将液体与至少另一种物质混合和将混合物脱气以及将混合物排放的方法

具体实施方式

图1示出适用于实施依据本发明方法的整套装置的透视图。图2示意和未按比例示出该整套装置。在该示例中，整套装置安装在车上并在制造透镜的全自动机器上使用。整套装置包括控制装置1、用于接纳具有盛放原始物质的各一个容器2和3的两个位置、调温罐4、三个过滤器5、6和7、三个泵8至10、压力调节器11、将罐4要么与压力调节器11要么与真空源13连接的转换阀12、带有流程阀门15和空心针16的输出管道14，(通过空心针16待注入铸模型腔17内的单体混合物被排放)以及各种不同的连接管道18和其他阀门19至22。搅拌器23整合在罐4中。罐4处于称重计24上，例如Pesa公司的称重计。罐4因此以其重量对称重计24加负荷。压力调节器11被供给压缩空气。

三个泵8至10最好是膜片泵。第一膜片泵8用于从第一容器2中将液体通过第一过滤器5和第一阀门19泵入罐4内，其中，液体中可能的污物被阻挡在过滤器5内。第二膜片泵9类似用于从第二容器3中将液体通过第二过滤器6和第二阀门20泵入罐4内。膜片泵8和9可以使液体以小份按份、甚至按滴输送，这样在与称重计24的连接下可以非常精确地按重量加对注量进行定量。在该示例中，过滤器5至7整合到所属的泵8、9或10中。

整套装置在用于制造透镜的全自动机器上使用，该透镜特别是作为眼镜片切割并在眼镜上使用。在此，每个透镜按照本身的配方制造。透镜通过将单体或者单体混合物注入铸模型腔17内并然后聚合形成。液体通过空心针16输送，其针尖在上端通入铸模型腔17内。铸模型腔17通过两个铸型25、26和一个密封件27并相对于垂直线以预先确定的角度倾斜，从而液体在一个铸型25的内侧25A上向下流动并逐渐注满铸模型腔17。铸模型腔17关于压力相对于外界不密封。它因此处于大气压力下。图2多倍放大示出铸模型腔17。

机器包括多个单元，即存放大量铸型的存储器、用于运输铸型或铸模型腔的运输系统、两个铸型与一个密封件连接成铸模型腔时所处的连接站、向铸模型腔内浇铸单体的加注站、单体进行聚合以及部分硬透并因此形成透镜的UV站、使透镜完全硬透的炉子和将制成的透镜与铸模型腔分离的分离站。机器由计算机控制。铸型的几何数据存储在计算机内。

开始时罐4为空罐并处于已清洁状态下。容器2和3含有原始物质，例如各一种液态单体，液体单体被混合和脱气并然后作为单体混合物提供用于浇铸透镜。流程阀门15关闭。依据本发明用于原始物质的混合和脱气以及透镜的浇铸的方法包括准备阶段，必要时包括等待阶段，以及包括生产阶段，采用下列方法步骤：

A)在分开的容器内准备至少两种用作原始物质的液体。

下面由此出发，即原始物质的数量为2。如果原始物质的数量加大，那么应对该方法相应进行匹配。

B)依据下列分步骤加注罐4：

B1)将液体从第一容器2泵入罐4内，直至称重计24显示第一预先确定的数值。随后关闭阀门19，以便使容器2和罐4关于压力分开。

B2)将液体从第二容器3泵入罐4内，直至压力计24显示第二预先确定的数值。随后关闭第二阀门20，以便使容器3和罐4关于压力分开。

液体可以泵入罐4内。但如果所要加注的物质不是液体，而是例如粉末，那么将其按照相应适当的方式运送到罐内。

C)最晚在步骤B2)后将罐4抽真空。

正如从图2所看到的那样，连接管道18从容器2或3到罐4在罐盖上面结束。加注时液体因此按滴落下。在此形成泡沫。为将泡沫形成保持得尽可能小，罐4优选在步骤B1之前就已经抽真空，也就是说，步骤C最好在步骤B1之前就已经进行。

原始物质根据重量被注入。被罐4加负荷的称重计24特别是在与通过膜片泵8或9按份输送液体的结合下，可使得以很高的精度实现所要注入液体的额定重量并因此以很高的精度实现两种液体的比例。

D1)混合罐4内的液体。

液体的混合通过利用搅拌器23在预先确定的持续时间τ₁期间搅拌进行。搅拌器23的转速相当低，以便产生尽可能少的泡沫。

D2)净化罐4内的液体。该步骤是可选的。

即使罐4在注入液体之前仔细净化过，但仍有可能残留污物。为滤出这些污物，打开两个阀门21和22并将液体在预先确定的持续时间τ₂期间利用循环泵10以闭路循环通过第三过滤器7泵出。随后重新关闭两个阀门21和22。

E)罐4内的液体脱气。

脱气通过利用搅拌器23在预先确定的持续时间τ₃期间搅拌进行。搅拌器23的转速也相当低，以防止形成泡沫。

步骤D1和E的区别优选在于，搅拌器23在步骤E中在脱气期间的转速小于其在步骤D1中在混合期间的转速。如果有足够的时间可供使用，那么液体的混合利用搅拌器23的与脱气相同的转速进行。方法步骤D1和E因此也可以是唯一的共同的方法步骤。

准备阶段现在结束，因为罐4内的液体已经完全混合和脱气并因此准备完毕，并且可以浇铸透镜。直至生产阶段开始，罐4要么在真空下要么已经保持在很小的过压上。该阶段称为等待阶段。

将罐4的温度调整到预先确定的数值，该数值的大小如此确定使得罐4内液体的粘度足够低，以便可以毫无问题地浇铸透镜。在该示例中，罐4为热惰性钢罐，因此将其温度持续调整到预先确定的数值，虽然这一点仅在生产阶段期间需要。

F)浇铸透镜

铸模型腔17的形状和尺寸相应于透镜配方变化。两个铸型25和26一般情况下在其靠近铸模型腔17的侧上构成为圆柱体形的面25A和26A。朝向边缘地，前铸型25(专业术语中称为“front mold”)在其靠近铸模型腔17的侧上被压平，以便形成加注口28，该加注口足够大，使空心针16可以插入加注口28内。加注口28的最窄部位在铸型的某些组合下相当小。单体在这种组合下必须以比较低的流动速度注入，因为否则在最窄部位上形成倒流并且所输送的液体从铸模型腔17溢流。在另外组合情况下，加注口28的最窄部位相当大并且单体可以比较高的流动速度注入，而不会形成倒流。在某些镜片(如图2所示)情况下，加注口28的最窄部位几乎始终比较大并对于注入不是关键性的。在其光轴采用附图符号30标注的其他镜片(如图3所示)情况下，最窄部位相反通常非常狭窄。计算机借助透镜配方确定必须将哪两个铸型25和26为形成铸模型腔17而从存储器中取出，并需要以多大距离和哪种相对回转位置将铸型25和26彼此定位。此外，计算机从铸型25和26的几何数据和透镜配方中，计算加注口28最窄部位上的距离D有多大并确定该向罐4施加多大的压力，以便能够以液体最佳的流动速度加注铸模型腔17。最佳的流动速度意味着，流动速度一方面尽可能大，以便使用于加注铸模型腔17所需的时间尽可能短，而流动速度另一方面要足够小，以便使在加注口28的最窄部位上不形成倒流。在该示例中，压力可以借助压力调节器11调整到n个不同的不连续的压力水平p₁至p_n，例如n＝8。为每个压力水平p₁至p_n分配距离D的范围，从而计算机根据计算距离D从数值p₁至p_n中选取所属的压力水平p_i。

最晚在生产阶段开始时，罐4内构成预先确定的高于大气压力的压力水平。压力构成缓慢进行，以避免在液体中形成气泡。一旦压力构成，就可以一个接一个浇铸透镜。每个透镜的浇铸根据下列步骤进行：

G)将压力提高或者降低到相应于为了最佳流动速度的距离D而设计的压力水平p_k，

H)打开流程阀门15，

I)一旦铸模型腔17注满就关闭流程阀门15。

步骤G中的压力变化缓慢进行，以便不产生气泡。因为罐4内存在的压力高于大气压力，所以一旦打开流程阀门15，液体就流入铸模型腔17内。罐4内的压力水平确定流动速度。

原则上也可以仅使用唯一的压力水平和不控制流动速度，但那么大的铸模型腔的浇铸持续时间相应较长。在这种情况下，预先确定的压力水平为所有可能的铸模型腔的加注口28的最小的预计距离D而设计并取消步骤G。

流程阀门15最好是无气泡地进行开关的阀门，其此外在关闭状态下显示反吸效应，防止液体在浇铸透镜之前和之后流出。适用的阀门例如为日本SMC公司的LVC23U-S06阀门。使用无气泡地进行开关的阀门保证在接通和断开阀门时不产生气泡。

作为探测铸模型腔17何时注满液体，也就是注入铸模型腔17内的液体何时达到预先确定的料位水平的传感器，最好使用被施加空气的另外的空心针29，从而从空心针29中持续排出非常小的气流。一旦注入铸模型腔17内的液体到达空心针29的针尖，空心针29内的压力就会非常迅速地上升。空心针29内的压力借助压力传感器测量。压力上升产生触发步骤I、也就是关闭流程阀门15的信号。

罐4具有优点地这样被确定尺寸，使罐加注足够用于制造大量的透镜，例如可以足够一个工作日浇铸透镜使用。透镜的生产然后这样进行，使罐4在夜间依据步骤B、C、D1和E也或者根据所有步骤B至E补注和准备，从而从早上到晚上可以整天生产透镜。一般情况下，罐4在傍晚不完全排空。它然后在当天夜间加注到预先确定的水平。如果生产需要提高到一个班以上，那么可以加大罐4或者可以将两个这种整套装置交替使用。