DE3836744A1 - Verfahren zur herstellung von formkoerpern durch verformen eines aushaertbaren materials und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, vorzugsweise für ophthalmische Zwecke, wie intraokulare und intrakorneale Linsen und Kontactlinsen durch Verformen eines aushärtbaren Materials, insbesondere thermoplastischen oder duroplastischen Stoffen in einer Form, die aus zwei trennbaren, mit Verformungsoberflächen versehenen Formhälften besteht. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Herstellung von Formkörpern, bei denen während der Verfestigung des Materials in einem Randbereich der Verformungsoberflächen der Formhälften ein Meniskus gebildet und/oder einreguliert wird, um dem Formkörper die gewünschte Gestalt zu geben, ohne daß sich an irgendeiner Stelle des Formkörpers während der Verformung Grate ausbilden.

Bekannte Ausführungsformen üblicher wiederverwendbarer Formen enthalten wenigstens eine Trennfuge zwischen den oberen und unteren und/oder den inneren und äußeren Teilen der Form. Die Trennfuge kann nicht gegen das Eindringen insbesondere von flüssigem Verformungsmaterial aus dem Hohlraum der Form abgedichtet werden und füllt sich daher während des Verformungsvorganges mit Verformungsmaterial. Dadurch kommt es zur Ausbildung einer unerwünschten dünnen Rippe, die üblicherweise als Grat bezeichnet wird und aus einem Stück mit dem Formkörper besteht. Für bestimmte Anwendungsgebiete haben solche Grate keine nachteiligen Folgen, so daß es nicht notwendig ist, sie zu entfernen. Für zahlreiche Anwendungsgebiete ist es jedoch unerläßlich, den Grat zu beseitigen. Dies erfolgt üblicherweise durch eine maschinelle Bearbeitung. Alternative Verformungsmethoden und entsprechende Vorrichtungen sind erforderlich, wenn eine zufriedenstellende maschinelle Bearbeitung nicht durchgeführt werden kann, z.B. wenn der Formkörper aus elastomerem Material besteht.

Die Erfindung ist in besonderer Weise zur Herstellung von Formkörpern geeignet, die so benutzt werden sollen, wie sie nach der Verformung anfallen, d.h. ohne daß die Oberfläche des Formkörpers verändert wird. An bestimmte Formkörper wird die Forderung gestellt, daß sie durchgehend ein hohes Maß an Glätte aufweisen. In besonderer Weise gilt dies für Formkörper für ophthalmische, d.h. augenbezügliche Zwecke, insbesondere für intraokulare und intrakorneale Linsen und Kontactlinsen. Derartige Artikel können aus Glas oder einem durchsichtigen Kunststoff, wie z.B. Polymethylmethacrylat, Silikonkautschuk und Hydrogel-Polymeren gefertigt werden. Von diesen Stoffen weist Silikonkautschuk, insbesondere mit Kohlenwasserstoffen substituierte Polysiloxane besonders günstige Eigenschaften für die Herstellung von ophthalmischen Gegenständen auf. Eine in jüngster Zeit entwickelte Technik zur Herstellung von intraokularen Linsen sieht vor, daß eine aus verformtem Silikonkautschuk hergestellte Linso so zusammengelegt oder gefaltet werden kann, daß sie durch einen ungewöhnlich kleinen Einschnitt im Limbalbereich des Auges eingesetzt werden kann.

Zur Herstellung einer intraokularen Linse aus Silikonkautschuk wird ein aus zwei Komponenten bestehendes flüssiges Silikonpolymer gut durchgemischt und eine geeignete Menge in eine Hälfte des Hohlraumes eines Formblockes eingebracht, die in eine Arbeitsstellung zu der zweiten Hälfte des Formblockes gebracht werden kann, um die Linse zu formen. Bei der bekannten Methode ist die Menge des flüssigen Silikonpolymers, das in den Hohlraum eingebracht wird stets größer als die zur Bildung der ausgehärteten intraokularen Linse erforderliche Menge. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß der Hohlraum der Form vollständig mit dem Silikonmaterial gefüllt ist. Das überschüssige Silikonmaterial tritt aus dem Hohlraum der Form aus, wenn die beiden Hälften des Formblockes zusammengedrückt und bis zur Beendigung des Aushärtungsprozesses unter Druck zusammengehalten werden. Das Aushärten erfolgt durch Erwärmen der Formhälften auf eine vorgegebene Temperatur, die bei etwa 150°C liegt während eines Zeitraumes, der ausreicht, um das Silikonmaterial auszuhärten. Die Aushärtung ist üblicherweise beendet, wenn das Material etwa 15 Minuten lang bei der Aushärttemperatur in der Form bleibt.

Anschließend werden die Formblöcke voneinander getrennt; die verformte Linse, die in einer der Formhälften bleibt, muß von dem Grat befreit werden, der aus einer dünnen Rippe aus ausgehärtetem Silikongummi besteht, die an dem äußeren Umfang der intraokularen Linse vorsteht. Um den Grat zu entfernen, wird er von der Linse abgebrochen. Die Linse wird dann aus dem Hohlraum der Form herausgenommen. Der Rand der Linse, von der der Grat weggebrochen wurde, ist rauh und unregelmäßig, weil das Silikonmaterial durch Abscheren oder Abbrechen des Grates entfernt wurde. Dieser Rand ist ein sehr wesentlicher Teil, weil er die Aufgabe hat, die Linse zu verankern, zu stabilisieren und nach dem Einbringen in das Auge des Empfängers in der richtigen Stellung zu halten.

Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt besteht darin, pathologische Zustände zu vermeiden, die durch Scheuern, Reiben oder ein anderes Trauma auftreten können, wenn zwischen dem rauhen und unregelmäßigen äußeren Rand der Linse, d.h. dem Bereich, an dem der Grat weggebrochen wurde und dem Sulcus ciliaris oder der Linsenkapsel eine zeitlang eine Berührung stattfindet.

In der Vergangenheit wurden Gegenstände für ophthalmische Zwecke auch aus harten, nicht elastischen Stoffen wie z.B. Glas oder Methylmethacrylat hergestellt. Dabei wurde zunächst eine rohe Linse gebildet und der Rohling anschließend durch Schleifen oder eine andere maschinelle Bearbeitung geformt, um ihm die gewünschte Krümmung zu geben und die fertige Linse endgültig zu bearbeiten. Eine derartige Bearbeitung eines Rohlinges war begrenzt auf Linsen mit einer scheibenartigen, halbkugelförmigen Gestalt, da die Bearbeitung durch Rotation des Linsenrohlings durchgeführt wurde. Andererseits war es nicht möglich, elastomere Stoffe wie z.B. Silikonkautschuk zu bearbeiten, um einen Gegenstand für ophthalmische Zwecke auf diese Weise herzustellen, weil das elastomere Material zerreißt, wenn man versucht, es zu bearbeiten oder zu schneiden. Man hat versucht, diesen Nachteil durch die in der US-PS 38 74 124 beschriebenen Methode zu vermeiden, die vorsieht, einen Linsenrohling aus elastomerem Material auf eine Stützoberfläche aufzulegen und in einem solchen Ausmaß zu kühlen, daß die Härte des elastomeren Materials derart vergrößert wird, daß eine maschinelle Bearbeitung in Anwesenheit einer flüssigen Zwischenschicht möglich ist. Diese Methode konnte nicht mit wirtschaftlichem Erfolg durchgeführt werden und ist ferner beschränkt auf runde und halbkugelförmige geometrische Formen. Nach Beendigung der maschinellen Bearbeitung des elastomeren Materials war es darüber hinaus notwendig, Verschmutzungen des Materials durch die flüssige Zwischenschicht zu entfernen. Es hat sich ferner herausgestellt, daß die bearbeitete Oberfläche des elastomeren Materials hydrophob war und der Befeuchtung durch die Tränenflüssigkeit widerstand, während unbearbeitete verformte Oberflächen von Linsen gute Befeuchtungseigenschaften aufweisen.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art besteht die Erfindung darin, daß die Formhälften nach Einfüllen einer vorgegebenen Menge des zu verformenden Materials in wenigstens eine der Formhälften nach dem Aufeinanderlegen in einem ersten vorbestimmten Abstand voneinander gehalten werden, bei dem sich in dem Spalt zwischen den Formhälften längs des Umfanges des verformbaren Materials ein Meniskus aus verformbarem Material bildet, daß der Meniskus durch Verringern des Abstandes zwischen den beiden Formhälften verschoben wird bis er sich in einer abgerundeten konvexen Gestalt aus dem Spalt heraus nach außen erstreckt und daß die endgültige Aushärtung des Materials unter Aufrechterhaltung der konvex gebogenen Gestalt des Meniskus erfolgt. Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens und einer Vorrichtung zu dessen Durchführung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zur Durchführung des Verfahrens können Thermoplasten und Duroplasten benutzt werden. Bei Verwendung von duroplastischem Material wird der Zeitpunkt, in dem die beiden Formhälften einander genähert werden, aufgrund der zeit- und temperaturabhängigen Aushärteigenschaften des Materials insbesondere so festgelegt, daß er vor dem Zeitpunkt liegt, an dem dreidimensionale Vernetzungen auftreten. Andererseits muß sich der Gelzustand des sich aushärtenden Materials in der Form in Abhängigkeit von dem Polymerisationsprozeß vergrößern können, so daß der Meniskus zwischen den Formoberflächen sein Profil ändern kann und die angestrebte leicht abgerundete Gestalt ausgebildet wird, die keine unerwünschten scharfen Kanten enthält. Wenn thermoplastisches Material benutzt wird, erfolgt die Verfestigung in dem Formhohlraum.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung, auf der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die schematische Darstellung des menschlichen Auges mit einer natürlichen Linse,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß hergestellte intraokulare Linse,

Fig. 3 eine Seitenansicht der auf Fig. 2 dargestellten Linse,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Formhälfte mit dem darin vorgesehenen Hohlraum zur Herstellung einer auf den Fig. 2 und 3 dargestellten Linse,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Formhälfte mit einem Formhohlraum, der mit dem Formhohlraum der in Fig. 4 dargestellten Formhälfte zusammenwirkt,

Fig. 6 einen vergrößert dargestellten Schnitt durch die Formhälften in einer ersten Stellung im Verlauf der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die Formhälften im Abstand voneinander angeordnet sind,

Fig. 7 einen der Fig. 6 entsprechenden Schnitt, der die Formhälften in einer zweiten Stellung zeigt, wobei die Formhälften in einem geringeren Abstand voneinander angeordnet sind,

Fig. 8 einen Schnitt durch zwei im Abstand voneinander angeordnete Formhälften zur Herstellung einer Kontactlinse und

Fig. 9 einen der Fig. 8 entsprechenden Schnitt, der die Formhälften in einer zweiten, in einem geringeren Abstand voneinander angeordneten Stellung zeigt.

Die Erfindung ist in besonderer Weise zur Herstellung von Formkörpern für ophthalmische Zwecke geeignet, jedoch nicht hierauf beschränkt. Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung eines menschlichen Auges mit der Kornea (12) der Regenbogenhaut (14), der Linse (16), dem Sulcus ciliaris (18) in der Nähe der Linse, der Netzhaut (20) und der Macula (22). Bekanntlich werden eintretende Lichtstrahlen direkt auf der Macula (22) durch die Hornhaut (12) und die Linse (16) fokussiert. Wenn die lichtbrechenden Eigenschaften der Hornhaut und der Linse nicht zulassen, daß die Lichtstrahlen genau auf der Macula (22) fokussiert werden, kann die Brechkraft des Auges durch die Verwendung von ophthalmischen Einrichtungen oder Teilen verändert werden, um das einfallende Licht wieder genau auf der Macula zu bündeln. Die Brechkraft des Auges kann dadurch verändert werden, daß eine Kontactlinse auf die Hornhaut (12) aufgesetzt wird.

Kontactlinsen sind eine Art ophthalmischer Teile, die erfindungsgemäß hergestellt werden können. Derartige Linsen müssen glatte Oberflächen aufweisen und so ausgebildet sein, daß die vordere und die hintere Oberfläche ineinander übergehen. Ein wesentliches Merkmal einer erfindungsgemäß hergestellten Kontactlinse besteht darin, daß die Linse vollständig aus durch Verformen hergestellten Oberflächen besteht und daß keine Oberflächen oder Bereiche vorhanden sind, von denen beispielsweise ein Grat durch Abschneiden, Bearbeiten oder in anderer Weise entfernt worden ist. Erfindungsgemäß kann eine Kontactlinse aus verformbarem Material hergestellt werden, das aus Glas, Polymethylmethacrylat, Silikonkautschuk und Hydrogel-Polymeren besteht.

Ein anderer Formkörper für ophthalmische Zwecke, der nach der erfindungsgemäßen Methode hergestellt werden kann, ist eine intraokulare Linse, die unterschiedliche Formen und Konstruktionen aufweisen kann. Eine typische Ausbildung ist auf den Fig. 2 und 3 dargestellt. Intraokulare Linsen werden benutzt, um die Linse (16) (Fig. 1), nachdem diese auf operativem Wege entfernt wurde, wie es meist beim Auftreten eines Katarakts (grauer Star) der Fall ist, zu ersetzen. Auf den Fig. 2 und 3 ist eine intraokulare Linse dargestellt, die aus zwei halbkugelförmigen Linsenabschnitten (26 u. 28) besteht, die in entgegengesetzten Richungen gegenüber einem mittleren haptischen Teil (30) vorstehen, der aus einem ebenen, praktisch rechteckigem Abschnitt (32) mit abgerundeten Kanten (34) besteht. Der mittlere haptische, d.h. nicht optische Abschnitt hat einen konvex abgerundeten Rand längs seines äußeren Umfanges und weist keine Grate und scharfe Kanten auf, die pathologische Zustände hervorrufen könnten.

In der Vergangenheit wurden intraokulare Linsen der auf den Fig. 2 und 3 dargestellten Art, wie bereits erwähnt, durch einen Verformungsprozeß hergestellt, bei dem ein Grat entstand, der sich rund um den gesamten Umfang des äußeren Randes des mittleren Teils erstreckte. Wenn der Grat weggebrochen wurde, entstand an dem äußeren Rand eine rauhe, unregelmäßige Oberfläche, die oft eine zusätzliche Bearbeitung erforderlich machte, um Teile des Grates zu entfernen. Bei der erfindungsgemäßen Herstellung einer verformten intraokularen Linse entstehen auch während der Verformung des Materials keine Grate. Die Linse wird so benutzt, wie sie nach der Verformung anfällt, ohne jede Änderung und nachträgliche Bearbeitung der Oberfläche. Die Linse kann selbstverständlich nach der Verformung behandelt werden. Dabei handelt es sich um Vorgänge wie beispielsweise eine Sterilisation.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine intrakorneale Linse, die in die Hornhaut eingepflanzt werden kann, um die Brechkraft zu regulieren. Insoweit entspricht eine derartige Linse einer Kontactlinse. Die intrakorneale Linse hat jedoch einen kleineren Durchmesser und eine geringere Wandstärke, verglichen mit Kontactlinsen. Eine intrakorneale Linse wird praktisch in der gleichen Weise hergestellt, wie es im folgenden in Zusammenhang mit einer Kontactlinse beschrieben wird. Auf den Fig. 4 und 5 ist eine Form dargestellt, die aus zwei Formhälften (41 u. 42) aus rechteckigen Metallblöcken besteht, die mit im Abstand voneinander angeordneten, im allgemeinen parallel verlaufende Bohrungen (43 u. 44) versehen sind, in die patronenartige elektrische Heizeinrichtungen (45) eingesetzt werden, die durch Regler (45 A) so geregelt werden, daß die Formhälften auf die gewünschte Temperatur aufgewärmt und auf dieser Temperatur gehalten werden können, während der in den Formhohlräumen befindliche flüssige Silikonkautschuk thermisch ausgehärtet wird. Die Heizeinrichtungen werden in den Öffnungen mit geeigneten Mitteln, z.B. einer Vergußmasse gehalten. Die Formblöcke sind ferner mit einer oder falls erforderlich mehreren Bohrungen (46) versehen, in denen ein Thermoelement (47) angeordnet ist, um die Meßstelle des Thermoelementes ganz in der Nähe der konkaven Oberflächen (48) anzuordnen, die benutzt werden, um die Linsenabschnitte der intraokularen Linse zu bilden. Numerische Anzeigeinstrumente (47 A) ermöglichen eine Temperaturmessung, die es dem Benutzer ermöglicht, die Steuereinrichtungen (45 A) zu regeln. Selbstverständlich kann auch eine automatische Steuerung, z.B. ein Mikroprozessor benutzt werden, um die Heizeinrichtungen (45) in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Thermoelemente (47) zu steuern. Die Thermoelemente können mit bekannten Mitteln, z.B. einer Vergußmasse befestigt werden. Die konkaven optischen Formoberflächen (48) werden von einer verhältnismäßig dünnen haptischen Formoberfläche (49) umgeben, die in einer getrennten Einlage (50) ausgebildet werden kann, die herausnehmbar an dem Formblock (41) befestigt ist. Die Einlage kann gegebenenfalls eine optische Formoberfläche (48) enthalten.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Bezeichnung Boden- und Deckelhälfte der Form willkürlich ist, weil eine Form auf eine Stützoberfläche so aufgesetzt werden kann, daß keine der Formhälften eine Boden- oder Deckelhälfte sein kann. An den vier Ecken des rechteckigen Formblockes (42) befinden sich nach oben vorstehende Auflager (51), die die gleiche Stärke haben und sich, wie sich aus Fig. 5 ergibt, in gleichen Höhen über die Einlage (50) und die haptische Formoberfläche (49) hinaus erstrecken. Zwischen den Auflagern (51) der beiden sich gegenüberliegenden Enden der Formhälfte sind nach oben herausragende Gewindestangen (52) vorgesehen, auf die Muttern (52 A) aufschraubbar sind. Die Formhälfte (41) enthält an den entsprechenden Stellen Bohrungen (53), durch die die als Führung dienenden Gewindestangen gestreckt werden können, die eine solche Länge haben, daß sie die Formhälfte (41) durchdringen und gegenüber der Oberfläche, die der Oberfläche gegenüberliegt an der sich die Einlage (50) befindet, überstehen. In Fig. 5 ist ein Abstandshalter (54) dargestellt. Derartige Abstandshalter werden auf die vorstehenden Oberflächen der Auflager aufgelegt. Die Stärke der vier Abstandshalter wird entsprechend der gewünschten Rundung ausgewählt, die dem in der Wärme aushärtbaren Material gegeben werden soll, um einen Meniskus zwischen den Formoberflächen zu bilden, wie es im einzelnen weiter unten erläutert wird.

Die Abstandshalter (54) können durch im Abstand voneinander angeordnete Gewindestangen ersetzt werden, die mit Gewindebohrungen in einer Formhälfte zusammenwirken und in die andere Formhälfte hineinragen, so daß durch Regulierung der Gewindestangen der Abstand zwischen den Formoberflächen genau justiert werden kann. Mit dem Bezugszeichen (55) ist in Zusammenhang mit Fig. 4 eine schematisch dargestellte Vorrichtung zur Materialausgabe bezeichnet, mit der eine vorgegebene Menge eines verformbaren thermisch aushärtbaren Materials in eine oder gegebenenfalls beide Formhälften eingegeben werden kann. Ein Material zum Formen von Linsen gemäß vorliegender Erfindung ist Silikonkautschuk, insbesondere mit Kohlenwasserstoffen substituiertes Polysiloxan. Es handelt sich dabei um ein aus zwei Komponenten bestehendes System, das nach dem Vermischen in einem bestimmten Verhältnis polymerisiert und vollständig aushärtet. Die Erwärmung dieses Materials auf eine oberhalb der Raumtemperatur liegende Temperatur beschleunigt lediglich die Aushärtzeit. Die Vorrichtung (55) besteht aus Vorratskammern (56 u. 57), deren Querschnitte dem vorstehend erwähnten Verhältnis der beiden Komponenten entsprechen, die sich in den Kammern befinden und durch getrennte Kolben (58 u. 59) ausgegeben werden. Eine Verbindungsstange verbindet die Kolben, damit diese sich über gleiche Streckenlängsmarkierungen bewegen, die benutzt werden, um die vorbestimmte Menge an flüssigen Silikonkautschuk-Komponenten festzulegen, die aus der Leitung (61) in den Hohlraum der Form überführt wird. Eine statische Mischkammer (62) nimmt die Mengen aus Durchgangsöffnungen auf, die mit den Kammern (56 u. 57) in Verbindung stehen und liefert eine vollständig durchgemischte Menge an die Leitung (61).

Das verformbare Material besteht aus mehreren Komponenten, die zunächst vermischt werden, bevor eine abgemessene Menge in eine der beiden Formhälften eingegeben wird. Die Form wird dann geschlossen, indem eine Formhälfte auf die andere aufgelegt wird, wobei die Gewindestangen (52) längs der Bohrungen in der Formhälfte (41) gleiten. Zwischen den beiden Formhälften befinden sich Abstandshalter (54), die auf jedes Auflager (51) aufgelegt sind. Befestigungseinrichtungen (52 A) werden benutzt, um die beiden Formhälften fest miteinander zu verbinden. Wenn es sich dabei um Gewindemuttern handelt, können Stangen aufgeschraubt werden. Die Stärke der Abstandshalter (54) wird sorgfältig ausgewählt, so daß die Verformungsoberflächen so voneinander getrennt sind, daß ein Meniskus im Bereich des Spaltes zwischen den beiden Verformungsoberflächen gebildet wird. Auf Fig. 6 ist die Anordnung der Formhälften teilweise dargestellt. Es ist erkennbar, daß die Massse des aushärtenden verformbaren Materials (60) aus einer vorgegebenen Menge besteht, die ausreicht, um alle Oberflächen (48 u. 49) der Form zu befeuchten und den Raum zwischen den sich gegenüberliegenden Verformungsoberflächen auszufüllen. Das Volumen des verformbaren Materials wird so ausgewählt, daß, wenn die Abstandshalter (54) aufgelegt sind, der Meniskus (61) eine vorbestimmte Form, nämlich wie in Fig. 6 dargestellt eine konkave oder eine planare oder konvexe Form annimmt. Im Falle einer konvexen Gestalt sollte diese wegen der natürlichen Tendenz des flüssigen Polymers, aus dem Formhohlraum herauszufließen möglichst schwach ausgebildet sein. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, einen Meniskus auszubilden, der eine konkave Gestalt hat, wobei die Oberflächenspannung das Aufrechterhalten des Meniskus erleichtert, ohne daß die Gefahr besteht, daß das flüssige Polymer ausbricht oder ausfließt. Die Benetzbarkeit der Verformungsoberflächen durch das flüssige Polymer ist ebenfalls ein Faktor, der den Meniskus beeinflußt und kann benutzt werden, um die Gestalt des Meniskus einzustellen.

Zur Beschleunigung der Polymerisation wird an die Heizeinrichtungen eine Spannung angelegt. In Abhängigkeit von der Art des benutzten Polymers werden die Formhälften auf eine vorgegebene Temperatur von beispielsweise 150°C erhitzt. Bei dieser Temperatur läßt man die Polymerisation solange ablaufen, bis die polymerisierte Flüssigkeit in dem Formhohlraum einen Gelzustand erreicht. Nach einer bestimmten Zeit, beispielsweise wenn zwischen 70 und 100% des Polymers gelförmig sind, werden die Befestigungseinrichtungen gelockert, so daß die Abstandshalter (54) entfernt werden können. Danach werden die Befestigungseinrichtungen erneut angezogen, um die Formoberflächen der beiden Formhälften näher aneinanderzubringen, so daß der Spalt zwischen den Oberflächen verringert wird. Diese Lage der Formhälften zueinander ist in Fig. 7 dargestellt und führt dazu, daß der Meniskus sich abrundet und das im Querschnitt gesehene konvexe Profil einnimmt. Die Formhälften müssen ausreichend gegeneinander bewegt werden, so daß die Abrundung in einem solchen Maß auftritt, daß die Bildung von scharfen Kanten am Umfang des haptischen Mittelteils am Ende des Verformungsprozesses vermieden wird. Anschließend wird die Erwärmung der Form über die zum Aushärten des Polymers erforderliche vorgegebene Zeit fortgesetzt. Das ausgehärtete Polymer zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß die Polymerisation durch die Vernetzungen des Polymers fortgeschritten ist. Am Ende des Aushärtungsprozesses wird die Beheizung der Form beendet. Die Form kann gegebenenfalls zusätzlich auf eine Temperatur abgekühlt werden, die eine sichere Handhabung gewährleistet. Zum Öffnen der Form werden zunächst die Befestigungseinrichtungen (52 A) entfernt. Anschließend werden die Formhälften voneinander getrennt. Der Formkörper liegt in einer der beiden Formhälften und kann dem Hohlraum der Form entnommen werden. Die Formhälften können dann zur Herstellung weiterer Linsen vorbereitet werden. Es ist zu bemerken, daß das Aushärten bei Verwendung von Silikonkautschuk auch ohne Erwärmung der Form durchgeführt werden kann, wobei in diesem Fall die Aushärtzeit wesentlich länger ist. Auch bei in der Wärme aushärtendem Material ist die Aushärtung von der Zeit und der Temperatur abhängig.

In den Fig. 8 und 9 ist eine Anordnung von Formhälften zur Herstellung einer Kontactlinse dargestellt. Das bevorzugte Material zur Herstellung von Kontactlinsen ist ebenfalls Silikonkautschuk, obschon Polymethylmethacrylat und Hydrogel-Polymere verwendet werden können. Die Formhälften (70 u. 71) sind in ähnlicher Weise ausgebildet, wie es in Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 beschrieben wurde. Jedoch hat der Hohlraum (72) die allgemeine Form einer Halbkugel, d.h. die Formoberfläche (73) hat eine konkave halbkugelförmige Gestalt, während die Formoberfläche (74) eine konvexe halbkugelförmige Gestalt hat. Der Hohlraum wird dadurch gebildet, daß die beiden Formflächen im Abstand voneinander und zueinander passend angeordnet werden. Der Meniskus wird am äußeren Umfangsrand des verformbaren Materials in der Form gebildet. Nachdem eine vorgegebene Menge eines Polymers auf die Oberfläche (73) gegeben wurde, wird die andere Formhälfte (71) auf die freiliegenden Oberflächen der Abstandshalter (75) aufgelegt, so daß die beiden Formhälften im Abstand voneinander zu liegen kommen, ohne daß die Formoberflächen (73 u. 74) der Formhälften einen geschlossenen Hohlraum bilden.

Anschließend werden die Heizeinrichtungen und Thermoelemente in den dafür vorgesehenen Öffnungen der Form in der beschriebenen Weise installiert, um die Form zu erhitzen und die Temperatur zu überwachen, auf die die Form aufgeheizt wird. Die Thermoelemente sind zum Einstellen der Dauer des Polymerisationsprozesses wichtig, wenn das Polymer den gewünschten Gelzustand erreicht hat. Die Formhälften werden durch mit Gewinde versehene Befestigungseinrichtungen fest zusammengehalten, die auf Verankerungsstangen aufgeschraubt werden, die ausgehend von einer Formhälfte durch Öffnungen in der anderen Formhälfte hindurchtreten. Nach Anziehen der Befestigungseinrichtungen wird die Form in der vorstehend beschriebenen Weise auf eine Temperatur erhitzt bis das Polymer einen gewünschten Gelzustand erreicht. Wenn dies der Fall ist, werden die Befestigungseinrichtungen so weit gelockert, daß die Abstandshalter (75) entfernt werden können und die Formhälften um einen Abstand aufeinander zu bewegt, der der Dicke der Abstandshalter entspricht. Die Befestigungseinrichtungen werden dann dazu benutzt, die Formhälften in der neu eingerichteten Stellung zu sichern, worauf der Polymerisationsprozeß durch weiteres Erhitzen der Form fortgesetzt wird. Bevor die Formhälften aufeinander zu bewegt werden, ist der Meniskus, der sich am äußeren Umfang der Linse einstellt, planar oder leicht konkav (Fig. 8). Die Form des Meniskus ändert sich durch Erzeugung einer Wölbung oder Abrundung, wenn die Abstandshalter entfernt und die Formhälften näher aneinandergerückt werden, so daß keine scharfen Kanten an dem Meniskus und an der Trennlinie zwischen dem Meniskus und den Oberflächen der Linse auftreten, die durch die Formoberflächen der Formhälften gebildet werden. Das Polymer wird dann durch weiteres Aufheizen der Form ausgehärtet. Am Ende des Aushärtprozesses werden die Befestigungseinrichtungen entfernt und die Formhälften voneinander getrennt. Die Formen werden gekühlt und die geformte Kontactlinse kann aus der Formhälfte herausgenommen werden, in der sie sich befindet. Eine intrakorneale Linse kann in im wesentlichen der gleichen Weise hergestellt werden, wie es in Zusammenhang mit der Herstellung einer Kontactlinse beschrieben wurde.

Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß während der Herstellung der Formkörper keinerlei Gratbildung erfolgt. Der Meniskus, der sich am Umfang oder Rand des Formkörpers ausbildet, kann an jeder gewünschten Stelle liegen, wobei es natürlich wichtig ist, sicherzustellen, daß keine scharfen Kanten erzeugt werden. Der Meniskus kann auch durch Bildung einer Stellung erzeugt werden, bei der die Formoberflächen und das verformbare Material, das sich in dem Hohlraum der Form befindet, im Abstand voneinander angeordnet sind. Wenn das verformbare Material zu flüssig ist, kann die Oberflächenspannung nicht ausreichen, um ein Ausfließen des Materials zu verhindern, so daß kein Meniskus ausgebildet wird. Wenn das gewünschte Profil des Meniskus zwischen den Formoberflächen ausgebildet werden kann, ohne die Formhälften während der Aushärtung aufeinander zuzubewegen, kann auf die Relativbewegung der Formhälften verzichtet werden.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern durch Verformen eines aushärtbaren Materials in einer aus zwei mit Verformungsoberflächen versehenen trennbaren Formhälften gebildeten Form, vorzugsweise von Formkörpern für ophthalmische Zwecke, wie intraokulare und intrakorneale Linsen und Kontactlinsen, dadurch gekennzeichnet, daß die Formhälften nach Einfüllen einer vorgegebenen Menge des zu verformenden Materials in wenigstens eine der Formhälften nach dem Aufeinanderlegen in einem ersten vorbestimmten Abstand voneinander gehalten werden, bei dem sich in dem Spalt zwischen den Formhälften längs des Umfanges des verformbaren Materials ein Meniskus aus verformbarem Material bildet, daß der Meniskus durch Verringern des Abstandes zwischen den beiden Formhälften verschoben wird bis er sich in einer abgerundeten konvexen Gestalt aus dem Spalt heraus nach außen erstreckt und daß die endgültige Aushärtung des Materials unter Aufrechterhaltung der konvex gebogenen Gestalt des Meniskus erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare Material ein in der Wärme aushärtbares Material ist und daß die Aushärtung des Materials in zwei Zeitabschnitten erfolgt, wobei in dem ersten Zeitabschnitt ein erster Polymerisationsgrad des Materials erreicht wird während die Verformungsoberflächen in der ersten Stellung sind und während des zweiten Zeitabschnittes ein zweiter Polymerisationsgrad erreicht wird, während die Verformungsoberflächen in der zweiten Stellung sind, in der sie den geringeren Abstand voneinander haben.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation während des ersten Zeitabschnittes bis zu einem Grad erfolgt, bei dem das Material in einem gewünschten gelartigen Zustand vorliegt.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während des zweiten Zeitabschnittes die gewünschte vollständige Aushärtung des Materials erfolgt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare Material ein in der Wärme aushärtbares Material ist und die Aushärtung in zwei Zeitabschnitten vorgenommen wird, wobei die Aushärtung in dem ersten Zeitabschnitt, bei dem das Material bis zu einem ersten Polymerisationsgrad ausgehärtet wird, erfolgt, bevor der Meniskus in die konvexe Form gebracht wurde, während die vollständige Aushärtung in dem zweiten Zeitabschnitt erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Polymerisationsgrad des in der Wärme aushärtbaren Materials einem Zustand entspricht, in dem das Material in dem gewünschten Gelzustand vorliegt.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Wärme aushärtbare verformbare Material ein Duroplast ist.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare Material ein Thermoplast ist.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Wärme aushärtbare Material Silikonkautschuk ist.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 9, bestehend aus einer Form mit zwei trennbaren Formhälften, die Verformungsoberflächen zur Verformung eines Formkörpers enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen enthält, mit denen die beiden Formhälften zur Bildung eines Meniskus aus verformbarem Material am äußeren Umfang des Formkörpers zwischen den Verformungsoberflächen im Abstand zueinander gehalten werden, Einrichtungen mit denen die Verformungsoberflächen gegeneinander verschiebbar sind, um dem Meniskus eine konvexe Gestalt zu geben sowie Einrichtungen zum endgültigen Aushärten des verformbaren Materials in dem Formhohlraum während die konvexe Gestalt des Meniskus aufrechterhalten wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen zum Einfüllen einer bestimmten Menge des verformbaren Materials in wenigstens eine der Formoberflächen enthält.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur endgültigen Aushärtung des verformbaren Materials aus Heizeinrichtungen bestehen, mit denen das verformbare Material in dem Formhohlraum erwärmt wird.