Brevet FR2483311A1 — publié le 19811204

La présente invention' concerne, d'une manière générale, le moulage de lentille ophtalmique et, plus particulièrement, un procédé et un appareil permettant la fabrication de par- ties de moule. Les procédés de production de moules traditionnels en verre utilisés dans la fabrication des lentilles multifocales à méplats impliquent, dans chaque cas, soit l'usinage du moule à partir d'une pièce en verre, soit la réunion par fu- sion d'une ou plusieurs sections de verre entre elles ou avec une surface de moulage pré-formée d'un composant de moule principal. On peut citer à titre d'exemples les brevets des Etats-Unis n0 3 109 696, 3 460 928 et 3 555 126. Ces procédés présentent de sérieux inconvénients en ce sens que, en plus du caractère fastidieux et du coût élevé de la fabrication, les moules en verre à méplats sont sujets à des limitations de fracture et à d'autres inconvénients mécani- ques que ne présentent pas les moules en matière plastique. Les moules de coulage en matière plastique produits à partir d'une unique matrice mère offrent l'avantage de cons- tituer une reproduction précise de la configuration et de pouvoir être remplacés économiquement si besoin est. Jusqu'ici, cependant, les matrices mères nécessaires pour produire les moules de coulage en matière plastique pour lentilles multifocales étaient coûteuses et leur fa- brication était fastidieuse et difficile. Les difficultés et limitations rencontrées dans la fabrication des moules de coulage en verre l'étaient également dans le cas des moules en matière plastique. Par exemple, il était extràme- ment difficile de réaliser une lentille multifocale dont les angles des méplats et dont le fini soient acceptablesDe plus, il était nécessaire de disposer d'une gamme complète de matrices offrant un choix raisonnable de combinaisons de puissance de lentilles en vision au loin et en vision de près, ce qui conduisait à stocker un nombre excessif de matrices mères, par exemple 72 matrices mères pour fournir des combi- naisons de courbures de surfaces correspondant à six visions au loin avec 12 portions de vision de près, non comprises les combinaisons trifocales. Il convient d'ajouter que les moules traditionnels ou les modes de fabrication de matrices 24833 11 ne permettaient pas de donner une valeur nulle à la hauteur du méplat de la lentille multifocale au centre du moule. C'est pourquoi l'invention a pour but de faciliter la fabrication des lentilles ophtalmiques moulées, en parti- culier par amélioration des matrices mères de moulage à partir desquelles on peut fabriquer des parties de moules moulées en matière plastique pour lentilles multifocales. L'invention a également pour but d'apporter une nouvelle construction de matrices mères et un procédé de fabrication d'une telle matrice qui éliminent le caractère fastidieux et le coût actuels de la fabrication et du stockage des ma- trices. L'invention a encore pour objectif d'apporter des moyens et un procédé de fabrication de parties de moules moulées multifocales et de lentilles coulées dans ces moules et ayant une configuration qui jusqu'ici avait été considérée com- me difficile, sinon impossible, à produire, c'est-à-dire des lentilles multifocales d'une pièce en ligne droite ayant une épaisseur de méplat nulle au centre. D'autres buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre. Les buts de l'invention sont atteints par la présente invention en ce sens qu'elle apporte un technique d'injec- tion par fente avec pièces insérées pour la fabrication d'un composant de matrices mères à partir duquel on peut reproduire, selon le besoin, des parties de moules en matiè- re plastique moulées pour lentilles multifocales, ce>d'une manière commode, économique et précise. La surface de moulage de la matrice mère est faite de composants de matrices juxtaposés dont chacun est surfacé avec précision à une courbure et à un fini particulier correspondant à celui de la surface multifocale que l'on désire finalement obtenir à l'aide des parties de moule en matière plastique moulées à partir de la matrice. En selectionnant, juxtaposant et fixant ensemble conve- nablement les composants de matrices ayant des surfaces et formes de moulage pré-selectionnées, on moule des parties de moules en matière plastique contre les composants de matrices assemblés. En choisissant judicieusement les compo- sants de matrice, on peut faire un grand nombre de combinai- sons de surfaces multifocales avec un stock et un coût minima en composants de matrices. De plus, avec l'avantage offert par la mise en place mécanique des composants de ma- trices, la hauteur des méplats de la lentille multifocale peut être facilement maîtrisée et rendue nulle au centre de la lentille finale si on le désire. - L'invention est décrite en détail par référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une coupe transversale d'une cellule de coulage de lentilles utilisant une partie de moule formée selon les principes de la présente invention; - la figure 2 est également une coupe transversale d'un appareil de moulage utilisant une matrice mère pour produire des parties de moules pour lentilles selon la présente invention; - la figure 3 est une vue de face de la matrice mère prise le long de la ligne 3-3 de la figure 2 vue dans la direction des flèches; - la figure 4 est une coupe transversale d'une variante d'une matrice mère adaptable à l'appareil de moulage selon la figure 2; - la figure 5 est une vue de face de la matrice illustrée à la figure 4; - la figure 6 est une coupe transversale d'encore une autre forme de matrice mère; et - la figure 7 est une vue de face de la matrice de la figure 6. Si l'on se reporte aux dessins, on voit uoecellule de coulage d'une lentille multifocale 10 (figure 1) qui compor- te un joint élastique habituel 12 supportant les parties de moules 14 et 16 entre lesquelles un précurseur de moulage 18 est injecté pour le moulage et le durcissement d'une forme de lentilles ayant des côtés opposés 20 et 22, corres- pondant respectivement aux faces en vis-à-vis 24 et 26 des parties 14 et 16. On comprend que les composants de la cellulelO peu- vent être réunis ensemble de diverses manières pour empêcher la fuite du précurseur 18 avant et pendant son durcissement, !'assemblage étant placé et maintenu dans une étuve modérément chauffée (par exemple entre 40 et650C) pendant la période de temps nécessaire au durcissement (à la solidification) au moins partiel du précurseur 18, par exemple de 10 à 20 heures. Lorsque le précurseur est totalement ou partiellement durci, il se présente sous la forme d'une lentille L coulée, que l'on enlève de la cellule 10 en en dissociant les par- ties 12, 14 et 16. Si nécessaire, on procède à un durcisse- ment final de la lentille L hors de la cellule 10 dans une étuve convenablement chauffée. Le matériau de la lentille L peut être du diglycol carbonate d'allyle, vendu sous le marque CR-39 ou une autre résine couramment utilisée pour la fabrication des lentilles ophtalmiques dont le brevet des E.U.A. n0 3 136 000 donne -des exemples avec également des exemples de durée et de tem- pérature de durcissement courantes. On peut également se référer au brevet des E.U.A. n0 3 821 333 si l'on désire trouver des détails en ce qui concerne la construction du joint 12 et la procédure de coulage deslentilles ophtalmi- ques. La partie de moule 14 de la cellule 10 peut être couram- ment faite de verre, de métal, ou de matière plastique et elle produit une face de la lentille L qui est éventuellement finie par meulage et polissage. Le point crucial de la pré- sente invention réside, cependant, dans la construction de la partie de moule 16 et les parties similaires qui sont moulées en matières plastiques (par exemple en nylon> et qui sont particulièrement conçues pour la reproduction de surfaces de lentilles multifocales à méplats. A cette fin, la partie de moule 16 est moulée (par exem- ple par injection) contre une matrice mère 28 (figure 2) qui est illustrée en position d'utilisation dans une tête de moulage par injection à fente 30. Une pièce insérée for- mant appui 32 et des manchons 34 et 36 de support complè- tent la cavité de moulage 38 lorsque la tête 30 est fermée, comme représentée. Les parties 40 et 42 de la tête 30 sont séparables le long de la ligne 33 pour l'enlèvement des articles formés dans la cavité 38 et le changement ou l'entretien de la matrice 28 et de la pièce insérée 32. A l'exception de la matrice mère 28, la têt de moulage 38 pourvue d'un entrée d'injection 44 est d'une structure classique ne nécessitant pas de description plus ample. La matrice 28 présente, cependant, une configuration unique pour fournir une surface de moulage 46 ayant une courbe positive (convexe) contre laquelle une face ayant une courbe négative (concave) d'une partie de moule 16 pour lentille peut être moulée dans la cavité 38 de maniè- re à former, à son tour, une face ayant une courbure posi- tive 22 sur une lentille moulée L (figure 1). La forme de la face 22 de la lentille L correspond à la forme de la surface 46 de la matrice 28. Plus particulièrement, la matrice 28 est concue de ma- nière à faciliter le moulage des surfaces des lentilles ayant plusieurs champs de vision, c'est-à-dire des zones de dif- férentes courbures superficielles, avec uneséparation en méplat entre elles, présentant un contour d'arête net, aigu et ininterrompu. De telles surfaces sont appelées surfaces multifocales et elles peuvent comprendre la com- binaison de deux champs adjacents de courbures différentes (lentilles bifocales); trois champs adjacents de courbures différentes (lentilles trifocales) ainsi que diverses tail- les> dispositions et formes de chacune des zones comme il ressortira des descriptions détaillées des figures 2 à 7. Dans 1esfigures2 et 3, la matrice mère 28 et deux parties de matrice 48 et 50 sont utilisées pour mouler une surface bifocale-sur la face 26 d'une partie de moule 16. La surface bifocale a une ligne de division en méplat produite par le décrochement 52 qui s'étend en travers de la surface 46. On a donné au décrochement 52 une arête aiguie par un usinage séparé, une finition de surface et une juxtaposition finale des parties de matrice 48 et 50. La partie de matrice 50 qui comporte une surface de mou- lage d'un rayon de courbure plus court que la surface de moulage adjacente de la partie de matrice 48, produit le 248331 1 décrochement 52. Le décrochement 52 peut être réglé à la hauteur de méplat voulue y compris une hauteur nulle ou pratiquement nulle en scn point central par un reglage obtenu par glissement relatif des parties de matrice 48 et 50 le long de leur ligne de réunion 54 et par un calage sélectif contre la base 56 (figure 2). Les parties de matrice 48 et 50 de la matrice 28 sont boulonnées ensemble et à la base 56 (par exemple comme il- lustré à la figure 2) avec interposition de cales 58 et 60. Les cales 58 et 60 peuvent être chacune constituées d'une pièce unique de calage classique d'une épaisseur ap- propriée ou d'un empilement de cales jusqu'à l'épaisseur voulue. La base 56 de la matrice 28 est fixée à la partie 40 de la tête de moulage 30 à l'aide de boulons 62 et la pièce insérée 32 est fixée à la partie 42 à l'aide des boulons 64, complétant ainsi le système de moulage par injection de la tête 30 qui, lorsqu'il est fermé comme le montre la figure 2, est adapté à recevoir un précurseur de moulage par l'entrée 44. Une fois accompli le moulage de la pièce 16, on sépare les sections 40 et 42 ce qui permet d'enlever la pièce 16 en vue de son utilisation dans la cellule de coulage 10. L'une ou les deux parties de matrice 48 et 50 peuvent être remplacées par d'autres ayant des faces de moulage de courburesdifférentes pour produire des combinaisons diver- ses de surfaces de moulage multifocales à méplats sur des parties de moule 16 moulées contre lesdites parties de matrice. Dans tous les cas de combinaisons de parties de matrice 48 et 50, leurs faces de moulage et leurs côtés adjacents le long de la ligne 54 sontpourvus d'un fini qui correspond à, ou qui est supérieur à, celui que l'on attend pour les lentilles ophtalmiques finalement moulées à partir des par- ties de moules 16.Dans les cas o on désire obtenir des lentilles ophtalmiques moulées à méplats, ayant un fini particulierà des fins de réduction de réflexion, on peut donner ce fini particulier à la surface de partie de matrice 48 adjacente à la partie de matrice 50. On doit également noter que la ligne 54 de réunion des parties de matrice 48 et 50 est fixée avec un angle Q de décalage (par exemple 50) sur l'axe x du moule 28 pour donner au décrochement 52 une dépouille qui facilite l'enlèvement de -la partie de moule moulée 16 et évite l'endommagement de l'arête du méplat de ladite partie de moule 16. On peut utiliser des angles de dépouille supérieurs ou inférieurs à 5 et même des angles nuls. La matrice complète 28 peut également être remplacée 1o par une matrice de tracé différent >par exemple la matrice 28a des figures 4 et 5 ayant trois parties de matrice boulonnées ensemble 66, 68 et 70 qui produisent une surface de moulage 46a correspondant à celle désirée pour la surface frontale d'une lentille trifocale à méplats devant coulée dans la partie de moule en plastique moulée contre la face 46a. Chacune des parties de matrice 66, 68 et 70 comporte une courbure de surface de moulage différente, par exemple la surface 66 a le rayon le piuscng, la surface 70 a le rayon le plus court et la surface 68 a un rayon de courbure intermé- diaire. Les parties de matrice 66, 68 et 70 boulonnées ensemble sont également boulonnées à la base 56a et calées séparément par des pièces 71, 72 et 74 selon la hauteur que l'on désire donner aux décrochements 76 et 78. On doit comprendre que l'on peut donner à l'un ou aux deux décrochements 76 et 78 une hauteur nulle ou pratiquement nulle en leur point médian respectif. si on désire. Une autre forme d'exécution de matrice mère qui peut rem- placer l'une ou l'autre des matrices 28 et 28a décrites ci- dessus est illustrée aux figures 6 et 7. Cette matrice 28b est utilisée pour produire des parties de moules 16 per- mettant de fabriquer des lentilles ophtalmiques ayant la configuration de la face de moulage 46b. Cette forme de lentille ophtalmique est bien connue dans la technique consi- dérée et est communément appelée lentille trifocale à partie supérieure plate. La matrice 28b et la base 56b forment une partie prin- cipale de matrice 80 présentant un perçage 82 dans lequel l'ensemble de pièces de matrice juxtaposées 84 et 86 est 24833 11 adapté et maintenu en place par des vis 88. Le perçage 82 peut être produit, par exemple, par un procédé classique d'électro-formage. On utilise des cales 90 et 92 pour établir la hauteur voulue des décrochements 94 et 96 et il est prévu un angle de dépouille pour lesdits décrochements. On doit comprendre que l'on peut substituer une pièce inserrée unique à l'ensemble de parties de matrice 84 et 86 dans le cas o l'on préfère une configuration bifocale à partie supérieure plate pour la matrice 28b ou une au- tre matrice de construction similaire. On préfère, sans que cela soit nécessaire, que les parties de matrice 48, 50, 66, 68, 70, 80, 84, 86 et autres soient en acier inoxydable. Le moulage des parties de moule pour lentille 16 avec les matrices 28, 28a,28b ou des variantes de celles-ci, est-de préférence accompli par injection d'une matière plas- tique convenable. Un matériau approprié disponible dans le commerce est vendu sous la marque Trogamid. Il ressort de ce qui précède que les exigences relatives au méplat des lentilles multifocales coulées sont satis- faites oelon l'invention avec un minimum de coût et de compli- cations. On apporte des moyens pour satisfaire toutes les combinaisons de courbure de surface multifocale avec un nombre minimum de composants de matrice mère, un position- nement relatif mécanique des composants de la matrice mère permettant une sélection facile de la hauteur du méplat de la lentille multifocale finale et la production d'une hau- teur nulle de méplatai centre de la lentille, si on le désire, ce qui n'avait pu être fait jusque là. En outre, il est désormais-possible de reproduire une-partie de moule de manière précise rapide et économique, c'est-à-dire que les demandes de nouvelles parties de moule ou de parties de remplacement peuvent être satisfaites sans avoir à subir le délai qui était jusque là nécessaire pour le machinage et la traitement manuel des parties de moule séparées. De plus, le stock des parties de moule peut être grandement réduit, les parties de moule endommagées ou rendues autre- ment inutilisables peuvent être jetées et remplacées écono- miquement, la remise en forme coûteuse et / ou les autres opérations d'entretien des parties de moule étant quant à elles évitées. Dans la présente description, on entend par"lentille" toutes les formes différentes de pièces d'optique ophtal- mique qu'elles soient finies sur une ou sur leur deux faces et / ou qu'elles sient débordées ou non; autrement dit les "ébauches de lentille" sont également visées. On doit comprendre que l'on peut apporter diverses modifications et adaptations aux formes précises de l'in- vention décriteset représentéesci-dessus sans sortir du cadre de l'invention. 24833 11 REVENDICATIONS 1- Matrice de moulage 28 pour la fabrication de parties de moule 16 en matière plastique ayant des surfaces à méplats 26 d'une courbure particulière et relativement juxtaposées selon les surfaces de champ focal pour lentille multifocale que l'on désire produire sur des lentilles ophtalmiques L mou- lées dans lesdites parties de moule en matière plastique 16, caractérisée en ce que ladite matrice de moulaae 28 comporte - une base 56, - une paire de parties de matrice 48 et 50 étroitement juxtaposées ayant des surfaces de moulage courbes adjacentes formant ensemble une surface de moulage de ladite matrice, une desdites surfaces de moulage étant d'un rayon de courbure plus court que l'autre, la différence de courbure de surface produisant un méplat 52 s'étendant au moins partiellement en travers de ladite surface de moulage de laditematrice 28, - des moyens 62 de fixation desdites parties de matrice à ladite base; et - des moyens 58 et 60 de calage d'au moins l'une desdites parties de matrice sur ladite base pour régler la hauteur dudit méplat en travers de ladite face de moulage. 2- Matrice de moulage selon la revendication 1, carac- térisée en ce qu'elle comporte usetroisième partie de matrice 68 ayant une troisième surface de moulage d'une courbure dif- férente de celles de ladite paire, ladite troisième partie étant étroitement juxtaposée avec ladite paire de parties 66 et 70 et produisant un second méplat 70 sur ladite face de moulage de ladite matrice 28, ladite-troisième partie 68 étant fixée à ladite base 56a. 3- Matrice de moulage selon la revendication 2, caracté- risée en ce qu'elle comporte des moyens 71, 72, 74 pour caler séparemment ladite troisième partie de matrice en vue de régler la hauteur dudit second méplat. 4- Matrice de moulage selon la revendication 1, caracté- risée en ce que lesdites parties de matrice 48 et 50 sont pourvues de surfaces plates adjacentes pour permettre ladite juxtaposition étroite. - Matrioe de moulage selon la revendication 4, caracté- risée en ce qu'au moins une desdites surfaces plates a -une qualité de fini qui correspond à celle voulue pour ledit méplat 52. 6- Matrice de moulage selon la revendication 2, caracté- risée en ce que ladite paire de parties de matrice 66 et 68 et ladite troisième partie de matrice 70 sont pourvues de surfaces plates adjacentes pour permettre ladite juxtaposi- tion étroite. 7- Matrice de moulage selon la revendication 6, caracté- risée en ce qu'une au moins desdites surfaces plates de jux- taposition de ladite paire de parties de matrice 66, 70 et ladite troisième partie de matrice 68 a un fini quicor- respond à celui désiré pour lesdits premier et second méplats 76 et 78. 8- Matrice de moulage selon la revendication 1, caracté- risée en ce que ledit méplat 52 fait un angle aigu G par rapport à l'axe central x des parties de matrice 48 et 50 juxtaposées. 9- Matrice-de moulage selon la revendication 2, caracté- risée en ce que lesdits premier et second méplats 76 et 78 de ladite surface de moulage de ladite matrice 28, font cha- cun un angle aigu 0 avec un axe central x passant par les- dites paires de parties de matrice 66 et 68 et ladite troisiè- me partie de matrice 70 juxtaposées. - Matrice de moulage selc la revendication 1, caracté- risée en ce qu'une desdites paires de parties de matrice 80 présente un perçage 82 s'étendant à travers sa surface de moulage courbe 46b et en ce que l'autre partie de matrice 84 est adaptée étroitement dans ledit perçage 82. 11- Matrice de moulage selon la revendication 10, carac- térisée en ce que ladite autre partie de matrice est formée d'une paire de composants 84 et 86 juxtaposés ayant des sur- faces de moulage de courbe adjacentesde courbure différant de celle de la surface de moulage courbe de ladite première partie de matrice 80, lesdites surfaces de moulage de ladite paire de composants étant elles-mêmes de courbure différente. 12- Matrice de moulage selon la revendication 1, caracté- risée en ce qu'elle comporte, en outre, un manchon de support 34 entourant lesdites parties de matrice 48 et 50 juxtaposées et la base56, ladite matrice de moulage et ledit manchon étant adaptables à une demi section d'une tête de moulage par injection 30. 13- Procédé de fabrication d'une partie de moule pour lentille à méplat, caractérisé en ce qu'il consiste à: - former un premier et un second composants 38 et 40 de matrice mère, dont chacun présente une surface courbe finie et des surfaces finies respectivement adjacentes, ladite surface de l'un desdits composants étant d'un rayon de courbure plus grand que l'autre; - juxtaposer lesdits composants 38 et 40 en réunissant leurs surfaces pour former une surface de moulage composite, ladite différence de courbure desdites surfaces desdits composantsfaisant qu'u-epartie de l'une des faces finies for- me un méplat 52 en travers d'au moins une partie de ladite surface de moulage; et à - mouler une partie de moule 16 pour lentille en une matière plastique contre la face de moulage, des lentilles L pouvant ensuite être coulées dansladite partie de moule obte- nue. 14- Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il consiste à: - former un troisième composant de matrice mère 68, ayant une surface courbe finie et des surfaces opposées finies adjacentes, ladite surface du troisième composant ayant une courbure d'un rayon inférieur à celui dudit premier composant 66 et supérieur à celui dudit second composant70; - à disposer ledit troisième composant 68 entre lesdits premier et second composants 66 et 70, les faces opposées dudit troisième composant se trouvant contre les faces simi- laires respectives desdits premier et second composants 66 et et les surfaces courbes finies desdits premier, second et troisième composants 66, 70 et 68 formant une surface de mou- lage composite; et à - faire que des parties de la face finie dudit troisième composant 68 et d'une face finie dû l'un desdits premier et second composants 66 et 70 forment un méplat 76, 78 en tra- vers d'au moins une partie de la face de moulage composite 16.