Brevet FR2369015A1 — publié le 19780526

La présente invention concerne les lentilles ophtalmiques et en particulier un procédé de fabrication de lentilles à gradient de densité optique. Les lentilles formées de produits cellulosiques sont bien connues à cause de leur susceptibilité aux couleurs et sont d'usage colorées par immersion dans des bains aqueux de couleur. Une forme très populaire d'une lentille colorée a recu une gradation de la densité de couleur diminuant normalement de haut en bas. Ces lentilles nommées généralement lentilles à gradient de densité optique ont jusqu'à présent exigé une manipulation individuelle ennuyeuse et un traitement inefficace par un système de chargez exigeant des mécanismes complexes de fixation et d'immersion.Des difficultés pour maintenir une harmonie dans la direction des gradations de densité de lentilles individuelles et dans l'uniformité de la coloration entre les différentes charges, la complexité et le prix élevé ou les tion ennuyeuse et la nécessité d'habilité et/ou d'entraînement spéciaux, réfléchissent tous un besoin sérieux pour un perfec Ainsi le but de la présente invention est d'éviter un traitement individuel et/ou par charge de lentilles dans les opérations de coloration et son but principal est de fournir une méthode simple et très efficace de fabrication de lentilles et/ou de laminés pour ceux-ci à gradient de densité optique.Un but supplémentaire de l'invention est de réaliser la production en masse de lentilles et/ou composants pour celles-ci à gradient de densité optique sont exigés des habilités et/ou entraînements inhabituels de l'opérateur et à l'aide d'appareils bon marché, non compliqués. Encore un but supplémentaire de l'invention est de réaliser ce qui vient d'être dit tout en étant sur de l'uniforì de mité de la densité optique,/la direction et de la gradation du produit fini. Les buts mentionnés, ainsi que des buts associés, sont réalisés en produisant une gradation de la densité optique à travers une bande de matière plastique sous forme d'un ruban continu dont les lentilles ou laminées de lentilles peuvent être découpées successivement le long de sa longueur. La bande est orientée debout par rapport à la surface du bain de couleur et I- passée à travers des pinces dans et à travers le bain le long d'un chemin faisant un angle ait avec la surface du bain.En émergeant de la surface d bain, une gradation de la quantité de couleur absorbée par la bande se fait de façon continue et croissante dans une direction allant du bord à émerger le premier vers le bord à émerger le dernier pour produire ainsi une gradation correspondante de la densité optique de la bande. La bande peut etre immergée partiellement debout dans la couleur pour obtenir une gradation partielle de la densité optique à travers sa largeur ou être complètement l immergée en un moment sur son passage à travers le bain de couleur pour obtenir une gradation de la densité optique à travers toute sa largeur La gradation mentionnée de la densité de couleur peut aussi être effectuée par une entrée angulaire aiguë de la bande avec ses bords dans le bain de couleur et une émergence du dessous de la surface du bain à travers des pinces s'étendant perpendiculairement à travers la bande. D'autres buts caractéristiques et avantages de i l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre de modes de réalisation préférés de l'invention représentés dans les dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente en perspective une section d'une matière matière de lentille du type qui peut être produite en accord avec les principes de la présente invention et dont on peut former une I lentille ophtalmique, une gradation de la densité optique étant représentée par des lignes pointillées; la figure 2 représente également en perspective la section de matière de lentille telle qu'elle sera découpée pour donner la forme d'un ménisque à la lentille qui peut en être par par par exemple le long de la ligne pointillée;; la figure 3 est une représentation d'un ménisque de lentille ophtalmique forme en coupant la section de matière de lentille de la figure 2 le long de la ligne pointillée représentée; j la figure 4 est une représentation schématique d'un mode de réalisation préféré de l'invention à l'aide duquel la matière de lentille peut recevoir une gradation de la densité optique s'étendant d'un bord vers l'autre, tel que représenté dans la figure 1; la figure 5 est une projection verticale partielle d'un ruban de matière de lentille résultant du traitement en accord avec le procédé représenté dans la figure 4;; la figure 6 est une représentation schématique d'un autre mode de réalisation de l'invention à l'aide duquel de la matière de lentille peut obtenir une gradation de la densité optique qui s'étend seulement partiellement à travers la largeur de la matière; et la figure 7 est une projection verticale partielle d'un ruban de matière de lentille résultant du traitement en accord avec le procédé représenté dans la figure 6. Dans la fabrication de lentilles ophtalmiques plastiques pour être utilisées comme verre de protection contre les rayons solaires, p.ex., ou dans d'autres lunettes, il est d'usage d'uti liser une feuille ou ruban plane dont on découpe des lentilles brutes 10 (figure 1) qui sont ensuite pressées, affaissées ou autrement forçées dans une forme de coupe ou de ménisque, tel qu'illustre dans la figure 2. Une lentille ophtalmique finie 10' (figure 3) peut être enlevée du ménisque brute par découpage ou poinçonnage le long des lignes pointillées 12. Une lentille brute 10 typique plane (figure 1) peut être formée d'une construction laminée de couches extérieures en acétate butyrate de cellulose et d'une couche intermédiaire en alcool polyvinylique. Cette dernière peut être pré-étirée ou traitée d'une autre façon pour donner une orientation unidirec tionnelle à sa structure moléculaire et être colorée, par exemple à l'aide d'une couleur du type iode-iodure, pour donner à la lentille brute 10 obtenue des qualités de polarisation de la lumière.L'épaisseur totale de la structure laminée peut par exemple être de l'ordre de grandeur de 0,5 à 1 mm. I1 faudra cependant noter que les matières mentionnées ci-dessùs, ainsi que la construction et les dimensions de la lentille brute sont données à titre illustratif uniquement et que la présenteinven.tioq est applicable à la fabrication de lentilles brutes de différentes autres formes, grandeurs, épaisseurs et/ou constructions et en plus à différentes autres matières élastiques et pouvant être rendues souples par la chaleur. Par exemple, la lentille brute 10 peut être formée d'une épaisseur unique de matière plastique, de deux couches ou de plus que les trois couches mentionnées ci-dessu,s. Nous référant plus particulièrement au point central de l'invention, tournons nous vers la figure 4 où est illustré un système de production sous forme de ruban continu de matière de lentille brute ayant une gradation de la densité optique s'étendant complètement à travers sa largeur. Le système 14 de la figure 4 est représenté de façon schématique t dans sa forme la plus simple d'un moyen pour déposer un ruban de matière de lentille debout par rapport à la surface d'un bain de couleur et passer le ruban dans et à travers le bain ne long d'un chemin formant un angle aigu avec la surface du bain. Tandis que le chemin du ruban à travers le bain de couleur est droit, ce qui apparaîtra plus clairement plus loin, et entre dans le bain sous sa surface pour émerger vers le haut à travers sa surface, il est évident cru'a l'aide d'une habilité ordinaire dans l'art,l'appareil peut être modifié pour fournir par exemple un chemin en forme d'hélice en entrant et/ou en sortant du bain de couleur, chemin le long duquel le ruban peut se déplacer.L'invention envisage la création d'une gradation de la densité de couleur et de sa densité optique résultante à travers le ruban ou la bande en faisant intersecter la surface du bain de couleur de façon angulaire par le ruban ou bien au moment de l'entrée ou de la sortie du bain de couleur. A l'aide de ce moyen une gradation de la quantité de couleur absorbée par la bande peut avoir lieu de façon continue et croissante dans une direction du bord à sortir le premier vers son bord à à sortir le dernier ou alternativement de son bord à entrer le dernier vers son bord a sortir le premier dans les cas où on peut faire entrer le ruban dans le bain de couleur par sa surface plutôt que par des pinces sous sa surface. Nous référant plus particulièrement à la figure 4, on trouve qu'un ruban ou bande continu 16 de matière plastique, tel que par exemple de l'acétate butyrate de cellulose, est entré par l'intermédiaire de pinces 18 (par exemple des rouleaux souples d'essorage) dans le bain 20 sous sa surface 22 et continue le long d'un chemin formant un angle aigu avec sa surface et le ruban étant debout par rapport à la surface 22. Par ce moyen les parties opposées des bords supérieur et inférieur 24 et 26 du ruban 16 émergent à travers la surface 22 en des points différents le long de la surface 22 et donc à des moments différents de sorte que le bord inférieur 24 reçoive une exposition maximum à la couleur dans le bain 20, tandis que le bord supérieur 26 reçoive une exposition minimum ou un temps d'immersion minimum. Ainsi, la quantité de couleur J absorbée par la bande 16 étant propotionnelle au temps d'exposition de la bande, une gradation de la densité de couleur ou de sa concentration est provoquée de se produire de façon croissante à travers la bande 16 dans une direction allant du bord 26 vers le bord 24, c'est-à-dire tel que représenté dans la figure 5. Après l'émergence complète du bain de couleur 20, la bande 16 est dirigée à travers des pinces de balayage 26 qui fonctionnent, comme les pinces 18, pour éviter des fuites du bain de la chambre 30,tandis qu'en même temps ils enlèvent du surplus de couleur transporté par la surface 22 de la bande 16. En En passant de la chambre 30 par la chambre 32, la bande 16 est rinçée pour enlever de la couleur superficielle en excès, par exemple à l'aide d'un jet d'eau 34, et passe ensuite par des pinces de balayage 26 dans la chambre de séchage 38. La chambre 38 peut être pourvue d'éléments de chauffage électriques 40 ou d'autres substituants appropriés pour améliorer le séchage du ruban 16. Des pinces 42 entraînées sont représentées comme moyens pour effectuer un passage continu de la bande 16 à travers le système 14. Une poulie 44 et une courroie 46, qui peuvent être connectées à un moteur électrique (non représenté) ou tout autre moyen approprié d'entraînement rçprsentent un exemple du mécanisme d'entraînement pour les pinces 42. Après émergence de la bande 16 de la chambre 38 à travers les pinces 42, une section fragmentaire de la bande t dan - étant représentée dans la figure 5, la bande peut être découpée successivement en direction transaxiale à des intervalles espacés, tel que représenté par les lentilles 48, pour produire les lentilles brutes 10. I1 faudra cependant noter qu'après émergence du système 14 de la figure 4, la bande 16 a reçu une gradation de la densité optique augmentant de la partie supérieuZti vers la partie inférieure et une section prise entre les lignes 48 exigerait l'inversion pour produire une lentille brute 10 ou 10' qui a une gradation de la densité optique diminuant de haut en bas. La bande 16 peut aussi être formée de l'une quelconque des différentes matières cellulosiques bien connues, y compris l'acétate butyrate de cellulose, qui sont communément utilisés ans la fabrication de lentilles ophtalmiques pour lunettes solaires et de dispositifs similaires et qui sont selon la pratique bien connues de la coloration par immersion hautement susceptibles aux couleurs aux solvants ordinaires (coton) et/ou aux couleurs de dispersion. La bande 16, si elle est traitée dans le système 14 de la façon décrite ci-dessus, peut être utilisée comme structure laminée pour produire des lentilles brutes 10 à plusieurs couches ou être utilisée directement pour former des lentilles brutes 10. Des détails des différentes applications de la bande à gradient de densité optique selon l'invention, autres que celles mentionnées ci-dessus, ne seront pas discutés ici.Le but et le point principal de l'invention est bs spécifiquement celui de fournir une nouvelle méthode pour produire l'effet de gradient de densité optique décrit ci-dessus et qui peut par exemple se réaliser à l'aide du système 14. Des couleurs de dispersion disponibles dans le commerce sont fabriquées et vendues par la firme Schwartz Chemical Company, lnc de Long lsland City, New York, E.U.A. Ces couleurs dispersées dans l'eau avec une concentration de 0,5% à 3%, le bain de couleur résultant étant chauffe à une température de 50 à 80 C et la bande 16 étant déplacée approximativement à une vitesse de 3 m par minute sur une distance approximative de 4,5 m dans le compartiment 30, produira une gradation utile de la densité de couleur et de la densité optique qui en résulte sur toute la largeur de la bande 16.Les densités maximum et/ou minimum peuvent être ajustées en accord avec les besoins ou désirs du J fabricant en augmentant ou en diminuant la vitesse de déplacement, en augmentant ou en diminuant la longueur du chemin à travers la chambre 30, en augmentant ou en diminuant la température du bain de couleur 20 et/ou en augmentant ou en diminuant la concentration de la couleur dispersée dans le bain 20. Les bandes et limites tsupérieures et inférieures des concentrations de couleur et températures données ci-dessus ont été déterminées pour produire des résultats désirables. I1 est évident cependant que d'autres couleurs (couleur à solvant) et/ou d'autres paramètres peuvent être utilisés en accord avec l'invention et que la grande multitude de combinaisons de températures, vitesses de déplacement de la bande, distance de déplacement et concen trayions de couleur ne devraient pas exiger des détails spéciaux à à donner ici, puisque l'invention concerne primairement le sujet de la méthode unique décrite ci-dessus pour réaliser une coloration à gradient de densité contin d'une matière de lentille sous forme d'une bande continue. ait Bien que la bande 16 / été représentée comme recevant une gradation de la concentration de couleur et de la densité optique sur toute sa largeur, l'invention envisage également la formation d'une gradation de la densité optique sur une partie seulement de la largeur d'une bande similaire 16' dans la figure 6. A cet effet un système 14' du type représenté dans la fig. 6 peut être utilisé. Le système 14' est mécaniquement substantiellement identique au système 14 de la figure 4 et prévoit l'entrée de la bande 16' à travers les pinces 18' dans le bain de couleur 29 sous sa surface 22', mais formant un angle par rapport à la surface 22' de sorte à émerger du bain 20' par les pinces 28' encore partiellement sous la surface 22'. En agissant de sorte la partie inférieure "a" de la largeur de la bande 16' (figures 6 6 et 7) reste dans le bain 20' pendant toute la durée de déplacement de la bande 6 à travers le bain et devient uniformé- i ment colorée, c'est- -dire et munie d'une couleur ou densité optique uniforme, tandis que la partie restante supérieure de la largeur de la bande 16 reçoit une coloration à gradient augmen tant en densité à partir du bord supérieur vers la partie supérieure de la partie "a".Le rinçage dans la chambre 321 et le séchage dans la chambre 38' est envisagé pour être réalisé d'une façon substantiellement identique aux opérations correspondantes décrites ci-dessus en combinaison avec le système de la figure 14. I1 est évident que si l'on désire éliminer la coloration d'une portion de la largeur de la bande 16' que la bande peut être entrée dans le bain 20' à travers les pinces 18'de sorte que la portion particulière, par exemple la portion "b", se trouve au-dessus de la surface 22', tel que représenté en pointillés dans la figure 6. La représentation en lignes pointillées de la bande 16'' est partielle afin d'éviter un excès de ligne de représentation dans la figure 6. I1 est envisage que la bande 16'' s'étendrait parallèlement à la bande 16' à travers les pinces 18', 28', 36' et 42'. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux modes de réalisation qui viennent d'hêtre décrits uniquement à titre d'exemplesnon limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de composants de lentilles à gradient de densité optique à partir d'une bande continue de matière de lentille dans un système de statiorsde coloration, de rinçage et en ce de séchage, caractérisé/qu1on subdivise et arrange lesdites stations de coloration, de rinçage et de séchage l'une derrière l'autre, qu'on place dans ladite station de coloration une quantité de couleur liquide suffisante pour fournir un niveau de surface prédéterminé du liquide, quZon entre ladite bande dans ladite couleur substantiellement debout par rapport au niveau de ladite surface du liquide et qu'on dirige ladite bande longitu dinalement à travers ladite couleur dans ladite station de rinçage le long d'un chemin faisant un angle aigu avec ledit niveau de la surface du liquide, qu'on rince ladite bande des excès de ladite couleur liquide amenée de ladite station~de coloration, qu'on sèche ladite bande colorée et rincée dans la dite station de séchage du système et qu'on découpe de ladite bande sechée des composants de lentilles de façon successive le long de la longueur de la bande. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bande est entrée dans ladite couleur liquide sous le niveau de ladite surface et qu'on la fait émerger à travers ladite surface le long dudit chemin oblique. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bande est entrée dans ladite couleur liquide à travers la surface le long dudit chemin oblique et dirigée sous ladite surface de ladite couleur dans ladite station de rinçage. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que seulement une partie de la largeur de ladite bande est entrée dans lesdites couleurs. 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que seulement une partie de la largeur de ladite bande est entrée dans ladite couleur. 6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que seulement une partie de la largeur de ladite bande est entrée dans ladite couleur. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, I caractérisé en ce que le chemin de ladite bande à travers la station de coloration est rectiligne. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le chemin de ladite bande à travers ladite station de coloration est au moins partiellement en forme de spirale. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en-ce que ladite bande est tirée linéairement à travers le système complet des stations de colorationtde rinçage et de séchage à une vitesse de déplacement prédéterminée substantiellement constante 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite bande est formée au moins en parties d'une matière cellulosique perméable à l'eau et que le véhicule de ladite couleur liquide est l'eau.