1. Fachgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Fachgebiet der Herstellung
ophthalmischer Linsen, speziell geformter hydrophiler Kontaktlinsen und noch spezieller
eine Vorrichtung zur Verwendung beim Prüfen und Verpacken von Kontaktlinsen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Die Formung hydrophiler Kontaktlinsen ist im US-Patent
Nr. 4 495 313, das an Larsen erteilt wurde, im US-Patent
Nr. 4 640 489, das an Larsen und Miterfinder erteilt wurde, im
US-Patent Nr. 4.680.336, das an Larsen u.a.
erteilt wurde, im US-Patent Nr. 4 889 664,
das an Larsen u.a. erteilt wurde, sowie im US-Patent
Nr. 5 039 459, das an Larsen u.a. erteilt wurde, beschrieben. Alle diese
Patente wurden an die Übertragungsempfängerin der vorliegenden Erfindung
abgetreten.
Diese zitierten Veröffentlichungen zum Stand der Technik offenbaren
ein Kontaktlinsen-Herstellungsverfahren, bei welchem jede Linse geformt wird, indem
ein Monomer oder ein Monomergemisch sandwichartig zwischen einer (unteren) Vorderkrümmungs-Formhälfte
und einer (oberen) Hinterkrümmungs-Formhälfte, eingebracht wird, die in
einer 2 × 4-Form-Anordnung gehalten werden. Das Monomer wird polymerisiert,
wodurch eine Linse geformt wird, die aus den Formhälften entnommen und in einem
Hydrationsbad weiterbehandelt und für den Gebrauch beim Konsumenten verpackt
wird.
Die US-Patente Nr. 5 080 839
und 5 094 609 offenbaren ein Verfahren zur
Hydration von Kontaktlinsen bzw. eine Kammer zur Hydration von Kontaktlinsen, die
aus einem Monomer oder einem Monomergemisch geformt wurden, wie es in den vorher
genannten Patenten offenbart ist. Das in diesen Patenten offenbarte Verfahren reduziert
die Durchlaufzeit beträchtlich, indem die Hydration der Linse sowie deren Herauslösung
aus dem Formhohlraum mittels entionisiertem Wasser sowie einer kleinen Menge einer
oberflächenaktiven Substanz ohne irgendwelche Salze erfolgt, so daß das
zeitaufwendige ionische Neutralisieren des Polymers, aus dem der Linsenrohling besteht,
nicht während des Hydrationsvorganges erfolgt. Wenn entionisiertes Wasser verwendet
wird, besteht der letzte Schritt des Verfahrens darin, eine gepufferte Salzlösung
in die Endverpackung mit der Linse einzuleiten und dann die Linse in der Packung
dicht zu verschließen, so daß das endgültige Gleichgewicht der Linse
(ionische Neutralisierung, endgültige Hydration und endgültige Dimensionierung
der Linse) in der Packung bei Raumtemperatur oder während der Sterilisation
erreicht wird.
Das ebenfalls an die Übertragungsempfängerin der vorliegenden
Erfindung abgetretene US-Patent Nr. 4 961 820
offenbart eine Endverpackung für eine Kontaktlinse, welche aus einem durchsichtigen
Polypropylen-Blister und einem mittels Wärme dicht aufgebrachten Folienlaminat
besteht.
Während die US-Patente Nr. 5 080
839 und 5 094 609 den gesamten
Hydrationsprozeß und die Überführung in die Endverpackung in vollständig
automatisierter Weise zum Ziel haben und, während die Kammer und das Verfahren,
wie sie in den vorgenannten Patenten beschrieben sind, die automatische Handhabung
der Linsen während der Hydration ermöglichten, waren geeignete automatisierte
Ausrüstungen zum Vorbereiten der Linsen zur Prüfe sowie zur Handhabung
der Linsen mit hohem Durchsatz durch Realisierung entsprechender Verfahren in vollständig
automatisierten Vorrichtungen im Stand der Technik weder verfügbar noch entwickelt
worden.
Das US-Patent Nr. 5 290 340
offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entgasen einer Flüssigkeit.
Zusammenfassung der Erfindung
Jüngere Entwicklungen beim Prüfen von Kontaktlinsen, welche
nach den vorgenannten Verfahren hergestellt wurden, haben eine automatisierte Prüfung
der Linsen ermöglicht, wie sie in der EP-A-0
604 179 gelehrt wird.
Weiter haben neuere Entwicklungen bezüglich der Hydration und
der automatisierten Handhabung feuchter Kontaktlinsen die automatisierte Roboter-Handhabung
von Linsen bei der Hydration sowie bei der Prüfe derselben durch ein automatisiertes
Linsen-Prüfsystem ermöglicht.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine automatisierte
Vorrichtung zur Handhabung und zum Vorbereiten von Kontaktlinsen für das Prüfen
zu schaffen.
Hierin ist eine automatisierte Vorrichtung zum Vorbereiten und zum
Handhaben von Kontaktlinsen fair das Prüfen und zum Verpacken offenbart.
Hierin wird eine Roboter-Vorrichtung zum Überführen einer
Vielzahl von weichen Kontaktlinsen aus einer ersten Bearbeitungsstation zu einer
zweiten Bearbeitungsstation offenbart, wobei die Roboter-Vorrichtung eine einstellbare
Anordnung von Trägern für konvexe Kontaktlinsen umfaßt. Die einstellbare
Anordnung ist zum Überführen von Kontaktlinsen zwischen Bearbeitungsstationen
besonders zweckmäßig, wenn die erste Station eine Vielzahl von ersten
Kontaktlinsenträgern hat, die in einer ersten Anordnung angeordnet sind, bei
der jeder der Träger eine Haltefläche für eine konkave
Linse und eine darin befindliche Kontaktlinse, die überführt werden soll,
hat. Jede dieser Halteflächen für konkave Linsen kann auch eine erste
Fluidöffnung zum Einführen eines Fluides zwischen die konkave Fläche
und die Linse definieren. Der Roboterkopf, der die Überführung der Linse
zwischen den Bearbeitungsstationen erleichtert, umfaßt eine Vielzahl von zweiten
Kontaktlinsenträgern in einer einstellbaren Anordnung, wobei jeder der zweiten
Träger eine Befestigungsfläche für eine konvexe Linse hat, die eine
Kontaktlinse aufnimmt, und eine zweite Öffnung zum Einführen eines Fluides
zwischen die Kontaktlinse und die konvexe Fläche für die konvexe Linse.
Die Roboter-Vorrichtung kann mit gelenkigen, motorisierten Armen und einer Steuerschaltung
zum Bewegen des Roboter-Überführungskopfes zwischen der ersten und der
zweiten Bearbeitungsstation ausgestattet sein und kann weiter eine Fluidzufuhreinrichtung
zum Zuführen eines Fluides an die erste und zweite Fluidöffnung umfassen,
um dadurch die Linse zwischen diesen zu überführen. Die zweite Bearbeitungsstation
kann einen zweiten Rahmen mit einer Vielzahl von dritten Kontaktlinsenträgern
umfassen, die darauf in einer dritten Anordnung angeordnet sind, um die an sie überführten
Kontaktlinsen aufzunehmen, wobei die Anordnung der dritten Anordnung von Kontaktlinsenhaltern
nicht dieselbe ist wie die Anordnung der ersten Anordnung der ersten Kontaktlinsenhalter,
und der Roboter-Überführungskopf umfaßt eine einstellbare Anordnung
zum Anpassen des ersten Rahmens für die Aufnahme von Kontaktlinsen, was somit
seine Konfiguration ändert, um an den zweiten Rahmen für das Abgeben der
Kontaktlinsen angepaßt zu sein.
Es wird hierin auch die Überführung der Linse zwischen Trägern
mit entgastem und entionisiertem Wasser offenbart, um deren Prüfung in der
automatischen Prüfeinrichtung zu vereinfachen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Entgasen entionisierten
Wassers zur Verwendung beim Prüfen und Verpacken von Kontaktlinsen zur Verfügung,
wie es in Anspruch 1 dargestellt ist. Weitere Ausführungsformen sind in den
abhängigen Ansprüchen dargestellt.
Hierin wird die Prüfung der Kontaktlinse in entgastem und entionisiertem
Wasser und das automatische Entfernen des entionisierten Wassers anschließend
an die Prüfung offenbart.
Während die Erfindung unter besonderer Bezugnahme auf geformte
Kontaktlinsen beschrieben wird, bei denen die Linse zwischen einer ersten und einer
zweiten Formhälfte geformt wurde, wie es in EP-A-0
686 491 beschrieben wurde, versteht es sich, daß die vorliegende Verdichtungsvorrichtung
in gleicher Weise zur Verdichtung von Linsen geeignet ist, die durch Drehen auf
der Drehbank geformt wurden, wobei das Hydrogel im trockenen Zustand enthalten ist,
während die gewünschten optischen Oberflächen gedreht und poliert
werden. Die Vorrichtung kann auch zum Verdichten durch Schleuderguß hergestellter
Linsen angewandt werden, wobei ein flüssiges Monomer in einer Form, welche
die gleiche Gestalt hat, wie die gewünschten optischen Flächen der Linse,
der Fliehkraft unterworfen wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung können für
den Fachmann, unter Bezugnahme auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung, in
der bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wird, in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen, in denen gleiche Elemente durchgehend in allen Ansichten mit identischen
Bezugszahlen versehen sind, besser verständlich werden, und welche darstellen:
1 ist eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung,
welche einen Verpackungsträger mit entgastem und entionisiertem Wasser füllt,
die geformten Kontaktlinsen aus der letzten Hydrationsstufe entnimmt und sie für
die automatische optische Prüfe in einer speziell ausgebildeten Prüfpalette
plaziert.
2 ist eine Seitenansicht des automatischen Linsenprüfsystems
sowie der Stationen, welche bei der Handhabung der Linsen nach der Hydration und
vor der automatisierten Linsenprüfung Anwendung finden.
3 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung, die in
2 veranschaulicht ist.
4 ist eine Seitenansicht des Verdichtungspuffers sowie
der Verpackungsvorrichtung, zu welcher der verdichtete Fluß der Erzeugnisse
überführt wird.
5 ist eine Draufsicht auf die in 4
dargestellte Vorrichtung, welche sowohl einen Verdichtungspuffer als auch einen
Verpackungspuffer, der unmittelbar vor der Verpackungsvorrichtung angeordnet ist,
veranschaulicht.
6 ist eine Draufsicht auf einen Roboter-Gelenk-Überführungskopf
mit einer einstellbaren Anordnung konvexer Linsenträger, welcher unmittelbar
über einem Hydrationsträger mit einer Vielzahl darin befindlicher Kontaktlinsen
angeordnet ist.
7A ist eine schematische Schnittansicht der Überführung
einer feuchten Kontaktlinse von der konkaven Linsen-Haltefläche eines Hydrationsträgers
zur konvexen Haltefläche des Roboter-Gelenk-Überführungskopfes.
7B ist eine schematische Schnittansicht eines Luftblasen-Ausblasmechanismus
zur Entfernung von Luftblasen von den Kontaktlinsen, welche anderenfalls falsche
negative Ergebnisse bei der automatischen Linsenprüfung verursachen würden.
8 ist eine schematische und teilweise geschnittene
Draufsicht auf den Roboter-Gelenk-Überführungskopf in einer geöffneten
Stellung von oben gesehen.
9 ist eine schematische und teilweise geschnittene
Draufsicht auf den Roboter-Gelenk-Überführungskopf in einer geschlossenen
Stellung von unten gesehen.
10 ist eine perspektivische Ansicht eines Kontaktlinsenträgers,
welcher sowohl als Prüfträger als auch als Teil der Kontaktlinsen-Endverpackung
dient.
11 ist eine perspektivische Ansicht eines Prüfträgers,
der zum Transport einer Vielzahl von in 10 dargestellten
Kontaktlinsenträgern durch das automatisierte Linsenprüfsystem verwendet
wird.
12 ist eine schematische Darstellung der Bauteile des
Entgasungs-Systems der vorliegenden Erfindung für entionisiertes Wasser.
13 ist eine detaillierte Seitenansicht, welche einen
Ausschnitt der zum Entgasen des entionisierten Wassers verwendeten Entgasungseinheit
zeigt.
14 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung, die zum
Füllen der Verpackungsträger mit entgastem und entionisiertem Wasser verwendet
wird.
15 ist eine teilweise geschnittene Stirnseitenansicht
der in 14 dargestellten Vorrichtung.
16 ist eine schematische Darstellung einer einzelnen
Roboter-Handhabungsvorrichtung beim Transport von Kontaktlinsenträgern zu einem
Vakuumschienen-Verdichtungspuffer.
17 ist eine schematische Darstellung der Konzeption
eines Verdichtungspuffers.
18 ist eine Seitenansicht eines Vakuumschienen-Verdichtungspuffers.
19 ist eine vergrößerte Draufsicht auf den
Antriebsmechanismus, wie er beim Vakuumschienen-Verdichtungsmechanismus von
18 verwendet wird.
20 ist eine schematische und teilweise geschnittene
Darstellung der Vorrichtung zum Füllen der Verpackungsträger mit Salzlösung
bei der Endverpackung.
21 ist eine teilweise geschnittene, schematische Vorderansicht
eines Wärme-Verschließkopfes und einer pneumatischen Presse, die zum hermetischen
Verschließen der hierin offenbarten Verpackungsträger verwendet werden.
22 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht der
Vorrichtung von 21.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung wurde speziell zur Anwendung nach dem Behandlungsabschnitt
nach der Hydration in einer automatisierten Fertigungsanlage für Kontaktlinsen
entwickelt und ist daran besonders angepaßt. Bei Kontaktlinsen, die in einer
automatisierten Fertigungslinie geformt wurden, wie sie in sowie in EP-A-0
686 491, EP-A-0 686 488,
EP-A-0 686 842 sowie EP-A-0
686 841 beschrieben ist, bietet die Anwendung der vorliegenden Erfindung
besondere Vorteile.
Die Bearbeitung nach der Hydration
Nach der vorliegenden Erfindung ist ein Mehrzweck-Einweg-Linsen-Verpackungsträger
vorgesehen, welcher die Kontaktlinse während ihrer Prüfung transportiert
und nach dem Prüfen als ein Teil der Endverpackung dient.
Ein geeigneter Verpackungsträger 20 ist in
10 dargestellt und wird aus spritzgegossenem oder thermisch
verformten Kunststoff-Plattenmaterial, wie beispielsweise Polypropylen, hergestellt
und weist einen ebenen, im wesentlichen rechteckig geformten Grundkörper
34 mit einem abgewinkelten Wandbereich 38 an einem Ende, welcher
einen ersten Flansch bildet sowie ein Paar Positionierungsflansche 33a,
b an seinem anderen Ende auf, von denen in 10 einer
sichtbar ist, welche zum Ausrichten des Verpackungsträgers für die Roboter-Handhabung
dienen. Dieser Packungsträger ist in EP-A-0
604 177 ausführlicher beschrieben. An beiden Seiten des Grundkörpers
34 sind Positionierungskerben 31a, b vorgesehen, die mit Positionierungsstiften
an den verschiedenen Trägerpaletten zusammenwirken, die bei Bearbeitungs- und
Verpackungsvorgängen verwendet werden, um für die weitere Handhabung und
Behandlung Übereinstimmung zwischen der Linse und dem Verpackungsträger
herzustellen. Versetzt zum Mittelpunkt der Verpackung ist eine Vertiefung
36 integriert eingeformt, die im wesentlichen halbkugelförmig ist
und allgemein mit der Krümmungsform einer Kontaktlinse (nicht dargestellt) übereinstimmt,
welche dort im abgedichteten Zustand aufbewahrt werden soll, während sie in
eine geeignete sterile wäßrige Lösung in einer Weise eingetaucht
ist, die in dem an Martinez erteilten US-Patent Nr.
4 691 820 beschrieben ist. Die Höhe „h" des Flanschelementes
38, das von dem ebenen Grundkörper 34 herabreicht, ist an
die Höhe bzw. Tiefe der Vertiefung 36 angepaßt und sorgt zusammen
mit den herabreichenden Flanschen 33a, b für eine Selbstausrichtung
auf speziell geformten Palettenträgern, wie sie nachfolgend beschrieben werden
sollen. Der herabreichende Flansch 38 wird auch bei der Endverpackung des
Erzeugnisses im Zusammenwirken mit einer Vielzahl allgemein "bogenförmiger"
Stege 32 genutzt, um beim Erfassen der Vertiefungsanordnung eines umgekehrten
und übereinander gestapelten Verpackungsträgers zu unterstützen,
wenn die Verpackungen für den Vertrieb an den Endverbraucher in Kartons verpackt
werden.
Die Vertiefung 36 weist auch eine Vielzahl von Auflagemarken
37 auf, welche dazu dienen, während der Entfernung des entionisierten
Wassers in einer der Bearbeitungsstationen nach der Hydration das Halten einer Kontaktlinse
in einer zentrierten Position in der Vertiefung zu unterstützen. Der Verpackungsträger
ist auch mit einem Ringflansch 39 versehen, der zur Heißabdichtung
eines Folienlaminat-Deckels dient, um die Kontaktlinse während des Vertriebes
an Endverbraucher hermetisch abzudichten. Ein Ausschnitt 35 wird angewandt,
um das Ergreifen des Flansches 38 und der Verpackung zu erleichtern, wenn
das Deckel-Folienlaminat beim Gebrauch der Linse durch den Benutzer abgezogen wird.
Der Grundkörper 34 weist auch eine glatte ebene Fläche
34a als geeignete Angriffszone für Vakuumgreifer auf der Oberseite
sowie eine Vakuumschiene an der Unterseite auf, welche beim Transport des Verpackungsträgers
durch die verschiedenen Bearbeitungsstufen genutzt werden.
Ein Prüfträger zum Transport der Verpackungsträger
durch das automatisierte Linsenprüfsystem ist in 11
dargestellt. Der Prüfträger 10 weist eine erste und eine zweite
Reihe 10a, b von Vertiefungen 40 auf, welche den Napf
36 der Verpackungsträger aufnehmen und eine optische Sichtbahn für
das automatisierte Linsenprüfsystem ergeben. Jeder der Zwischen-Positionierungsstifte
41 greift auf einer Seite in einen Verpackungsträger ein, wobei die
End-Positionierungsstifte 41a in eine einzelne Verpackung eingreifen. Diese
Positionierungsstifte greifen in Positionierungskerben 31a, b der Verpackungsträger
ein und gewährleisten eine präzise Positionierung des Verpackungsträgers
auf dem Prüfträger in Längsrichtung, während ein Paar harter
Kanten 42a, b eine Referenzfläche für die herabreichenden Flansche
33a, b bilden, welche zusammen mit den Stiften 41 den Verpackungsträger
gegen Drehung und Kippung sichern. Die Prüfpalette 10 ist ferner mit
drei Positionierungsöffnungen 43 auf jeder Seite der Palette versehen,
welche beim Transport der Palette durch die automatische Linsenprüfstation
benutzt werden, um die Palette beim Laden und Entladen der Verpackungsträger
sicher zu fixieren. Die Prüfpalette ist ferner mit einem Paar Rillen
44a, b versehen, die einen zwangsläufigen Griff für einen Überkopf-Transportmechanismus
bilden, welcher die Prüfpalette im automatischen Linsenprüfsystem plaziert
und von dort wieder entfernt. Ein Paar abgeschrägter Stirnflächen
45 sorgt für Spiel für den herabreichenden Flansch
38 des Verpackungsträgers 20.
Wie in 3 dargestellt, wird eine Spritzgießmaschine
30 zum Formen der Polypropylen-Linsenträger 20 eingesetzt,
welche einen doppelten Zweck erfüllen. Zum einen, um einen Träger für
die Prüfe der Linse in dem automatisierten Linsenprüfsystem zu schaffen
und zum zweiten, um einen Behälter für die Endverpackung der Linse zur
Verteilung an die Endverbraucher zu erhalten. Diese Verpackungsträger werden
in einer vorgegebenen Anordnung geformt, typischerweise in einer 4 × 4-Gruppe
von sechzehn Verpackungsträgern pro Formungszyklus, und durch eine Roboter-Überführungseinrichtung
60 mit einem schnell linear bewegten Transportträger 62 mit
geringer Masse aus der Spritzgießform entfernt. Der Träger 62
weist ein Hand-Element 64 mit einer Vielzahl von Vakuumgreifern auf, welche
entsprechend der Anordnung der Formhohlräume in der Spritzgießmaschine
30 angeordnet sind. Der Träger 62 bewegt sich linear am Stützelement
66 entlang und ist aus einer vertikalen Orientierung, wie sie in
3 dargestellt ist in eine horizontale Orientierung
drehbar, die notwendig ist, um die verpackten Träger in ein zweites Überführungs-Shuttle
68 zu überführen. Das zweite Überführungs-Shuttle
68 wird zum Transport einer Vielzahl von beispielsweise sechzehn Verpackungsträgern
aus einer ersten, in 3 dargestellten Aufnahmeposition
68a in eine zweite Position 68b verwendet, wo die Verpackungsträger
durch eine Roboter-Handhabungsvorrichtung 50 abgehoben werden. Die Roboter-Handhabungsvorrichtung
50 ist gelenkig und hat erste und zweite Arme 51 und
52 sowie einen in vertikaler Richtung linear beweglichen Arm und eine Hand
(nicht dargestellt) mit einer Vielzahl daran angebrachter Vakuumgreifer, welche
sich an jeden vom Überführungs-Shuttle 68 transportierten Verpackungsträger
anlegen.
Die Verpackungsträger 20 werden dann vom Überführungs-Shuttle
68 entnommen und an einer Paletten-Ladestation 11 auf einer Prüfpalette
10 plaziert. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden die Verpackungsträger
in einer 4 × 4-Anordnung geformt, um die Effizienz einer solchen Formungsanordnung
zu maximieren, die als 2 × 8-Anordnung in der Prüfpalette 10
transportiert wird. Wenn diese beiden Anordnungen angewandt werden, realisiert der
Roboter-Handhabungsvorrichtung 50 zwei getrennte Überführungen
und überführt bei jeder Überführung jeweils eine 2 × 4-Anordnung.
Die beladene Palette 10 wird dann durch den Förderer 12a
zu einer Einspritzstation 16 für entionisiertes Wasser bewegt, wo
jeder der auf der Prüfpalette transportierten Verpackungsträger teilweise
mit entgastem und entionisiertem Wasser gefüllt wird. Die Prüfpalette
wird dann durch einen Stoß-Förderer 17 in einen Linsen-Ladebereich
18 überführt, wo sie mit einer zweiten Palette zu einer Charge
zusammengestellt wird, um einen durchgehenden Ladebereich mit zweiunddreißig
Verpackungsträgern zu bilden, von denen jeder dosiert mit entgastem und entionisiertem
Wasser gefüllt worden ist.
Entgasung des entionisierten Wassers
Hierin ist eine Erfindung offenbart, welche entgastes und entionisiertes
Wassers mit einer kleinen Menge einer oberflächenaktiven Substanz als Prüfmedium
für die in der EP-A-0 686 842 und in
der EP-A-0 686 841 beschriebenen Systeme
verwendet.
Wenn lediglich entionisiertes Wasser im Napf des Verpackungsträgers
verwendet wird, können es die Reibung und die hydrophobe Anziehung zwischen
der Kontaktlinse und den Oberflächen des Trägers bisweilen bewirken, daß
die Form der Vertiefungen verhindert, daß die Linsen vollständig in die
gewünschten, vorgegebenen Positionen gleiten bzw. sich dort hin bewegen. Bei
einem bekannten Verfahren werden Kontaktlinsen beispielsweise aus einem flüssigen
Hydrogel-Monomer geformt, welches in Anwesenheit eines inerten Verdünnungsmittels,
wie beispielsweise einem Borsäure-Ester, polymerisiert wird, wie es im
US-Patent Nr. 4 495 313 beschrieben ist.
Das inerte Verdünnungsmittel füllt während der Polymerisation Räume
in der Hydrogel-Kontaktlinse aus und wird dann während des Hydrationsvorganges
durch entionisiertes Wasser ersetzt.
Nachdem dieser Hydrationsvorgang beendet ist, können noch kleine
Mengen von Säureresten an der Linsenoberfläche zurückbleiben. Wenn
die Linse im Inneren der Vertiefung des Linsenträgers plaziert wird, können
diese Säurereste dazu führen, daß die Linse an der Oberfläche
des Napfes im Träger festklebt. Ohne Bewegungsfreiheit könnte sich die
Linse nicht vollständig in die gewünschte vorgegebene Position bewegen.
Wenn dies passiert und die Linse anschließend durch ein automatisches Linsenprüfsystem
geprüft wird, kann die Linse als außerhalb des Bildfeldes liegend zurückgewiesen
oder in anderer Weise irrtümlich als unregelmäßig oder unvollkommen
identifiziert werden.
In der EP-A-0 686 459 wurde
die Lösung dieses Problems beschrieben, bei der dem entionisierten Wasser eine
kleine Menge einer oberflächenaktiven Substanz zugesetzt wurde. Die oberflächenaktive
Substanz vermindert die Reibung und verzögert die hydrophobe Anziehung zwischen
der Linse und der Oberfläche des Halters, welcher die Vertiefung bildet, was
dabei hilft, daß die Linse in die gewünschte vorgegebene Position gezogen
wird.
Jede geeignete oberflächenaktive Substanz kann verwendet werden.
Beispielsweise kann die oberflächenaktive Substanz ein Polyoxyethylen-20-Sorbitan-Monooleat
sein, welches allgemein als „Polysorbat 80", „tween 80" oder „tween
80kc" bekannt ist. Es wurde gefunden, daß der Zusatz von „tween
80" in einer so geringen Konzentration, wie 25 ppm zu der Lösung es möglich
macht, daß sich die Linse ohne Kleben im Verpackungsträger 20
bewegt. Größere Anteile der oberflächenaktiven Substanz, beispielsweise
eine Konzentration der oberflächenaktiven Substanz von 5,0 Massenprozent bis
0,01 Massenprozent in der Lösung, können angewandt werden. Die oberflächenaktive
Substanz kann einem geeigneten flüssigen Träger, wie beispielsweise entionisiertem
Wasser, zugemischt werden, um die gewünschte Lösung herzustellen.
Vorzugsweise liegt die Konzentration der oberflächenaktiven Substanz
am unteren Ende des oben angegebenen Bereiches, und sie kann unter 50 ppm des entionisierten
Wassers liegen. Die Verwendung der oberflächenaktiven Substanz in dieser geringeren
Konzentration hilft, die Schaum- oder Blasenbildung der oberflächenaktiven
Substanz in der Lösung zu vermindern oder zu verhindern, und sie hilft folglich
auch die Konzentration der oberflächenaktiven Substanz insgesamt unter einem
vorgegebenen Niveau zu halten.
Entgastes Wasser wird bevorzugt, um die Bildung von Luft- oder Gasblasen
zu verhindern, wenn das Wasser aus einer durch Pumpen auf einen hohen Druck gebrachten
Fluid-Leitung in eine Umgebung mit niedrigem (Atmosphären-)Druck austritt.
Wenn entionisiertes Wasser verwendet wird, das nicht entgast wurde, können
sich in der Verpackung kleine Luftblasen bilden, bevor die Kontaktlinse überführt
wird, oder auch auf der Kontaktlinse, wenn diese in den Verpackungsträger überführt
wird. Diese Blasen bilden sich aus den im entionisierten Wasser gelösten Gasen,
wobei durch die Linse selbst oder durch kleine Unregelmäßigkeiten auf
der Oberfläche des Verpackungsträgers eine „Keimbildung" erfolgt.
Die Vorrichtung zur Entgasung des entionisierten Wassers ist in den
12 und 13 dargestellt.
12 ist eine schematische Darstellung des Entgasungsmoduls,
während 13 eine detaillierte Seitenansicht der
Entgasungseinheit ist. Das entionisierte Wasser wird durch eine
Zugabeleitung 112 aus einem Vorrat entionisierten Wassers, welcher auch
für die Hydration genutzt werden kann, zugeführt. Wenn aus einem Behälter
entnommen wird, kann wahlweise auch eine Pumpe 114 vorgesehen sein.
Das entionisierte Wasser durchlauft dann ein Filter 118,
um besondere Partikelverunreinigungen zu entfernen, die in dem Wasser vorkommen
können.
Das entionisierte Wasser wird dann dem Einlaß 121 der
Entgasungseinheit 122 zugeführt. In der Entgasungseinheit wird das
entionisierte Wasser auf eine Vielzahl von Rohren 124 aufgeteilt und dann
im Entgasungseinheiten-Auslaß 126 wieder vereint. Die Entgasungseinheit
wird unter einem niedrigen Druck von typischerweise 4 Torr bis 25 Torr betrieben,
der von einer Vakuumpumpe 128 erzeugt wird. Diese Vakuumpumpe ist über
eine Leitung 130 an die Entgasungseinheit 122 angeschlossen und
läßt den Luftüberschuß aus der Entgasungseinheit 122
über eine Leitung 132 entweichen.
Nachdem das entionisierte Wasser die Entgasungseinheit 122
über eine Auslaßleitung 126 verlassen hat, durchläuft es
die Leitungen 136a, b zu Rohrverteilern 138a, b. Die Rohrverteiler
werden als eine gemeinsame Quelle verwendet, um eine Vielzahl von Präzisions-Dosierungspumpen
140 zu versorgen, welche die einzelnen Kontaktlinsen-Verpackungsträger
an der Dosierungsstation 16 und an der Roboter-Überführungsanordnung
102 der Roboter-Überführungsvorrichtung 100 füllen.
Die Pumpen 140, welche dazu verwendet werden, das entionisierte und entgaste
Wasser zum Rohrverteiler 138 zu pumpen, sind FMI-Pumpen (Fluid Metering,
Inc., Oyster Bay, New York), die auf Antriebseinheiten montiert sind, welche von
der Firma Oyster Bay Pump Works, Inc., Oyster Bay, New York hergestellt werden.
Diese Pumpen liefern exakte Dosierungen entgasten und entionisierten Wassers, um
die Verpackungsoberflächen voranzufeuchten und dadurch die Blasenbildung und
das Ankleben der Linsen zu reduzieren sowie eine Überfüllung (d.h. Wasser
auf der Dichtungsfläche der Verpackung) zu verhindern und für ein exaktes
Wasserniveau für das Prüfsystem zu sorgen.
Wenden wir uns nun der 13 zu, welche
die Monomer-Entgasungseinheit 122 mit weiteren Einzelheiten zeigt. Die
Entgasungseinheit besteht aus einem Druckbehälter mit einer äußeren
Zylinderwand 144, einer Deckelplatte 146 und einer Bodenplatte
148. Die Zylinderwand 144 weist einen Port 130 auf, der
an eine Vakuumpumpe 128 (nicht dargestellt) angeschlossen ist.
Die Deckelplatte 146 und die Bodenplatte 148 sind
mittels Flanschen 150 an den Zylinder-Seitenwänden 144 befestigt,
welche auf O-Ringe 152 bzw. 154 aufgepreßt werden, die man
an der Boden- bzw. Deckelplatte findet. Das Zusammenpressen der O-Ringe und die
Befestigung der Platten 146 und 148 an den Flanschen
150 erfolgt durch Schrauben 156, die die Platten an den Flanschen
festlegen.
Durch die Deckelplatte 146 verläuft die Wasser-Einlaßleitung
121. Diese Einlaßleitung durchlauft die Deckelplatte 146
und teilt sich innerhalb der Kammer 122 über ein „Y"-Verbindungsstück
in zwei oder mehr Leitungen 157 mit gleicher Länge auf. Die Leitungen
157 sind vorzugsweise gleich lang, um für einen gleichen Staudruck
zu sorgen, was zu einem gleichen Durchfluß zu zwei getrennten Sammelrohren
158 führt. Jedes dieser Sammelrohre ist an zehn Silikonrohre
160 angeschlossen, welche gasdurchlässig sind. Die Rohre
160 sind versetzt in einer 3-4-3-Anordnung gruppiert, wobei der Mittenabstand
0,3 Zoll beträgt. Die Strömung in den Rohren erfolgt von unten nach oben,
um diese vollständig auszufüllen und keine Hohlräume in der Flüssigkeit
entstehen zu lassen. In jedem der Rohre 160 ist ein stationärer Mischer
170 vorgesehen, um den Wirkungsgrad der Massenübertragung zu verbessern.
Die stationären Mischer bestehen aus Delrin, Durchmesser R Zoll und 6
Zoll lang. Sie werden von der Firma Koflo, Inc. in Carrie, I11. hergestellt.
Der innere Aufbau der Entgasungseinheit befindet sich mit Abstand
über dem Boden der Kammer, wobei ein Rohr 167 aus rostfreiem Stahl
an den gewünschten Trennstellen die Delrin-Blöcke 168 trägt,
und diese Blöcke wiederum tragen die Rohrverteiler 158 und
162, zwischen denen sich die gasdurchlässigen Rohre 160 erstrecken.
Als Alternative kann die Entgasungseinheit auch vom Deckelflansch 146 abhängen.
Während ihres Aufenthaltes im Silikonrohr 160 in der
Entgasungskammer 144 mit niederem Druck wandern die gelösten Gase
aus dem entionisierten Wasser durch die Wand des Rohres 160 und werden
durch die Vakuumpumpe über den Kammerauslaß 130 abgesaugt. Wenn
das Wasser den Deckel der Kammer erreicht, ist es im wesentlichen frei von gelösten
Gasen.
Die Silikonrohre sind in der Nähe des Deckels der Kammer an zweite
Sammelrohre 162 angeschlossen, welche die Silikonrohre 160 wieder
zu gemeinsamen Rohren 164 zusammenfassen. Diese Rohre können ebenfalls
aus Silikon oder aus einem undurchlässigen Material bestehen. Sie haben alle
eine gleiche Länge, um Druckunterschiede zu vermeiden, welche zu ungleichmäßiger
Strömung führen könnten. Die Rohre 164 sind dann an ein
„Y"-Verbindungsstück angeschlossen, um einen einzigen Auslaß
126 der Entgasungseinheit zu erhalten.
Das bevorzugte Material für die gasdurchlässigen
Rohre sind STHT-Rohre, hergestellt von der Firma Sanitech, Inc. in Andover, NJ,
aus Silikongummi vom Typ Q74780 mit einer Qualität für medizinische Anwendungen,
hergestellt von der Firma Dow Corning in Midland, MI.
Die Vorrichtung ist derart angeordnet, daß jeder Satz Rohre
124 aus zehn Rohren mit einem Innendurchmesser von R Zoll mit einer
Wanddicke von 1/32 Zoll besteht, welche eine Durometer-Härte von 80 aufweisen.
Vorbereitung der Prüfung
Hierin ist eine Vorrichtung offenbart, welche die Kontaktlinsen für
die Prüfung und die anschließende Verpackung vorbereitet, und diese Vorrichtung
ist am besten in 1 dargestellt, welches eine vergrößerte
Ansicht eines Teiles der in den 2 und 3
dargestellten Vorrichtung ist, wobei der Übergang von der Hydrationslinie zur
Nach-Hydrationslinie, wie hierin diskutiert, besonders betont ist.
Die vorliegende Erfindung ist speziell zur Anwendung in Verbindung
mit der in der EP-A-0 686 488 beschriebenen
Erfindung geeignet.
Wie in 1 dargestellt, wird ein zweiter
Hydrationsträger 860 mit einer darauf angebrachten Oberkammerplatte
zur Entfernung der Oberkammerplatte in die Trennstation 120 vorbewegt und
dann auf den Rückführungsförderer 141 überführt.
Der Hydrationsgrundkörper tritt aus der Trennstation 120 an der mit
860a bezeichneten Position mit einer Vielzahl, beispielsweise mit zweiunddreißig
Kontaktlinsen 8, aus, wobei die einzelnen Linsen jeweils von den dort angebrachten
konkaven Linsenträgern gehalten werden. Eine Roboter-Gelenk-Überführungsvorrichtung
100 mit einer einstellbaren 4 × 8-Anordnung 102 von konvexen
Linsenträgern positioniert die Anordnung dann über dem zweiten Hydrationsträger
860a, wie es in den 6 und 7A
dargestellt ist.
Wie in 7A dargestellt, wird eine einzelne
Kontaktlinse 8 im konkaven Linsenträger 861 gehalten und
unmittelbar unter einem konvexen Linsenträgerelement 104 in der 4
× 8-Anordnung 102 positioniert. Der konkave Träger
861 weist mindestens einen Durchlaß 862 zum Einleiten eines
Fluids zwischen der Oberfläche des konkaven Linsenträgerelementes und
der Linse 8 auf. Das Fluid wird durch einen Kanal 866 zugeführt,
der in die Unterseite des oberen Plattenelementes 867 eingeschnitten ist
und mit einem Fluid-Rohrverteiler sowie einer Vielzahl aufrecht stehender Fluid-Verbindungsstücke
863, welche sich von der Oberfläche des konkaven Linsenträgerelementes
861 aus erstrecken, in Verbindung steht, was in 6
am besten dargestellt ist. Die Fluid-Verbindungsstücke 863 sind für
den Eingriff von Fluid-Kupplungen 864 eingerichtet, welche an der Unterseite
der 4 × 8-Anordnung 102 ausgebildet sind. Jede dieser Kupplungen ist
an eine Fluid-Leitung 874 angeschlossen, welche ein Überführungsfluid
zur Überführung der Kontaktlinse 8 von der konkaven Linsenhalte-Einrichtung
861 zur konvexen Linsenhalte-Einrichtung 104 dient.
Bei der in 6 dargestellten Ausführungsform
und insbesondere zur Überführung von Kontaktlinsen vom Hydrationsträger
860 zur Roboter-Anordnung 102 ist eine pneumatische Fluid-Überführung
erwünscht, und daher liefern die Leitungen 874 Druckluft an die Kupplungselemente
864, welche ihrerseits die Druckluft an die Fluid-Kupplungen
863 und an die Kanäle 866 sowie an die Durchlässe
862 liefern.
Wie in 7A dargestellt, ist die kurz zuvor
an der Hydrationsstation hydratisierte und gespülte Kontaktlinse
8 noch feucht. Ferner wurde die Linse mit entionisiertem Wasser hydratisiert,
dem eine geringe Menge einer oberflächenaktiven Substanz zugesetzt war, welche
vorteilhafterweise verwendet wird, um die Handhabung der feuchten Kontaktlinse durch
Zentrieren derselben in der konkaven Fläche der Linsenhalte-Einrichtung
861 zu unterstützen. Wenn die Druckluftleitungen 874 betätigt
werden, wird ein Luftimpuls durch den Durchlaß 862 austreten und die
Kontaktlinse von der Oberfläche des konkaven Trägers abheben und am konvexen
Linsenträgerelement 104 zur Anlage bringen. Während die Linse
mit oder ohne oberflächenaktive Substanz am Element 104 haftet, benetzt
die oberflächenaktive Substanz die Oberfläche des konvexen Trägerelementes
104 und fördert die Haftung dort infolge der Oberflächenspannung
des entionisierten Wassers und des umgebenden Atmosphärendruckes. Bei der Überführung
ist es erwünscht, jedes der konvexen Trägerelemente 102 innerhalb
einer Entfernung von 1,5 mm an der Linse zu positionieren, um eine direkte und genaue
Überführung sicherzustellen.
Nach der Überführung der Linse 8 zum konvexen Element
104 bewegt die Roboter-Überführungsvorrichtung die Linsenanordnung
zu einer „Blasen-Ausblas"-Station 70, die in 3
dargestellt ist. In 1 verdeckt die 4 × 8-Anordnung
102 die Station 70.
Die Blasen-Ausblasstation 70 weist eine Rohrverteiler-Anordnung
entsprechend dem Rohrverteiler 860 mit einer Vielzahl von Napfelementen
106 auf, deren jedes eine konkave Fläche 108 von annähernd
der gleichen Anordnung wie die konvexe Fläche des zweiten Linsen-Trägerelementes
104 hat. Während eine konkave Fläche, wie die Fläche
108, für wünschenswert befunden wurde, wird auch eine einzelne
Strahlvorrichtung die gleiche Funktion erfüllen. Die konkave Fläche
108 weist auch mindestens einen Durchlaß
109 auf, um ein unter Druck stehendes Fluid durch einen zentralen, im Napf-Element
ausgebildeten Kanal 109 hindurch zu lassen. Die Verwendung einer kleinen
Menge einer oberflächenaktiven Substanz in dem entionisierten Wasser fördert
die Überführung der Linse von den ersten zu den zweiten Trägerelementen,
aber sie ermöglicht auch die Ausbildung kleiner Luftblasen 105 in
der Schicht entionisierten Wassers, welche die Kontaktlinse 8 bedeckt.
Indem die Linse dem Strahl des unter Druck stehenden Fluids ausgesetzt wird, wandern
die kleinen Blasen 105 nach außen und werden vor der Überführung
der Linse auf den Prüfträger zerstreut. Die Entfernung der Luftblasen
ist erwünscht, um fehlerhafte negative Meldungen von dem automatischen Linsenprüfsystem,
das zur Prüfung der Linsen eingesetzt wird, zu vermeiden. Während bei
der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Druckluft angewandt wird, ist
auch entionisiertes Wasser geeignet.
Dosieren des Verpackungsträgers
Wie es bereits früher unter Bezugnahme auf die 12
und 13 beschreiben wurde, wird entionisiertes Wasser
in der Entgasungseinheit 122 entgast und mittels einer Vielzahl von Präzisions-Dosierungspumpen
140 an einer Station 16 zum Dosieren des entionisierten Wassers
verteilt, was in den 14 und 15
ausführlicher dargestellt ist. Wie in 15 dargestellt,
trägt ein Gummi-Gurtförderer 12a mit einem Paar Gurten den Prüfträger
10 vom Verpackungsträger-Ladebereich 11 (dargestellt in
3) zur Dosierungsstation 16 für entionisiertes
Wasser. Ein pneumatischer Anschlag 170 mit einem Stift 171 wird
zum Halten einer Reihe von Prüfträgern 10 in Richtung stromaufwärts
von der Dosierungsstation 16 eingesetzt. Wenn ein neuer Prüfträger
10 geladen werden soll, zieht der pneumatische Anschlagmechanismus
170 den Stift 171 zurück und ermöglicht es, daß
der Prüfträger 10 auf dem Förderer 12a in die Dosierungsstation
bewegt wird. Ein gesonderter Satz von Klemmbacken, der an einem pneumatischen Klemm-Mechanismus
172 (dargestellt in 1) angebracht ist, legt
sich an die Prüfpalette 10 an und hält sie sicher in der Position
für die Verpackungs-Dosierung. Eine Vielzahl von Dosierungsdüsen
174 ist an einem horizontal linearbewegten Trägerelement
176 befestigt und über eine Vielzahl von Rohrelementen 178
mit den FMI-Pumpen 140 verbunden, und zwar eine separate Pumpe für
jede Düse. Jede der Düsen 174 endet in einer 16 Gauge-Teflon-Nadel
mit einem Innendurchmesser von 0,045 Zoll bis 0,048 Zoll, welche direkt über
den Verpackungsträgern 20 und zwar speziell über den Napf-Elementen
36 derselben aufgehängt sind. In Funktion bewegt ein Pneumatikzylinder
180, welcher fest an Stützrahmen 181 und 182 befestigt
ist, den Schlitten 184, die Vertikalstützen 185 und
186 sowie den Horizontal-Befestigungsträger 176 linear, um
es zu ermöglichen, daß die Teflon-Nadelspitzen in die vertieften Näpfe
36 der Verpackungsträger 20 abgesenkt werden. Die Spitzen
werden nach unten bewegt und etwa 600 Mikroliter entgasten und entionisierten Wassers
durch diese hindurch eingespritzt, um den Napf 36 teilweise zu füllen.
Nachdem die Näpfe mit der gewünschten Dosierung gefüllt worden sind,
wird der Pneumatikzylinder 180 betätigt, und der Linearbewegungs-Stützträger
176 wird angehoben, um die Teflon-Nadeln von den Verpackungsträgern
20 abzuheben. Die Anwendung der linearbewegten Dosierungsnadel schließt
ein Rühren oder Verspritzen bei der Dosierung des entgasten und entionisierten
Wassers aus. Übermäßiges Rühren oder Verspritzen kann auch zu
einer Zunahme der Luftaufnahme sowie zur Bildung von Luftblasen führen, welche
ein falsches negatives Prüfsignal auslösen kann.
Der Prüfträger 10 wird dann aus der Dosierungsstation
16 heraus zum Ende des Förderers 12a geschoben, wo er an
einem von einem Servomotor angetriebenen Stoßförderer zur Anlage kommt,
welcher den Prüfträger 10 über eine Plattform
190 aus rostfreiem Stahl zum Linsen-Ladebereich 18 stößt.
Der Linsen-Ladebereich 18 ist speziell konstruiert, so daß er zwei
Prüfpaletten 10 aufnimmt, um eine vereinte Anordnung von zweiunddreißig
Verpackungsträgern zur Aufnahme von zweiunddreißig einzelnen Kontaktlinsen
zu bilden. Wenn sich diese beiden Prüfpaletten 10 in der Linsen-Überführungsposition
18 befinden, greifen abgeschrägte Stifte (nicht dargestellt) in die
Positionierungshohlräume auf den Paletten (2 pro Palette) ein und
sorgen für eine präzise Positionierung während der Überführung
der Linsen.
Während im Nach-Hydrations-Bearbeitungsabschnitt 2 × 8-
und 4 × 8-Anordnungen verwendet wurden, versteht es sich, daß eine Vielfalt
von Ausgestaltungen benutzt werden könnte.
Die 4 × 8-Anordnung des Hydrationsträgers 860 unterscheidet
sich von der 4 × 8-Anordnung der Verpackungsträger im Linsen-Ladebereich
18. Die an der Roboter-Überführungsvorrichtung 100 angebrachte
zweite 4 × 8-Anordnung 102 ist einstellbar, um sie an die 4 ×
8-Anordnung im zweiten Hydrationsträger 860, welcher 30 mm Mittenabstand
zwischen den Linsen aufweist, und an die „Blasen-Ausblas"-Station
70 anzupassen, und vergrößert sich dann auf Mittenabstände
von 30 mm × 50, welches die Abmessungen der dritten 4 × 8-Anordnung im
Linsen-Ladebereich 18 sind, was nachfolgend unter Bezugnahme auf die
8 und 9 erläutert
werden wird.
Wie in den 8 und 9
dargestellt, ist die 4 × 8-Anordnung 102 in der 8
in vergrößerter Anordnung und in 9 in zusammengezogener
Anordnung gezeigt. Die Anordnung 102 umfaßt zweiunddreißig konvexe
Linsen-Trägerelemente 104, wie es zuvor unter Bezugnahme auf die
6 und 7 beschrieben
wurde. Entlang der Mittellinie der Anordnung sind vier Fluid-Kupplungselemente
864 angeordnet, welche in Leitungen 863 auf den zweiten Hydrationsträgern
860 eingreifen. Die Anordnung ist für vier getrennte Leitungen bzw.
Elemente 190 bis 193 aufgebaut, welche acht konvexe Träger
104 aufweist. Jedes der Linear-Elemente 190 bis 193 ist
entlang der inneren Führungsstangen 194 und 195 linearbeweglich
angeordnet, wie es vollständiger in 8 dargestellt
ist. Eine pneumatische Spanneinrichtung 196 und 197 ist zu beiden
Seiten der Anordnung positioniert, und nach deren Betätigung ziehen die äußersten
Elemente 190 und 193 entlang der Führungsstangen
194 und 195 nach außen, wie es in 8
dargestellt ist. Jede der äußersten Anordnungen 190 und
193 trägt auch ein Paar innerer Gleit-Anschläge, von denen einer
in 8 dargestellt mit 198 bezeichnet ist, welche
die innersten Linearelemente 191 und 192 nach außen ziehen,
und zwar zieht das Linearelement 190 das Linearelement 191, und
das Linearelement 193 zieht das Linearelement 192. Druckfedern
199 unterstützen ebenfalls die Trennung der Linearelemente der Anordnung.
Es muß auch angemerkt werden, daß die Anordnung
102 um einen Drehtisch 103 drehbar ist, um eine genaue Ausrichtung
der Anordnung zu erzielen, wenn die Linsen von der Hydrationsstation zum Linsen-Ladebereich
überführt werden. Die Roboter-Überführungsvorrichtung
100 weist auch einen ersten und einen zweiten Gelenkarm 107 und
109 sowie einen Vertikalarm 105 mit einem Linearbewegungs-Servomotor
106 (siehe 2) auf, wodurch eine komplette
dreidimensionale Bewegung der 4 × 8-Anordnung zwischen all den verschiedenen
Überführungspunkten, welche die Roboter-Überführungsvorrichtung
bedient, möglich wird. Wie in 2 dargestellt, wird
das Gewicht der Einrichtung 102 im wesentlichen durch eine Vorspannfeder
108 kompensiert, welche das Gewicht des Armes 105 sowie der Anordnung
102 trägt und dadurch die Belastung des Vertikal-Servomotors
106 reduziert.
Jedes der konvexen Linsenträgerelemente 104 weist auch
eine Innenleitung 110 auf, die in mindestens einem Port 111 endet
und dazu verwendet werden kann, ein Fluid zwischen dem konvexen Linsenträgerelement
und der Kontaktlinse 8 einzuleiten. Wenn die Anordnung 102 im
Linsen-Ladebereich 18 über der Vielzahl der Linsenträgerelemente
positioniert worden ist, werden die Elemente 191–193 gespreizt,
um jedes der konvexen Linsenträgerelemente 104 mit einem zugehörigen,
unmittelbar darunter befindlichen Verpackungsträger auszurichten und eine kleine
Menge, nominell 300 &mgr;l, entgasten und entionisierten Wassers mittels Präzisions-Dosierungspumpen
140 durch die Leitung 110 zu pumpen, um die Kontaktlinse
8 vom konvexen Träger 104 in den Napf 36 des Verpackungsträgers
20 zu überführen. Wiederum ermöglicht der Einsatz entgasten
und entionisierten Wassers die Überführung der Linse ohne die Gefahr der
Ausbildung kleiner Luftblasen, von Gasen, die in dem entionisierten Wasser gelöst
sind, was anderenfalls zur Bildung von „Keimen" auf der Kontaktlinse
8 führen könnte. Nachdem die Linsen 8 auf den Verpackungsträger
20 überführt worden sind, wird die 4 × 8-Anordnung
102 durch Betätigung der pneumatischen Spanneinrichtungen
196, 197 zusammengeschoben, um die Anordnung in diejenige Form
zurückzubringen, welche zur Anordnung des Hydrationsträgers
860 paßt.
Wenn beide Paare von Prüfträgern 10 im Linsen-Ladebereich
18 beladen worden sind, überführt ein zweiter, durch einen Servomotor
betätigter Stoßarm 18a beide Paletten vom Linsen-Ladebereich
in einen Stapelbereich 19a, wie es in 1 dargestellt
ist. Im Stapelbereich 19a vereinzelt ein Überkopf-Doppelachs-Transportträger
21 einen der Prüfträger und nimmt eine einzelne Palette
10 zur Überführung zur automatischen Linsenprüfstation
15 auf, wie es in den 1 und 3
dargestellt ist. Die Überkopf-Transporteinrichtung 21 ist ein Doppelachs-Hauser-Transportmechanismus,
und sie wird angewandt, um das automatische Linsenprüfsystem 15 vom
Rest der Nach-Hydrationslinie zu trennen. Durch die Verwendung eines Doppelachs-Transportmechanismus
kann die Palette 10 schonend zum automatischen Linsenprüfsystem befördert
werden und dadurch jegliche Vibration vermieden werden, was anderenfalls die Prüfergebnisse
beeinträchtigen würde. Nachdem die erste Palette 10 aus dem Stapelbereich
19a abgehoben wurde, bewegt ein Stoßarm 19 die verbliebene
Palette 10b in den Stapelbereich 19a zur Überführung
durch den Doppelachs-Transportmechanismus 21 zum automatischen Linsenprüfsystem
15, wie es in den 2 und 3
dargestellt ist.
Im automatischen Linsenprüfsystem 15, wie es in
3 dargestellt ist, wird, während die Prüfträger
mittels Förderern 15b durch das System bewegt werden, von Lichtquellen
15c ein Lichtstrahl oder -impuls durch eine Linse geleitet und auf einem
Bildschirm (nicht dargestellt) fokussiert, um eine Abbildung der darunter befindlichen
Linse zu erzeugen. Vorzugsweise weist der Bildschirm eine Anordnung von Bildpunkten
auf, deren jeder ein elektrisches Signal erzeugt, welches proportional zum auf den
Bildpunkt einfallenden Licht ist bzw. dieses wiedergibt. Diese elektrischen Signale
werden dann verarbeitet, um festzustellen, ob die Linse zur Verwendung beim Konsumenten
akzeptabel ist. Es kann jedes geeignete Verfahren angewandt werden, um die elektrischen
Signale von der Bildpunktanordnung zu verarbeiten bzw. zu analysieren. Solche Verfahren
sind beispielsweise in der EP-A-0 604 179
und in der EP-A-0 604 174 offenbart.
Wie in 3 dargestellt, werden zur Prüfung
der sechzehn im Prüfträger 10 befindlichen Linsen separate
Systeme verwendet. Nach der Beendigung der Prüfung der letzten Reihe von Linsen,
sendet das automatische Linsenprüfsystem einen Datenblock mit den Ergebnissen
der optischen Prüfung zur programmierbaren Logik-Steuerung, wo diese zum Verdichten
der Linsen für die Verpackung verwendet werden.
Nachdem die Linsen vom automatischen Linsenprüfsystem
15 geprüft worden sind, wird die Prüfpalette durch die zweite
Doppelachs-Überkopf-Transporteinrichtung 22 abgehoben und auf dem
Förderer 12b für den Transport zur Station 24 zur Entfernung
des entionisierten Wassers plaziert. Das entionisierte Wasser wird durch eine speziell
gestaltete Düse entfernt, wie sie in der EP-A-0
618 063 beschrieben ist.
Wie schon früher beschrieben, wird das entionisierte Wasser genutzt,
um die Linse während des Prüfvorganges im Verpackungsträger zu zentrieren,
aber es wird vor dem Verpacken entfernt, um die präzise Dosierung einer gepufferten
Salzlösung in der Endverpackung zu ermöglichen, was nachfolgend im Detail
beschrieben werden soll.
Nach der Entfernung des entionisierten Wassers werden die Linsen,
die Verpackungsträger und die Prüfpalette zum Verpackungs-Aufnahmepunkt
25 transportiert, wo die Prüfpalette 10 eingeklemmt wird,
um es zu ermöglichen, daß eine zweite Roboter-Überführungsvorrichtung
200 die Verpackungsträger und die Linsen von dort entnimmt.
Der Verdichtungspuffer
Wie in den 2, 3
und 16 dargestellt, ist die zweite Roboter-Überführungsvorrichtung
200 in der Nähe der Förderer 12 und 13 positioniert,
und sie ist mit einer 2 × 8-Anordnung 202 von sechzehn unabhängig
betätigbaren Vakuum-Greifern versehen. Die Prüfpalette 10b wird
vom Förderer 12 zu einem vorgegebenen Erzeugnis-Aufnahmepunkt
25 befördert, wie es in 3 dargestellt
ist, und die 2 × 8-Anordnung 202 darunter positioniert, um alle sechzehn
Erzeugnisse vom Prüfträger 10b unmittelbar nach der Entnahme
des entionisierten Wassers, wie zuvor im Zusammenhang mit 3
beschrieben, zu entnehmen.
Bei der Realisierung der hierin offenbarten Vorrichtung wird eine
programmierbare Logik-Steuerung verwendet, um die verschiedenen Elemente der vorliegenden
Erfindung zu steuern und einen Datenblock der optischen Prüfung vom automatisierten
Prüfsystem zu empfangen, welcher eine Marke für jedes der Erzeugnisse
im Prüfträger 10b setzt, das nicht den Vorschriften entspricht.
Nachdem die Erzeugnisse 20 vom Prüfträger
10b entnommen wurden, positioniert die Roboter-Überführungsvorrichtung
200 die 2 × 8-Anordnung über dem Fördergurt 14
und entlädt selektiv diejenigen Erzeugnisse, welche nicht den Vorschriften
entsprechen. Diese Erzeugnisse werden dann durch den Förderer 14 zur
anschließenden Zerkleinerung und zum Recycling entfernt.
Die Roboter-Vorrichtung 200 plaziert dann die verbleibenden
Erzeugnisse auf einem Vakuum-Verdichtungspuffer 230, wie bei
230c angegeben. Der Vakuum-Verdichtungspuffer nach der vorliegenden Erfindung
wird unter Bezugnahme auf die 16 bis 19
beschrieben, wobei 230a, b schematisch ein Paar langgestreckter Vakuumschienen
bezeichnen, die von Gehäuse-Elementen 231a, b umschlossen sind, welche
Vakuumkammern 242a, b umschließen sowie eine Vielzahl von Vakuumschlitzen
244a, b begrenzen.
Die Erzeugnisanordnung, wie sie bei 230c abgelegt wird, weist
Lücken oder zufällig verteilte Schwankungen im Erzeugnisfluß auf,
welche aus der Entnahme der nicht vorschriftsmäßigen Erzeugnisse aus dem
seriellen Erzeugnisstrom resultieren. Der Vakuum-Verdichtungspuffer 230
weist ein Paar pneumatischer Erzeugnisstößel 232, 234
auf, die zum Verdichten der Erzeugnisgruppe 230c mit den anderen, bereits
verdichteten Erzeugnissen auf der Verdichtungsschiene 230 dienen.
Jeder der Pneumatikstößel 232, 234 wird
unabhängig in Richtung des Pfeiles C vorgeschoben, bis jeder Erzeugnisstrom
verdichtet ist, wodurch Lücken oder Leerstellen, die von der Prüfe und
Zurückweisung fehlerhafter Erzeugnisse herrühren, beseitigt werden. Wenn
sich beispielsweise das Erzeugnis 20f an das Erzeugnis 20g anlegt,
wird der gesamte Erzeugnisfluß vom Erzeugnisstößel 232 vorgeschoben
und löst einen optischen Sensor 236 aus, welcher ein Steuersignal
für die programmierbare Logik-Steuerung erzeugt, um den Erzeugnisstößel
232 abzuschalten und in seine Ausgangs- bzw. Startposition zurückzubringen.
In entsprechender Weise erzeugt der optische Sensor 238 ein entsprechendes
Rückkehrsignal für den Erzeugnisstößel 234, wenn der
zweite Erzeugnisstrom verdichtet worden ist. Nach der Verdichtung der Erzeugnisse
kehrt ein gesonderter Weiterschaltmechanismus 240 beide Erzeugnisströme
in Richtung des Pfeiles D zu einem vorgegebenen Positionierungspunkt für die
nachfolgende Roboter-Handhabung um. Bei der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist der Verdichtungspuffer 230 ein Paar Vakuumschienen
230a und 230b auf, welche das Erzeugnis leicht erfassen, um eine
Gleitbewegung des Erzeugnisses als Reaktion auf die Bewegung der Erzeugnisstößel
232 und 234 zu ermöglichen, wobei jedoch ein „schindelartiges"
Übereinanderschieben der Erzeugnisse während der Verdichtung vermieden
wird.
Wie in den 18 und 19
dargestellt, sind die Erzeugnis-Stößel 232, 234 auf
pneumatisch angetriebenen Schlitten befestigt, von denen in 18
einer in Seitenansicht und in 19 zwei in Draufsicht
zu erkennen sind. Der Schlitten weist einen stangenlosen Zylinder 250 auf,
der linearbeweglich in einem Pneumatikzylinder 252 angebracht ist und durch
eine Führungsstange 251 geführt wird. Die Erzeugnis-Stößel
232, 234 sind auf ihren jeweiligen Schlitten durch ein Paar paralleler
Stangen 254a, b 254c, d befestigt, welche ihrerseits in den Gehäusen
250a, b linearbeweglich sind.
Die Kette der Erzeugnisse wird in Richtung des Pfeiles C vorgeschoben,
bis sie einen oder beide optische(n) Sensor(en) 236, 238 auslöst.
Wenn die optischen Sensoren ausgelöst werden, kehrt die programmierbare Logik-Steuerung
die pneumatische Vorspannung des stangenlosen Zylinders 252 um, und der
Schlitten 250 wird in seine in 18 dargestellte
Ausgangsposition zurückgefahren. Zusätzlich erzeugt ein Annäherungssensor
(nicht dargestellt) am Ende des Hubes ein Signal, um die Bewegungsrichtung des Schlittens
250 umzukehren, wenn auf einer oder beiden Verdichtungspufferschiene(n)
230a, b kein Erzeugnis abgelegt worden ist.
Nachdem die jeweiligen Erzeugnis-Ströme von der Position
230c zum optischen Sensor 238 vorgeschoben worden sind, wird ein
Erzeugnis-Weiterschaltmechanismus 240 betätigt, um die Erzeugniskette
zu einer vorgegebenen Position zur Positionierung an einer dritten Roboter-Überführungsvorrichtung
300 zurückzuführen, welche die Erzeugnisse auf den Verpackungs-Weiterschalt-Drehtisch
400 überführt. Der Erzeugnis-Weiterschaltmechanismus
240 weist einen Pneumatikzylinder 264 auf, welcher einen Stößel
266 sowie eine Stößel-Platte 262 zur Anlage am Erzeugnis-Strom
auf den Vakuum-Verdichtungsschienen betätigt. Der Erzeugnis-Stößelarm
262 führt dann die Vorderkante des ersten Verpackungsträgers
auf jeder Vakuumschiene zu einer vorgegebenen Weiterschalt-Position zurück,
die mit der 2 × 5-Anordnung 302 an der Verpackungs-Roboter-Überführungsvorrichtung
300 übereinstimmt.
Verpackungsüberführung
Eine Verpackungszufuhr-Roboter-Handhabungsvorrichtung 300
ist zwischen dem Verdichtungspuffer 230 und einer Verpackungsstation
400 angeordnet und mit einer Anordnung 302 ausgerüstet, welche
zehn Vakuumgreifer, angeordnet in einer 2 × 5-Matrix, aufweist. Die 2 ×
5-Matrix 302 wird zuerst über der Erzeugnisgruppe 20d positioniert,
und die Vakuumgreifer werden betätigt, um die ersten zehn Erzeugnisse vom Vakuum-Verdichtungspuffer
230 abzuheben. Die Verpackungs-Roboter-Handhabungsvorrichtung
300 positioniert die 2 × 5-Anordnung und Erzeugnisgruppe
20d dann über der Position 1 auf dem Verpackungs-Weiterschalttisch
400 und läßt die Anordnung der Erzeugnisse auf die auf dem Verpackungs-Weiterschalttisch
400 angebrachte Trägerpalette 410 fallen.
Während der Verpackung dreht der Verpackungs-Weiterschalttisch
400 die Trägerpaletten 410 von Position zu Position, wo die
aufeinanderfolgenden Verpackungsschritte durchgeführt werden. Im Falle einer
Fehlfunktion oder Verzögerung bei der Funktion des Verpackungs-Weiterschalttisches
400, kann das im Verdichtungspuffer 230 ankommende Erzeugnis zeitweilig
im Pufferbereich 308 gelagert werden, wo eine Vielzahl von Pufferpaletten
310 angeordnet ist. Wenn der Verpackungs-Weiterschalttisch 400
seine Funktion wieder aufnimmt, überführt die Verpackungs-Roboter-Handhabungsvorrichtung
300 dann die Erzeugnisse in 2 × 5-Anordnungen nach dem Zuerst-ein-zuerst-aus-Schema
von den Pufferpaletten 310 auf die Trägerpaletten 410.
Wenn das zu handhabende Erzeugnis zeitempfindlich ist, kann die programmierbare
Logik-Steuerung eine Zeitmarke erzeugen, welche zusammen mit jeder Erzeugnisanordnung
plaziert wird, wenn diese von irgendeiner gegebenen Bearbeitungsstation zu einer
nachfolgenden Bearbeitungsstation überführt wird. Somit kann eine Zeitmarke
auf dem Erzeugnis plaziert werden, wenn dieses geprüft wird oder wenn es in
den Pufferbereich 308 überführt wird. Wenn das Erzeugnis in den
Puffer 308 überführt wird, werden zusammen mit der Zeitmarke
auch die x-y-Koordinaten der Anordnung gespeichert. Wenn der Zeitvorrat abläuft,
bevor der Verpackungs-Weiterschalttisch 400 seine Funktion wiederaufgenommen
hat, dann wird die Verpackungs-Roboter-Handhabungsvorrichtung 300 das zeitempfindliche
Erzeugnis aussondern und nur solche Erzeugnisse zur Trägerpalette
410 überführen, welche die Zeit-Kriterien einhalten. Wenn ein
Problem in der Fertigungslinie zur Zurückweisung einer regellosen Anzahl von
Erzeugnissen führt, so daß an der Position 20d in jeder Verdichtungsschleife
230a, b weniger als fünf Erzeugnisse verfügbar sind, dann überführt
die Roboter-Handhabungsvorrichtung 200 in entsprechender Weise so viele
Erzeugnisse, wie erforderlich sind, um die Erzeugnisströme auf beiden Seiten
des Verpackungs-Verdichtungspuffers 230 auszugleichen und es dadurch zu
ermöglichen, daß die Erzeugnisse in 2 × 5-Anordnungen entnommen werden
können. Der Pufferbereich 308 hat ein Aufnahmevermögen von etwa
fünfzig Paletten für eine Zwischenlagerung von etwa 10 Minuten des Erzeugnis-Fertigungsstromes,
falls der Verpackungsvorgang zur Wiederbestükkung, Instandhaltung oder Justierung
zeitweilig unterbrochen ist.
Verpackung
Nachdem die 2 × 5-Anordnung von Verpackungsträgern
auf der Trägerpalette 410 abgelegt worden ist, wird diese Palette
zur Position 412 weitergedreht, wo optische Sensoren prüfen, ob jede
Position der Verpackung beladen ist und ob die Verpackungen auf der Palette exakt
ausgerichtet sind. Dann wird der Weiterschalt-Drehtisch 400 wiederum zur
Station 414 gedreht, wo jeder der einzelnen Verpackungsträger dosiert
mit etwa 950 Mikrolitern einer gepufferten Salzlösung gefüllt wird.
Die Station 414 ist in 20 in
Seitenansicht dargestellt, wobei fünf Dosierungsdüsen 415 über
den fünf Verpackungsträgern 20 positioniert sind. Die Dosierungsdüsen
415 sind an einem einseitig eingespannten Tragarm 450 angebracht,
so daß sie über dem Drehtisch 400 herabhängen. Eine Vielzahl
von Salzlösungsrohren 417 (ihren eine gepufferte Salzlösung von
einer Vielzahl von Präzisions-Dosierungspumpen heran, die den für das
entionisierte Wasser verwendeten FMI-Pumpen an der Station 16 zur Dosierung
des entionisierten Wassers in den 1 und 3
ähneln.
Die Verwendung des entionisierten Wassers bei den Schritten der Hydration
und der Prüfe beschleunigt deutlich den Lauf der Fertigungslinie als Ganzes,
weil die zeitaufwendige Ionen-Neutralisierung des Polymers, aus welchem die Linsen
bestehen, nicht nach dem Prüfvorgang anfällt. Wenn zur Hydration und Prüfung
entionisiertes Wasser verwendet wird, besteht der letzte Schritt des Verfahrens
darin, in die Endverpackung mit der Linse eine gepufferte Salzlösung einzuleiten
und dann die Linse in der Verpackung dicht zu verschließen, so daß die
Einstellung des endgültigen Gleichgewichtszustandes der Linse (ionische Neutralisation,
endgültige Hydration und endgültige Dimensionierung) nachdem die Linse
verpackt und dicht verschlossen wurde in der Verpackung bei Raumtemperatur oder
bei der Sterilisation erfolgt.
Es ist empirisch festgestellt worden, daß es wünschenswert
ist, nach der vorliegenden Offenbarung gefertigte weiche Kontaktlinsen zwischen
der Entfernung des entionisierten Wassers bei Station 24 (dargestellt in
3) und der dosierten Zugabe der Salzlösung bei
Station 414 in 5 nicht länger als sechzig
Minuten der Atmosphäre auszusetzen. Die programmierbare Logik-Steuerung, welche
zuvor die Prüfergebnisse vom automatisierten Linsenprüfsystem empfangen
und diese Ergebnissen den einzelnen Linsen zugeordnet hatte, erteilt den einzelnen
Linsen am Aufnahmepunkt 25 unmittelbar nach der Entfernung des entionisierten
Wassers bei Station 24 auch Zeitmarken. Diese Zeitmarke wird über
den Verdichtungsvorgang auch auf die 2 × 5-Anordnung übertragen, wenn
diese durch die Verpackungs-Roboter-Überführungsvorrichtung
300 entnommen wird. Falls der Weiterschalt-Drehtisch 400 nicht
in Funktion ist und die 2 × 5-Anordnung im Puffer 308 gelagert wird,
dann werden die x-y-Koordinaten der 2 × 5-Anordnung zusammen mit der Zeitmarke
gespeichert, um es der Verpackungs-Roboter-Überführungsvorrichtung
300 zu ermöglichen, „frische" Erzeugnisse, d.h. solche, die
weniger als sechzig Minuten alt sind, auszuwählen, wenn der Weiterschalt-Drehtisch
400 seine Funktion wieder aufnimmt. Nachdem die Funktion wieder aufgenommen
wurde, wird die Roboter-Überführungsvorrichtung 300 dann die
„überlagerten” Erzeugnisse entsorgen, anstatt sie auf den Weiterschalt-Drehtisch
400 zu überführen.
Nach der Salzlösungs-Dosierung bei Station 414 wird
bei Station 415 das Niveau der Salzlösung geprüft und dann die
Trägerpalette unter eine Erzeugnis-Endprüfstation 416 sowie zu
einer Folien-Auflagestation 418 gedreht.
Wie bereits früher beschrieben, nimmt jede Gruppe von 5 Verpackungsträgern
20 einen gemeinsamen Folienlaminatdeckel auf, der durch Wärmeeinwirkung
dicht mit dem Verpackungsträger verbunden wird. Die Linsenverpackung ist in
der EP-A-0 604 177 ausführlicher
beschrieben.
Der Folienlaminat-Vorrat 432 wird von einer großen Endlosspule
über eine Spannvorrichtung 434 und einen Tintenstrahldrucker
436, welcher eine Stückzahl-, Chargen- und Brechkraftzahl der zu verpackenden
Linsen aufdruckt, zugeführt. Das Folienlaminat wird in zwei Streifen von dem
Erzeugnis unbestimmter Länge abgetrennt und diese derart mit der 2 × 5-Erzeugnis-Anordnung
verbunden, daß zwei getrennte 1 × 5-Erzeugnis-Streifen entstehen. Die
Folie wird auch zwischen jedem der Verpackungsträger teilweise getrennt, eingekerbt
oder perforiert, um es dem Konsumenten zu ermöglichen, zum Zeitpunkt der Verwendung
eine Einzelverpackung von 1 × 5-Anordnung abzutrennen. Die teilweise Einkerbung
erfolgt durch eine Reihe von Rollschneiden 440a–440d, welche
pneumatisch an eine Trommel 439 angedrückt werden. Die Folie wird
dann durch eine Folienteilungs-Schneide 441 in zwei Streifen aufgeteilt,
und dann durchläuft sie einen stationären Greif- und Fühlmechanismus
442. Eine Videokamera 438 und eine Reihe von Sensoren an der Station
442 werden dazu verwendet, eine präzise Ausrichtung der durch den
Tintenstrahldrucker 436 gedruckten Information sowie die Ausrichtung der
bedruckten Felder zu den Perforationen oder Einkerbungen durch Rollschneiden
439 zu erreichen. Ein Vorschubgreifer 434 ist vorgesehen, um eine
Länge des Folienlaminates, die einer 1 × 5-Anordnung entspricht, vorzuschieben
und die Streifen durch ein Drehmesser 444 abzuschneiden. Nach der Durchführung
dieses Schnittes wird der Vorschubgreifer 434 in Richtung des Pfeiles E
in 4 vorgeschoben, um die 1 × 5-Folienstreifen
unter den Vakuum-Greiferköpfen 418a und 418b zu plazieren.
Diese Vakuum-Greiferköpfe bewegen sich dann nach unten, um
die Folie zu erfassen, sie von der Vorschub- und Schneidstation 434 abzuheben
und sie zur Folienplazierungsstation 418 auf dem Weiterschalt-Drehtisch
400 zu überführen.
Der Verpackungs-Weiterschalt-Drehtisch 400 wird dann wiederum
gedreht, und der Wärme-Abdichtungs-Mechanismus 420 dichtet die fünf
separaten Verpackungsträger mit einem einzigen Folienstreifen in einem einzigen
kurzzeitigen Hochtemperatur-Verschließ-Arbeitsgang ab.
Wie in den 21 und 22
dargestellt, werden die Folienstreifen mittels Wärme mit den beiden 1 ×
5-Anordnungen des Verpackungsträgers 20 dicht verbunden. Ein erwärmter
Abdichtkopf 510 wird von einer Vielzahl von elektrischen Heizkörpern
512 (von denen in der Ausführungsform der 12
zwei dargestellt sind), die an einer Heizplatte 514 angebracht sind, erwärmt.
Die Heizplatte 514 ist an der Rückseite des Abdichtkopfes
510 befestigt und wird von einem Pneumatik- oder Preßzylinder
516 gehalten, welcher den erwärmten Abdichtkopf 510 gegen
die Folienlaminatlage auf den Verpackungsträgern 20 preßt, die
von der Palette 410 gehalten werden, so daß das Folienlaminat und
die Flansche der Verpackungsträger zwischen dem erwärmten Abdichtkopf
und der auf dem Weiterschalt-Drehtisch aufliegenden Palette 410 gequetscht
werden. Der Abdichtkopf wird elektrisch beheizt, und seine Temperatur wird mittels
Thermoelementen 518 an jeder Seite des Abdichtkopfes 510 gemessen,
um die Temperatur, verglichen mit Anordnungen des Standes der Technik, auf einem
hohen Wert zu halten. Die Temperatur wird auf einem Wert im Bereich zwischen 210°C
und 265°C, vorzugsweise auf 258°C, gehalten.
Der beheizte Abdichtkopf umfaßt eine 2 × 5-Anordnung zylindrischer
Abdichtelemente 520, von denen jedes eine Folienlaminatlage auf jeder Gruppe
von Verpackungsträgern 20 mit einer ringförmigen Abdichtung
39 rund um die Vertiefung 36 im Verpackungsträger
20 befestigt. Der Pneumatikzylinder ist mittels einer Befestigungsschraube
522 und zylindrischer Stützstreben 524 mit dem beheizten
Abdichtkopf verbunden. Die Stützstreben 524 sind mittels Federn
526 nach oben vorgespannt, so daß der beheizte Abdichtkopf angehoben
wird und sich normalerweise in der in 21 dargestellten
oberen Position befindet, solange ihn der Pneumatikzylinder 516 nicht für
den Abdichtvorgang nach unten drückt.
In Funktion wird die vom Pneumatikzylinder erzeugte Reaktionskraft
durch eine eingebaute Kraftmeßzelle 528 gemessen, und ein Festkörperschaltkreis-Zeitgeber
wird ausgelöst, wenn eine Kraft von etwa 2700 N erreicht ist, was etwa 75%
des Spitzenwertes von etwa 3600 N ist. Der Festkörperschaltkreis-Zeitgeber
begrenzt die Zeit auf einen relativ kurzen Wert von etwa 0,4 s bis 0,48 s, worauf
der Druck im Pneumatikzylinder 516 abgeschaltet wird. Diese technische
Lösung ist verglichen mit den technischen Lösungen nach dem Stand der
Technik sehr heiß, sehr stark und sehr schnell, wodurch eine Abdichtung erzeugt
wird, die sowohl abziehbar als auch kundenfreundlich ist.
Der Verpackungs-Weiterschalt-Drehtisch 400 ist vorzugsweise
unter der siebenten Winkelposition verstärkt, um den vom Pneumatikzylinder
516 aufgebrachten Wärme-Abdichtkräften zu widerstehen. Der Weiterschalt-Drehtisch
400 muß für die hier beschriebenen Arbeitsgänge im wesentlichen
in gleicher Höhe gehalten werden. Der Pneumatikzylinder 516 übt
in der siebenten Position eine beträchtliche Kraft auf den Weiterschalt-Drehtisch
aus und um diesen entsprechend zu stützen, ist auf dem Mittelträger
532 auf den benachbarten Trägern 534 unter der pneumatischen
Presse ein Stützblock 530 mit den Abmessungen von etwa 2,5 Zoll mal
3,5 Zoll aus einem festen Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Teflon®,
positioniert. Der Stützblock 530 hat ständigen Kontakt mit dem
Weiterschalt-Drehtisch 400, um sicherzustellen, daß dessen Durchbiegung
unter dem Pneumatikzylinder 516 minimal ist. Als Alternative könnte
auch eine pneumatisch betätigbare, bewegliche Stütze vor der Tätigkeit
des von dem Pneumatikzylinder angetriebenen Wärme-Abdichtkopfes mit dem Boden
des Weiterschalt-Drehtisches 400 in Kontakt gebracht werden und nach der
Funktion des Pneumatikzylinders aus diesem Kontakt mit dem Boden wieder zurückgezogen
werden.
Der Verpackungs-Weiterschalt-Drehtisch 400 wird dann zu Position
422 gedreht, wo ein linearbewegter Überführungskopf
445 das abgedichtete Erzeugnis vom Weiterschalt-Drehtisch 400
entfernt und es in Richtung des Pfeiles F zur Sterilisation und zur Verpackung in
Kartons befördert.
Nachdem die Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen
derselben im einzelnen dargestellt und beschrieben wurde, versteht es sich für
den Fachmann von selbst, daß die vorgenannten und andere Änderungen in
Form und Details vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung
zu verlassen, welcher allein durch den Schutzumfang der folgenden Ansprüche
begrenzt wird.