熱固化方法和形成隱形眼鏡的系統(tǒng)的制作方法

文檔序號：4445521閱讀：798來源：國知局

專利名稱：熱固化方法和形成隱形眼鏡的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及熱固化方法和形成隱形眼鏡的系統(tǒng)。更特定來說，本發(fā)明涉及在惰性氛圍中的熱固化方法和形成隱形眼鏡的系統(tǒng)。甚至更特定來說，盡管不排除其他情況，但本發(fā)明涉及使用所述方法和系統(tǒng)形成水凝膠隱形眼鏡和尤其硅酮水凝膠隱形眼鏡。
背景技術：
在聚合物隱形眼鏡的制造中，使可聚合眼鏡前驅體組合物聚合以形成隱形眼鏡產(chǎn) 品，其經(jīng)進一步處理而形成水合隱形眼鏡。諸如水凝膠隱形眼鏡和硅酮水凝膠隱形眼鏡的眼鏡已由多種不同材料通過所述方法制成。舉例來說，常規(guī)水凝膠隱形眼鏡包括由具有美國采用名稱(US Adopted Name, USAN)諸如聚麥康(polymacon)、四弗康 (tetrafilcon )、歐弗康(ocufilcon )、維弗康(vifilcon)、伊他康(etafilcon)、歐瑪康 (omafilcon)、阿弗康(alphaphilcon)、奈弗康(nelfilcon)、喜弗康(hilafilcon)、替弗康 (tefilcon)或凡弗康(vasurfilcon)等材料制成的隱形眼鏡。通常，常規(guī)水凝膠隱形眼鏡為含有親水性單體的眼鏡前驅體組合物的聚合產(chǎn)物，所述單體諸如甲基丙烯酸2-羥基乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸(MA)、甲基甲基丙烯酸(MMA)、 N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯垸酮(PVP)和其組合。前驅體組合物經(jīng)常還含有一種或一種以上催化劑和交聯(lián)劑。
硅酮水凝膠隱形眼鏡為包括硅酮組分的聚合隱形眼鏡。舉例來說，硅酮水凝膠隱形眼鏡可通過使除其它眼鏡形成材料外還含有含硅酮的單體、寡聚物、大分子單體、聚合物等的眼鏡前驅體組合物聚合而形成。公開可得的硅酮水凝膠隱形眼鏡的實例包括由具有USAN芭弗康A (balafilcon A) (PUREVISION，博士倫公司(Bausch & Lomb))、洛弗康A(lotrafilcon A) (NIGHT & DAY,視康公司(CIBA Vision))、洛弗康B(020PTIX,
6視康公司(CIBA Vision))、咖弗康A (galyfilcon A) (ACUVUE ADVANCE,視力健公司(Vistakon))、斯弗康A (senofilcon A) (ACUVUE OASYS,視力健公司(Vistakon)) 和庫弗康A (comfilcon A) (BIOFINITY,酷柏公司(CooperVision))的材料形成的隱形眼鏡。
眼鏡前驅體組合物的聚合或固化可通過在例如固化烘箱中將含有眼鏡前驅體組合物的隱形眼鏡模具組合件曝露于紫外輻射或熱來實現(xiàn)。用于使前驅體組合物聚合的輻射類型常常視化學調(diào)配物而定。當需要化學惰性固化方法以使反應性氧不影響前驅體組合物的聚合時，使隱形眼鏡模具組合件在化學惰性氛圍條件下(例如在氮氣層下)經(jīng)受處理和/或接收可聚合組合物。
隱形眼鏡模具組合件中眼鏡前驅體組合物的熱固化原則上可在正常或非化學惰性氛圍中進行，這是因為可聚合眼鏡前驅體組合物是在化學惰性氛圍中分配，但實際上，在正常氛圍中制造的許多隱形眼鏡由于各種缺陷而遭廢棄，許多缺陷是由于由聚合期間產(chǎn)生的揮發(fā)性物質產(chǎn)生的問題所導致。
尤其從管理的觀點來看，在水凝膠隱形眼鏡的熱固化程序中，隨著眼鏡前驅體組合物聚合而從其中釋放的揮發(fā)性物質成為顯著問題。固化的揮發(fā)性副產(chǎn)物積累在固化烘箱內(nèi)且必須通過手動清潔(其通常不能實行，因為其需要停止烘箱使用以允許清潔)或通過使用洗滌過濾器來移除。舉例來說，經(jīng)常使用活性碳過濾器來洗滌由固化工藝產(chǎn)生的揮發(fā)性副產(chǎn)物；然而這會引起問題，因為隱形眼鏡制造需要極為潔凈的環(huán)境而活性碳過濾器通常并不潔凈。使用標準冷凝過濾器來移除所產(chǎn)生的水分。
熱固化工藝可涉及在固化期間更改分批型固化烘箱的固化腔室或固化區(qū)的溫度若干次。舉例來說，烘箱的固化腔室可保持在X度的恒定第一溫度下A分鐘，接著加熱至Y度且保持在所述溫度下B分鐘，接著冷卻至X度且保持在所述溫度下A分鐘。不同固化溫度和時間與用以制造隱形眼鏡的化學調(diào)配物有關。因此，為求便利，上述實際值用變量來表示。其它固化概況也是可能的。
商業(yè)規(guī)模的隱形眼鏡制造需要每天制造極大數(shù)目(即使沒有幾十萬，通常也有上萬) 的隱形眼鏡。當使用分批式烘箱時，達成所述數(shù)目需要若干上述類型的分批式烘箱并行操作。然而，每一分批式烘箱傾向于提供略微不同的熱效能。又，在分批式烘箱固化工藝中，惰性環(huán)境難以控制，從而再次導致不同烘箱效能。所述不同效能使得難以控制制造工藝以使具有導致其遭丟棄的缺陷的隱形眼鏡分數(shù)變得最小。
對制造隱形眼鏡(包括水凝膠隱形眼鏡和尤其硅酮水凝膠眼鏡)的快速制造大量隱形眼鏡同時減少與現(xiàn)有方法和系統(tǒng)相關聯(lián)的問題的新系統(tǒng)和方法仍然存在需要。舉例來說，對在化學惰性和無揮發(fā)性物質的氛圍中快速制造性質均一性提高的大量隱形眼鏡的新系統(tǒng)和方法存在需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方法和系統(tǒng)使用受控制的氛圍環(huán)境利用熱輻射使隱形眼鏡模具組合件中的眼鏡前驅體材料聚合以形成聚合模制隱形眼鏡產(chǎn)品。如熟悉制造隱形眼鏡的鑄塑成型法的人員所理解，如本文所用的隱形眼鏡模具組合件是指前表面模具或母模具與后表面模具或公模具彼此接觸以形成隱形眼鏡狀空腔的組合件。提供受控制的氛圍環(huán)境，在所述受控制的氛圍環(huán)境中可將組裝的隱形眼鏡模具組合件曝露于聚合量的輻射以固化一定量的隱形眼鏡前驅體組合物，從而形成聚合隱形眼鏡產(chǎn)品。隱形眼鏡固化烘箱中受控制的氛圍環(huán)境可控制固化烘箱或烘箱的固化區(qū)中所存在的水分的量、固化烘箱或烘箱的固化區(qū)中存在的反應性化學基團(諸如氧)的量、或固化烘箱或烘箱的固化區(qū)中的溫度、或其組合。所需氛圍參數(shù)(諸如水分含量、氧含量和溫度)可基于對烘箱中所制造的隱形眼鏡進行試執(zhí)行憑經(jīng)驗確定。
在某些實施例中，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可通過控制固化烘箱或烘箱的固化區(qū)內(nèi)的殘余氧含量來熱固化隱形眼鏡模具組合件中的隱形眼鏡，由此與在無此控制的熱固化烘箱中制造的實質上相同隱形眼鏡相比，改良如此制造的隱形眼鏡產(chǎn)品的品質。
在本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的其它實施例中，提供一種固化烘箱，其具有至少一個具有在第一壓力下的固化氛圍的固化區(qū)，且所述固化系統(tǒng)的區(qū)域具有比固化氛圍的第一壓力大的第二壓力。所述具有第二壓力的區(qū)域可提供于固化烘箱周圍的外壁之間，且可理解為外壁與固化烘箱之間的腔室。增加的第二壓力可在烘箱的固化區(qū)中有效提供受控制的氛圍環(huán)境。
在本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的其它實施例中，隱形眼鏡在包含多個固化區(qū)的烘箱中固化，且將所述多個固化區(qū)中的第一固化區(qū)維持在第一溫度下，且同時將所述多個固化區(qū) 中的第二固化區(qū)維持在與第一溫度不同的第二溫度下。
在隱形眼鏡固化系統(tǒng)的一個實施例中，描述用于固化模具中的隱形眼鏡前驅體材料
以形成隱形眼鏡的烘箱。烘箱或隱形眼鏡固化烘箱包含惰性氣體來源，所述惰性氣體來
源可操作以在固化期間在烘箱中提供惰性氛圍。烘箱還包含多個區(qū)和用于在所述多個區(qū)
之間移動模具的隱形眼鏡模具推進系統(tǒng)。如本文所用，隱形眼鏡模具推進系統(tǒng)是指固化烘箱的與一個或一個以上模具承載器相互作用以將模具承載器移至烘箱中不同位置的
組件。在某些實施例中，模具推進系統(tǒng)可理解為定位系統(tǒng)(indexing system)。定位系統(tǒng)還可記住諸如模具中所形成的隱形眼鏡的產(chǎn)品規(guī)格的信息。舉例來說，在某些實施例中，可使計算機系統(tǒng)與定位系統(tǒng)或隱形眼鏡模具推進系統(tǒng)相關聯(lián)，且所述計算機系統(tǒng)可包括追蹤與所制造的特定批次的隱形眼鏡相關的數(shù)據(jù)的軟件。如本文所討論，本發(fā)明的隱形眼鏡模具推進系統(tǒng)包括與模具承載器實體接觸且提供在烘箱中移動模具承載器的力的部分。
烘箱可操作以同時維持多個區(qū)中的第一區(qū)在第一溫度下且多個區(qū)中的第二區(qū)在不同的第二溫度下。
烘箱經(jīng)配置以使得在用于制造時，使用熱來固化/聚合可聚合眼鏡前驅體材料。眼鏡前驅體材料的熱固化在惰性氛圍(例如化學惰性氛圍或無氧氛圍，例如氮氛圍)下提供。
與單腔室或單區(qū)分批式烘箱(其中一批眼鏡置放于烘箱的僅一個腔室中、固化和移除，接著另一批眼鏡置放于烘箱的所述一個腔室中、固化和移除等)相對比，本發(fā)明的烘箱能夠通過在化學惰性環(huán)境中更"連續(xù)"處理隱形眼鏡而對此加以改良。
烘箱的每一區(qū)可為不同烘箱腔室，所述腔室彼此足夠連通以使模具在其間移動。不同烘箱腔室可為獨立烘箱，使得整個烘箱或固化系統(tǒng)可理解為"特大"烘箱且獨立烘箱可理解為所述特大烘箱內(nèi)的"子"烘箱?？衫缤ㄟ^使用可移動或可移除的壁來界定所述區(qū)，在烘箱腔室內(nèi)形成所述區(qū)。壁可約束相鄰區(qū)之間的熱流。所述區(qū)可至少部分地通過固定壁(即經(jīng)配置以在烘箱操作期間保持固定但例如在烘箱維修期間可能可移除或可移動的壁)界定。所述區(qū)壁可由可移動和固定壁共同界定。
'所述多個區(qū)可彼此氣體連通，使得惰性氛圍為擴散遍及所述多個區(qū)中的單一惰性氛圍。因此，烘箱可提供一個惰性環(huán)境，其中同時維持多個溫度區(qū)。例如在固化工藝期間，烘箱內(nèi)的惰性環(huán)境與烘箱周圍的氛圍環(huán)境隔開，在烘箱的內(nèi)部氛圍與烘箱的外部氛圍之間不存在不受控制的氣流。
本發(fā)明的固化系統(tǒng)或烘箱可包括一個或一個以上揮發(fā)性物質處理組件。舉例來說，可理解固化系統(tǒng)包括一個或一個以上固化烘箱和一個或一個以上揮發(fā)性物質處理組件。揮發(fā)性物質處理組件與固化烘箱連通以接收由固化工藝產(chǎn)生的揮發(fā)性物質?；蛘?，揮發(fā) 性物質處理組件可為固化烘箱的組件。揮發(fā)性物質處理組件的實例包括一個或一個以上蒸氣冷凝器、一個或一個以上有機物過濾器、一個或一個以上氧清除器和其組合。處理組件接收包含由固化工藝產(chǎn)生的揮發(fā)性副產(chǎn)物的大量氣體且處理所述氣體以減少且優(yōu) 選實質上從所述氣體中移除揮發(fā)性副產(chǎn)物。處理組件還可移除氣體中可能存在的水蒸氣。舉例來說，處理組件可處理含揮發(fā)性副產(chǎn)物的氣體，使得氣體中存在的揮發(fā)性副產(chǎn) 物的量少于IOO百萬分率(ppm)。因此，處理組件可理解為氣體純化系統(tǒng)或氣體再循環(huán)
9系統(tǒng)的組件。
在某些實施例中，蒸氣冷凝器為如所屬領域的一般技術人員所理解的冷阱。因此，蒸氣冷凝器可從所處理的氣體中有效移除水。
本發(fā)明的固化系統(tǒng)或固化烘箱的某些實施例包括用于從惰性氛圍中洗滌或移除揮發(fā)性物質的洗滌器。所述洗滌器可包括一個或一個以上促進揮發(fā)性物質從氛圍中充分移除的組件。舉例來說，在某些實施例中，烘箱或固化系統(tǒng)可包含包括一個或一個以上有機物過濾器、一個或一個以上氧清除器或其組合的洗滌器。烘箱或系統(tǒng)可包含包括一個或一個以上木炭或活性碳過濾器和一個或一個以上銅基催化劑或其組合的洗滌器。烘箱或系統(tǒng)的洗滌器可包括至少一個木炭過濾器和至少一個銅基催化劑。
在至少一個實施例中，如本文所揭示的固化系統(tǒng)包含固化烘箱；冷阱，其與固化烘箱流體連通以接收來自固化烘箱的含揮發(fā)性副產(chǎn)物的氣體；和洗滌器，其與冷阱流體連通以接收已通過冷阱的氣體，且與固化烘箱流體連通以將實質上不含揮發(fā)性副產(chǎn)物的氣體再引導至固化烘箱。在某些實施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)包括烘箱、冷阱、洗滌器或其組合中的兩者或兩者以上。
可理解，烘箱的固化區(qū)中的氛圍氣體可含有揮發(fā)性物質且可引導通過冷阱以冷凝含有揮發(fā)性物質的蒸氣。通過冷阱的氣體可接著通過洗滌器的過濾器以產(chǎn)生不含或實質上不含有機揮發(fā)性物質的經(jīng)過濾氣體?？蓪⒔?jīng)過濾氣體暴露于銅催化劑以移除諸如氧等反應性組分。烘箱的洗滌器組件還可包括一個或一個以上溶劑傳感器以監(jiān)測溶劑含量且提供溶劑是否未完全移除的指示。系統(tǒng)還可包括多余組件和傳感器。在本發(fā)明烘箱的某些實施例中，除活性碳過濾器外或替代活性碳過濾器，洗滌器還可包含可重復使用的有機物過濾器。舉例來說，洗滌器的過濾器組件可包括一個或一個以上分子篩，諸如由基于銅催化劑的材料等形成的篩。其它分子篩可含有諸如鋁硅酸鹽礦物質、粘土、多孔玻璃、微孔木炭、沸石、活性碳或小分子可通過的其它合成化合物等材料。洗滌器的組件或整個洗滌器可從諸如美國布勞恩公司(MBraim USA)(新罕布什爾州03885，斯特萊特姆，海濱路14號(14 Marin Way, Stratham，NH 03885))的經(jīng)銷商獲得。
本發(fā)明的烘箱或隱形眼鏡固化系統(tǒng)的實施例的洗滌器組件和蒸氣冷凝器組件可為烘箱的整體組件，或其可與烘箱間隔開。諸如借助于一個或一個以上能夠在烘箱與洗滌器之間傳送含揮發(fā)性物質的氣體和不含揮發(fā)性物質的氣體的管道，洗滌器和蒸氣冷凝器將與烘箱內(nèi)部氣體連通。管道材料的實例包括鋼管路和其它金屬材料的管路等。作為一實例，固化烘箱可通過管道與蒸氣冷凝器氣體連通，且洗滌器可通過蒸氣冷凝器與洗滌器之間的管道與烘箱氣體連通。在烘箱的一些實施例中，可能存在僅兩個固化區(qū)、僅三個固化區(qū)或三個以上固化區(qū)。在一些實施例中，可通過使用兩個區(qū)中的每一區(qū)三次或使用三個區(qū)中的每一區(qū)兩次來提供六區(qū)烘箱。在兩區(qū)實施例中，烘箱的模具推進系統(tǒng)可經(jīng)配置以將隱形眼鏡模具從第一區(qū)移至第二區(qū)且接著移回至第一區(qū)。
烘箱可操作以將多個區(qū)中的至少一個區(qū)維持在兩種或兩種以上不同溫度下，且將所述區(qū)的溫度在所述溫度之間改變。所述區(qū)可為第一區(qū)或第二區(qū)。
在具有兩個以上區(qū)的實施例中，烘箱的模具推進系統(tǒng)可經(jīng)配置以將隱形眼鏡模具從第一區(qū)移至第二區(qū)且接著移至另一區(qū)或其它區(qū)，諸如三區(qū)實施例中的第三區(qū)。
烘箱可包含在第一區(qū)之前的入口腔室或第一前室。模具推進系統(tǒng)可經(jīng)配置以將模具從入口腔室移至第一區(qū)中。入口腔室可經(jīng)配置以充滿化學惰性氣體以提供惰性氛圍。入口腔室可經(jīng)配置而實質上未加熱至室溫以上。烘箱可包含經(jīng)配置以將模具放入入口腔室中的自動置放裝置。在某些實施例中，自動置放裝置可理解為制造自動化中常見的機器人或拾放裝置(pick and place device)。自動置放裝置還可理解為從第一位置拾取一批眼鏡模具且將所述批眼鏡模具置放于不同的第二位置處的機器。
烘箱可包含在多個區(qū)的最后一區(qū)后的出口腔室或第二前室。模具推進系統(tǒng)可經(jīng)配置以將模具從上一區(qū)移至出口腔室中。出口腔室可經(jīng)配置以充滿惰性氣體。出口腔室可經(jīng)
配置而實質上未加熱至室溫以上。烘箱可包含經(jīng)配置以將模具從出口腔室中移除的自動置放裝置。在某些實施例中，自動置放裝置可理解為制造自動化中常見的機器人或拾放裝置。自動置放裝置還可理解為從第一位置拾取一批眼鏡模具且將所述批眼鏡模具置放于不同的第二位置處的機器。
入口腔室和出口腔室可為不同腔室，使得模具通過烘箱?；蛘撸肟谇皇液统隹谇?室可為同一腔室，使得模具通過同一腔室進入烘箱和離開烘箱。
在入口腔室和出口腔室處使用自動機器可使烘箱能夠完全自動操作。與人類操作設備的可能情況相比，其還可使較大體積的烘箱環(huán)境能夠被惰性氣體充滿。
模具可支撐于輸送單元或承載器上。本發(fā)明的輸送單元的實施例(包括所說明的實
施例)可理解為托盤。輸送單元可指單一托盤或多個托盤。輸送單元還可指多個托盤的堆疊，每一托盤與相鄰托盤接觸。
在不使用將阻礙一疊托盤或托盤堆疊在各區(qū)之間移動的大擋護板的情況下，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的一個重要優(yōu)選但并非必需的特征解決了保持各區(qū)溫度恒定且維持各區(qū) 之間的溫度差異的需要。模具的高密度堆疊可能尤其存在問題，這是因為需要整個堆疊內(nèi)溫度分布均勻。所述問題可通過在輸送單元上使用擋板來解決。或者或另外，可通過將烘箱和/或輸送單元配置以使輸送單元周圍和其中通過的氣流有助于均勻分布熱來解決所述問題。
作為一實例，輸送單元可包含多個(例如兩個或兩個以上)托盤，所述托盤聯(lián)結在一起以形成托盤堆疊或輸送單元。托盤可使用多種機構聯(lián)結在一起以形成托盤的堆疊。每一托盤包括兩個對立末端。一托盤的兩個對立末端或第一和第二對立末端包括塊狀結構(諸如固體塊)，所述塊狀結構與提供于另一托盤上的塊狀結構合作以形成兩個對立托盤堆疊側壁或輸送單元側壁。兩個相鄰托盤可使用可與凹座嚙合的定位銷聯(lián)結在一起。在某些實施例中，銷和凹座位于塊狀結構中。在其它實施例中，銷和凹座可為托盤的組件且另外有助于影響托盤之間的氣流。當使用不同溫度時，托盤堆疊的側壁在烘箱的不同溫度區(qū)之間形成絕緣區(qū)或障壁。氣流可引導于側壁或塊狀結構之間的托盤之間以提供遍及輸送單元實質上均勻的溫度。舉例來說，塊狀結構可允許個別相鄰托盤間隔開且聯(lián)結在一起使得兩個托盤之間存在氣流通道。可按需要監(jiān)測和控制氣流。氣流可通過產(chǎn)生氣流的裝置(諸如風扇、吹風機等)進行調(diào)整或控制。
因此，可理解，所述單元中的至少一者可包括擋板部分，所述擋板部分經(jīng)配置以形成區(qū)壁的至少一部分，使得在所述單元處于一個所述區(qū)中時，所述區(qū)壁起作用以約束熱流動至相鄰區(qū)中。單元可包括托盤。每一輸送單元可包括擋板部分且一個輸送單元的擋板部分可經(jīng)配置以與另一輸送單元上的相應擋板部分合作以形成區(qū)壁的至少一部分。因此，當托盤的堆疊處于一個所述區(qū)中時，由合作的擋板形成的區(qū)壁起作用約束熱流動至相鄰區(qū)中。每一托盤可為實質上平坦的薄片且擋板可為與所述薄片實質上垂直的實質上平坦的側壁(為塊或薄片)。至少一些輸送單元可垂直堆疊。每一個別托盤(包括側壁部分)由非反應性材料(諸如金屬材料等)形成。在某些實施例中，托盤為不銹鋼。
本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的另一重要優(yōu)選但并非必需的特征解決避免在加熱區(qū)內(nèi)具有化學敏感或可降解的用于移動模具或含有模具的輸送單元的機構的需要。需要在所述區(qū) 內(nèi)避免諸如常規(guī)輸送帶等的移動裝置，這是因為固化工藝期間所產(chǎn)生的揮發(fā)性副產(chǎn)物會導致此等機構的損壞和腐蝕。因此，本發(fā)明的模具推進系統(tǒng)對由揮發(fā)性副產(chǎn)物所引起的降解作用有抗性。在一些實施例(包括所說明的實施例)中，模具推進系統(tǒng)包含延伸通過烘箱和一個或一個以上托盤堆疊嚙合裝置的軸。嚙合裝置可移動以使其可與托盤堆疊
的一部分接觸且使托盤堆疊平行于嚙合裝置所耦接的軸的長度移動。本發(fā)明的模具推進系統(tǒng)的其它實施例可使用對由固化工藝產(chǎn)生的揮發(fā)性副產(chǎn)物降解作用有抗性的輸送帶。
在一些實施例(包括所說明的實施例)中，托盤堆疊彼此獨立且不聯(lián)結在一起。舉例來說，輸送單元可使用機械組件獨立移動通過烘箱。如本文所述，一種使輸送單元移動通過烘箱的方法是使用棘爪單元或類似嚙合裝置，其可如本文所述嚙合單一托盤堆疊且使托盤堆疊從一區(qū)移向另一區(qū)。然而，在其它實施例中，托盤堆疊可聯(lián)結在一起。舉例來說，多個輸送單元可包括將所述多個輸送單元中的至少兩個聯(lián)結在一起以形成一列所述單元的聯(lián)結器，使得模具推進系統(tǒng)可操作以通過移動任何所耦接的單元來移動所有耦接的單元。
本發(fā)明的系統(tǒng)有效制造聚合隱形眼鏡產(chǎn)品，其可經(jīng)進一步處理以制造水合隱形眼鏡。提供于配置于輸送單元上或輸送單元中的模具中的可聚合眼鏡前驅體組合物可為水凝膠隱形眼鏡形成材料，諸如含有HEMA、 NVP、 PVP、 MA、 MMA等的材料?；蛘?，提供于配置于輸送單元上或輸送單元中的模具中的可聚合眼鏡前驅體組合物可為硅酮水凝膠隱形眼鏡形成材料，諸如洛弗康(lotrafilcon)、芭弗康(balafilcon)、咖弗康 (galyfilcon)和斯弗康(senofilcon)。其它硅酮水凝膠眼鏡形成材料可提供于模具中。舉例來說，模具可包含包括含氟二甲基丙烯酰基硅酮大分子單體、親水性含乙烯基單體、丙烯酸系單體交聯(lián)劑和丙烯酸酯官能化環(huán)氧乙垸寡聚物和聚環(huán)氧烷硅酮可提取組分的眼鏡形成材料。
在隱形眼鏡固化方法的一個方面中，提供通過固化模具中的隱形眼鏡前驅體材料來形成隱形眼鏡的方法。所述方法包含在烘箱中提供惰性氛圍，且將烘箱中的模具加熱至多種不同溫度中的每一者且將所述模具維持在多種不同溫度中的每一者下，其中所述方法進一步包含在烘箱的第一區(qū)中將模具維持在所述溫度的第一溫度下，將模具從第一區(qū) 移至烘箱的第二區(qū)，且將第二區(qū)中的模具維持在設定溫度的第二溫度下。
所述方法可包括以下步驟將第一區(qū)的溫度改變?yōu)榕c第一溫度和第二溫度不同的第三溫度，將模具移回至第一區(qū)中，且在第一區(qū)中將模具維持在第三溫度下。
所述方法可包括以下步驟將第二區(qū)的溫度改變?yōu)榕c第一溫度、第二溫度和第三溫度不同的第四溫度，將模具移回至第二區(qū)中，且在第二區(qū)中將模具維持在第四溫度下。
所述方法可包括以下步驟將模具移至第三區(qū)中且將第三區(qū)中的模具維持在與第一
溫度和第二溫度不同的溫度下。
所述方法可包括以下步驟將模具移至一個或一個以上其它區(qū)中且將其它區(qū)中的模具維持在可與先前維持模具的任何溫度不同的其它溫度下。
所述方法可包括以下步驟將模具移回至其先前所在的任何區(qū)中且將所述區(qū)中的模具維持在與先前維持模具的任何溫度不同的溫度下。
一個重要優(yōu)選但非必需的特征解決在不使用過多惰性氣體(例如氮)下保持惰性氛圍為惰性的需要。所述方法可包括在將模具移至第一區(qū)中之前將模具置放于入口腔室中的步驟。所述方法可包括將模具從烘箱的最后一區(qū)移至出口腔室中的步驟。所述方法可包括將空氣從入口和/或出口腔室抽出且用惰性氣體置換空氣的步驟。以所述方式使用 "前室"可使烘箱內(nèi)的惰性氛圍能夠快速建立。
需要惰性氛圍潔凈且一致。所述方法可包括過濾或洗滌固化烘箱中的氛圍以移除揮發(fā)性物質的步驟。在加熱期間，惰性氛圍可能包含少于100百萬分率(ppm)的氧。在某些實施例中，在加熱期間惰性氛圍中存在少于80 ppm或少于60 ppm或少于40 ppm 的氧。
加熱可在"封閉"系統(tǒng)中執(zhí)行，其中惰性氛圍為潔凈的且再循環(huán)回至加熱區(qū)中。所述方法可包括以下步驟將氣體從烘箱內(nèi)部(例如從烘箱中的一個區(qū)、從入口腔室和/ 或從出口腔室)抽出，清潔或洗滌所抽取的氣體以產(chǎn)生潔凈的惰性氣體，且接著將潔凈的惰性氣體再引回至烘箱中。
所述方法可包括連續(xù)或實質上連續(xù)排出或提取由前驅體組合物中的揮發(fā)性組分產(chǎn) 生的揮發(fā)性煙和/或蒸氣的步驟。
所述方法可包括移除可能由熱固化程序積累的殘余材料的步驟。
含有由固化工藝產(chǎn)生的揮發(fā)性物質的氣體(例如含有含N-乙烯基-N-甲基乙酰胺 (VMA)或甲基丙烯酸甲酯(MMA)的反應混合物的副產(chǎn)物的氣體)以及水可通過蒸氣冷凝器或冷阱、有機物過濾器或有機物阱以移除有機揮發(fā)性物質并產(chǎn)生經(jīng)過濾的氣體。
可將經(jīng)過濾的氣體暴露于氧清除器，諸如銅基催化劑等以產(chǎn)生化學惰性氣體。因此，如本文所討論，方法可包括引導由隱形眼鏡固化工藝產(chǎn)生的含揮發(fā)性副產(chǎn)物的氣體通過氣體純化或再循環(huán)系統(tǒng)。
所述方法可包括在平衡基礎上操作烘箱；即，以相同速率將模具放入所述區(qū)中和從所述區(qū)中移除模具。如本文所述，此可用本發(fā)明的烘箱的模具推進系統(tǒng)來實現(xiàn)。
可監(jiān)測和控制加熱區(qū)中的溫度，使得各區(qū)中的溫度保持恒定。舉例來說，溫度可變化±5至10%。舉例來說，當固化溫度為約50。C至約8(TC時，溫度變化可為約土4。C。用以固化眼鏡前驅體組合物的溫度可視所聚合的眼鏡調(diào)配物而變化。舉例來說，溫度可在約3(TC至約135'C之間變化。在某些實施例中，一個或一個以上加熱區(qū)中的溫度可為約 5(TC至約130。C。在其它實施例中，一個或一個以上加熱區(qū)中的溫度可為約80'C至約135 °C。在某些實施例中，烘箱中一個或一個以上加熱區(qū)中的溫度可為約5tTC、約55°C、約60。C、約65。C、約70。C、約75。C或約80。C。作為另一實例，第一加熱區(qū)的溫度可維持在55土4。C下，第二區(qū)的溫度可維持在80士4。C下，且第三區(qū)的溫度可維持在80±4 。C下。可定期監(jiān)測溫度以確保其保持在適于達成可接受的隱形眼鏡形成的特定溫度范圍內(nèi)。另外，可用不含有隱形眼鏡模具而是含有一個或一個以上溫度傳感器(包括溫度傳感器陣列)以確保溫度在整個托盤堆疊中均勻分布的托盤堆疊執(zhí)行試執(zhí)行。
在某些方法中，可冷卻隱形眼鏡模具。舉例來說，隱形眼鏡模具組合件和其中所含的眼鏡材料可在烘箱的固化區(qū)中冷卻?？赏ㄟ^降低烘箱或烘箱固化區(qū)中的溫度來使隱形眼鏡模具組合件和眼鏡材料冷卻。舉例來說，與未傳遞冷卻劑的方法(即，被動冷卻情況)相比，在可聚合眼鏡前驅體材料曝露于熱以形成聚合隱形眼鏡產(chǎn)品后，可將冷卻劑傳遞至烘箱中或隱形眼鏡模具組合件周圍以將聚合眼鏡產(chǎn)品的溫度更快地降至室溫或略高于室溫的溫度(例如15'C至約25'C或略高于15'C至約25°C)。通過在聚合后主動冷卻眼鏡模具和聚合眼鏡產(chǎn)品，有可能減小聚合眼鏡產(chǎn)品的放熱反應效應。因此，本發(fā) 明的方法可包括將模具組合件和眼鏡產(chǎn)品冷卻以使得在從固化系統(tǒng)中移除模具組合件時模具組合件和眼鏡產(chǎn)品實質上處于約室溫下的步驟。冷卻可通過將經(jīng)冷卻氣體傳遞至烘箱中或模具組合件附近或通過引導冷卻液通過冷卻烘箱的一部分以使得可主動冷卻模具組合件和眼鏡產(chǎn)品來實現(xiàn)。
在另一個方面中，本發(fā)明提供一種用于制造隱形眼鏡的自動化系統(tǒng)，包括如本文所述的烘箱。
在本發(fā)明的其它方面中，提供包含烘箱的隱形眼鏡固化系統(tǒng)，所述烘箱包括惰性氣體來源，所述惰性氣體來源可操作以在固化工藝期間在烘箱中提供惰性氛圍以由提供于隱形眼鏡模具組合件中的隱形眼鏡前驅體材料制造聚合隱形眼鏡。烘箱可包括多個固化區(qū)和用于在所述多個區(qū)之間移動隱形眼鏡模具組合件的模具推進系統(tǒng)，其中提供在第一壓力下的惰性氛圍；和烘箱周圍的腔室，其提供在大于惰性氛圍的第一壓力的第二壓力下的第二氛圍。
在本發(fā)明的其它方面中，提供包含包括多個固化區(qū)的烘箱的隱形眼鏡固化系統(tǒng)。還提供用于在所述多個區(qū)之間移動隱形眼鏡模具組合件的模具推進系統(tǒng)和固化區(qū)內(nèi)的提供實質上化學惰性環(huán)境的受控制氛圍，其中隱形眼鏡前驅體材料可在位于固化區(qū)中的隱形眼鏡模具組合件中聚合。
應了解，關于本發(fā)明的方法所述的本發(fā)明的方面同樣適用于本發(fā)明的烘箱，且反之亦然。

圖1為隱形眼鏡固化烘箱的實例的(a)透視圖、(b)俯視圖、(c)前視圖、(d) 端視圖和(e)剖面圖(平行于前視圖)；圖2為定位于前室與加熱區(qū)之間的可移動側壁的示意圖，其中側壁處于(a)閉合位置和(b)打開位置，其中一部分側壁已向上移動以形成托盤堆疊通過的縫隙；
圖3提供包括隱形眼鏡模具的托盤堆疊的兩個透視圖，展示烘箱外部的托盤堆疊(圖 3A)和烘箱內(nèi)部的托盤堆疊(圖3B);
圖4為圖3的堆疊中底部托盤的平面示意圖5提供用于移動托盤堆疊通過圖1的烘箱的模具推進系統(tǒng)的三個透視圖，展示(a) 驅動機構和軸、(b)更詳細的軸，包括附接于軸的棘爪，和(c)延伸貫穿烘箱的軸；
圖6為說明圖5的軸和棘爪與圖4的托盤合作的示意性側視圖7為另一隱形眼鏡固化烘箱的實例的(a)透視圖、(b)俯視圖、(c)前視圖、(d) 端視圖和(e)剖面圖(平行于前視圖)；
圖8為圖7的烘箱的示意圖，其更詳細地展示用于處理烘箱中的惰性氛圍的處理系
統(tǒng)；
圖9為封閉于氣密"表層"內(nèi)的隱形眼鏡固化烘箱的俯視圖10為闡明(a)本發(fā)明隱形眼鏡固化方法的實施例的步驟和包括(b)加熱步驟的子步驟的流程圖U為根據(jù)本發(fā)明的方面所提供的強制通風加熱器系統(tǒng)的剖面透視圖；在無風扇葉片的情況下展示以求清晰；
圖12為安裝在固化烘箱上的一組強制通風加熱器系統(tǒng)的剖面透視圖；圖13為圖12的系統(tǒng)的透視圖；和
圖14為根據(jù)本發(fā)明的方面提供的替代強制通風加熱器系統(tǒng)的示意性端視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)將僅以實例方式參考隨附示意圖詳細描述本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的某些說明性實施例。
在硅酮水凝膠隱形眼鏡的固化工藝中使用隱形眼鏡固化烘箱10 (圖1)。其包括裝載站15、第一進入門20、入口腔室30、第一加熱區(qū)40、第二加熱區(qū)50、第三加熱區(qū) 60、出口腔室70、第二進入門80和卸載站90。在此實例中，各區(qū)由可以獨立區(qū)形式使用的兩個單元形成。舉例來說，第一加熱區(qū)40由第一烘箱腔室42和第二烘箱腔室47 形成(圖1 (e))。各烘箱腔室42、 47容納一個隱形眼鏡模具組合件堆疊100，且因此各區(qū)40、 50、 60每次容納兩個堆疊。第一自動置放裝置(未圖示)和第二自動置放裝置(未圖示)分別與入口腔室30 和出口腔室70相鄰。第一自動置放裝置經(jīng)配置以將托盤堆疊100裝載至入口腔室30中。第二自動置放裝置經(jīng)配置以將托盤堆疊100從出口腔室70中卸載。通過第二自動置放裝置將托盤堆疊IOO沿輸送系統(tǒng)(未圖示)從出口腔室70移至廢棄站或各種箱或容器。模具組合件中的固化眼鏡引導至不同通道或路徑中，各通道通向不同容器，且各容器用于不同類型的眼鏡。根據(jù)類型分選聚合的眼鏡且接著沿所述通道引導至合適的容器中。
第一加熱區(qū)40與第二加熱區(qū)50由包括縫隙120的第一壁110 (圖1 (e))分隔。第二加熱區(qū)50與第三加熱區(qū)60由包括縫隙140的第二壁130分隔。在一實施例中，多個加熱元件(未圖示)位于各加熱區(qū)中以便提供以本文所述的時間和循環(huán)固化眼鏡前驅體組合物所必需的熱量。加熱元件可安裝于固化烘箱的內(nèi)壁表面，且在一實施例中彼此以隔開配置安裝。加熱元件可為感應加熱器型且受控制器(未圖示)調(diào)節(jié)，所述控制器還控制載運眼鏡前驅體組合物的眼鏡堆疊移動通過固化烘箱，如下文進一步討論。
當已將托盤堆疊100置放于入口腔室30中時，第一進入門20閉合，且障壁150阻斷入口腔室30與第一加熱區(qū)40之間的縫隙155，從而起到防止烘箱IO周圍的氛圍進入加熱區(qū)40、 50、 60中的作用(圖2 (a))。將所述氛圍從入口腔室30提取出來且用惰性氮氛圍置換。接著移除障壁150 (圖2 (b))且托盤堆疊100進入加熱區(qū)40、 50、 60而不會改變所述區(qū)40、 50、 60內(nèi)部的惰性氛圍。
包括眼鏡前驅體組合物的隱形眼鏡模具組合件160 (圖3 (a)至3 (b))排列于托盤170上且所述托盤彼此上下堆疊，使得其形成托盤堆疊100。在正常使用中，以連續(xù) 過程發(fā)送多個此等托盤堆疊IOO通過烘箱10。
在此實例中，存在IO個托盤170,各托盤170容納呈16x16排列的256個隱形眼鏡模具組合件160。托盤170包含平坦基底180和實質上垂直于托盤170第一末端的基底 180配置的第一擋板190和實質上垂直于托盤170對立末端的基底180配置的實質上相同的第二擋板(未圖示)。托盤的第一擋板190和第二擋板經(jīng)配置以使得兩個或兩個以上托盤170可彼此垂直上下堆疊以形成堆疊100。重要的是無論眼鏡位于托盤堆疊100 中何處，其均曝露于相同固化工藝，且因此托盤170的不具有擋板190、 200的側面為敞開的。通過橫向吹氣穿過區(qū)40、 50、 60且因此通過托盤170的敞開側面且穿過模具組合件160的風扇(未圖示)來控制整個加熱區(qū)40、 50、 60中的氣流。以此方式，確保溫度在整個托盤堆疊100中均勻分布。
入口腔室30、加熱區(qū)40、 50、 60和出口腔室70經(jīng)由其間的縫隙155、 120、 140、 165彼此相繼連通?？p隙155、 120、 140、 165經(jīng)定位和定尺寸，以使得托盤堆疊100可恰好適合從其中通過，其中擋板形成壁狀障壁，在堆疊100固定時擋板幾乎完全阻斷其所在的縫隙。
各加熱區(qū)40、 50、 60可獨立操作且各烘箱腔室42、 47包括專用加熱元件、空氣再循環(huán)風扇、溫度測量裝置和氣流測量裝置。然而，加熱區(qū)40、 50和60彼此氣體連通，這是因為托盤堆疊IOO移動通過烘箱100意味在區(qū)40、 50、 60之間無恒定空氣密封，且單一惰性環(huán)境存在于整個烘箱100中。使第一加熱區(qū)40與第二加熱區(qū)50由壁110部分分隔。第二加熱區(qū)50與第三加熱區(qū)60由壁130部分分隔。
壁110、 130并不將加熱區(qū)40、 50、 60彼此完全阻斷。而是，各壁110、 130中縫隙120、 140經(jīng)定位和定尺寸，以使得托盤堆疊IOO可恰好適合通過縫隙120、 140。當托盤堆疊100處于第一加熱區(qū)40的第二烘箱腔室47中時，其前面經(jīng)定位與壁110中的縫隙120成直線，且構成托盤堆疊100的托盤170上所包括的擋板200充當?shù)谝患訜釁^(qū)40與第二加熱區(qū)50之間的另一障壁。一旦托盤堆疊100通過壁110中的縫隙120,進入第二加熱區(qū)50的第一烘箱腔室，則包括構成托盤堆疊100的擋板190的后邊緣就充當?shù)谝患訜釁^(qū)40與第二加熱區(qū)50之間的另一障壁。以此方式，當托盤堆疊100從縫隙120、 140的一側傳送至另一側時，其提供將加熱區(qū)40、 50、 60彼此分隔的障壁，從而使區(qū)40、 50、 60的溫差能夠保持實質上恒定。此等縫隙120、 MO的使用和移動通過烘箱10的托盤堆疊100對熱量轉移的阻斷意味托盤堆疊100可移動通過三個加熱區(qū)40、50、 60而無需打開任何門或障壁。
各堆疊100中的最底部托盤210在對立側面上包括兩個"把手"狀裝置220。此等"把手"220從最底部托盤210的側面延伸出來。
當將托盤堆疊IOO裝載至入口腔室30中時，其與模具推進系統(tǒng)230 (圖5 (a))嚙合，所述模具推進系統(tǒng)230將托盤堆疊100從入口腔室30輸送至且通過第一加熱區(qū)40、第二加熱區(qū)50和第三加熱區(qū)60，至出口腔室70。堆疊100在各加熱區(qū)30、 40、 50中停留兩次，各烘箱腔室42、 47中停留一次。
模具推進系統(tǒng)230 (圖5 (a))包含推動/牽拉控制桿240，所述推動/牽拉控制桿240每次移動托盤堆疊IOO通過烘箱IO—步。移動托盤堆疊100,以使得在托盤堆疊100的移動之間始終存在由至少一些托盤堆疊100中上的擋板190產(chǎn)生的邊界，所述擋板190位于壁110和130中的縫隙內(nèi)。
更詳細地說，托盤堆疊IOO沿延伸通過個別加熱區(qū)40、 50、 60的兩個橫向側軌250支撐和移動。在所說明的實施例中，側軌250 (圖5 (a))終止于兩個相鄰區(qū)(40、 50;50、 60)之間，使得在兩個相鄰加熱區(qū)(40、 50; 50、 60)的側軌末端之間存在間隙255(圖5 (b))?？刂茥U或推進軸240位于一個加熱區(qū)40、 50、 60的兩個側軌250之間且推進軸240具有與側軌250平行的長度。在所說明的實施例中，推進軸240延伸通過烘箱 10的所有加熱區(qū)40、 50、 60。(在其它實施例中，各加熱區(qū)可包括其自己的推進軸，且個別推進軸接著可經(jīng)對準，使得托盤堆疊可適當移動通過加熱區(qū))。
在各加熱區(qū)40、 50、 60中，棘爪單元260提供于推進軸240上。棘爪單元260與推進軸240可旋轉耦接，使得棘爪單元260可繞推進軸240的中心縱軸旋轉。棘爪單元 260可旋轉以嚙合托盤堆疊100且可旋轉以脫離托盤堆疊100。棘爪單元260可沿推進軸240的長度從加熱區(qū)40、 50、 60的一個末端移動至加熱區(qū)40、 50、 60的對立末端。棘爪單元260還可理解為托盤堆疊嚙合部件。在一些實施例中，通過使推進軸旋轉，棘爪單元260相對于推進軸240的縱軸旋轉。換句話說，使棘爪單元260固定于推進軸240。在其它實施例中，可使棘爪單元260旋轉而不旋轉推進軸240。
作為一實例，棘爪單元260定位于加熱區(qū)40中推進軸240的一個末端附近。使棘爪單元260旋轉以與托盤堆疊100的最底部托盤210上的把手220嚙合。棘爪260旋轉接近把手220 (圖6 (a))且移動與把手220相抵以與把手220嚙合(在此實例中，棘爪260和把手220彼此并不耦接，而僅彼此接觸)。隨著軸240移動，棘爪260壓抵把手220的側面且引起整個托盤堆疊100移動(圖6 (b))。
使用常規(guī)伺服驅動270，使棘爪單元260沿推進軸240的長度移動。當與托盤堆疊 100嚙合時，棘爪單元260通過推動和/或牽拉而使把手220移動，且因此使托盤堆疊100 在加熱區(qū)40、 50、 60內(nèi)移動和向另一相鄰加熱區(qū)40、 50、 60移動。更具體來說，棘爪單元260將托盤堆疊100移至第一加熱區(qū)40中的第一位置。使托盤堆疊100曝露于熱持續(xù)預定量的時間。預定量的時間過去后，棘爪單元260將托盤堆疊IOO移至下一加熱區(qū)50。棘爪單元260接著退回且返回至原始位置以與第二托盤堆疊100嚙合。
以下描述追隨單一托盤堆疊100通過烘箱10的進程(操作烘箱10的實例方法概述于圖10 (a)中；實際上，如下文進一步說明，大體涉及其它步驟)。在形成隱形眼鏡的此實例方法中，提供烘箱(步驟1010)，且其自身具備惰性氛圍(步驟1012)。將隱形眼鏡前驅體材料放入模具組合件160中(步驟1014)。通過加熱烘箱10中的模具組合件 160，使隱形眼鏡前驅體材料固化(步驟1016)。所述加熱步驟更詳細地展示于圖10 (b) 中。在烘箱10的第一區(qū)40中將模具組合件160維持在第一溫度下(步驟1020)。將模具組合件160從烘箱10的第一區(qū)40移至第二區(qū)50 (步驟1022)。在第二區(qū)50中，將模具組合件160維持在與第一溫度不同的第二溫度下(步驟1024)。
現(xiàn)將更詳細描述操作烘箱IO的更復雜方法。托盤堆疊IO通過下文進一步討論的周圍"第二表層"中的進入門(未圖示)進入生產(chǎn)線。第一自動置放裝置將托盤堆疊100 移至入口腔室30前的區(qū)域中。如上文所提及，另一自動置放裝置將托盤堆疊100裝載至入口腔室30中。接著將入口腔室30密封與外部環(huán)境隔離，且還降低障壁150以使入口腔室30與第一加熱區(qū)40分隔。接著將正常氛圍從入口腔室30排空且用來自氮氣來源的惰性氮氛圍置換。在此實施例中，惰性氮氛圍包含少于IOO百萬分率(ppm)的氧。 (在替代實施例中，惰性氣體來源可針對任何其它惰性氣體，諸如包括(但不限于)二氧化碳、氦、氬或其它惰性氣體的氣體。)
在本實例中，將第一加熱區(qū)40保持在55'C的溫度下，第二加熱區(qū)50保持在80°C 的溫度下，且第三加熱區(qū)60保持在8(TC的溫度下。(在下文所述的實例兩區(qū)烘箱中，將第一加熱區(qū)保持在50'C的溫度下，且將第二加熱區(qū)保持在80'C的溫度下。)
利用推進系統(tǒng)230以實質上恒定的速率驅動托盤堆疊100通過加熱區(qū)40、 50、 60。因此，眼鏡在特定溫度下固化的時間可取決于其移動通過的加熱區(qū)40、 50、 60的長度。基于眼鏡調(diào)配物和樣本執(zhí)行，預先確定托盤堆疊100在加熱區(qū)40、 50、 60中保持的時間。托盤堆疊IOO在單一加熱區(qū)40、 50、 60中保持的合適時間的實例可為約15分鐘至約120分鐘和/或此等時間的倍數(shù)。托盤堆疊IOO在單一加熱區(qū)40、 50、 60中保持的預定時間可為30分鐘或其倍數(shù)。舉例來說，托盤堆疊100可在第一加熱區(qū)40中保持30 分鐘，在第二加熱區(qū)50中保持30分鐘，且在第三加熱區(qū)60中保持30分鐘。(在使用兩區(qū)實施例的實例工藝中，托盤堆疊可(例如)在第一加熱區(qū)中保持30分鐘且在第二加熱區(qū)中保持60分鐘。)
另外，當將托盤堆疊IOO從一個區(qū)40、 50轉移至另一區(qū)50、 60時，實際固化循環(huán) 之間存在少量的時間。此可理解為托盤堆疊轉移時間。托盤堆疊轉移時間可為固化時間的約1%至約10%。舉例來說，轉移時間可為約1%至約5%,或1%與2%之間。作為另一實例，對于30分鐘的加熱區(qū)固化時間，第一加熱區(qū)40與第二加熱區(qū)50之間的轉移時間可為約30秒。然而，在其它實施例中，轉移時間可在約15秒至約2分鐘內(nèi)變化。
將托盤堆疊100從入口腔室30移至第一加熱區(qū)40中。其停留在第一加熱區(qū)40中直至其已經(jīng)歷固化工藝的第一加熱階段為止。接著其通過壁IIO中的縫隙120且移至第二加熱區(qū)50中，直至其已經(jīng)歷固化工藝的第二階段為止。托盤堆疊IOO接著移動通過第二加熱區(qū)50，通過壁130中的縫隙140且進入第三加熱區(qū)50中，直至其已經(jīng)歷固化工藝的第三加熱階段為止。托盤堆疊100最終通過第三加熱區(qū)50，通過最后一個縫隙且進入出口腔室70中。
一旦托盤堆疊100已到達出口腔室70，就降低第三加熱區(qū)60與出口腔室70之間的障壁以保護第三加熱區(qū)60免于經(jīng)受正常氛圍。如下文關于第二實施例所述，接著將包括固化工藝期間所釋放的揮發(fā)性物質的惰性氛圍從出口腔室70抽出，使得其不被釋放至正常氛圍中。第三自動置放裝置接著將托盤堆疊100從出口腔室70中移除且將其移至卸載站(未圖示)。在卸載站，將固化眼鏡按類型分離且沿通道(未圖示)移至與輸送器系統(tǒng)相鄰的相關袋或容器。
上述制造工藝由控制單元(未圖示)控制。一旦所述工藝已啟動，則其完全自動。控制單元還與多個傳感器連接，所述傳感器追蹤正經(jīng)由所述工藝固化的眼鏡。托盤堆疊 100包括識別批次開始、批次結束、存在的部分、廢棄部分和時間和日期戳記的信息。托盤堆疊100和傳感器上所儲存的信息可例如為蝕刻于托盤170上的條形碼或與相關傳感器耦接的RFID標簽。由此等傳感器收集的信息被傳送至卸載站，在卸載站確定如何根據(jù)類型將產(chǎn)品裝袋或分組歸類?？刂茊卧€監(jiān)測眼鏡廢棄品。眼鏡可能歸因于整個烘箱10中的通過時間、溫度和氣流條件經(jīng)測量并非最佳而遭廢棄。此信息儲存在關于每一批眼鏡的數(shù)據(jù)表中。廢棄的眼鏡置放于廢品箱中。控制單元還監(jiān)測加熱區(qū)40、 50、 60 的溫度、烘箱10中的氛圍中存在的揮發(fā)性物質和氧的量，和固化工藝的時序。如果由于任何原因這些值在特定預定范圍之外，則啟動警報器，指示存在嚴重故障。
以上描述從單一托盤堆疊100的角度追隨所述工藝。然而，在使用中，烘箱10將容納多個托盤堆疊移動通過加熱區(qū)40、 50和60。所述多個托盤堆疊IOO排列于模具推進系統(tǒng)230上，以使得如上所述，隨著其通過壁110、 130中的縫隙120、 140，其歸因于其擋板190提供的障壁效應而保持不同加熱區(qū)40、 50、 60分隔。
所屬領域的技術人員應了解，第一實例實施例可視所需固化工藝通過例如將其它加熱區(qū)引入烘箱100中來加以改適。在此實施例的變化形式中，可存在四、五、六或六個以上加熱區(qū)。
烘箱310 (圖7 (a))為本發(fā)明的第二實施例的實例。烘箱310包括進入門320、入口腔室330、第一加熱區(qū)340和第二加熱區(qū)350。(應注意，與第一實施例相對比，此處各加熱區(qū)是由單一烘箱腔室(經(jīng)定尺寸以容納一個堆疊)形成。)
自動置放裝置(未圖示)將托盤堆疊IOO裝載至入口腔室330中。第一加熱區(qū)340 與第二加熱區(qū)350由壁410部分分隔(圖7 (e))，所述壁410包括縫隙455,所述縫隙 455經(jīng)定位和定尺寸使得托盤堆疊IOO可優(yōu)選以托盤堆疊與縫隙之間具有充分凈空間隙的準確方式適合通過縫隙455。
如同第一實施例，通過將正常氛圍排空且用氧少于100 ppm的氮氛圍置換正常氛圍，入口腔室330起到在托盤堆疊IOO周圍產(chǎn)生惰性氮氛圍的作用。接著將托盤堆疊IOO移至第一加熱區(qū)340中。以類似于第一實施例的配置的方式，托盤堆疊IOO包括有效阻斷壁410中的縫隙455的擋板，從而防止第一加熱區(qū)340與第二加熱區(qū)350之間的任何顯著熱量轉移。第一加熱區(qū)340在55X:的溫度下，且托盤堆疊IOO在移至第二加熱區(qū)350 之前在此區(qū)中保持30分鐘。第二加熱區(qū)350在8(TC的溫度下且托盤堆疊IOO在此處保持30分鐘。當托盤堆疊100保持在第二加熱區(qū)350中時，將第一加熱區(qū)340的溫度改變成80'C。一旦托盤堆疊IOO在第二加熱區(qū)350中己保持30分鐘，就將其移回至目前在80'C溫度下的第一加熱區(qū)340中，將其在第一加熱區(qū)中再保持30分鐘。在此固化工藝結束時，將托盤堆疊100移回至入口腔室330中。提取此處目前包括在固化工藝中產(chǎn) 生的一些雜質的惰性氮氛圍且用正常氛圍置換。已從入口腔室330移除的惰性氮氛圍通過過濾/洗滌工藝以移除在固化工藝期間所釋放的雜質。自動置放裝置接著將托盤堆疊 IOO從入口腔室330卸載且將其移至卸載站(未圖示)。類似于如針對第一實施例所述來配置卸載站。
固化工藝隨著隱形眼鏡產(chǎn)品的形成產(chǎn)生揮發(fā)性物質釋放至惰性氛圍中。此等揮發(fā)性物質的大量累積將使固化工藝降級，從而引起雜質在眼鏡中形成且還使加熱區(qū)40、 50、 60; 340、 350和入口腔室30; 330和出口腔室70的內(nèi)部變臟。歸因于此等揮發(fā)性物質可能引起環(huán)境和健康與安全性問題，還必需在此等揮發(fā)性物質進入所述氛圍之前將其移除。借助于將含有揮發(fā)性物質的惰性氛圍從出口腔室70 (或在第二實施例的狀況下，第二加熱區(qū)350下游的封閉空間)中抽出且使用洗滌和過濾工藝并隨后將潔凈氮氣再循環(huán) 至入口腔室30; 330中來移除此等揮發(fā)性物質是最有效的。因此，所述系統(tǒng)包括氣體純化系統(tǒng)或氣體再循環(huán)器系統(tǒng)。此也是有利的，因為其降低不得不供應大量惰性和潔凈氮氣的成本。如果固化工藝產(chǎn)生的揮發(fā)性物質的量高，則有可能使用再循環(huán)配置，所述再循環(huán)配置從烘箱10; 310內(nèi)部的所有不同區(qū)30、 40、 50; 330、 340獲得氣體并對其進行連續(xù)洗滌和過濾。
在所述實例中，第一實施例和第二實施例兩者中所用的洗滌和過濾工藝在位于與烘箱10或310相距一定距離且通過載運氣體的管路540、 550與烘箱10或310連接的單元490中進行。為求便利，參考第二實施例說明所述工藝(圖8)。
"冷阱"或蒸氣冷凝器510與洗滌系統(tǒng)500分離。氣體純化系統(tǒng)(圖8)包括(i) 冷阱510;和(ii)呈單元500形式的洗滌器系統(tǒng)。洗滌器系統(tǒng)包括(i)活性碳過濾器 520;和(ii)銅催化劑530?；钚蕴歼^濾器520和銅催化劑裝置520容納于洗滌器系統(tǒng) 外罩(單元490)中。管道550將冷阱510與洗滌器系統(tǒng)490連接，且另一管道540將洗滌器系統(tǒng)490再與固化烘箱10; 310連接。如果烘箱IO、 310具有雙表層，所述表層之間具有微小過壓，則為有利的，因此如果烘箱內(nèi)表層損壞，則由固化工藝釋放至烘箱惰性氛圍中的揮發(fā)性物質不會釋放至外部環(huán)境中，從而引起環(huán)境和健康與安全性危險。
因此，在另一實例實施例(圖9)中，烘箱系統(tǒng)600在烘箱610和其相關聯(lián)自動置放裝置612、 613，廢棄站614和輸送系統(tǒng)615 (其包括固化眼鏡沿通道616引導進入的容器)周圍包含外部安全外殼590 (或"第二表層")。安全外殼590與烘箱外壁690之間的空間可充滿化學惰性氣體，諸如氮。此額外氣體障壁有助于防止來自外部空氣的污染物(諸如氧等)進入加熱區(qū)640、 650、 660且減少揮發(fā)性組分從加熱區(qū)中不小心釋放至外部大氣中。在大部分情況下，安全外殼590與烘箱610之間的空間充滿純氮且不經(jīng) 受洗滌。
現(xiàn)參看圖U，展示根據(jù)本發(fā)明的方面提供的強制通風加熱器系統(tǒng)700的剖面透視圖。在實施例中，強制通風加熱器("FDH")系統(tǒng)700經(jīng)配置以安裝于固化烘箱(諸如10、 310或600)上，以提供用于聚合托盤堆疊IOO中的眼鏡前驅體材料的熱和氣流或氣體，如下文進一步討論。FDH系統(tǒng)700大體包含包括頂蓋704的外罩結構702、排放管706 和返回管708，其共同界定加熱區(qū)710。當安裝在固化烘箱上時，加熱區(qū)710經(jīng)定尺寸以滑動配合于固化烘箱的各別加熱區(qū)上，如下文進一步討論。更優(yōu)選的是，加熱區(qū)710 以尺寸對尺寸(size-on-size)的配合而配合于固化烘箱上，其中FDH系統(tǒng)700與固化烘箱之間的界面諸如通過螺桿、螺釘和/或鉚釘而緊固在一起以緊固一個安裝凸緣與另一安裝凸緣或部分。頂蓋704并有風扇外罩712以容納風扇或葉輪(未圖示)和擴散器714。風扇可為離心無蝸殼風扇(plug fan)類型或其它具有類似功能的風扇。入口節(jié)流器716 位于風扇外罩712的上游以引導循環(huán)入口氣體通過風扇(未圖示)以使內(nèi)部氛圍循環(huán)通過固化烘箱。軸(未圖示)連接至風扇(未圖示)且馬達726耦接至所述軸以使風扇旋轉。展示馬達安裝于風扇外罩上，且更特定來說安裝于頂蓋的外表面上，以便于進行組裝和維修。馬達可根據(jù)已制定的電力工程準則來定尺寸和選擇。在一實施例中，馬達經(jīng) 定尺寸以對額定高于350CFM (諸如高于750 CFM且諸如高于1000 CFM)的風扇提供動力。還展示再循環(huán)管線724與馬達726相鄰。如先前所討論，再循環(huán)管線724可用于將揮發(fā)性潛伏氛圍發(fā)送至洗漆器和過濾單元以純化氛圍，諸如純化惰性氣體。一旦經(jīng)純化或洗滌，則氣體就可經(jīng)由直接安裝于固化烘箱、頂蓋702的返回噴嘴或返回管708返回至固化烘箱。視情況但較不優(yōu)選的是，可將返回噴嘴并入排放管706中。
將包含多個個別加熱桿或元件720的一組加熱元件718安裝在頂蓋704的收集末端 722。在優(yōu)選系統(tǒng)中，所述組加熱元件718與控制個別加熱元件720的時序和操作的控制器(未圖示)連接。舉例來說，控制器可控制加熱元件720打開和關閉的時間和打開和/或關閉循環(huán)持續(xù)的時長。在一實施例中，控制器基于來自安裝在返回管708、排放管 706、頂蓋704、固化烘箱IO、 310或其組合中的一個或一個以上熱電偶(未圖示)的反饋來控制加熱元件。在優(yōu)選實施例中，加熱元件720經(jīng)配置以在瞬變時期期間操作，諸如當眼鏡堆疊IOO置放于固化烘箱中以待固化時，此舉可能引起操作溫度暫時下降。因此，所述組加熱器718可識別為后熱器或次級加熱器。
多個主要加熱元件(未圖示)定位于排放管706的對流區(qū)728中，正好在擴散器714 下面?？刹⒂腥齻€加熱元件，各自彼此間隔開且縱向對準以與頂蓋704的沿長度方向--致?；蛘?，加熱元件經(jīng)對準使得其重迭相應垂直加熱區(qū)，如下文進一步討論。加熱元件可具有大于6kW (諸如8kW、 10kW或更高)的總額定容量或組合額定容量，且可連續(xù)或間歇操作且優(yōu)選可操作以維持各個固化烘箱區(qū)中的溫度在所需設定水平下。因此，舉例來說，如果將FDH系統(tǒng)700安裝于固化烘箱IO的第一加熱區(qū)40 (圖l (a))上，那么所述加熱元件經(jīng)配置以在維持固化烘箱的第一加熱區(qū)40在第一設定溫度下的溫度下操作。加熱元件還可視固化循環(huán)而向上或向下衰減，諸如執(zhí)行以維持第一加熱區(qū)在50 'C下30分鐘且接著增加以再維持第一加熱區(qū)在8(TC下15分鐘。盡管在固化烘箱中可并入額外加熱元件以與FDH系統(tǒng)一同使用(諸如先前參考圖1的固化烘箱IO所討論)，但在優(yōu)選實施例中，當并入FDH系統(tǒng)時不將加熱元件并入固化烘箱中。
為調(diào)整通過排放管706的氣體或氣流，將多個壓力感應裝置(諸如百葉窗或風門730) 正好安裝在主要加熱元件的下游，在正好位于分段排放管區(qū)730上方的對流區(qū)728中。在實施例中，并入九個個別百葉窗730以允許經(jīng)由排放管的九個不同區(qū)進行九個獨立流量調(diào)整。在一實施例中，每一個別百葉窗由與桿或軸連接的閘組成，所述桿或軸又(諸如)借助于凸輪、齒輪組、聯(lián)動系統(tǒng)或所屬領域中已知的其它構件而連接至控制旋鈕734。
在其它實施例中，可將少于或多于九個區(qū)可并入具有相應數(shù)目的百葉窗和控制旋鈕的排放管706中。在優(yōu)選實施例中，壓力感應裝置各自類似于兩個矩形格柵，其中一個格柵經(jīng)配置以在另一格柵上滑動以產(chǎn)生開口。各裝置的格柵開口可通過使用安裝在第一表層外部的螺桿旋鈕來調(diào)整。另外，在九個區(qū)的出口、排放管706與固化烘箱之間的界面可并有包含多個開口 (諸如圓形、正方形或橢圓形開口)的穿孔板747 (圖11)。穿孔板可經(jīng)配置以約束經(jīng)管道輸送的氣流，因此允許排放管中壓力累積，此可增強經(jīng)管道輸送的氣體穿過托盤堆疊100的氣體分布。穿孔開口各經(jīng)定尺寸為約0.5英寸至約2英寸，其中更優(yōu)選為約0.75英寸。或者，穿孔板可經(jīng)配置以與固體表面相比具有約25%至約 60%的敞開面積。圖12為根據(jù)本發(fā)明的方面提供的強制通風固化烘箱系統(tǒng)736的剖面透視圖，其包含固化烘箱738和多個FDH系統(tǒng)700。固化烘箱738類似于參考圖1至圖5所示的烘箱 10，且在所述特定實施例中并有六個加熱區(qū)，各加熱區(qū)上安裝有FDH系統(tǒng)700。如清楚展示，各FDH系統(tǒng)700具有排放管706，所述排放管706分成不同分段流動區(qū)732。還參看圖11,并入兩個垂直面板740以在排放管706內(nèi)界定三個不同垂直區(qū)。另外，并入三個弧形面板742以形成三個水平區(qū)。總的來說，在各FDH系統(tǒng)的排放管706中并有九個個別流動區(qū)744。顯而易見，可通過增加或減少區(qū)的數(shù)目來對氣流進行不同調(diào)整，此涵蓋于本發(fā)明中。
因此，本發(fā)明的方面包括使用多個可調(diào)壓力感應裝置感應通過排放管中多個區(qū)的氣流來調(diào)整通過固化烘箱的氣流的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)允許調(diào)整通過排放管的流量，使得隨著氣體離開所述管且通過固化烘箱至返回管708，可進行不同流量調(diào)整以改變固化烘箱的不同內(nèi)部部分的流動和溫度特性。有利的是，可調(diào)節(jié)穿過眼鏡堆疊IOO的熱惰性氣體以允許穿過堆疊的所需熱和流量分布達成所需固化效應。在一實施例中，熱電偶安裝在排放管706、固化烘箱和/或返回管708中以提供各個區(qū)中的溫度反饋以利于流量調(diào)整。本實施例還可通過使用可控馬達(諸如伺服馬達)而自動化以至少部分地基于從各個熱電偶接收的反饋旋轉壓力感應裝置730。如所屬領域的一般技術人員所理解的術語控制器可用以至少部分地基于從熱電偶接收的信號來調(diào)節(jié)壓力感應裝置。
再次參看圖ll，在一實施例中，返回管708類似于排放管706分成多個區(qū)。在替代實施例中，返回管具有少于九個區(qū)(諸如一個和至多八個區(qū))或多于九個區(qū)的區(qū)。視情況，返回管中可并入一個或一個以上壓力感應裝置730,其中有相同數(shù)目的控制旋鈕用于對其進行調(diào)整。在所示實施例中，并入九個壓力感應裝置730以與九個流動區(qū)對應。另外，可在返回管708的入口并入有穿孔板(類似于747)以允許固化烘箱內(nèi)部的壓力累積。
圖13為圖12的固化烘箱系統(tǒng)736的部分透視圖。在實施例中，在FDH系統(tǒng)700 上并入有多個孔口或門746。舉例來說，可將孔口并入各FDH系統(tǒng)的頂蓋704、排放管 706和/或返回管708上。所述孔口允許進入FDH系統(tǒng)內(nèi)部進行維修、檢査、升級、修理等。在其它實施例中，可并入透明檢査窗，諸如耐熱強化玻璃。在其它實施例中，并入檢査燈以照明烘箱內(nèi)部以供增強檢視。
再次參看圖12，在所示實施例中，第二表層741提供于FDH系統(tǒng)700上和固化烘箱738的各區(qū)上，但馬達726除外，其是安裝在第二表層的外部上表面上。干氣密封、套管、機械密封或其它密封方式可用于密封第二表層與各軸的馬達軸之間的表面。第二表層741用作強制通風固化烘箱系統(tǒng)736的雙壁安全殼，如先前所討論，其經(jīng)配置以容納從固化烘箱泄漏的可能含有不合需要的揮發(fā)性物質(VOC)的不需要氣體。第二表層 741與FDH系統(tǒng)和固化烘箱的內(nèi)壁層之間的空間可用氣體覆蓋層(gas blanket)(諸如氮或其它惰性氣體)加壓。視情況，VOC監(jiān)測器或傳感器可位于安全殼空間中以警告使用者可能的漏氣。在一特定實施例中，第二表層741具有兩個軸末端，一末端終止于固化烘箱的第一加熱區(qū)且另一末端終止于固化烘箱的最后一個加熱區(qū)。如圖12中所示，第二表層的一個軸末端743具有進入門或孔口 746以供檢査，所述進入門或孔口 746可為如參看圖13所討論的并入在系統(tǒng)中的許多孔口之一。
圖14為根據(jù)本發(fā)明的方面提供的替代強制通風固化烘箱750的示意性剖面端視圖。在所示實施例中，隱形眼鏡模具的托盤堆疊100位于固化烘箱752內(nèi)部以供聚合眼鏡前驅體材料。如同圖1的固化烘箱10，本固化烘箱752并有驅動系統(tǒng)，托盤堆疊100沿固化烘箱的長度方向在所述驅動系統(tǒng)上移動。另外，并入V形烘箱底板754以提供托盤堆疊中的最低托盤與烘箱底板之間的額外凈空間隙。V形烘箱底板還可并入任何先前所述的固化烘箱中。額外空間允許氣流循環(huán)通過固化烘箱的下部。
提供FDH系統(tǒng)756以使氣流和熱量循環(huán)通過系統(tǒng)。在所示實施例中，F(xiàn)DH系統(tǒng)756 包括頂蓋758和兩個排放管760、 762，兩者均連接至固化烘箱752的側開口 764?？刂?風門766位于兩個管760、 762中的每一者中以便調(diào)節(jié)背壓力，且因此調(diào)節(jié)通過固化烘箱750的循環(huán)氣體的流動特性?？刂骑L門可連接至控制器以供控制風門。舉例來說，可啟動風門以完全打開、完全閉合或在兩個位置之間衰減以控制通過兩個管的氣流。更優(yōu) 選的是，基于提供給控制器的溫度反饋來調(diào)節(jié)風門。
在頂蓋758中并有各自包含多個個別加熱元件720的兩組加熱器718。如所示，所述兩組加熱器718位于排氣管768的任一側上，所述排氣管768提供循環(huán)風扇或吹風機 770的下游排氣裝置。風扇或吹風機770直接安裝在固化烘箱頂壁772上方且由聯(lián)結器 774旋轉，所述聯(lián)結器774由馬達726旋轉。在一實施例中，返回管762具備用于容納聯(lián)結器774和氣體返回管線778的通道，如下文進一步討論。
風扇770可為向上通風風扇(updraft fan)或無蝸殼風扇，其在入口 780處抽吸且將氣流排出排氣裝置768,其接著通過頂蓋的結構而偏轉且接著流動穿過兩組加熱器718 且接著最終流入兩個排放管760、 762中。隨著氣體流動穿過加熱器720，其經(jīng)加熱使得提供穿過托盤堆疊IOO的熱量以固化其中裝載的眼鏡前驅體材料。可如上文參考本文所討論的其它烘箱所討論來對熱量加以調(diào)節(jié)。
并入通風管線782以供從系統(tǒng)750中抽出揮發(fā)性氣體。如先前所討論，所移除的氣體可經(jīng)洗滌和/或過濾以移除在固化工藝期間放出的不需要揮發(fā)性物質。經(jīng)洗滌和/或過濾的氣體可經(jīng)由返回管線778返回至系統(tǒng)?；蛘呋蛄硗猓山?jīng)由返回管線778將新鮮或新的惰性氣體摻合或添加至系統(tǒng)中。有利的是，當再循環(huán)氣體流而非排空且用新的惰性氣體置換時，氣體的熱值保留，使得加熱所補充氣體的BTU浪費較少。因此，本發(fā)明的方面包括一種用于再循環(huán)熱惰性氣體用于聚合眼鏡前驅體材料的方法。
盡管本發(fā)明已參考特定實施例進行描述和說明，但所屬領域的一般技術人員應了解，本發(fā)明適用于本文未具體說明的許多不同變化形式。某些變化在上文描述且其它變化在下文借助于實例描述。
如關于圖1所述的本發(fā)明系統(tǒng)的一個實施例可通過提供任何數(shù)目的額外加熱區(qū)而改適用于不同固化工藝。
如關于圖7所述的另一實施例可視所需固化工藝而改適。舉例來說，托盤堆疊100 可在第一加熱區(qū)340與第二加熱區(qū)350之間傳送任何次數(shù)，在需要時改變每一階段的溫度和持續(xù)時間。
如果在上文描述中提及具有已知、明顯或可預見的等效物的整體或要素，那么將此等等效物并入本文中，如同已個別闡明一般。應參考申請專利范圍來確定本發(fā)明的真實范圍，本發(fā)明的真實范圍應解釋為包含任何所述等效物。讀者還應了解，描述為優(yōu)選、有利、適宜等的本發(fā)明的整體或特征為可選的且不限制獨立權利要求書的范圍。
盡管本文的揭示內(nèi)容涉及某些特定實施例，但應理解此等實施例是以實例而不是限制的方式呈現(xiàn)。本文所述的任何特征或特征組合包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)，條件是如從上下文、本說明書和所屬領域的一般技術人員的知識顯而易見，包括在任何所述組合中的特征不相互矛盾。另外，任何特征或特征組合可從本文所揭示的任何實施例中具體排除。盡管討論例示性實施例，但上文實施方式的意圖應解釋為涵蓋本發(fā)明的實施方式和權利要求書中所述的實施例的所有修改、替代和等效形式。
權利要求
1.一種用于固化模具中的隱形眼鏡前驅體材料以形成隱形眼鏡的烘箱，其中所述烘箱包含惰性氣體來源，其可操作以在所述固化期間在所述烘箱中提供惰性氛圍，多個區(qū)，和模具推進系統(tǒng)，其用于在所述多個區(qū)之間移動所述模具，且所述烘箱可操作以同時將所述多個區(qū)中的第一區(qū)維持在第一溫度下且將所述多個區(qū)中的第二區(qū)維持在不同的第二溫度下。
2. 如權利要求1所述的烘箱，其中各區(qū)由不同的烘箱腔室界定，所述腔室彼此充分連通以便所述模具在其間移動。
3. 如權利要求1所述的烘箱，其中包含所述多個區(qū)的所述烘箱呈包含多個子烘箱的特大烘箱形式，且各子烘箱界定所述多個區(qū)中的至少一者。
4. 如權利要求1所述的烘箱，其中可移動壁界定所述多個區(qū)中的兩者之間的至少一部分邊界。
5. 如權利要求1所述的烘箱，其中固定壁界定所述多個區(qū)中的兩者之間的至少一部分邊界。
6. 如權利要求1所述的烘箱，其中所述多個區(qū)彼此氣體連通，使得所述惰性氛圍為擴散遍及所述多個區(qū)的單一惰性氛圍。
7. 如權利要求1所述的烘箱，其中所述烘箱包括用于從所述惰性氛圍中洗滌揮發(fā)性物質的洗滌器。
8. 如權利要求1所述的烘箱，其中所述烘箱包含入口腔室且所述模具推進系統(tǒng)經(jīng)配置以將所述模具從所述入口腔室移至所述多個區(qū)中的一個區(qū)中。
9. 如權利要求8所述的烘箱，其中所述烘箱包含經(jīng)配置以將所述模具放入所述入口腔室中的自動置放裝置。
10. 如權利要求9所述的烘箱，其中所述烘箱包含出口腔室且所述模具推進系統(tǒng)經(jīng)配置以將所述模具從所述多個區(qū)中的一個區(qū)移至所述出口腔室中。
11. 如權利要求IO所述的烘箱，其中所述烘箱包含經(jīng)配置以從所述出口腔室中移除所述模具的自動置放裝置。
12. 如權利要求IO所述的烘箱，其中所述入口腔室和所述出口腔室為同一腔室。
13. 如權利要求l所述的烘箱，其中烘箱包括用于支撐所述模具的多個輸送單元。
14. 如權利要求13所述的烘箱，其中所述輸送單元中的至少一者包括擋板部分，所述擋板部分經(jīng)配置以形成區(qū)壁的至少一部分，使得在所述輸送單元處于一個所述區(qū)中時，所述區(qū)壁起作用以約束熱流動至相鄰區(qū)中。
15. 如權利要求14所述的烘箱，其中各輸送單元包括擋板部分且一個所述輸送單元的所述擋板部分經(jīng)配置以與另一所述輸送單元上的相應擋板部分合作以形成區(qū)壁的至少一部分。
16. 如權利要求13中任一權利要求所述的烘箱，其中至少一些所述輸送單元垂直堆疊。
17. 如權利要求13中任一權利要求所述的烘箱，其中所述多個輸送單元中的至少兩個包括將所述兩個輸送單元聯(lián)結在一起以形成一列所述輸送單元的至少一部分的聯(lián) 結器。
18. —種通過固化模具中的隱形眼鏡前驅體材料來形成隱形眼鏡的方法，其中所述方法包含以下步驟在模具中提供隱形眼鏡前驅體材料，提供烘箱，在所述烘箱中提供惰性氛圍，和通過以下步驟加熱所述烘箱中的所述模具以固化所述模具中的所述隱形眼鏡前驅體材料在所述烘箱的第一區(qū)中將所述模具維持在第一溫度下，將所述模具從所述第一區(qū)移至所述烘箱的第二區(qū)，和將所述第二區(qū)中的所述模具維持在與所述第一溫度不同的第二溫度下。
19. 如權利要求18所述的方法，其包括以下步驟將所述第一區(qū)的溫度改變至與所述第一溫度和所述第二溫度不同的第三溫度，將所述模具移回至所述第一區(qū)中，并在所述第一區(qū)中將所述模具維持在所述第三溫度下。
20. 如權利要求19所述的方法，其包括以下步驟將所述第二區(qū)的溫度改變至與所述第一溫度、所述第二溫度和所述第三溫度不同的第四溫度，將所述模具移回至所述第二區(qū)中，并在所述第二區(qū)中將所述模具維持在所述第四溫度下。
21. 如權利要求18所述的方法，其包括以下步驟將所述模具移至第三區(qū)中并將所述第三區(qū)中的所述模具維持在與所述第一溫度和所述第二溫度不同的溫度下。
22. 如權利要求18所述的方法，其包括以下步驟在所述模具移至所述第一區(qū)中之前將所述模具置放于入口腔室中，所述入口腔室實質上維持在周圍溫度下。
23. 如權利要求18所述的方法，其包括以下步驟將所述模具從所述烘箱的最后一區(qū)移至出口腔室中，所述出口腔室實質上維持在周圍溫度下。
24. 如權利要求18所述的方法，其中所述方法包括使入口腔室和/或出口腔室充滿惰性氣體的步驟。
25. 如權利要求18所述的方法，其包括從入口腔室和/或出口腔室抽出空氣并用惰性氣體置換所述空氣的步驟。
26. 如權利要求18所述的方法，其包括以下步驟從所述烘箱內(nèi)部抽出氣體，清潔所抽出的所述氣體以產(chǎn)生潔凈惰性氣體，和接著將所述潔凈惰性氣體再引回至所述烘箱中。
27. 如權利要求18所述的方法，其包括移除因熱固化程序而積累的殘余材料的步驟。
28. 如權利要求18所述的方法，其包括在平衡基礎上操作所述烘箱，以使得以相同的速率實現(xiàn)將模具放入所述區(qū)中和從所述區(qū)中移除模具，和同時將所述第一區(qū)中的模具維持在所述第一溫度下并將所述第二區(qū)中的模具維持在所述第二溫度下。
29. —種通過固化模具中的隱形眼鏡前驅體材料來形成隱形眼鏡的方法，其中所述方法包含以下步驟在第一模具堆疊的模具中提供一定量的隱形眼鏡前驅體材料，提供烘箱，在所述烘箱中提供惰性氛圍，和通過以下步驟加熱所述烘箱中的所述模具以固化所述模具中的所述隱形眼鏡前驅體材料旋轉風扇以將氣流排放到加熱元件上；將所述氣流引導通過排放管且使所述氣流通過所述烘箱；和引導所述氣流通過返回管且引導至所述風扇的入口末端中。
30. 如權利要求29所述的方法，其進一步包含旋轉第二風扇以將氣流排放到第二加熱元件上。
31. 如權利要求29所述的方法，其進一步包含在所述烘箱內(nèi)部的第一加熱區(qū)中維持第一溫度。
32. 如權利要求29所述的方法，其進一步包含調(diào)整開口以限制所述排放管中的所述氣流。
33. 如權利要求29所述的方法，其進一步包含移動所述模具通過所述烘箱。
34. 如權利要求33所述的方法，其進一步包含移動第二模具堆疊的模具通過所述烘箱。
35. 如權利要求33所述的方法，其進一步包含在所述烘箱內(nèi)部的第二加熱區(qū)中維持第二溫度。
36. 如權利要求29所述的方法，其進一步包含定位于所述返回管下游的次級加熱元件。
37. 如權利要求29所述的方法，其進一步包含用于限制所述氣流的穿孔板。
全文摘要
本發(fā)明描述隱形眼鏡固化系統(tǒng)和方法。隱形眼鏡固化系統(tǒng)包括烘箱，其具有多個固化區(qū)；模具推進系統(tǒng)，其用于在所述多個區(qū)之間移動隱形眼鏡模具組合件；和所述固化區(qū)內(nèi)的受控制氛圍，其提供實質上化學惰性環(huán)境，在所述實質上化學惰性環(huán)境中隱形眼鏡前驅體材料可在位于所述固化區(qū)中的隱形眼鏡模具組合件中聚合。制造隱形眼鏡的方法包括在眼鏡固化系統(tǒng)中固化隱形眼鏡模具組合件中的隱形眼鏡前驅體材料。作為一實例，用于固化模具中的隱形眼鏡前驅體材料(所述固化工藝在惰性氛圍中進行)的烘箱包括多個加熱區(qū)，諸如三個加熱區(qū)106、107、108或兩個加熱區(qū)307、308；和模具推進系統(tǒng)，其用于在所述多個區(qū)之間移動模具，其中所述多個區(qū)中的第一區(qū)和第二區(qū)106、107或307、308維持在不同溫度下。
文檔編號B29C35/04GK101678573SQ200880015745
公開日2010年3月24日申請日期2008年5月15日優(yōu)先權日2007年5月18日
發(fā)明者保羅·里格斯, 海登·阿特金森, 珍妮弗·考登, 約翰·吉布森, 蒂姆·沃倫, 邁克爾·貢納, 阿瑟·威廉斯, 龍尼·多弗申請人:庫柏維景國際控股公司

完整全部詳細技術資料下載