an einer Rahmenanordnung 62 befestigt, wodurch die ganze Rahmenanordnung 62 einschließlich der Stempelkissenanordnung 60 durch die Aktivierung einer an einem ihrer Enden angebrachten Einrichtung aus einem pneumatischem Zylinder 64 und einem Kolben 66 wahlweise in die Position unter der Stempelkopfeinheit 40 und wieder aus dieser heraus bewegt werden kann.
• In diesem Falle ist die Vorrichtung der Stempelstation 30 derart breit, daß sie zwei Formpaletten oder -rahmen 10 bzw. 14 in einer Anordnung Ende an Ende aufnehmen kann, um gleichzeitig sechzehn Krümmungs- Formhälften aufzunehmen, wie es in Fig. 5 der Zeichnungen deutlich dar gestellt ist, wobei die Stempelkissenanordnung 60 eine entsprechende Länge und Breite hat, wie es in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist.
• Im vorliegenden Falle ist eine Abwandlung der Vorrichtung in der Veröffentlichung EP-A-0 686 469 beschrieben, welche weiterhin ein mit der Tensidsubstanz getränktes durchgehendes Stempelkissen aufweist. Die dort beschriebene Stempelkissenanordnung 60 besteht aus einem Behälter 70 in Gestalt einer oben offenen Troganordnung, welche möglicherweise einen 6-Wochen-Vorrat an Tensidsubstanz enthält und in welcher eine Vielzahl von Stempelkissen 72 fest angebracht ist, deren jedes einen allgemein runden Querschnitt bzw. Zylinderform hat. Dazu wird speziell Bezug auf die Fig. 6 bis 8 der Zeichnungen genommen, welche den detaillierten Aufbau der Stempelkissenanordnung 60 zeigen. Der Behälter 70 besteht grundsätzlich aus einem metallischen Material, wie beispielsweise aus rostfreiem Stahl. Er hat eine rechteckige Form und ist mittels geeigneter Befestigungselementen 74 an der Betätigungsrahmenanordnung 62 befestigt, welche ihrerseits mit dem Pneumatikzylinder 64 verbunden ist, und weist in einem rechteckigen vertieften Abschnitt 76 eine Vielzahl allgemein zylindrischer Stempelkissen 72 auf, welche von aufragenden Stiften 78 gehalten werden.
• Der Behälter 70 ist durch ein einzelnes, allgemein rechteckiges, ebenes Plattenelement 80 abgedeckt, welches aus einem geeigneten Material. wie beispielsweise aus rostfreiem Stahl besteht und ein Umfangsdichtelement 82, wie beispielsweise einen O-Ring aufweist, das sich von der Unterseite des Plattenelementes 80 zum oberen Außenrand des Behälters erstreckt, wo eine geeignete Rille 84 zur Aufnahme des O-Ringes oder Dichtelementes 82 ausgebildet sein kann. Das Plattenelement 80 ist durch geeignete Befestigungselemente 88, wie Schrauben oder dergleichen, am Behälter 70 befestigt. Im Plattenelement 80 sind Öffnungen 90 ausgebildet, deren Anzahl mit der Anzahl der Stempelkissen 72 übereinstimmt und die zu diesen ausgerichtet sind. Die Öffnungen sind ferner derart bemessen, daß sie die oberen Umfangsflächen der Stempelkissen berühren, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, wodurch sich eine komplette Abdichtungsanordnung für die im Behälter 70 enthaltene Tensidsubstanz ergibt.
• Um eine Sichtmöglichkeit für die Überprüfung, ob es einen ausreichenden, von den Stempelkissen 72 aufzusaugenden Vorrat an Tensidsubstanz im Behälter 70 gibt, zu schaffen, können mindestens ein oder zwei Oberflächenbereiche 94 des metallischen Plattenelementes 80 ausgeschnitten und geeignete Platten 96 aus einem durchsichtigen Kunststoffmaterial. wie beispielsweise aus Lexan (eingetragenes Warenzeichen), in den ausgeschnittenen Bereichen fest eingesetzt sein.
• Die Oberseite eines jeden Stempelkissens 72 ist mit einem Filter 100, vorzugsweise aus Nylon, abgedeckt, welches eine Maschengröße im Bereich von etwa 0,5 Mikrometer bis 2,0 Mikrometer hat, um als Bemessungseinrichtung zu wirken und nur eine relativ kleine Menge der Tensidsubstanz durchzulassen, wenn die Tensidsubstanz von jedem Stempelkissen 72 aufgesaugt wurde und die Oberseiten der Kissen unter Druck die unteren Enden der Stempel 50 der Stempelkopfeinheit 40 berühren, wie es hier später beschrieben werden wird.
• Die verschiebbare Anordnung aus Stempelkissen und Behälter 70 bzw. 72 ist wegen ihrer horizontalen Beweglichkeit, wie in Fig. 4 der Zeichnungen dargestellt, geeignet, zwischen die aufragenden Säulen 36 und die Gleitelemente 38 in eine Position unter den Stempeln 50 und wieder von dort weg bewegt zu werden, wenn sie nicht benötigt wird.
• Die vorgenannte Anordnung aus Stempelkissen und Behälter 60 bzw. 70 sowie deren Betätigungsanordnung 64 und 66 sind in einer solchen Höhe über einer Formpalettenbahn (nicht im Detail dargestellt) angebracht, an der Paare von Forpaletten 10 bzw. 14 nacheinander entlang bewegt werden können, daß jeder Stempel 50 eine dünne Schicht der Tensidsubstanz auf die jeweiligen Flächen 18a bzw. 18b der Vorderkrümmungs-Formhälften 18 aufbringen kann, die auf die Paletten aufgesetzt wurden, bevor sie im Linsenherstellungssystem in Verbindung mit der Formung der Kontaktlinsen weiter transportiert werden.
Arbeitsweise der Vorrichtung
• Um die Ablagerung einer dünnen Schicht der Tensidsubstanz auf die Flanschflächen 18a der Vorderkrümmungs-Formhälften 18 auf einer Fornpalette 10 oder einem Formrahmen 14, die unter der Stempelkopfeinheit 40 positioniert sind, zu erleichtern, wird die Stempelkopfeinheit 40 an Gleitelementen 38 in ihrer vollständig angehobenen Position gehalten. Dies erfolgt mittels einer geeigneten Hubzylinderanordnung (nicht dargestellt), welche auf die Gleitelemente 38 wirkt, die entlang der Führungssäulen 36 in vertikaler Richtung beweglich sind. Das Ausmaß der Bewegung in vertikaler Richtung kann durch eine geeignete Steuerungs- und Sensoranordnung (nicht dargestellt) gesteuert werden. Jedes Stempelkissen 72 ist in seinem Behälter 70 in einer Zwischenstellung im Abstand zwischen einer Fornpalette 10 bzw. 14 und dem unteren Ende der Stempel 50 an der Stempelkopfeinheit 40 angeordnet, wobei die Bauteile vertikal im Abstand voneinander ausgerichtet sind. Diese Zwischenstellung der Stempelkissen 72 wird durch Verschieben der Rahmenanordnung 62 infolge Betätigung der Kolben-Zylinder-Anordnung 64 und 66 realisiert, um auf diese Weise den Behälter 70 unter den Stempeln 50 anzuordnen. Danach wird die Stempelkopfeinheit 40 betätigt, um zu veranlassen, daß die Stempel 50 jeweils abwärts bis zur vorgegebenen Berührung der Oberseite eines Membranfilters 100 auf einem zugehörigen Stempelkissen 72 verschoben werden, wodurch eine gewisse Menge der Tensidsubstanz nach oben durch das Nylonfilter 100 gepreßt und auf die untere Stirnfläche eines jeden Stempels 50 aufgebracht wird, um dort auf diese Weise eine dünne Schicht der Tensidsubstanz zu bilden.
• Die im Behälter 70 enthaltene Tensidsubstanz, mit welcher jedes Kissen 72 getränkt wird, kann eine meist 100%ige Lösung einer darin verteilten Tensidsubstanz sein, um auf den durch diese berührten Flächen der Stempel 50 eine Schicht derselben zu bilden. Vorzugsweise besteht die Tensidsubstanz aus "Tween 80" (eingetragenes Warenzeichen), d. h. aus Polysorbat 80. Dies ist grundsätzlich ein Polyethylen-Oxid-Sorbitan- Mono-Oleat oder dergleichen und besteht aus einem Oleat-Ester des Sorbitols und dessen Anhydriden kopolymerisiert mit etwa 20 Mol Ethylenoxid pro Mol Sorbitol oder Sorbitol-Anhydrid mit der allgemeinen Formel:
• [Summe von w, x, y und z gleich 20; R ist (C&sub1;&sub7;H&sub3;&sub3;) COO]
• Um sicherzustellen, daß eine gleichmäßige dünne Schicht der Tensidsubstanz auf die Oberflächen 18a einer jeden Vorderkrümmungs-Form- hälfte 18 aufgebracht wird, die sich in der Formpalette 10 bzw. 14 befinden, wird jeder Stempel 50 infolge einer geeigneten Vorspannfeder 104, vorzugsweise einer Schraubenfeder, einzeln federnd angedrückt. Die Feder ist Bestandteil einer Stempelstange 106, die an ihrem unteren Ende den Stempel 50 trägt, wodurch sichergestellt wird, daß, ungeachtet von Fertigungstoleranzen, von den mit Tensidsubstanz benetzten Stempeln 50 auf alle Berührungsflächen 18a bzw. 18b auf den in den Formpaletten befindlichen Vorderkrümmungs-Formhälften 18 ein gleichmäßiger Druck ausgeübt wird. Nachdem die von dem Stempelkissen 72 aufgesaugte Tensidsub stanz durch das jeweilige Nylonfilter 100 ausgestoßen und auf der Unterseite eines jeden Stempels 50 abgelagert wurde, werden die Stempelkopfeinheit 40 und die Stempel 50 nach oben verschoben, und die Stempelkissen-Anordnung 60 mit ihrem Behälter 70 wird mittels der Kolben- Zylinder-Vorrichtung 64 und 66 in horizontaler Richtung aus ihrer Position zwischen den Führungssäulen 36 aus der Stempelstation 30 heraus bewegt, wodurch der Raum zwischen den Stempeln 50 und den dazu ausgerichteten Krümmungs-Formhälften 18 auf der Formpalette 10 bzw. 14 frei wird. Danach werden die Stempel 50 und die Stempelkopfeinheit 40 mit den Gleitelementen 38 entlang der vertikalen Führungssäulen 36 nach unten verschoben, bis die Stempel 50 mit ihren von Tensidsubstanz benetzten unteren Stirnflächen die Oberflächen 18a und 18b auf den Vorderkrümmungs- Formhälften 19 berühren, wodurch dort eine dünne Schicht der Tensidsubstanz abgelagert wird, wobei infolge der elastischen Vorspannkräfte, die von jeder der Federn 100 auf jeden der Stempel 50 ausgeübt werden, auf jeder der Vorderkrümmungs-Formhälften-Flächen 18a und 18b eine Schicht gleicher Dicke aufgebracht wird.
• Anschließend werden die Stempel 50 der Stempelkopfeinheit 40 wieder in vertikaler Richtung nach oben bewegt, und ein nachfolgender Satz von Formpaletten 10 bzw. -rahmen 14, die Vorderkrümmungs-Formhälften 18 tragen, wird in die Stempelstation der Vorrichtung vorgeschoben, während die vorhergehende Formpalette 10 bzw. der -rahmen 14, deren Vorderkrümmungs-Formhälften schon mit der Tensidsubstanz behandelt wurden, aus der Stempelstation herausgeschoben wird und jene mit den Grundkrümmungs- Formhälften 19 zusammengefügt werden, wie es der Fachwelt bekannt ist. Der Vorgang kann dann durch aufeinander folgendes Einschieben von Vorderkrümmungs-Formhälften 18 auf Formpaletten 10 bzw. -rahmen 14 in der gleichen Weise wiederholt werden.
• Die oben beschriebene Anordnung ermöglicht das Aufbringen einer dünnen und gleichmäßigen Schicht der Tensidsubstanz auf eine bestimmte Flanschfläche 18a der Vorderkrümmungs-Formhälften 18, um nachfolgend, nach der Beendigung der Formgebung, eine leichte Trennung der Grundkrümmungs-Formhälften 19 von jenen sowie ein leichtes Entfernen des Ringes aus bei der Formung der hydrophilen Polymer-Kontaktlinsen überschüssigem HEMA-Material zu ermöglichen, ohne daß beim Lösen der geformten Kontaktlinsen aus den getrennten Formhälften Schäden befürchtet werden müssen.
• Obwohl bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung jeder Gummistempel 50 als ein abgerundetes Element an seinem zugehörigen Schaft bzw. seiner zugehörigen Stange 106 befestigt dargestellt ist, wobei die Betätigungsanordnung ein Schraubenelement 112 sein kann, wobei besonders auf Fig. 5 der Zeichnungen Bezug genommen wird, kann bei einer alternativen Ausführungsform nach Fig. 9 der Zeichnungen jeder Gummistempel 120 anstelle der Befestigung durch ein Schraubenelement einen umlaufenden Ring mit einem keilartigen Ringflanschbereich 122 aufweisen, welcher in eine entsprechend geformte komplementäre Rillenanordnung 124 gepreßt werden kann, die am Ende der Haltestange 126 ausgebildet ist, wodurch der Gummistempel klemmend im Eingriff steht, wodurch ein Schraubenelement, welches sich während der ständigen Funktion der Vorrichtung lösen oder ausfallen könnte, erübrigt wird. Diese Preßpassung des nachgiebigen Gummistempels 120 durch seinen Flansch 122 in der Rille 126b ergibt einen sicheren Eingriff, vermeidet ein Befestigungselement, welches sich lösen könnte und vereinfacht dadurch die gesamte Anordnung.
• Nachdem nun dargestellt und beschrieben wurde, was als bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angesehen wird, versteht es sich von selbst, daß leicht verschiedene Abwandlungen und Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden können. Es versteht sich daher, daß die Erfindung nicht auf die genauen hier gezeigten und beschriebenen Formen und Details beschränkt sein soll, sondern vielmehr nicht weniger umfassen soll als die Erfindung, wie sie nachfolgend beansprucht wird.

Claims (38)

1. Vorrichtung zum Aufbringen einer Tensidsubstanz auf mindestens eine Fläche einer Formhälfte einer zweiteiligen Form mit einer ersten Formhälfte, die an eine zweite mit der ersten zusammenwirkende Formhälfte anlegbar ist, um Polymer-Erzeugnisse zu formen, wobei die Tensidsubstanz das lösen zwischen ersten und der zweiten Formhälfte unterstützt sowie das Entfernen eines Überschusses an Polymer- Material, das an mindestens einer Fläche der ersten Formhälfte haftet, ermöglicht, wobei die Vorrichtung umfaßt:

a) eine Auflageeeinrichtung, welche mindestens eine erste Formhälfte hält, welche zu einer bestimmten Position in der Vorrichtung bewegbar ist;

b) eine Aufbringungseinrichtung mit mindestens einem, im räumlichen Abstand über der Auflageeinrichtung angebrachten Tensidsubstanz-Aufbringungselement, wobei dieses mindestens eine Tensidsubstanz-Aufbringungselement in vertikaler Ausrichtung zur der mindestens einen ersten Formhälfte positionierbar ist;

c) eine Einrichtung zum Halten eine oben offenen Behälters, der eine Tensidsubstanz enthält und zwischen die Aufbringungseinrichtung und die Auflageeinrichtung für die mindestens eine erste Formhälfte einführbar ist sowie mindestens ein Kissenelement, das in dem Behälter zum Aufsaugen der Tensidsubstanz aus dem Behälter angeordnet ist;

d) eine Betätigungseinrichtung zum Übertragen eine vertikalen abwärts gerichteten Verschiebung auf die Aufbringungseinrichtung, um das mindestens eine Tensidsubstanz-Aufbringungselement mit dem mindestens einen Kissenelement in Berührung zu bringen und eine bestimmte Menge der Tensidsubstanz von dort zu übernehmen, wobei die Betätigungseinrichtung danach eine vertikal nach oben gerichtete Verschiebung auf die Aufbringungseinrichtung überträgt und

e) eine Einrichtung zum Verschieben der Behälterbefestigung aus deren Zwischenstellung in der Vorrichtung zwischen der Aufbringungseinrichtung und der mindestens einen ersten Formhälfte, wobei die Betätigungseinrichtung für die Aufbringungseinrichtung die Aufbringungseinrichtung in einem solchen Maße nach unten verschiebt, daß die mit der Tensidsubstanz benetzten Teile der Oberfläche der mindestens einen Tensidsubstanz-Aufbringungseinrichtung die mindestens eine Fläche der ersten Formhälfte berührt und dadurch dort eine Schicht der Tensidsubstanz aufbringt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher auf dem Behälter ein Abdeckelement fest positioniert und mindestens eine Öffnung in dem Abdeckelement zu dem mindestens einen Kissenelement ausgerichtet ist, um dem mindestens einen Tensidsubstanz-Aufbringungselement die Berührung des mindestens einen Kissenelementes zu ermöglichen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher das mindestens eine Kissenelement die Unterseite des Abdeckelementes angrenzend an den Außenumfang der mindestens einen Öffnung dicht berührt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher sich über den Behälter und die Unterseite des Abdeckelementes eine Abdichtungseinrichtung erstreckt, um zu verhindern, daß beim Betrieb der Vorrichtung Tensidsubstanz verspritzt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Abdichteinrichtung in einer Rille an der Unterseite des Abdeckelementes positioniert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Abdichteinrichtung ein O-Ring ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher das Abdeckelement eine ebene Platte mit mindestens einem durchsichtigen Oberflächenbereich ist, um eine visuelle Beobachtung der Behälterinhaltes zu ermöglichen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher der durchsichtige Oberflächenbereich aus einem starren durchsichtigen Kunststoffmaterial besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher eine Vielzahl der ersten Formhälften in vorgegebenen Abständen jeweils ausgerichtet zu einem Tensidsubstanz-Aufbringungselement aus der Vielzahl der Aufbringungselemente auf der Auflageeinrichtung befestigt ist, eine Vielzahl der Kissenelemente einzeln in dem Behälter, jeweils ausgerichtet zu einem der Tensidsubstanz-Aufbringungselemente, angeordnet ist und eine Vielzahl von Öffnungen jeweils ausgerichtet zu einem der Kissenelemente in dem Abdeckelement ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Aufbringungseinrichtung eine Stempeleinrichtung und das mindestens eine Tensidsubstanz-Aufbringungselement einen Stempel umfaßt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei welcher die Betätigungseinrichtung die Stempeleinrichtung im Anschluß an die Aufbringung einer Schicht der Tensidsubstanz auf die mindestens eine Fläche der ersten Formhälfte in eine Anfangsposition anhebt und eine Betriebseinrichtung die Auflageeinrichtung der mindestens einen Formhälfte verschiebt und nacheinander weitere Formhälften-Auflageeinrichtungen, auf denen mindestens eine weitere erste Formhälfte befestigt ist, in die genannte Position in der Vorrichtung fördert.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei welcher die Einrichtung zum Halten des mindestens einen Kissenelementes eine Betriebseinrichtung zum abwechselnden Positionieren des mindestens einen Kissenelementes unter der Stempeleinrichtung sowie zum Entfernen des mindestens einen Kissenelementes aus dieser Position in der Vorrichtung umfaßt, um es dem mindestens einen Stempel zu ermöglichen, daß er nach unten zur Berührung mit der mindestens einen Oberfläche der mindestens einen ersten Formhälfte vorgeschoben wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das mindestens eine Kissenelement aus einem porösen Element besteht, das eine Lösung in dem Behälter mit der Tensidsubstanz aufzusaugen vermag.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die der mindestens einen Tensidsubstanz- Aufbringungseinrichtung zugewandte Oberseite des mindestens einen Kissenelementes mit einem Membranfilter überzogen ist, das eine Maschenweite im Bereich von etwa 0,5 um bis 2,0 um hat.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher das Membranfilter ein Nylon-Filter ist, welches die Menge der als Reaktion auf die Berührung durch das mindestens eine Tensidsubstanz-Aufbringungselement nach oben ausgestoßenen Tensidsubstanz steuert, so daß eine vorgegebene Menge der Tensidsubstanz auf den Berührungsflächenbereichen des mindestens einen Tensidsubstanz-Aufbringungselementes abgelagert wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher mindestens diejenigen Oberflächenbereiche des mindestens einen Tensidsubstanz-Aufbringungselementes, die das mindestens eine zur Übernahme von Tensidsubstanz funktionell zugeordnete Kissenelement berühren, aus Gummi oder einem Verbundstoff aus etwa 90% Urethan und 10% Silikon bestehen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher eine Vielzahl der ersten Formhälften auf der Auflageeinrichtung befestigt sind, wobei jede der ersten Formhälften ein Vorder-Krümmungsteil zum Formen einer hydrophilen Polymer-Kontaktlinse und einen diese umgebenden Flanschbereich aufweist, jede der Formen funktionell zu einem von einer Vielzahl Tensidsubstanz-Aufbringungselementen ausgerichtet ist, wodurch bei der Berührung zwischen dem Vorder-Krümmungsteil und dem zugehörigen Tensidsubstanz-Aufbringungselement eine dünne Schicht der Tensidsubstanz durch das Tensidsubstanz- Aufbringungselement auf eine Stirnfläche in dem Flanschbereich rund um das Vorder-Krümmungsteil aufgebracht wird, wodurch bei einem nachfolgenden Entformungs-Arbeitsgang das Entfernen einer zweiten Formhälfte mit einem Grund-Krümmungsteil der Linse sowie eines Ringes aus überschüssigem Formmaterial, welcher auf den Flächen des Flanschbereiches rund um das Vorder-Krümmungsteil abgelagert wurde und dort haftet, erleichtert wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei welcher die Auflageeinrichtung für die ersten Formhälften mindestens eine Form-Palette umfaßt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei welcher jedes Tensidsubstanz-Aufbringungselement mittels einer Federeinrichtung elastisch an der Aufbringungseinrichtung befestigt ist, um die nachgiebige Verschiebung der Tensidsubstanz-Autbringungselemente relativ zueinander zu ermöglichen, nachdem sie das jeweilige Vorder-Krümmungsteil berührt haben, um an jedem Vorder-Krümmungsteil einen gleichmäßigen Berührungsdruck zu garantieren und auf jedes Vorder-Krümmungsteil eine gleichmäßige Schicht der Tensidsubstanz übertragen wird.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das mindestens eine Tensidsubstanz-Aufbringungselement aus einem ringförmigen Element besteht, das an einer Endfläche der Aufbringungseinrichtung derart befestigt ist, daß es dem mindestens einen Kissenelement und der mindestens einen ersten Formhälfte zugewandt ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, bei welcher die Endfläche eine ringförmige Rille zur Aufnahme des Tensidsubstanz-Aufbringungselementes aufweist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Tensidsubstanz ein Polyethylenoxid-Sorbitan-Mono- Oleat ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Tensidsubstanz aus einem Oleat-Ester von Sorbital und dessen Anhydriden copolymerisiert mit etwa 20 Molen Ethylenoxid pro Sorbitol- und Sorbital-Anhydrid- Mol besteht und allgemein der folgenden Formel entspricht:

[Summe von w, x, y, z gleich 20; R ist (C&sub1;&sub7;H&sub3;&sub3;)COO]

24. Verfahren zum Aufbringen einer Tensidsubstanz auf mindestens eine Fläche mindestens einer ersten Formhälfte einer zweiteiligen, zum Formen von Polymer-Erzeugnissen verwendeten Form, um das Trennen der ersten Formhälfte von der zweiten Formhälfte und das Entfernen jeglichen Überschusses an Formmaterial von der mindestens einen Fläche der ersten Formhälfte zu erleichtern, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

a) Bewegen einer Auflageeinrichtung, welche mindestens eine erste Formhälfte trägt in eine vorgegebene Position;

b) Anordnen einer Aufbringungseinrichtung mit mindestens einem, im räumlichen Abstand über der Auflageeinrichtung angebrachten Tensidsubstanz-Aufbringungselement und Positionieren dieses mindestens einen Tensidsubstanz-Aufbringungselementes in vertikaler Ausrichtung zur der mindestens einen ersten Formhälfte;

c) Beschichten des mindestens einen Tensidsubstanz-Aufbringungselementes mit einer Schicht der Tensidsubstanz durch Berühren mindestens eines Kissenelementes, das in einem Behälter mit der Tensidsubstanz angeordnet ist;

d) Entfernen des Behälters mit dem mindestens einen Kissenelement und Verschieben desselben in eine gegenüber dem mindestens einen Tensidsubstanz-Aufbringungselement versetzte Position und

e) Verschieben der Aufbringungseinrichtung in einem solchen Maße nach unten, daß die mit der Tensidsubstanz benetzten Teile der Oberfläche der mindestens einen Tensidsubstanz- Aufbringungseinrichtung die mindestens eine Fläche der ersten Formhälfte berührt und dadurch dort eine Schicht der Tensidsubstanz aufbringt.

25. Verfahren nach Anspruch 24, bei welchem die Aufbringungseinrichtung eine Stempeleinrichtung und das mindestens eine Tensidsubstanz-Aufbringungselement einen Stempel umfaßt.

26. Verfahren nach Anspruch 25, bei welchem die Stempeleinrichtung im Anschluß an die Aufbringung einer Schicht der Tensidsubstanz auf die mindestens eine Fläche der ersten Formhälfte in eine Anfangsposition angehoben wird und die Auflageeinrichtung verschoben und mindestens eine nachfolgende Auflageeinrichtung in die genannte Position gebracht wird.

27. Verfahren nach Anspruch 24, umfassend das abwechselnde Positionieren des mindestens einen Kissenelementes unter der Stempeleinrichtung das Entfernen des Kissenelementes aus dieser Position, um es dem mindestens einen Stempel zu ermöglichen, daß er nach unten zur Berührung mit der mindestens einen Oberfläche der mindestens einen ersten Formhälfte vorgeschoben wird.

28. Verfahren nach Anspruch 27, bei welchem das mindestens eine Kissenelement aus einem porösen Element besteht, das eine Lösung in dem Behälter mit der Tensidsubstanz aufzusaugen vermag.

29. Verfahren nach Anspruch 28, bei welchem die Oberseite des porösen Elementes mit einem Membranfilter überzogen ist, das eine Maschenweite im Bereich von etwa 0,5 um bis 2,0 um hat.

30. Verfahren nach Anspruch 29, bei welchem das Membranfilter ein Nylon-Filter ist, welches die Menge der als Reaktion auf die Berührung durch das mindestens eine Tensidsubstanz-Aufbringungselement nach oben ausgestoßenen Tensidsubstanz steuert, so daß eine vorgegebene Menge der Tensidsubstanz auf den Berührungsflächenbereichen des mindestens einen Tensidsubstanz-Aufbringungselementes abgelagert wird.

31. Verfahren nach Anspruch 25, bei welchem mindestens diejenigen Oberflächenbereiche des mindestens einen Stempels, die das mindestens eine Kissenelement zur Übernahme von Tensidsubstanz berühren, aus Gummi oder einem Verbundstoff aus etwa 90% Urethan und 10% Silikon bestehen.

32. Verfahren nach Anspruch 25, bei welchem eine Vielzahl der ersten Formhälften auf der Auflageeinrichtung, die mindestens eine Palette bildet, befestigt sind, wobei jede der ersten Formhälften ein Vorder-Krümmungsteil zum Formen einer hydrophilen Polymer-Kontaktlinse und einen diese umgebenden Flanschbereich aufweist, jede der ersten Formhälften funktionell zu jeweils einem Stempel ausgerichtet ist, wodurch bei der Berührung zwischen der Stirnfläche des Flanschbereiches des Vorder- Krümmungsteiles und des zugehörigen Stempels eine dünne Schicht der Tensidsubstanz von dem Stempel auf diese Fläche aufgebracht wird, wodurch das nachfolgende Lösen einer zweiten Formhälfte mit einem Grund-Krümmungsteil zum Formen der Linse sowie eines Ringes aus Formmaterial, welches auf der Flanschfläche haftet, erleichtert wird.

33. Verfahren nach Anspruch 31, bei welcher jeder Stempel elastisch an der Stempeleinrichtung befestigt ist, um die nachgiebige Verschiebung der Stempel relativ zueinander zu ermöglichen, nachdem sie das jeweilige Fläche auf dem Flansch rund um das Vorder-Krümmungsteil berührt haben, um dort jeweils einen gleichmäßigen Berührungsdruck zu garantieren und auf jede Fläche eine gleichmäßige Schicht der Tensidsubstanz zu übertragen.

34. Verfahren nach Anspruch 24, bei welchem die Tensidsubstanz ein Polyethylenoxid-Sorbitan-Mono- Oleat ist.

35. Verfahren nach Anspruch 24, bei welchem die Tensidsubstaaz aus einem Oleat-Ester von Sorbital und dessen Anhydriden copolymerisiert mit etwa 20 Molen Ethylenoxid pro Sorbitol- und Sorbital-Anhydrid- Mol besteht und allgemein der folgenden Formel entspricht:

[Summe von w, x, y, z gleich 20; R ist (C&sub1;&sub7;H&sub3;&sub3;)COO]

36. Verfahren nach Anspruch 24, bei welchem auf jede Fläche der einen ersten Formhälfte 0,05 mg bis 0,50 mg der Tensidsubstanz aufgebracht werden.

37. Verfahren nach Anspruch 15, bei welchem ein Abdeckelement mindestens eine Öffnung für das mindestens eine Kissenelement hat, wobei das Abdeckelement dicht auf dem Behälter angebracht ist.

38. Verfahren nach Anspruch 37, bei welchem das Abdeckelement mit durchsichtigen Oberflächenbereichen versehen ist, um eine visuelle Beobachtung der Behälterinhaltes zu ermöglichen.