DE1290332B

DE1290332B - Method and apparatus for manufacturing optical lenses

Info

Publication number: DE1290332B
Application number: DE1961L0040110
Authority: DE
Inventors: Ewer Ronald Wilfred
Original assignee: Laubman and Pank Pty Ltd
Current assignee: Laubman and Pank Pty Ltd
Priority date: 1961-09-28
Filing date: 1961-09-28
Publication date: 1969-03-06

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von optischen Linsen aus durchsichtigem Kunststoff. The invention relates to a method and an apparatus for the production of optical lenses from transparent plastic.

Für die Herstellung solcher Linsen ist als Kunststoffmaterial bereits Allyldiglykolcarbonat - unter Verwendung von Benzoylperoxyd oder Isopropylpercarbonat als Katalysator - vorgeschlagen worden. A plastic material is already available for the production of such lenses Allyl diglycol carbonate - using benzoyl peroxide or isopropyl percarbonate as a catalyst - has been proposed.

Führt man dieses Kunstharz zwischen zwei polierte Glasflächen von Gießformen ein und härtet es, so erhält man optisch wertvolle Augengläser.If you run this synthetic resin between two polished glass surfaces from Casting molds and hardening it, you get optically valuable eyeglasses.

Bekannt ist ein Verfahren, bei dem die polierten Glasflächen durch zwei Gießformen gebildet werden, die durch einen über ihre Mantelflächen geschobenen Ring zusammen und auf konstanten Abstand gehalten werden. Die Dicke der fertigen Linse ist gleich diesem Abstand zwischen den Innenflächen der beiden Gießformen. Da der Abstand wiederum durch die Breite des Ringes bestimmt wird, braucht man für jede Linsendicke einen anderen Ring. A method is known in which the polished glass surfaces through two casting molds are formed, which are pushed by one over their outer surfaces Ring together and kept at a constant distance. The thickness of the finished Lens is equal to this distance between the inner surfaces of the two molds. Since the distance is determined by the width of the ring, you need for each lens thickness a different ring.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem Linsen unterschiedlicher Dicke einfach und ohne Auswechseln der obengenannten Ringe oder einer die Gießformen zusammenhaltenden Ummantelung hergestellt werden können. Weiter soll die Ummantelung elastisch sein. The invention is based on the object of creating a method with the lenses of different thicknesses easily and without changing the above Rings or a casing holding the molds together are produced can. The sheathing should also be elastic.

Hierdurch sollen Abstandsänderungen der Gießformen aufgefangen werden, die durch Schrumpfungen des Harzes bei dessen Polymerisation hervorgerufen werden.This is intended to compensate for changes in the distance between the casting molds, caused by shrinkage of the resin during its polymerization.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Herstellen von optischen Linsen, bei dem zwischen zwei einander ergänzenden Gießformen, die mit Abstand voneinander in eine Ummantelung aus formveränderlichem Werkstoff eingesetzt sind, ein härtbares Harz durch eine hohle Injektionsnadel eingespritzt und anschließend das Harz wenigstens teilweise zum Härten gebracht wird. The invention is based on a method for producing optical Lenses, in which between two complementary molds that are spaced apart are used in a casing made of shape-changing material, a hardenable Resin injected through a hollow injection needle and then the resin at least partially hardened.

Die obengenannte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Gießformen vor dem Einspritzen des Kunstharzes durch Einpressen von Luft in den zwischen ihnen befindlichen Raum bis auf ein vorbestimmtes Maß auseinandergedrückt werden. Dadurch erhält man die Möglichkeit, mit einer einzigen Ummantelung Linsen verschiedener Dicke herzustellen, indem man die beiden Gießformen durch mehr oder weniger starkes Einpressen von Luft mehr oder weniger weit auseinanderschiebt. The above-mentioned object is achieved in that the casting molds before injecting the resin by injecting air into the one between them located space to be pushed apart to a predetermined amount. Through this one obtains the possibility of different lenses with a single coating Manufacture thickness by placing the two molds through more or less thick Forcing air more or less apart.

Die Erfindung sieht weiter vor, daß die Luft mit einer unter der Ummantelung eingeschobenen hohlen Injektionsnadel eingepreßt wird. The invention further provides that the air with one under the Sheath inserted hollow injection needle is pressed.

Zur Ausführung dieses Verfahrens sieht die Erfindung weiter noch eine Vorrichtung vor, mit der die Gießformen beim Herstellen der Gegenstände gehalten werden. Diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Basis mit zwei senkrecht zueinander stehenden Gleitschienen, mehreren auf einem auf der Gleitschiene geführten Schlitten angeordneten Stellschrauben und auf der Gleitschiene angebrachten Stellschrauben, die den Stellschrauben des Schlittens gegenüberstehend angeordnet sind, und Winkel und Abstand der durch die Spitzen der Stellschrauben und die Spitzen der anderen Stellschrauben bestimmten Ebenen einstellbar sind. The invention envisages further implementation of this method a device with which the molds held during the manufacture of the objects will. This device is characterized by a base with two perpendicular sliding rails standing to one another, several on one guided on the sliding rail Adjusting screws arranged on the slide and adjusting screws attached to the slide rail, which are arranged opposite the adjusting screws of the slide, and angle and spacing of the by the tips of the set screws and the tips of the other Adjusting screws for certain levels are adjustable.

Weitere Merkmale dieser Vorrichtung, die zum Teil den Gegenstand von Unteransprüchen bilden, ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Other features of this device, which are in part the subject matter Form of subclaims emerge from the description and the drawing.

Die aufeinanderfolgenden Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens und eine bei der Ausübung dieses Verfahrens verwendbare Haltevorrichtung werden im folgenden beschrieben. Zur Erläuterung dient die Zeichnung. Dabei ist F i g. 1 eine schematische Darstellung der einzelnen Verfahrensstufen, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Haltevorrichtung und F i g. 3 eine Seitenansicht der Haltevorrichtung.The successive steps of the method according to the invention and one when exercising This method usable holding device are in the following described. The drawing serves as an explanation. Where F i g. 1 a schematic Representation of the individual process stages, FIG. 2 a plan view of the holding device and F i g. 3 is a side view of the holding device.

Zwei Gießformen 10 und 11 aus Glas, deren Flächen geschliffen und poliert wurden, werden zuerst mit Aceton, dann mit einem Reinigungsmittel und Wasser, schließlich mit Wasser allein sorgfältig gewaschen und abschließend mit einem weichen Tuch getrocknet (Verfahrensstufe A). Hierauf werden sie im Festsitz in eine Ummantelung 12 aus Vinylkunststoff eingesetzt (Verfahrensstufe B). Two casting molds 10 and 11 made of glass, the surfaces of which are ground and are polished first with acetone, then with a detergent and water, finally washed carefully with water alone and finally with a soft Cloth dried (process stage A). They are then firmly seated in a sheath 12 made of vinyl plastic is used (process stage B).

Nach dem Einsetzen einer Gießform in die Ummantelung 12 wird diese, um auch die letzte Spur von Staub zu entfernen, nochmals mit Preßluft entstaubt. Die andere Gießform wird ebenso behandelt. After inserting a casting mold into the casing 12, this, to remove even the last trace of dust, dusted again with compressed air. The other mold is treated in the same way.

Die Gießformen 10 und 11 mit der Ummantelung 12 werden nun in die Haltevorrichtung 13 eingesetzt (Verfahrensstufe C).The molds 10 and 11 with the casing 12 are now in the Holding device 13 used (process stage C).

Die Haltevorrichtung 13 besteht aus einer auf drei Gummifüßen 15 ruhenden Basis 14, die eine horizontale, im rechten Winkel zu einer vertikalen Gleitschiene 18 angeordnete Gleitschiene 17 enthält. Die Gleitschiene 17 trägt einen Maßstab. Ein Schlitten 21 ist in Richtung auf die Gleitschiene 18 verschiebbar. The holding device 13 consists of one on three rubber feet 15 resting base 14, which is a horizontal, perpendicular to a vertical slide rail 18 arranged slide rail 17 contains. The slide rail 17 carries a scale. A slide 21 is displaceable in the direction of the slide rail 18.

Der Schlitten 21 hat einen hochstehenden Wulst 22 mit drei Stellschrauben 23. Die Schrauben 23 treten durch den Wulst 22 durch und enden in Zapfen mit Kugel spitzen 24. Die beiden unteren Stellschrauben 23 sind mit einer Nullmarke 25 versehen, während die obere Stellschraube 23 einen Maßstab 26 trägt.The carriage 21 has an upstanding bead 22 with three adjusting screws 23. The screws 23 pass through the bead 22 and end in pins with a ball pointed 24. The two lower adjusting screws 23 are provided with a zero mark 25, while the upper adjusting screw 23 carries a scale 26.

Die obere Schraube dient zur Prismeneinstellung beim Gießen einer Linse zwischen den Gießformen 10 und 11. Eine weitere Stellschraube 28 drückt gegen eine Beilageschiene 29 und klemmt den Schlitten 21 auf der Gleitschiene 17 in jeder gewünschten Stellung fest.The upper screw is used to adjust the prism when casting a Lens between the molds 10 and 11. Another set screw 28 presses against it a shim rail 29 and clamps the carriage 21 on the slide rail 17 in each desired position.

Die Gleitschiene 18 trägt zwei gegeneinander verschiebbare Klemmen 31, die durch Federn (in der Zeichnung nicht gezeigt) auseinandergehalten werden, jedoch an der Gleitschiene 18 mit Schrauben 32 befestigt sind. The slide rail 18 carries two clamps which can be displaced in relation to one another 31, which are kept apart by springs (not shown in the drawing), however, they are fastened to the slide rail 18 with screws 32.

Die Gleitschiene 18 hat außerdem drei feststehende Stellschrauben 33 mit abgerundeten Spitzen, die auf die Kugelspitzen 24 der Stellschrauben 23 ausgerichtet sind. The slide 18 also has three fixed set screws 33 with rounded tips that are aligned with the ball tips 24 of the adjusting screws 23 are.

Die Enden der Stellschrauben 33 liegen in einer Ebene. Die Kugelspitzen 24 der Schrauben 23 liegen in einer zweiten Ebene. Diese zweite Ebene kann nach Abstand und Winkel gegenüber der ersten Ebene verstellt werden. Stellschrauben 35 drücken auf Schienen 36, und die Klemmen 31 können an jeder Stelle festgeklemmt werden. The ends of the adjusting screws 33 lie in one plane. The ball points 24 of the screws 23 lie in a second plane. This second level can be after The distance and angle relative to the first level can be adjusted. Adjusting screws 35 press on rails 36, and the clamps 31 can be clamped at any point will.

Die Linsen werden nun wie folgt gegossen: Nachdem die in der Ummantelung 12 befindlichen Gießformen 10 und 11 in die Haltevorrichtung 13 eingesetzt worden sind, wird die Ummantelung 12 an einer der Gießformen angehoben, mit der Injektionsnadel 38 wird zwischen die Gießformen 10 und 11 Druckluft eingeführt, und die Gießformen 10 und 11 werden nach außen gedrückt gegen die Stellschrauben 33 bzw. die Kugel spitzen 24 (Verfahrensstufe D). Die Klemmen 31 werden hierauf zusammengeschoben und halten die Gießformen 10 und 11 und die Ummantelung 12 zusammen. Ebenso können die Gießformen auch zuerst in die Klemmen geklemmt werden. The lenses are now poured as follows: After the in the sheath 12 located casting molds 10 and 11 have been inserted into the holding device 13 are, the sheath 12 is lifted on one of the molds, with the injection needle 38 compressed air is introduced between the molds 10 and 11, and the molds 10 and 11 are pressed outwards against the set screws 33 and the ball, respectively pointed 24 (process stage D). The clamps 31 are then pushed together and hold the molds 10 and 11 and the shell 12 together. The molds can also be clamped into the clamps first.

Ein Einspritzrohr 40, im vorliegenden Falle ebenfalls eine Injektionsnadel, wird sodann zwischen Gießform 11 und Ummantelung 12 eingeschoben, und das Harz wird mit dem Katalysator in den Raum zwischen die Gießformen 10 und 11 gespritzt. Die eingeschlossene Luft entweicht zwischen der Gießform 11 und der Ummantelung 12 an der Stelle, an der die Ummantelung 12 durch die Injektionsnadel angehoben ist. Dieser Vorgang wird in Fig. 1 als Verfahrensstufe E gezeigt. Die Gießformen 10, 11 und die Ummantelung 12 werden sodann in einen Ofen 42 (Verfahrensstufe F) eingebracht, in dem das Harz gehärtet wird. An injection tube 40, in the present case also an injection needle, is then inserted between the mold 11 and casing 12, and the resin is injected with the catalyst into the space between the casting molds 10 and 11. the Trapped air escapes between the casting mold 11 and the casing 12 the point at which the sheath 12 is raised by the injection needle. This The process is shown in FIG. 1 as process stage E. The molds 10, 11 and the casing 12 is then placed in an oven 42 (process stage F), in which the resin is hardened.

Die Katalysatorkonzentration beträgt 2 bis 5 °/o Benzoylperoxyd oder Isopropylpercarbonat in Allyldiglykolcarbonat. Mit Benzoylperoxyd als Katalysator dauert die erste Härtung etwa 12 Stunden bei von 650 langsam auf 1050 C ansteigender Temperatur. The catalyst concentration is 2 to 5% benzoyl peroxide or Isopropyl percarbonate in allyl diglycol carbonate. With benzoyl peroxide as a catalyst the first hardening takes about 12 hours, increasing slowly from 650 to 1050 C. Temperature.

Bei Verwendung von Isopropylpercarbonat als Katalysator dauert die Härtung etwa 16 Stunden, und die Temperatur steigt von 40 auf 800 C. Je nach Dicke der Linsen und Leistung des Ofens sind die Härtezeiten und die Temperaturen verschieden.If isopropyl percarbonate is used as a catalyst, this lasts Hardened about 16 hours, and the temperature rises from 40 to 800 C. Depending on the thickness of the lenses and the power of the furnace, the curing times and temperatures are different.

Da die Härtung exotherm ist und der Ofen 42 die entstehende Wärme bewältigen muß, spielt die Leistungsfähigkeit des Ofens eine wichtige Rolle. Gute Luftumwälzung innerhalb des Ofens ist deshalb bei Feststellung des noch zulässigen Temperaturanstiegs sehr wichtig. Because the curing is exothermic and the oven 42 is the heat generated the performance of the furnace plays an important role. Quality Air circulation within the furnace is therefore still permissible when determining what is still permissible Temperature rise is very important.

Im Verlaufe des Heizvorganges wird die Ummantelung 12 weich und paßt sich ohne weiteres der Form der Kanten der Linse an und gestattet eine Bewegung der Gießformen nach innen während der auftretenden Schrumpfung. Ist die Härtung abgeschlossen, werden die Gießformen 10, 11 aus der Ummantelung 12 genommen und von der fertigen Linse getrennt. In the course of the heating process, the jacket 12 becomes soft and fits readily conforms to the shape of the edges of the lens and allows movement the molds inward during the shrinkage that occurs. Is the hardening completed, the molds 10, 11 are removed from the casing 12 and separated from the finished lens.

Hierauf werden die Gießformen und die Linse wieder zusammengesetzt; dabei wird ein weiches Gewebe 44 als Abstandhalter zwischen Linse und Gießformen eingelegt, damit während der Nachhärtung in einem zweiten Ofen 45 Linse und Gießformen nicht wieder zusammenkleben (Verfahrensstufe G). Das Nachhärten der Linsen ist notwendig, um Spannungen zu beseitigen und das Harz auszuhärten. Es erfolgt in der Weise, daß man 3 Stunden lang von Umgebungs- temperatur auf 1150 C erhitzt und diese Temperatur weitere 2 Stunden aufrechterhält.The molds and the lens are then reassembled; a soft tissue 44 is used as a spacer between the lens and casting molds inserted so that during the post-curing in a second oven 45 lens and casting molds do not stick together again (process stage G). Post-curing of the lenses is necessary to remove tension and harden the resin. It is done in such a way that 3 hours away from environmental temperature heated to 1150 C and this temperature maintained for another 2 hours.

Die Ummantelung 12 kann zwar mehrmals benutzt werden, in der Praxis aber kann sie wegen der geringeren Herstellungskosten weggeworfen werden. The sheath 12 can be used several times, in practice but it can be thrown away because of the lower manufacturing cost.

Claims

Claims: 1. Method for manufacturing optical lenses, in the case of between two complementary casting molds that are spaced apart are used in a casing made of shape-changing material, a hardenable Resin injected through a hollow injection needle and then the resin at least is partially brought to hardening, characterized in that the casting molds before injecting the resin by injecting air into the one between them located space to be pushed apart to a predetermined amount.

2. The method according to claim 1, characterized in that the air with a hollow hypodermic needle inserted under the sheath will.

3. Apparatus for performing the method according to claim 1 or 2 with a holding device serving to hold the casting molds by a base (14) with two perpendicular slide rails (17, 18), several arranged on a slide (21) guided on the slide rail (17) Adjusting screws (23) and adjusting screws (33) attached to the slide rail (18), which are arranged opposite the adjusting screws (23) of the slide (21), and the angle and spacing of the ends of the set screws (23) and the tips the adjusting screws (33) can be adjusted to certain levels.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that each three adjusting screws (23 or 33) are provided.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized by on the Slide rail (18) displaceably arranged clamps (31) which the casting molds (10, 11) bring it into a certain position and hold it in this position.