Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen die großtechnische,
automatisierte Material-Handhabung. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung
eine automatisierte Vorrichtung und ein Verfahren zum Lösen und Handhaben einer
Kontaktlinse von einer Kontaktlinsen-Form, das der Bildung einer Kontaktlinse darin
folgt. Die Erfindung ist auch auf andere Arten von ophtalmischen Linsen, zum Beispiel
Brillen- oder intraokulare Linsen anwendbar.
Das statische Gießformen von Kontaktlinsen ist bekannt. Siehe zum
Beispiel US Patent Nr. 5 466 147, erteilt für Bausch & Lomb Incorporated. Eine einzelne
Formeinheit umfasst einen Matrizen-Formabschnitt mit einer konkaven optischen Fläche
und einem Patrizen-Formabschnitt mit einer konvexen optischen Fläche. Die Matrizen-
und Patrizen-Formabschnitte sind frei geformt und zueinander passend, um einen Linsen-Formhohlraum
zwischen den einander zugewandten konkaven und konvexen optischen Flächen der Matrizen-
bzw. Patrizen-Formabschnitte zu bilden.
Das Grundverfahren zum Gießformen einer Linse verläuft wie folgt.
Eine Menge eines flüssigen Linsen-Materials (Monomer) wird in die konkave optische
Fläche des Matrizen-Formabschnitts verteilt und der Patrizen-Formabschnitt wird
auf den Matrizen-Formabschnitt aufgesetzt, wobei deren konkaven und konvexen Flächen
einander zugewandt sind, um einen linsenförmigen Form-Hohlraum zu bilden. Die zusammengefügten
Matrizen- und Patrizen-Formabschnitte bilden eine einzelne Formeinheit, die einem
Aushärtzyklus (z. B. durch Wärme- oder UV-Strahlung) unterzogen wird, wodurch die
Polymerisierung des Linsen-Materials im Form-Hohlraum bewirkt wird. Sobald das Linsen-Material
ausgehärtet ist, müssen die Matrizen- und Patrizen-Formabschnitte getrennt werden,
um die ausgehärteten Linsen zurückzugewinnen.
Das Öffnen oder Lösen der Formabschnitte muss in einer Weise durchgeführt
werden, die die empfindlichen Linsen nicht beschädigt. Sobald die Linse im Form-Hohlraum
polymerisiert ist, werden die Linsen und jeder Linsen-Grat eine Haftverbindung mit
den gegenüberliegenden konkaven und konvexen Formflächen aufweisen. Damit muss das
Lösen des Patrizen-Formabschnitts vom Matrizen-Formabschnitt mit einer Kraft geschehen,
die groß genug ist, um eine Haftverbindung der Linse und des Linsen-Grats mit den
gegenüberliegenden Formflächen aufzuheben, die aber nicht so stark oder wahllos
ist, dass die optischen Flächen der Linse durch das Löseverfahren beschädigt werden.
Sollte die Linse brechen oder anderweitig während des Form-Löseverfahrens beschädigt
werden, muss die Linse ausrangiert werden, wodurch der Ertragsgewinn sinkt und die
Herstellungskosten steigen.
Ein Beispiel einer Form-Lösevorrichtung und eines Verfahrens kann
in der veröffentlichten PCT-Anmeldung WO 98/19 854, die an Bausch & Lomb Incorporated
übertragen wurde, die hier die gegenwärtigen Bevollmächtigten sind, eingesehen werden.
Ein weiteres Beispiel von Verfahren nach dem Stand der Technik, mechanische Formen
zu lösen, beinhaltet das Auseinanderbrechen des Patrizen-Formabschnitts vom Matrizen-Formabschnitt
durch Anlegen eines hebelartigen Mechanismus zwischen den zwei Formabschnitten.
Siehe zum Beispiel US Patent Nr. 5 693 268 erteilt für Johnson & Johnson Vision
Products, Inc., das einen länglichen Keil offenbart, der an den gegenüberliegenden
Seiten der Form zwischen den äußeren Flanschen der Matrizen- und Patrizen-Formabschnitte
angewendet wird. Die Formeinheit und der Keil werden relativ zu einander verschoben,
wodurch der Patrizen-Formabschnitt allmählich vom Matrizen-Formabschnitt hochgestemmt
wird.
Sobald die Formabschnitte getrennt wurden, muss die Linse vom Formabschnitt
gelöst werden, auf dem sie zurückgehalten wird. Nach dem Stand der Technik wurden
sowohl Nass- als auch Trocken-Löseverfahren zum Lösen der Linse vorgeschlagen. Bei
Nass-Löseverfahren der Linse wird eine wässrige Lösung verwendet, um die hydrophile
Linse zu benetzen, die dadurch Wasser aufsaugt und anschwillt, wobei bewirkt wird,
dass sich die Linse von der Form-Oberfläche trennt. Dieses Verfahren kann auch im
Form-Löseverfahren eingesetzt werden. Bei Trocken-Löseverfahren für die Linse wird
eine Kraft ausgeübt, um die Haftung zwischen der Linse und der Form-Oberfläche aufzuheben.
Das oben erwähnte Patent '268 offenbart zum Beispiel, dass die Anwendung eines thermischen
Gefälles zwischen der Patrizen-Formhälfte und der darin enthaltenen Linse verwendet
werden kann, um das Trennen der Linse von der Form zu unterstützen. Im Patent '268
werden andere ähnliche Verfahren nach dem Stand der Technik offenbart.
Das Herauslösen der Linse von einer Form durch Verformen des Formkörpers
relativ zur Linse ist im US Patent Nr. 4 909 969, erteilt für Wood, zu sehen. In
diesem Verfahren wird der Formkörper durch das Verwenden von im Durchmesser nach
und nach kleiner werdenden Stößeln zusammengedrückt, die mit dem Inneren der Form
in Eingriff kommen, was zu einer Druckkraft führt, die auf die Formwand ausgeübt
wird. Eine dauerhafte Verformung des Formkörpers endet damit, dass die Linse schließlich
dort herausgelöst wird. Ein ähnliches Ergebnis kann durch Ausüben einer Kneif- oder
Presskraft auf den Formkörper erreicht werden. Im Fall einer Matrizen- und Patrizen-Formeinheit
wird die Presskraft auf einen oder beide Formabschnitte ausgeübt, wodurch das Lösen
des Matrizen- vom Patrizen-Formabschnitt unterstützt wird.
Ein weiterer zu beachtender Faktor ist es, wie gut die vorgeschlagene
Form-Lösevorrichtung und das Verfahren in der Umgebung einer Hochgeschwindigkeits-Automatisierung
durchgeführt werden, bei der heute stark konkurrierenden Kontaktlinsen-Industrie
eine sehr entscheidende Überlegung bei den Herstellungskosten. In vielen der oben
genannten Verfahren nach dem Stand der Technik verschlechtert sich die Möglichkeit
einer gleich bleibenden Steuerung des Lösevorgangs, sobald sie auf eine mit Hochgeschwindigkeit
automatisierten Fertigungslinie angewandt wird.
Noch eine weitere Überlegung ist die Handhabung der Linse. Da Kontaktlinsen
äußerst empfindlich sind, müssen die kleinen Herstellungserzeugnisse mit präzisen
optischen Flächen mit äußerster Sorgfalt behandelt werden, so dass die Linse nicht
beschädigt wird und die Kosten des Herstellungsvorgangs nicht ansteigen. Es ist
daher eine Aufgabe einer Kontaktlinsen-Automatisierungslinie, ein Kontaktlinsen-Bearbeitungssystem
zu nutzen, das die Linsen davor bewahrt, direkt durch den Bearbeitungs-Maschinenpark
berührt zu werden. In dem Fall, in dem die Linsen von der Form, in der sie gebildet
wurden, zu einer separaten Verpackung für stromabwärts angeordnete Verfahren (z.
B. Hydration) oder zur endgültigen Verpackung für den Verbraucher (z. B. eine Überführung
in eine Blister-Verpackung) überführt werden, müssen die Linsen eine Menge Handlungen
durchlaufen, um dieses Überführungsverfahren zu bewirken. In Verfahren nach dem
Stand der Technik wurden die Linsen durch einen Bediener mit der Hand mittels einer
Pinzette überführt, um die Linse zu greifen und von der Form zu einem Verpackungsbehälter
zu überführen. Dies ist natürlich ein äußerst arbeitsintensives Verfahren, um eine
Linse zu handhaben und erzeugt auch eine hohe Wahrscheinlichkeit, die Linse zu beschädigen,
die durch den direkten Kontakt mit der Pinzette und die Unfähigkeit des Bedieners,
den Kraftaufwand gleich bleibend zu steuern, die mit der Pinzette aufgewendet wird,
wenn eine Linse damit gehandhabt wird, bewirkt wird.
Wenn eine Überführung der Linse zu einem separaten Behälter erforderlich
ist, wie oben erörtert wurde, kann es bevorzugt werden, ein Trocken-Lösen der Linse
von der Form durchzuführen, da die Linse in einer Herstellungslinie einfacher zu
handhaben ist, wenn sie sich in einem trockenem Zustand befindet als im Gegensatz
dazu in einem feuchten Zustand. Dies liegt daran, dass die Linse in einem feuchten
Zustand einer weichen Kontaktlinse sehr biegsam und anfällig zum Kleben und Abknicken
ist, wodurch Schwierigkeiten der Handhabungs-Vorrichtung verursacht werden könnten.
Sobald eine trockene Linse von ihrer zugehörigen Form gelöst wurde,
ist sie auch für ein Problem anfällig, dass in Industrie als „fly away" (wegfliegen)
bekannt ist. Dies ist ein Phänomen einer Trocken-Linse, die von ihrer beabsichtigten
Stelle auf Grund von Luftströmungen und/oder elektrischen Ladungen, die die Fertigungslinie
umgeben, verdrängt wird. Solche Luftströmungen können zum Beispiel durch bewegende
Teile des Maschinenparks und/oder durch Arbeiter, die sich um die Automatisierungs-Linie
bewegen, entwickelt werden. Ferner wird durch die Automatisierungs-Ausrüstung der
Fertigungslinie typischerweise eine statische Elektrizität erzeugt. Das Problem
wegfliegender Linsen erzeugt eine Zunahme von Situationen, in denen „keine
Linsen" in dem Behälter sind, in dem die Linse angeordnet werden sollte, wobei damit
die Ausfallzeit und die Herstellungskosten, um das Auftreten „keiner Linsen"
zu erfassen und zu korrigieren, zunehmen.
Ein Verfahren und ein System zum Überführen von Kontaktlinsen von
einer Vielzahl von Schalen, die einen ersten Stelle angeordnet sind, zu einer Vielzahl
von Verpackungen, die an einer zweiten Stelle angeordnet sind, werden in dem US
Patent Nr. 5 561 970 offenbart.
Damit bleibt ein Bedarf für eine Vorrichtung und ein Verfahren zum
trockenen Lösen einer Kontaktlinse von ihrem zugehörigen Formabschnitt, das außerdem
wegfliegende Linsen während der Handhabung im Wesentlichen beseitigt, und das für
ein robustes, gleich bleibendes Leistungsverhalten in einer automatisierten Fertigungs-Umgebung
bei hohen Geschwindigkeiten geeignet ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wendet sich Problemen von Verfahren und
Vorrichtungen nach dem Stand der Technik zu, indem eine Vorrichtung und ein Verfahren
entsprechend den Ansprüchen 13 bzw. 1 bereitgestellt werden.
Spezieller umfasst die vorliegende Erfindung eine in Reihe angeordnete
Fertigungszelle, die bedient werden kann, um eine Gruppe von einzelnen Kontaktlinsen-Formabschnitten
aufzunehmen, die jeweils eine ausgehärtete Linse darin enthalten, die Linse von
ihrem zugehörigen Formabschnitt zu lösen, um die Linse anzuheben und zu einem separaten
Behälter in einer Weise zu überführen, dass die Linse in dem Behälter formschlüssig
aufgenommen wird, wobei dadurch die Möglichkeit von wegfliegenden Linsen im Wesentlichen
beseitigt wird.
Damit wurden die Formeinheiten vor dem Eintreten
in die Löse- und Überführungszelle einem Aushärtungs-Verfahren unterzogen, um das
Linsematerial auszuhärten, wobei die Matrizen- und Patrizen-Formeinheiten getrennt
wurden, um die Linse freizugeben, die in einer der Formflächen zurück gehalten wird.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde die Linse in dem Matrizen-
(konkave optische Formfläche) Formabschnitt zurück gehalten. Das bevorzugte Zurückhalten
einer Linse in einem gewünschten Formabschnitt ist in der Technik bekannt und kann
mit einer Vielzahl von Verfahren durchgeführt werden, die zum Beispiel die Formgestaltung
und die Geometrie der jeweiligen Flächen, elektro-chemische oder andere Oberflächenbehandlungen
an einer der Formflächen und/oder das Verwenden unterschiedlicher Materialien zur
Herstellung der Matrizen- und Patrizen-Formabschnitte beinhalten, wobei dadurch
bewirkt wird, dass ein Form-Abschnitt im Vergleich mit dem anderen Formabschnitt
eine größere Affinität zu dem Linsenmaterial hat.
Eines vorgegebene Anzahl von Formabschnitten mit darin zurückgehaltenen
Linsen wird auf einer Formpalette oder einem anderen geeigneten Träger angeordnet,
die die Formeinheiten in einer vorgegebenen Gruppe auf der Palette anordnen. Die
Palette wird in die Linsen-Löse- und Überführungszelle vorgeschoben, die die Palette
mit den Formabschnitten darauf zu einer Linsen-Lösestation in der Zelle transportiert.
An der Linsen-Lösestation ist ein Bolzen so bedienbar, dass er einen jeweiligen
Formabschnitt von unten anhebt und mit der Oberfläche des Formabschnitts gegenüber
der optischen Oberfläche, die die Linse enthält, in Eingriff kommt. Durch den Bolzen
wird eine vorgegebene Kraft auf den Formabschnitt ausgeübt, die dadurch wirkt, um
die Formoberfläche leicht zu verformen, wodurch die Bindekraft zwischen optischen
Formfläche und der Linse aufgehoben wird.
Bevor der Bolzen die Linse von dem Formabschnitt löst, wird ein Unterdruck-Kopf
über der Palette abgesenkt, die vorher eine Paletten-Abdeckung aufgenommen hat,
die mit der Unterdruck-Kopfeinheit lösbar verbunden ist. Sobald die Linse von der
Formfläche durch den unterhalb von der Palette wirkenden Bolzen gelöst wird, wird
der Unterdruck-Kopf aktiviert, um die Linse auf- und aus dem Formabschnitt herauszunehmen.
Der Unterdruck-Kopf transportiert die Linse zusammen mit der Paletten-Abdeckung
zu einer zweiten Palette, die einen Behälter für jede Linse bereithält. Im bevorzugten
Ausführungsbeispiel ist der Behälter eine Blister-Verpackung mit einer konkaven
Senke, in der die Linse für die Hydration und die Endverpackung angeordnet wird.
Ist der Unterdruck-Kopf über einem jeweiligen Behälter ausgerichtet,
wird der Unterdruck gelöst und die Linse in den Behälter der zweiten Palette abgelegt.
Der Unterdruck-Kopf wird dann angehoben, wobei die Paletten-Abdeckung auf der Oberseite
der zweiten Palette zurück gelassen wird. Das Loch in der Paletten-Abdeckung, durch
das sich der Unterdruck-Kopf erstreckt, hat einen Durchmesser, der groß genug ist,
um ein Einführen und Zurückziehen des Unterdruck-Kopfes ist zu ermöglichen, aber
klein genug, um ein Durchtreten der Linse dadurch zu verhindern. Auf diese Weise
wirkt die Paletten-Abdeckung so, dass sie die Linse in dem jeweiligen Behälter einschließt,
wodurch das Problem wegfliegender Linsen verhindert wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1A eine Querschnittsansicht einer abgekoppelten
Formeinheit mit einem Patrizen-Formabschnitt, der über einem freien Matrizen-Formabschnitt
beabstandet gezeigt wird;
1B eine Querschnittsansicht des Matrizen-Formabschnitts,
der eine geformte Linse zeigt, die auf einer konkaven Oberfläche des Formabschnitts
zurückgehalten wurde;
2 die Ansicht von 1A,
außer dass die Patrizen- und Matrizen-Formabschnitte in der beabsichtigten Weise
zusammengefügt wurden;
3 eine Draufsicht der Linsen-Löse- und
Überführungs-Zelle entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4A und 4B
Drauf- bzw. Seitenansichten des Eingabe-Magazins für die Paletten-Abdeckungen;
5A eine perspektivische Draufsicht einer
Palette eines Matrizen-Formabschnitts;
5B eine Querschnittsansicht, im Allgemeinen
entlang der Linie 5B-5B von 5A genommen;
6A eine obere Draufsicht einer Einführungsanordnung
einer Matrizen-Palette und 6B eine Seitenansicht davon,
teilweise im Schnitt;
6C und 6D
vergrößerte Querschnittsansichten, die die Einführung eines Matrizen-Formabschnitts
in die Einführungsanordnung der Matrizen-Palette zeigt;
7A eine perspektivische Ansicht einer
Paletten-Abdeckung von unten;
7B eine vergrößerte Einzelansicht von
einer der Vertiefungen in der Paletten-Abdeckung von
7A;
7C eine Draufsicht von unten der Paletten-Abdeckung
von 7A und 7B;
7D eine obere Draufsicht der Paletten-Abdeckung;
8A eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt,
der Unterdruck-Aufnehmerkopfeinheit, die eine Paletten-Abdeckung in der beabsichtigten
Weise hält;
8B eine Draufsicht der Platten, die die
Unterdruck-Köpfe zum Aufnehmen der Linse und zum Aufnehmen der Paletten-Abdeckung
tragen;
9A–C bruchstückhafte, seitliche
Querschnittsansichten durch einen einzelnen Unterdruck-Kopf und einen Bolzen, der
die aufeinander folgenden Verfahrensschritte der Linsen-Löse- und Aufnehmerstation
zeigt;
9D eine bruchstückhafte Querschnittsansicht,
die einen leeren Matrizen-Formabschnitt, nachdem die Linse davon entnommen wurde,
und das Ausrangieren des Matrizen-Formabschnitts zusammen mit dem Vorschub und dem
Austreten der leeren Matrizen-Formpalette von der Zelle zeigt;
10A und 10B
Querschnitts- bzw. perspektivische Ansichten der Linsen-Auflegestation, die den
Aufnehmer-Kopf und die Linse unmittelbar vor dem Lösen der Linse in einen entsprechenden
Linsenbehälter zeigt;
10C und 10D
Querschnitts- bzw. perspektivische Ansichten der Linsen-Auflegestation, die den
von der Paletten-Abdeckung zurückgezogenen Aufnehmer-Kopf unmittelbar nach dem Lösen
der Linse in den Linsenbehälter zeigt;
11A eine Querschnittsansicht entlang
der Linie 11A-11A in 10D; und
11B eine Ansicht ähnlich zu
11A, ferner mit einem zweiten Linsenbehälter, einer
zugehörigen Palette und Paletten-Abdeckung, die auf der Linsenbehälter-Palette und
der Paletten-Abdeckung von 11A gestapelt sind.
Ausführliche Beschreibung
Die Erfindung wird hier relativ zu nur einem von vielen möglichen
Ausführungsbeispielen der Erfindung beschrieben und veranschaulicht. Es ist daher
verständlich, dass verschiedene Teile der hier beschriebenen Erfindung abhängig
von dem speziell eingesetzten Linsenbildungs-Vorgang variieren können. Zum Beispiel
können Änderungen vorgenommen werden, um eine bestimmte Formgestaltung, die verwendet
wurde, ein bestimmtes stromaufwärts befindliches Verfahren, wie das Aushärt-Verfahren,
und/oder bestimmte stromabwärts befindliche Verfahren, wie zum Beispiel die Hydration
und das Verpacken der Linse, anzupassen.
Mit Bezug nun auf die Zeichnung ist in 1 und
2 eine Kontaktlinsen-Formeinheit
10 nach dem Stand der Technik mit einem Matrizen-Formabschnitt
12 und einem freien Patrizen-Formabschnitt 14 mit jeweiligen konkaven
und konvexen optischen Formflächen 12A, 14A zu sehen. Um eine
Linse zu formen wird eine Menge eines flüssigen Linsenmaterials 16 (z.
B. Monomer) in den Matrizen-Formabschnitt verteilt, wobei der Patrizen-Formabschnitt
auf den Matrizen-Formabschnitt aufgesetzt wird, wodurch ein linsenförmiger Form-Hohlraum
18 gebildet wird, der durch die einander zugewandten optischen Formflächen
12A, 14A (siehe 2) definiert wird.
Jeder Formabschnitt 12, 14 enthält einen jeweiligen ringförmigen
Wandabschnitt 12C, 14C, der eine verschiebbare Kolben/Zylinder-artige
Wirkung ermöglicht, wenn der Patrizen-Formabschnitt 14 auf den Matrizen-Formabschnitt
12 aufgesetzt wird. Jeder Formabschnitt enthält ferner einen ringförmigen,
flachen Abschnitt 12E, 14E, der sich radial nach außen von der
zugehörigen Formfläche 12A, 14A erstreckt und auf die zugehörigen
ringförmigen Wandabschnitte 12C, 14C am äußeren Umfang des ringförmigen,
flachen Abschnitts 12E bzw. 14E trifft. Jeder Formabschnitt
12, 14 enthält des Weiteren einen ringförmigen Flansch
12B, 14B, der sich radial nach außen von den zugehörigen ringförmigen
Wandabschnitten 12C, 14C erstreckt.
Die Formabschnitte 12, 14 werden typischerweise
durch Einspritzen unter Verwendung von zum Beispiel Polypropylen, Polystyrol oder
Polyvinylchlorid geformt, und werden nur einmal verwendet, um eine einzelne Linse
zu formen, weil sich deren optischen Oberflächen nach dem Formen einer Linse darin
verschlechtern. Die Menge des in dem Matrizen-Formabschnitt 12 verteilten
Monomers 16 ist ausreichend, um beim Aufsetzen des Patrizen-Formabschnitts
14 darauf ein leichtes Überfließen des Monomers zu ermöglichen, wodurch
ein vollständiges Auffüllen des Hohlraums bis zu dem Rand gewährleistet wird, an
dem die Linsenkante gebildet wird. Beim vollständigen Aufsetzen des Patrizen-Abschnitts
auf den Matrizen-Abschnitt fließt das überschüssige Monomer aus dem Form-Hohlraum
18 radial nach außen. Beim Aushärten bildet dieses überschüssige Monomer
einen ringförmigen Gratring 17 zwischen den ringförmigen Abschnitten
12E, 14E, der in der Technik im Allgemeinen als "Monomer-Ring"
bezeichnet wird.
Damit wird eine Formeinheit 10, sobald sie gefüllt
und gemäß 2 mit einer Kappe versehen ist, einem Aushärt-Zyklus
unterzogen, der das Monomer innerhalb des Form-Hohlraums 18 polymerisiert.
Die typischen Aushärt-Verfahren für Kontaktlinsen beinhalten UV-Strahlung und/oder
thermisches Aushärten (z. B. Ofen). Ein genaues Aushärt-Profil, ob UV und/oder thermische
Mittel verwendet werden, um das Aushärten zu bewirken, kann entsprechend der Form
und der Art des Monomers durch den Fachmann und auch durch systematisches Probieren
ohne übermäßiges Experimentieren bestimmt werden. Sobald das Aushärten abgeschlossen
ist, wird der Patrizen-Formabschnitt 14 vom Matrizen-Formabschnitt
12 getrennt, um die Linse 16' freizugeben, die darin ausgebildet
wurde (1B). Das Form-Löseverfahren muss die Haftbindung
zwischen den Formabschnitten aufheben, darf jedoch nicht die Linse beschädigen,
die in einer der Formflächen verbleibt. Geeignete Verfahren zum Lösen der Form werden
im Hintergrund der Erfindung erwähnt. In dem hier beschriebenen und veranschaulichten
bevorzugten Ausführungsbeispiel verbleibt die Linse 16' gemäß
1B beim Lösen der Form in der konkaven optischen Matrizen-Fläche
12A, wobei der Linsen-Grat 17 mit dem zugehörigen Patrizen-Formabschnitt
14 (nicht gesondert dargestellt) verbleibt, obwohl dies abhängig von der
speziellen Formgestaltung, die wie gewünscht verwendet wurde, variieren kann. Damit
bleibt die Linse 16' unmittelbar nach dem Lösen der Form an der Patrizen-Formfläche
12A haften und befindet sich in einem trockenen, festen Zustand (d. h.
sie wurden noch nicht hydriert).
3 veranschaulicht eine Draufsicht eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, die eine Fertigungszelle
11 zum Durchführen eines Lösens der trockenen Linse und dem Überführen
der Linse zu einem zweiten Behälter, zum Beispiel einer Wegwerf-Verpackung, umfasst,
in der die Linse zum Versand an den Verbraucher verpackt wird. Zum Erleichtern der
Beschreibung wird die Zelle 11 hier mit drei Hauptstationen beschrieben:
Station 1, 2 und 3. Allgemein gesagt wird an Station
1 eine Paletten-Abdeckung 20 zum Aufnehmen durch eine Aufnehm-
und Ablegeeinheit 22 dargestellt, die sich entlang einer oberen Führungsschiene
24 in der durch Pfeil 24' angezeigten Richtung vor und zurück
bewegt. Die Aufnehm- und Ablegeeinheit 22 bewegt sich zusammen mit der
Paletten-Abdeckung 20 dann zur Station 2, wo eine Gruppe von Matrizen-Formabschnitten
12 mit jeweiligen, daran haftenden Linsen 16' mit der Linsen-Seite
nach oben auf eine Formpalette 26 übergeben werden. Eine Gruppe von Bolzen
28 ist unter der Formpalette 26 angeordnet, wobei die Bolzen bedienbar
sind, um eine nicht optische konvexe Oberfläche 12D eines jeweiligen Formabschnitts
12 (9A–C) anzuheben und damit in Eingriff
zu kommen.
Zur gleichen Zeit senkt sich die Aufnehm- und Ablegeeinheit
22, um mit einem Unterdruck-Kopf 22A mit der Linse 16'
in Eingriff zu kommen, wenn die Linse 16' durch die Wirkung des Bolzens
28 gelöst wird. Die Aufnehm- und Ablegeeinheit 22 bewegt sich
dann entlang der Schiene 24 zur Station 3, wo die Linse
16 in einen jeweiligen Behälter abgelegt wird, während außerdem eine Paletten-Abdeckung
20 darüber in einer Weise angeordnet wird, die die Linse 16' in
ihrem Behälter einschließt, wobei dadurch das Wegfliegen der Linsen verhindert wird.
Die Linsen können dann zusammen mit dem Behälter und der Paletten-Abdeckung die
Zelle zu einer weiterführenden Bearbeitung (z. B. Hydration der Linse, Extraktion,
Sterilisierung, Inspektion usw.), wenn notwendig, verlassen.
Die Erörterung wird jetzt auf ausführliche Ausführungsformen des bevorzugten
Ausführungsbeispiels der Linsen-Löse- und Überführungs-Zelle gerichtet. Gemäß
3 und 4 wird eine Vielzahl
von Paletten-Abdeckungen 20 zum Eingeben in die Zelle 11 an der
Position 32 dargestellt. Der Zweck der Paletten-Abdeckung 20 ist
im Allgemeinen zweifach: erstens wirkt die Abdeckung 20, um eine Linse
in einem zugehörigen Behälter 30 formschlüssig aufzunehmen, so dass das
Problem von wegfliegenden Linsen im Wesentlichen verhindert wird; und zweitens stellt
die Abdeckung 20 einen Teil der aufgestapelten Einheit bereit, in der die
Linsen hydriert werden (siehe 11A und 11B).
Eine bevorzugte Gestaltung der Paletten-Abdeckung 20 kann auch in
7A–7D
gesehen werden, in der eine Vielzahl von im Allgemeinen kreisförmigen Vertiefungen
21 in einer Gruppe von 3 × 5 angeordnet werden, obwohl Anzahl und
Form der Vertiefungen natürlich variieren können, wenn es erforderlich ist (d. h.
die Anzahl und Form der Vertiefungen wird im Allgemeinen der Anzahl und Form der
verwendeten Behälter 30 entsprechen). Die Vertiefungen 21 können
ferner so gestaltet sein, dass sie eine mittlere Öffnung 21A und Verbindungsnuten
21B enthalten, die ein wirksames Fließen des Wassers durch die Vertiefungen
ermöglichen, die die Linsen während der Hydration halten.
Damit wird eine Vielzahl von Paletten-Abdeckungen 20 in die
Zelle 11 an der Position 32 eingeben. Die Paletten-Abdeckungen
20 können gestapelt und in einem Magazin 33 angeordnet sein, um
die Abdeckungen 20 einzeln in die Zelle 11 zu verteilen. Ein geeigneter
Verteilungsmechanismus kann die Form eines Bolzens 34 annehmen, der einen
zurückziehbaren Bolzenkopf 34' aufweist und an einem linearen Antriebselement
36 befestigt ist. Ein Näherungsschalter (nicht dargestellt), der angrenzend
an die Ausgangsseite 33' des Magazins 33 angeordnet ist, sendet
ein Signal zur Computersteuerung (nicht dargestellt), die den Bolzen 34
betätigt, um den Bolzenkopf 34' an einer an der hinteren Kante
20' der untersten Abdeckung 20 im Magazin 33 angrenzenden
Stelle auszufahren (4A und 4B).
Etwa zur gleichen Zeit aktiviert der Computer das lineare Antriebselement
36, um einen Vorwärtsschub zur Station 1 der Zelle 11
durchzuführen. Sobald das Antriebselement und der Bolzen einen vollen Vorwärtsschub
durchgeführt haben, wurde die Abdeckung 20 vom Magazin 33 abgenommen,
wobei das Antriebselement und der Bolzen in ihre Ausgangsstellung zurückgezogen
werden und bereit sind, die nächste Abdeckung 20 im Magazin 33
auszuteilen. Bei der Rückwärtsbewegung wird der Bolzenkopf 34' so zurückgezogen,
dass er im Magazin während der Rückwärtsbewegung von den Abdeckungen 20
freisteht. Sobald der Näherungsschalter durch das Nichtvorhandensein einer Abdeckung
20 wieder aktiviert wurde, wird der Bolzenkopf 34' ausgefahren
und das Antriebselement 36 vorgeschoben, um die nächste Abdeckung
20 vom Magazin 33 zu schieben.
Die Abdeckungen 20 rücken zur Station 1 vor, wo
sich die Aufnehm- und Ablegeeinheit 22 bewegt, um mit den Abdeckungen
20 aufeinander folgend in Eingriff zu kommen und sie einzeln von Station
1 anzuheben. Eine geeignete Transport-Einrichtung kann die Form eines Paares
von parallelen Führungsschienen 38A, B (4A)
haben, auf dem sich die Abdeckungen 20 von Station 1 durch das
lineare Antriebselement 36 entlang bewegen können, obwohl auch andere bekannte
Transport-Einrichtungen genutzt werden können, z. B. könnte ein Förderbandsystem
verwendet werden, um die Abdeckungen 20 vom Magazin 33 zur Station
1 zu transportieren.
Gemäß 8A, 8B
und 10B enthält die Aufnehm- und Ablegeeinheit
22 eine Gruppe von Abdeckungs-Aufnehmerköpfen 19 und eine Gruppe
von Linsen-Aufnehmerköpfen 22A, von denen jede mit einer Unterdruck-Quelle
„V" verbunden ist. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel entspricht die Gruppe
von Linsen-Aufnehmerköpfen 22 der Gruppe von an der Station 2
aufzunehmenden Linsen 16' und entspricht damit auch der Gruppe von Vertiefungen
21 in der Abdeckung 20. Damit wird in dem in den Abbildungen gezeigten
Ausführungsbeispiel eine Gruppe von 15 Linsen-Aufnehmerköpfen 22A bereitgestellt,
die an einer Linsen-Entnahmeplatte 25 der Einheit 22 angebracht
und von ihr abhängig ist. Die Linsen-Entnahmeplatte 25 enthält eine Montageklammer
25', die an einem vertikalen Schieber (nicht dargestellt) befestigt ist,
so dass die Platte 25 abwechselnd über den Stationen 1,
2 und 3 abgesenkt und angehoben werden kann, wie durch die Richtungspfeile
25'' in 8A angezeigt wird. Ähnlich dazu werden
ein oder mehr, vorzugsweise aber vier Aufnehmerköpfe 19 zum Aufnehmen der
Abdeckung 20 bereitgestellt und an der Abdeckungs-Entnahmeplatte
27 angebracht und sind von ihr abhängig, die selbst eine Montageklammer
27' aufweist, die an einem vertikalen Schieber (nicht dargestellt) in der
Aufnehm- und Ablegeeinheit 22 an einer Seite davon gegenüber der Montageklammer
25' der Linsen-Entnahmeplatte 25 befestigt ist, so dass damit
die Platte 27 über den Stationen 1, 2 und 3
abgesenkt und angehoben werden kann, wie durch Pfeil 27'' angezeigt wird.
Wie am Besten in 8B zu sehen ist, sind die Platten
25 und 27 jeweils in einer Weise gestaltet, so dass eine unabhängige,
vertikale Bewegung von einer Platte relativ zu der anderen möglich ist. Darüber
hinaus ermöglicht das ineinander greifende, aber beabstandete Verhältnis zwischen
den Platten 25 und 27, dass die Abdeckungs-Aufnehmerköpfe
19 zwischen den äußersten Linien der drei Linsen-Aufnehmerköpfe
22A angeordnet werden können. Mit Bezug auf 10B
kann man sehen, dass vier Abdeckungs-Aufnehmerköpfe 19 (der Klarheit halber
wird nur einer in Voll-Linienzeichnung dargestellt) mit der oberen Fläche
20A zwischen den Löchern 21A angrenzend an die gegenüberliegenden
Seitenkanten 20C und 20D in Eingriff kommen. Es wird auch angemerkt,
dass der Klarheit halber nur ein Linsen-Aufnehmerkopf 22A in
10B und 10D
gezeigt wird, obwohl eine Gruppe von 15 Linsen-Aufnehmerköpfen 22A bereitgestellt
wird, um sich durch ein jeweiliges Loch 21A in der Paletten-Abdeckung
20 zu erstrecken, wie oben erwähnt wurde.
Damit werden an Station 1 die Aufnehm- und Ablegeplatten
25 und 27 abgesenkt, wobei jeder Linsen-Aufnehmerkopf
22A mit einem jeweiligen Loch 21A in der Abdeckungen
20 ausgerichtet ist und sich dadurch nach unten erstreckt und die Abdeckungs-Aufnehmerköpfe
19 mit der oberen Fläche 20A der Abdeckung 20 (mit Bezug
auf 3, 8A, B
und 10B, D) in Eingriff kommt und sie ergreift
(über jeweilige Unterdruck-Leitungen V). Um die Aufrechterhaltung der Ausrichtung
zwischen den Aufnehmerköpfen 19 und 22A und den Abdeckungslöchern
21A zu unterstützen, können ein oder mehr Ausrichtungslöcher
21E in der Abdeckung 20 angeordnet werden, durch die sich eine
jeweilige Anzahl von Ausrichtungsbolzen 29 erstrecken können, die auf der
Linsen-Entnahmeplatte 25 (8A) angebracht sind.
Sobald die Abdeckungs-Aufnehmerköpfe 19 mit einer Abdeckung 20
in der beschriebenen Weise in Eingriff gekommen sind, werden die Platten
25 und 27 gemeinsam angehoben und zur Station 2 bewegt,
wo die Linsen-Löse- und die Linsen-Aufnehm-Vorgänge stattfinden werden.
Mit Bezug wieder auf 3 wird eine Vielzahl
von Matrizen-Formabschnitten 12 mit einer jeweiligen, daran haftenden Linse
16' an einer Position 40 dargestellt, um in die Zelle
11 eingeführt zu werden. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die
Formabschnitte 12 Matrizen-Formabschnitte und sind in einer vorgegebenen
Gruppe auf einer Palette 26 (5A) oder einem
anderen geeigneten Träger für die Eingabe in die Zelle 11 angeordnet. Die
Gruppe sollte mit der Gruppe von Vertiefungen 21 in der Abdeckung
20 ausgerichtet und in ihrer Anzahl gleich sein. Damit wird gemäß
5A ein Feld von 3 × 5 Löchern 26' in
der Formpalette 26 bereitgestellt, in der insgesamt jeweils 15 Matrizen-Formabschnitte
12 angeordnet sind. Wie bei den Abdeckungen 20 kann eine Vielzahl
von Formpaletten 26 zusammen mit deren jeweiligen Matrizen-Formabschnitten
12 und daran haftenden Linsen 16' in einem Magazin 42
gestapelt werden, um sie einzeln in die Zelle 11 zu verteilen.
Es wird angemerkt dass die Position des Formabschnitts 12
(ob es der Patrizen- oder der Matrizen-Formabschnitt ist, indem die Linse zurückgehalten
wird) die Linse 16' in einem dem Linsen-Aufnehmerkopf 22A an Station
2 zugewandten Verhältnis übergeben muss. Der angewandte, spezielle Form-Trennungsvorgangs,
der vor dem Lösen der Linse und dem Handhabungs-Vorgang der vorliegenden Erfindung
stattfinden würde, wird typischerweise die Ausrichtung der Formabschnitte vor deren
Eintritt in die Zelle 11 bestimmen. Sollte der Formabschnitt seine jeweilige
Linse 16' in einer Position übergeben, die entgegengesetzt zu der ist,
die an Station 2 erforderlich ist, müssen die Formabschnitte vor dem Aufnehmen
der Linse an Station 2 umgedreht werden. In der Zelle 11 kann
zwischen dem Magazin 42 und der Station 2 ein geeigneter Umkehr-Mechanismus
44 enthalten sein.
Mit Bezug auf 6A und 6B
wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Umkehr-Mechanismus 44 gezeigt,
der ein Paar beabstandeter, paralleler Platten 46 und 48 umfasst,
die drehbar an einem Rotationskopf 50 angebracht sind. Eine Palette
26 mit jeweiligen Formabschnitten 12 wird zwischen die Platten
46, 48 an deren vorderen Öffnung 45 vorgeschoben. Vor
dem Umkehren erstreckt sich einen Kolben 52, der an der Platte
46 angebracht wurde, durch ein Loch 46', das in der Platte
46 ausgebildet ist, wobei die Kolbenspitze 52' mit einer Aussparung
oder einem Loch 26'' in der Palette 26 in Eingriff kommt. Dies
wirkt, um zu verhindern, dass die Palette 26 aus einer der entgegengesetzten
Öffnungen 45, 47 während des Drehens der Palette 26 durch
den Mechanismus 44 fällt. Damit ist, sobald der Kolben 52 mit
der Palette 26 in Eingriff gekommen ist, die Rotationskopf 50
aktiviert und führt eine Drehung um 180° um die Achse X-X (6A)
durch. 6C und 6D
veranschaulichen den Formabschnitt 12 vor und nach dem Umkehren zwischen
den Platten 46 bzw. 48. Damit übergibt gemäß 5A
und 5B der Formabschnitt 12 beim
Eintritt in die Zelle 11 die Linse 16' in einer nach unten gewandten
Position. Da sich der Linsen-Aufnehmerkopf 22A in dieser Ausrichtung entgegengesetzt
zur Linse 16' befinden würde, wird der Abschnitt 12 durch den
Mechanismus 44 umgekehrt, um die Linse 16' gemäß 6D
und 9A–D in einer nach oben gewandten
Position zu übergeben.
Wie zuvor angemerkt, versteht es sich, dass das Umkehren nur notwendig
ist, wenn der Formabschnitt die Linse in einer Position übergibt, die dem Linsen-Aufnehmer-Mechanismus
nicht zugewandt ist. Sobald die Umkehrung abgeschlossen ist, verlässt die Palette
26 mit den Formabschnitten 12 den Umkehrmechanismus
44 und wird zur Station 2 vorgeschoben. Dies kann mit einem linearen
Antriebselement 54 (6A) mit einem Finger
55 durchgeführt werden, der sich entlang der Seitenöffnung 56
bewegt, die zwischen den Platten 46, 48 (6B)
definiert ist, wobei dadurch die Palette 26 geschoben wird, um zwischen
den Platten 46, 48 herauszutreten. In der hier gezeigten Form
der Palette und des Formabschnitts, wird die Palette 26, sobald sie in
die in 6D gezeigte Position umgekehrt wurde, einen
Formabschnitt 12 nicht länger lagern, der bei Fehlen anderer Lagereinrichtungen,
aus einem jeweiligen Loch 26' herausfallen würde. An sich ist es wichtig,
dass die Formabschnitte 12 gelagert werden, wenn die Palette
26 die Platten 46, 48 verlässt und sich zur Station
2 bewegt. Dies kann durch Bereitstellen einer Lagerfläche 56 an
der Austrittsstelle der Palette 26 durchgeführt werden, die eng angrenzend
und im Wesentlichen bündig mit der Platte 46 liegt (siehe auch
9A–D, in der sich die Lagerung 56 zur
Station 2 erstreckt).
Mit Bezug jetzt auf 9A–D, wird
der Vorgang des Lösens und des Aufnehmens der Linse an Station 2 beschrieben.
Eine zweite, obere Platte 58 wird in einem beabstandeten, parallelen Verhältnis
zur Lagerplatte 56 angeordnet, zwischen die die Palette 26 mit
den jeweiligen Formabschnitten 12 vom Umkehrmechanismus 44 in
der oben beschriebenen Weise vorgeschoben wird. Der Abstand zwischen den Platten
56, 58 ist vorzugsweise etwas größer als die Gesamthöhe eines
Formabschnitts 12 und der zugehörigen Palette 26, so dass die
Palette 26 und die Formabschnitte 12 frei zwischen den Platten
56, 58 gleiten können.
Die obere Platte 58 enthält eine Vielzahl von Durchgangslöchern
58', die in einer vorgegebenen Gruppe angeordnet sind, die mit der Gruppe
von Formabschnitten 12 beim vollständigen Vorschieben der Palette
26 zwischen die Platten 56, 58 ausgerichtet ist. Befindet
sich die Palette 26 in dieser Position, werden die Linsen-Aufnehmerköpfe
22A, die auch mit den Löchern 58' ausgerichtet sind, abgesenkt,
so dass sie sich durch ein jeweiliges Loch 58' erstrecken. Die Abdeckungs-Entnahmeplatte
27 wird ebenfalls abgesenkt, so dass die Abdeckung 20 auf der
oberen Platte 58 ruht. Wie später ausführlich erläutert wird, haben die
Löcher 21A einen kleineren Durchmesser als die Linse 16'. Damit
verhindert das Anordnen der Abdeckung 20 auf die obere Platte
58 während des Lösens und des Aufnehmens der Linse, dass die Linse
16' unbeabsichtigt durch das Loch 58' tritt (wegfliegt), bevor
die Linse durch den Aufnehmerkopf 22A aufgenommen wird.
Etwa zur gleichen Zeit werden die Bolzen 28, die sich unter
der Lagerplatte 56 befinden, angehoben, so dass sie sich durch die Löcher
56' in der Lagerplatte 56 erstrecken, um mit der nicht optischen
Fläche 12D eines jeweiligen Formabschnitts 12 (9B)
in Eingriff zu kommen. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Gruppe von
Bolzen 28 bereitgestellt, die in der Anzahl der Gruppe von Formabschnitten
12 in der Palette 26 entspricht und mit ihr ausgerichtet ist.
Jeder Bolzen 28 hat eine Eingriffsfläche 28', die angehoben wird,
um auf die Formfläche 12D in einer Richtung zu treffen, die im Wesentlichen
senkrecht dazu und an einer Stelle liegt, die sich im Wesentlichen in der Mitte
der Formfläche 12D befindet. Der Bolzen 28 wird einer jeweiligen
Formfläche 12D zugeführt, wobei sich der Bolzen 28 in einem vorgegebenen
Abstand erstreckt, so dass sich die Formfläche 12D in einem Ausmaß verformen
wird, das ausreicht, um die Linse 16' von der optischen Fläche
12A des Formabschnitts sicher zu lösen. Für die hier veranschaulichte Formgestaltung
wurde herausgefunden, dass eine Bolzen-Ausdehnung, die zu einer Verformung der Form
von etwa 0,9 mm führt, ausreichend war, um die Linse 16' von der optischen
Fläche 12A des Formabschnitts 12 gleich bleibend und sicher zu
lösen. Das Ausmaß der Bolzenausdehnung wird natürlich von der anfänglichen Positionierung
und der Länge des verwendeten Bolzens 28 abhängen. Es versteht sich auch,
dass das Ausmaß der Verformung der Form, das notwendig ist, um ein sicheres Lösen
der Linse zu bewirken, ebenfalls von der besonderen Formgestaltung und den verwendeten
Materialien sowie von der Art der geformten Linse abhängen wird. Diese Faktoren
müssen in Betracht gezogen werden, wenn die Sollgröße der Verformung der Form bestimmt
wird, um die Linse sicher zu lösen.
Während das Ausmaß der Verformung der Form als der Hauptparameter
betrachtet wird, was das sichere Lösen der Linse von dem Formabschnitt betrifft,
sind auch die Bolzenkraft und die Eingriffsdauer wichtige, zu berücksichtigende
Parameter. Im dem hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde herausgefunden,
dass eine Bolzenkraft von ungefähr 300–500 Newton, besser etwa 400 Newton
für eine Dauer von ungefähr 500 ms (+/–200 ms) ausreichend war, um die Linse
16' von der Formfläche 12A sicher zu lösen. Es wird auch angemerkt,
dass sowohl die Kraft als auch die Eingriffszeit abhängig von der besonderen Formgestaltung
und dem eingesetzten Material einreguliert werden können.
Sobald die Linse 16' von der Formfläche 12A gelöst
ist, wird sie durch den Aufnehmerkopf 22A durch Ansaugkräfte, die durch
eine Unterdruck-Quelle „V" erzeugt werden, aufgenommen. Wie oben erwähnt
wurde, kann der Linsen-Aufnehmerkopf 22A mit einer schützenden Spitze
23 ausgerüstet sein, um zu verhindern, dass die Linse 16' beschädigt
wird, wenn sie von dem Aufnehmerkopf bearbeitet wird. Die schützende Spitze
23 kann die Form eines 0-Rings aus Gummi haben, die in die ringförmige
Nut passt, die an die Spitze 22B angrenzt.
Mit Bezug auf 9B ist die Reihenfolge,
in der die Teile zum Lösen und Aufnehmen einer Linse bewegt werden, wie folgt. Aufnehmerköpfe
22, die vorzugsweise durch Federn gespannt sind, um eine Dämpfungswirkung
zu erzielen, werden abgesenkt, um sich durch ein jeweiliges Loch 58' in
der oberen Platte 58 zu erstrecken, bis die Aufnehmer-Spitze
23 eine jeweilige Linse 16' in ihrem zugehörigen Formabschnitt
12 soeben berührt. Um eine genaue Ausrichtung der Gruppe von Formabschnitten
12 unter der jeweiligen Gruppe von Löchern 58' zu gewährleisten,
wird ein Paar von Ausrichtungsbolzen (nicht dargestellt) bereitgestellt, so dass
sie mit der Gruppe von Bolzen 28 zusammengeführt werden und sich durch
die Ausrichtungslöcher 26'' erstrecken, die in der Palette 26
(5A) bereitgestellt werden. Damit wird, sobald die
Aufnehmer-Spitzen 23 abgesenkt wurden, um eine jeweilige Linse
16' zu berühren, der Hub der Bolzen 28 aktiviert, um mit der nicht
optischen Fläche 12D eines jeweiligen Formabschnitts 12 in Eingriff
zu kommen. Der Bolzen 28 erstreckt sich gegen eine jeweilige Formfläche
12D und wirkt, um den ringförmigen, flachen Abschnitt 12E des
Formabschnitts gegen die Fläche 58'' zu pressen, die ein jeweiliges Durchgangsloch
58' in der oberen Platte 58 umgibt. Dies stellt eine gleichmäßige
Kraft um den Umfang des Formabschnitts 12 während des Linsen-Lösevorgangs
bereit, der durch den Bolzen 28 durchgeführt wird, wobei dadurch eine Beschädigung
der Linse verhindert wird, die auftreten könnte, wenn die auf die Fläche
12D ausgeübte Kraft nicht gleichmäßig über die Oberfläche verteilt wäre.
Es wird damit bevorzugt, dass die Eingriffsflächen 58'' sorgfältig bearbeitet
sein sollten, um eine im Wesentlichen ebene Fläche für den Eingriff durch die ringförmigen,
flachen Abschnitte 12E eines zugehörigen Formabschnitts 12 zu
gewährleisten.
Sobald der Aufnehmerkopf 22A mit der Linse 16' in
Eingriff gekommen ist, wird der Aufnehmerkopf 22A angehoben und von einem
jeweiligen Loch 58' in der Platte 58 zurückgezogen. Der Bolzen
28 wird dann eingefahren. Es wird angemerkt, dass der Bolzen
28 während des Aufnehmens durch den Kopf 22A mit der Formfläche
12D in Eingriff bleiben sollte. Dies liegt daran, dass sich die Verformung
der Form, die durch den Eingriff mit dem Bolzen 28 bewirkt wurde, in ihre
nicht verformte, ursprüngliche Position entspannen kann. Sollte dies passieren,
kann es sich als schwierig erweisen, die Linse 16' mit einem jeweiligen
Aufnehmerkopf 22A aufzunehmen, da die Konkavität der optischen Fläche
12A dazu neigt, die Linse zur Fläche 12A „zurückzuziehen"
und dem Lösen Widerstand zu leisten.
Wie am besten in 9B zu sehen ist, ist
der Durchmesser des Lochs 58' groß genug, um einen freien Durchtritt des
Aufnehmerkopfs 22A und einer daran haftenden Linse 16' dadurch
zu ermöglichen, aber klein genug, um mit einem jeweiligen Formabschnitt
12 in Eingriff zu kommen und einen Durchtritt dadurch zu verhindern. Sobald
sich die Aufnehmerköpfe 22A von der oberen Platte 58 abgehoben
haben, bewegt sich die Aufnehm- und Ablegeeinheit 22 entlang der Schienen
24 weiter zur Station 3. Entlang jeder Unterdrucklinie eines Aufnehmerkopfs
kann ein Unterdruck-Sensor (nicht dargestellt) enthalten sein, um zu erfassen, ob
eine Linse 16' von einem jeweiligen Aufnehmerkopf 22A aufgenommen
wurde oder nicht und auch, ob eine Abdeckung 20 von Abdeckungs-Aufnehmerköpfen
19 aufgenommen wurde oder nicht. Wenn entweder eine Situation „keine
Abdeckung" oder „keine Linse" erfasst wurde, wird durch den Sensor ein Signal
zur Computersteuerung gesandt, um den Bediener davon in Kenntnis zu setzen.
Bevor die Station 3 ausführlich erörtert wird, wird die Aufmerksamkeit
auf 3 und 9D
gerichtet, die die Ausgabe der Palette 26 von den Platten 56,
58 und das Lösen der nun leeren Formabschnitte 12 von der Palette
26 veranschaulichen. Wie im Abschnitt Hintergrund festgestellt wurde, werden
die Formen, in die die Linsen angeordnet wurden, nur einmal verwendet und dann auf
Grund der Verschlechterung der optischen Oberflächen wieder aufbereitet. Andererseits
können die Paletten 26 wieder verwendet werden. Damit kann ein Magazin
60 bereitgestellt werden, in das die Paletten 26 zwischen den
Platten 56, 58 heraus geschoben werden. Zwischen den Platten
56, 58 und dem Magazin 60 ist ein offener Raum angeordnet,
so dass die leeren Formabschnitte 12 aus deren jeweiligen Löchern
26' fallen werden, wenn die Palette 26 in das Magazin
60 (9D) vorgeschoben wird. Um die Abschnitte
12 aufzufangen, wenn sie auf diese Weise aus der Palette 26 fallen,
kam ein Wiederverwertungskasten (nicht dargestellt) angeordnet werden. Sobald das
Magazin 60 voll ist, kann es transportiert werden, um die leeren Paletten
26 in das sich drehende Paletten-Lager zurück einzuordnen, und durch ein
leeres Magazin 60 an Station 2 ersetzt werden.
Die Erörterung wird jetzt auf den Linsen-Auflegevorgang in der Station
3 gerichtet. Mit Bezug auf 3 und
10A–D wird eine Vielzahl von Paletten
62 für die Eingabe in die Zelle 11 an Position 64 (3)
bereitgestellt. Jede Palette 62 enthält eine Gruppe von Löchern
62', in der eine jeweilige Gruppe vom Linsenbehältern 30 angeordnet
ist. Es wird bevorzugt, dass die Gruppe von Behältern 30 in der Palette
62 mit der Gruppe von Aufnehmerköpfen 22A um den darauf mitgeführten
Linsen 16' ausgerichtet und in der Anzahl gleich ist. Die Paletten
62 können in einem Magazin 66 für die Eingabe in die Zelle
11 an Position 64 gestapelt werden. Jedes Loch 62' der
Palette 62 ist daher vorzugsweise vor der Eingabe in die Zelle
11 und dem Stapeln in das Magazin 66 mit einem jeweiligen Linsenbehälter
30 besetzt.
Für das aufeinander folgende Vorschieben der Paletten 62
vom Magazin 66 zur Station 3 kann eine Einrichtung bereitgestellt
werden, wobei die Vorschiebe-Einrichtung die Form der anderen Mechanismen haben
kann, die hier zum Vorschieben der Abdeckung 20 oder der Formpaletten
26 beschrieben wurden. Sobald eine Palette 62 und jeweilige Linsenbehälter
30 zur Station 3 vorgeschoben werden, werden die Aufnehmerköpfe
22 abgesenkt, um die Linse 16' in einem jeweiligen Behälter
30 zu lösen und die Abdeckung 20 darauf freizugeben.
Spezieller werden gemäß 10A,
10B die Aufnehmerköpfe 22A zusammen
mit der Abdeckung 20 und der Linse 16' auf der Spitze
23 über einem jeweiligen Linsenbehälter 30 abgesenkt, bis die
Linse 16' ein wenig über der konkaven Fläche 30' eines jeweiligen
Behälters 30 beabstandet ist und die Abdeckung 20 in einem engen
Abdeckungs-Verhältnis zu Palette 62 liegt. Die Unterdruck-Quelle „V"
am Linsen-Aufnehmerkopf 22A wird freigegeben, wobei dadurch die Linse
16' gelöst wird, die sanft auf die Fläche 30' des Behälters
30 fällt. Der Aufnehmerkopf 22A wird dann zurückgezogen und lässt
die Linse 16' in der Senke 30'. Unmittelbar nach dem Lösen der
Linse 16' werden die Unterdruck-Linien der Linsen-Aufnehmerköpfe
22A und der Abdeckungs-Aufnehmerköpfe 19 entlastet, wobei die
Linsen- und die Abdeckungs-Aufnehmerköpfe 19, 22A angehoben werden
und dadurch die Abdeckung 20 auf der Palette 62 (10C,
10D) zurückgelassen wird.
Gemäß 10C ist der Durchmesser d1
des Lochs 21A in der Paletten-Abdeckung 20 größer als der äußere
Durchmesser des Aufnehmerkopfs 22A und der Spitze 23, um zu ermöglichen,
dass sich der Aufnehmerkopf 22A frei dadurch erstrecken kann, ist aber
kleiner als der äußere Durchmesser d2 der Linse 16', wodurch
die Linse 16' nicht durch das Loch 21A hindurch treten kann. Auf
diese Weise hat die Abdeckung 20 jede Linse 16' in einer jeweiligen
Behälter-Senke 30' formschlüssig aufgenommen, bevor der Unterdruck „V"
an jedem Kopf 22 entlastet wurde, um die zugehörigen Linsen 16'
in einen zugehörigen Behälter 30 zu lösen. Man wird damit erkennen, dass
die zusammenwirkenden Eigenschaften und die Arbeitsweise des Abdeckungs- bzw. Linsen-Aufnehmerkopfs
19, 22A, der Paletten-Abdeckung 20 und der Behälter
30 wirken, um im Wesentlichen jede Möglichkeit zu verhindern, dass die
Linsen wegfliegen.
Mit Bezug auf 11A, B kann die Einheit mit
einer Palette 62, Behältern 30 mit jeweiligen Linsen
16' und einer Abdeckung 20 über eine andere Einheit gestapelt
werden, wenn die Einheiten die Station 3 und die Zelle 11 für
eine weitere, nachfolgende Bearbeitung verlassen. Die gestapelten Einheiten können
in ein Magazin 70 (3) angeordnet werden, um
zu nachgelagerten Bearbeitungsstationen (nicht dargestellt) transportiert zu werden.
Zum Beispiel wirkt in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Abdeckung
20 als eine Hydrations-Abdeckung während der Hydration der Linsen
16', um zu verhindern, dass die Linsen 16' ihre jeweiligen Behälter
30 während der Hydration verlassen. Hydrationsfluid kann zwischen der Abdeckung
20 und der Palette 62 durch durchgehende Nuten 21B eintreten,
die in der der Palette 30 zugewandten Bodenfläche 20D der Abdeckung
ausgebildet sind (siehe auch 7A–C und
10D). Diese Gestaltung stellt damit ein effizientes
Verfahren zur Handhabung einer großen Anzahl von Linsen durch einen Feucht-Verfahrensschritt
(z. B. Hydration, Extraktion, Sterilisation) zu einer Zeit bereit.