BE850729A

BE850729A - Werkwijze en inrichting voor het door spuitgieten vervaardigen van lenzen.

Info

Publication number: BE850729A
Application number: BE174362A
Authority: BE
Original assignee: Weber Hermann P
Priority date: 1977-01-25
Filing date: 1977-01-25
Publication date: 1977-05-16

Description

Bekend is dat meer dan een-s pogingen zijn gedaan tot het vormen van brilleglazen. Het Amerikaanse octrooischrift 2.473.588 beschrijft een hierop betrekking hebbende werkwijze en inrichting. Volgens dit octrooischrift worden eerst ruw gevormde plaatjes vervaardigd door

onderworpen aan een vervorming onder druk om'zo de gewenste optische vorm te krijgen. In andere documenten worden de ruwe plaatjes gevormd door middel van spuitgiet-technieken en vervolgens onder dru-k gevormd in de uiteindelijke vorm. In een geval wordt op de ruwe plaatjes een beschermende bekleding aangebracht alvorens de vervorming onder druk tot de uiteindelijke vorm plaatsvindt. Zie hiervoor het Amerikaanse octrooi-

men. Langs de naad waar de stroom vanuit het buitengedeelte van de holte bij elkaar komt, ontstaat vaak een knooplijn die de uiteindelijk verkre-

polijst of nog een vervorming onder druk plaatsvindt. Dit probleem is in het bijzonder van belang voor lenzen die in het midden dunner zijn dan langs hun rand, zoals een holle lens die wordt gebruikt voor het corrigeren van bijziendheid. Deze gebruikelijke stroom van de kunststof en de daaruit ontstane knooplijn als in bijzonderheden worden besproken met

Een ander probleem dat zich voordoet bij de vorming van een lens in een enkele spuitgiet-handeling, is dat tijdens het harden van de kunststof krimp optreedt, hetgeen resulteert in een oneven en gegolfd buitenoppervlak van de afgewerkte lens en in bellen of andere onvolkomen-

mingen en aberraties, die onaanvaardbaar zijn voor brilleglazen en voor lenzen in instrumenten.

Het ideaal zou zijn, dat een lens in een enkele spuitgiet-

wijzen en inrichting voor het spuitgieten van een optische lens volgens de uitvinding een afgewerk te lens. De afgeperkte lens kan dun zijn

optisch correct en esthetisch plezierig aandoend brilleglas van lichtgewicht dat niet kan versplinteren.

het bijzonder geschikt voor lenzen, die in het midden dunner zijn dan langs de rand, zoals een holle of dubbel-holle negatieve lens waaronder

spuitgietinrichting, die volgens de uitvinding wordt toegepast, omvat een pers in het inwendige, die is aangebracht binnenin een overigens ge-

bijzonder de dikte) van de holte te vergroten zodra de vloeibare kunststof in de holte wordt binnengevoerd. Voorts omvat de holte een uitvoerpoort, die van de invoerpoort verwijderd is aangebracht en die is verbonden met een zichzelf instellende overloopholte. Nadat de vloeibare

bare kunststof door de uitvoerpoort in de overloopholte wordt geforceerd. De verkregen, dunnere, holte bepaalt de uiteindelijke vorm van de lens.

verbonden met de gebruikelijke stroom kunststof en compenseert voorts de krimp die is verbonden met het uitharden van het plaatje. Het plaatje is in de optisch juiste vorm. De werkwijze en inrichting zijn geschikt voor zowel positieve sis negatieve lenzen.

Met de uitvinding wordt dus bereikt een inrichting en een werkwijze die een afgewerkt op tisch lensplaatje tot stand brengen in een enkele spuitgiet-handeling.

De uitvinding wordt hierna toegelicht met de beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld onder verwijzing naar een tekening.

<EMI ID=16.1> plaatje verkregen met de werkwijze volgens de uitvinding, waarbij uit het plaatje een gedeelte is weggesneden om het dunne.midden van het plaatje

Fig. 2 toont het plaatje uit fig. 1 opgehangen aan een hanger die bij het vormen van het plaatje meegevormd is. Fig. 3a t/m 3d illustreren de tot nu toe gebruikelijke <EMI ID=18.1>

lijke stroom hoort, een en ander overeenkomstig de stand van de techniek.

Fig. 4 geeft een aanzicht van een doorsnede van een spuitgietinrichting volgens de uitvinding. <EMI ID=19.1> Fig. 6 geeft een aanzicht van een andere doorsnede van de inrichting volgens fig. 4 en wel langs de gebroken doorsnedelijn VI-VI. In fig. 5. <EMI ID=20.1>

afgewerkt optisch gevormd plaatje volgens de uitvinding leveren een plaatje op, dat als brilleglas of iets dergelijks kan worden gebruikt. Het verkregen afgewerkte plaatje vergt weinig of geen verdere polijsting en

instrument.

Op te beginnen zullen echter de problemen worden beschreven, die zijn verbonden met het spuitgieten van een lens, opdat de uitvinding beter zal worden begrepen. In fig. 3a is een holte 29 van een spuitgiet-inrichting weergegeven welke holte een invoerpoort 28 omvat.

De ingespoten vloeibare kunststof 35 is weergegeven onmiddellijk na het binnenkomen van de holte 29. Aangenomen wordt, dat de lens die in de holte 29 moet worden tot stand gebracht, in het midden 33 dunner is dan langs de rand. Bij het binnenkomen in de holte 29 van de stroom kunststof
35 heeft deze stroom de neiging naar de randgedeelten van de holte 29

te stromen aangezien de holte daar hoger is. In fig. 3b is opnieuw de stroom kunststof 35 weergegeven waarbij nu de holte 29 verder is gevuld.

Zoals uit deze figuur blijkt, stroomt de kunststof 35 niet onmiddellijk naar het lagere midden 33 van de holte 29 maar gaat de stroom voorts langd de rand van de holte. In fig. 3c is de stroom kunststof 35 in een veilig stadium weergegeven, waarbij nu de kunststof door het lagere midden van de lens heen is gestroomd. Hierbij ontwikkelt zich een knooplijn 31 langs de naald waar de twee gedeelten van de stroom elkaar ontmoeten. In fig. 3d is de holte weergegeven in volkomen gevulde toestand en met de knooplijn 31 die onvermijdelijk is met de weergegeven gebruikelijke stroom van de kunststof voor iedere holte met een dun (laag) midden. De knooplijn

, lens zonder verdere behandeling, waarmee hier wordt bedoeH vervorming onder druk of polijsten.

bruik van overstroomholten en door het gebruik van beweegbare optische inzetstukken het tot stand komen van deze knooplijn, in het bijzonder vcor

voorzien in enigerlei geschikte vorm, bijvoorbeeld in de vorm, die nodig is om te passen in een brilmontuur. Om het lensgebied 11 heen is een ringvormige rand 12 aanwezig, die wordt gebruikt voor het uitstoten van de plaatjes. De aanspuitbus 23 geeft de plaats aan waar de stroom vloeibare kunststof de holte die het plaatje 10 bepaalt, binnen komt. In de voorkeursuitvoering wordt door de holte een pootje 25 bepaald, welk pootje verhindert dat het bolle oppervlak van de lens bij plaatsing op een vlak

deze hanger kan het verkregen product worden opgehangen aan een pen 21

gewerkte plaatje 10. Het paar overstroom-stukken 16 tonen het effect van het samenpersen van de vloeibare kunststof nadat de kunststof in de holte is doorgedrongen. Wanneer eenmaal de holte isgevuld, worden de persstempels naar elkaar toegedrukt, waarbij voorafbepaalde hoeveelheden van de

Met verwijzing naar fig. 4, fig.6 en fig. 7 maakt de voorkeursuitvoerir.g van de inrichting gebruik van een persgietinrichting,

bruikelijke spuitgietinrichting omvat een bovenblok 41 en een onderblok
42, die bij elkaar komen aan een pas-oppervlak 89. In deze blokken is een spuitmondstuk 35 voor het inspuiten van kunststf in vloeibare vorm aangebracht. Voorts bevinden zich in deze blokken verhittingsstaven 46

(ook onder de holte 86) voor het verhitten van de gehele spuitgietinrichting, daarbij inbegrepen de optische inzetstukken 59 en 60. Het mondstuk

35 staat in verbinding met de holte 89 via de doorgangen 38 en 39. De blokken 41 en 42 worden bij elkaar gehouden door middel van een hydraulisch

De inrichting omvat een inwendig bovenblok 54 en een inwendig onderblok 55. Binnen deze over het algemeen cylindervormige blokken

stuk of stempel 60 aangebracht. De holte 86 wordt dus in hoofdzaak bepaald door de naar elkaar toegekeerde oppervlakken van het bovenstempel en het

blokken 54 en 55 teneinde het mondstuk 35 in verbinding te brengen met de holte 86.

Met de cylinder 48 is een hydraulische invoerleiding 50 verbonden om hydraulische vloeistof aan de cylinder te leveren wanneer

de in de holte 86 aanwezige kunststof moet worden samengeperst. De verplaatingsafstand van de zuiger 49 wordt door de afmeting 88 in fig. 4 aangegeven. De verplaatsingsafstand wordt beperkt door de afstand tussen de flens 64 en de ring 62, die door het bovenblok 54 is bepaald. In de hierbeschreven voorkeursuitvoering wordt echter de verplaatsingsafstand van de zuiger 49 (en het stempel 59 bepaald door de tijd gedurende welke

druk wordt aangewend op de kunststof in de holta 86 en door nog andere organen zoals zal worden besproken.

Het oppervlak van de stempels 59 en 60 die de holte 86

zichzelf bekend. Bovendien kunnen de gekromde oppervlakken van de inzetstukken worden gevarieerd door de stempels 59 en 60 tegen andere te ver-

van een enkele overloopholte of anders van meer dan twee van dergelijke holten, en in een uitvoering waar een enkele overloopholte wordt toegepast, is de doorgang die in verbinding staat met deze enkele overloopholte, recht tegenover de invoerdoorgang aangebracht. Voor verplaatsing in de holten 70 is een zuiger 76 aanwezig. Het ondereinde van de zuiger 76 wordt

instelorganen 66 bepalen ten dele het uiteindelijke volume van de holte

86. Bij het uitstoten van het plaatje drukken de zuigers de overloopstukken 16 uit de overloopholten. In de doorgangen 72 kunnen poorten 84 zijn aangebracht als een middel voor het begrenzen van de toestroaing naar de overstroomholten 70 vanuit de holte 86.

De invoerdoorgang 39, zoals deze het duidelijkst is weer-

van een rechte kniebocht 23. Deze rechte bocht (die op zichzelf bekend is) wordt gebruikt om de invoerstroom van vloeibare kunststof te laten

<EMI ID=39.1> bekende technieken.

Aangenomen wordt nu, dat een lens moet worden vervaardigd in de inrichting zoals weergegeven in fig. 4, fig. 5, fig. 6 en fig. 7,

ven 46 verwarmd tot een temperatuur van ongeveer 125 C a 135 C. Vcor het inspuiten van de vloeibare kunststof in de gietholte 86 vanuit het vat

36 worden de buitenste blokken 41 en 42 stevig tegen elkaar aangedrukt

aan het pas-oppervlak 89 met een kracht in de orde van grootte van 100 ton.

Wanneer de kunststof is ingespoten in de giet-holte 86

via de doorgangen 38 en 39 veroorzaakt de kracht van de vloeibare kunststof tegen het stempel 59 dat dit stempel omhoog gaat, waardoor het volume van de giet-holte 86 zijn hoogte toenemen. Zolang dit plaatsvindt,

op het stempel 59. Aangezien het volume van de gietholte toeneemt, en in <EMI ID=42.1> gietholte 86 ongeveer 10 sec.

Na het inspuiten van de vloeibare kunststof in de gietholte 86 wordt via de leiding 50 hydraulische vloeistof toegevoerd aan de

holte 86 laat aandrukken. Om een voorbeeld te noemen wordt de druk aangewend gedurende ongeveer 30 sec. met een totale kracht van ongeveer 20 ton. In deze tijd wordt de vloeibare kunststof uit de gietholte 86 weg-

geeft de mogelijkheid dat de kunststof die de overstroomholte 70 instroomt, een axiale kracht uitoefent tegen de zuiger 76 zodat de zuiger 76 naar beneden wordt gedrukt tegen de kracht van de veer 74 in. Ir. deze tijd

is een oorzaak van dat het volume en de hoogte van de holte 86 afnemen, waarbij in het bijzonder de hoogte in het midden van de gietholte vermindert. Op deze wijze kan een lens met een gewenste dikte worden vervaardigd, waarbij inbegrepen lenslichamen met twee brandpunten.

In de hierbeschreven voorkeursuitvoering wordt de ver-

<EMI ID=46.1> druk en wordt de druk gedurende een langere tijd gehandhaafd. Indien een dikkere lens verlangd wordt, wordt een langere tijd toegestaan alvorens de druk wordt aangewend, en wordt de druk gedurend e een kortere

'zuiger 76 door de veer 74, door de toepassing van de poorten 84 die in fig. 5 zijn weergegeven, en door gebruik te maken van de insteloraanen 66. Hoewel in de hier beschreven voorkeursuitvoering geen gebruik wordt gemaakt van positieve afstoporganen die op de zuiger 49 werken, kunnen dergelijke afstoporganen in een andere uitvoering worden toegepast.

vindt, wordt de druk weggenomen uit de cilinder 48 hetgeen de kunststof in de gietholte 86 bevrijdt van druk. Het wegnemen van de druk vindt typerend plaats in twee a drie seconden. Gedurende deze tijd stopt het overstromen naar de overstroomholten 70 aangezien de vloeibare kunststof

weg te nemen voor het begin van de harding.

Na dit tijdsverloop van twee of drie seconden wordt op-

kracht wordt gedurende ongeveer 2 minuten volgehouden in welke tijd de kunststof in de gietholte wordt gehard. De gedurende deze tijd op het stempel uitgeoefende druk zorgt ervoor dat het oppervlak van het plaatje glad en optisch juist blijft aangezien het plaatje bij het uitharden van de kunststof de neiging heeft tot krimpen en tot terugtrekken van de stempeloppervlakken vandaan. Aangezien echter het stempel tegen het plaatje aan wordt gedrukt blijft tijdens het uitharden een glad oppervlak dat past bij de gecompenseerde optische inzetstukken, gehandhaafd. Het uiteindelijke plaatje is vrij van vervorming.

Indien de gietholte 86 gedurende de tijd waarin de kunst-

59 beweegt ten opzichte van het vaste onderstempel 60, spreekt het wel vanzelf dat het onderstempel verplaatst kan worden in de richting van een vast opgesteld bovenstempel, of dat zelfs de beide stempels verplaatst kunnen worden. Verder kan, hoewel in de hier beschreven uitvoering elektrische verhittingsstaven 46 zijn genoemd, gebruik worden gemaakt van andere verhittingsorganen, zoals van vloeistofverhittingsorganen, om de inrichting te verhitten. Ook kan de gietholte 86 voor het tijdstip dat <EMI ID=52.1>

worden geëvacueerd. Hiervoor kunnen de gebruikelijke middelen worden ge-

holte 86 tijdens het uitharden te koelen.

wel met het zelfde resultaat.

Wanneer het afgewerkte plaatje uit de gietholte 86 wordt verwijderd door de pen 68, ziet het er uit als is weergegeven in fig. 1

en fig. 2. Het plaatje kan vervolgens worden bekleed met een krasbestendige deklaag op een opzichzelf bekende wijze. Andere bekende behandelingen, zoals bijsnijden, kleuren, schoonmaken, kunnen op het plaatje worden uitgevoerd.

knooplijn zoals besproken in verband met fig. 3, doet zich voor met betrekking tot lenzen die langs de rand dunner zijn dan in hun midden, zoals bijvoorbeeld grote positieve lenzen met een dikte langs de rand van

stelling tot de bekende werkwijzen geen tevoren ruw gevormd plaatje nodig. Met de beschreven inrichting kunnen brilleglazen en instrumentlenzen van hoge kwaliteit worden verkregen met aanzienlijk geringere kosten dan mogelijk is met de bekende inrichtingen en technieken.

Claims

CONCLUSIES <EMI ID=57.1>

dat zij ten opzichte van elkaar kunnen bewegen in het huis op zodanige

wijze dat het volume van de holte kan worden gevarieerd, een invoerorgaan

voor het inspuiten van kunststof in de gietholte welk invoerorgaan in

verbinding staat met de gietholte, en tenminste een overstroomholte voor

<EMI ID=58.1>

gens het volume van de gietholte kan worden verkleind waarbij vloeibare kunststof vanuit de gietholte in de overloopholte wordt geforceerd.

<EMI ID=59.1>

een van het paar stempels vast staat en het andere stempel ten opzichte

van het vast staande stempel kan worden verplaatst.

<EMI ID=60.1>

tingsorganen voor het verhitten van de gietholte.

<EMI ID=61.1>

<EMI ID=62.1>

. veer tegenover het invoerorgaan.

<EMI ID=63.1> <EMI ID=64.1>

tweede inzetstuk een gietholte bepalen, een samendrukorgaan voor het ver-

platsen van het eerste optische inzetstuk ten opzichte van het tweede

optische inzetstuk op zodanige wijze dat het volume van de gietholte kan

<EMI ID=65.1> <EMI ID=66.1>

opnemen van een teveel aan vloeibare kunststof vanuit de gietholte wanneer het samendrukorgaan het volume van de gietholte verkleind, waardoor na vulling van de gietholte met vloeibare kunststof het saaendrukorgaan een gedeelte van de kunststof kan doen stromen naar de overstroomholte bij het verminderen van het volume van de gietholte.

8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat

<EMI ID=67.1>

ceren van vloeibare kunststof naar de kamer.

9. Inrichting volgens conclusie 8, gekenmerkt door instelmiddelen voor het beperken van de verplaatsingsafstand van de zuiger.

<EMI ID=68.1>

<EMI ID=69.1>

de overstroom vanuit de gietholte.

11. Inrichting volgens conclusie 8, met het kencerk, dat

<EMI ID=70.1>

aansluit aan de gietholte zodat de lens is voorzien van een hanger.

<EMI ID=71.1>

spuitgietinrichting welke inrichting omvat een optische gietholte voor het definieren van de optische ]ens , gekenmerkt door de stappen:

<EMI ID=72.1>

palen waardoor een stroom vloeibara kunststof uit de optische gietholte wordt geforceerd,

een en ander zodanig dat de ingespoten vloeibare kunststof in een gietholte stroomt welke gietholte een grotere hoogte heeft dan de dikte van het lens-plaatje en daardoor problemen worden vermeden die zijn verbonden met de gebruikelijke instroming van kunststof in een gietholte van geringe hoogte.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, gekenmerkt door de stap van het laten uitharden van de kunststof in de gietholte na dat de uit-

<EMI ID=73.1> <EMI ID=74.1>

druk wordt uitgeoefend op het plaatje tijdens het uitharden om zo te corrigeren voor tijden-- het uitharden optredende krimp.

<EMI ID=75.1>

de vloeibare kunststof een polycarbonaat is.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de gietholte wordt verhit voor het inspuiten van vloeibare polycarbonaat in de gietholte.

17. Werkwijze voor het vormen van een lens in een gietholte gekenmerkt door de stappen:

het invoeren van vloeibare kunststof in de gietholte terwijl de gietholte een volume heeft dat groter is dan dat van de lens,

het aanwenden van een eerste druk op de ingevoerde vloeibare kunststof in de gietholte om zo vloeibare kunststof te dwingen uit de gietholte weg te stromen,

het aanwenden van een tweede druk op de vloeibare kunststof i terwijl deze uithardt,

een en ander zo dat een optische lens wordt gevormd.

18. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de eerste druk de hoogte van de gietholte vermindert waardoor de vloeibare kunststof uit de holte wordt geforceerd, en deze eerste druk wordt aangewend totdat de holte althans nagenoeg de optische lens definieert.

19. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat het grotere volume van de gietholte wordt vakregen door de kracht die de ingespoten vloeibare kunststof uitoefent op de wanden van de holte tijdens het inspuiten van de vloeibare kunststof.

20. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de vloeibare kunststof een vloeibare polycarbonaat is.

21. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat het inspuiten van de vloeibare kunststof plaats vindt door een eerste opening langs de rand van de gietholte, en dat de stroom van vloeibare kunststof uit de gietholte plaats vindt door een tweede opening langs de rand van de gietholte, waarbij de eerste en de tweede opening althans nagenoeg tegenover elkaar zijn aangebracht.