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Vorrichtung zum Prägen eines Reliefmusters in eine Folie aus thermoplastischem Kunststoff
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prägen eines Reliefmusters in eine Folie aus thermoplasti- schem Kunststoff, welche Vorrichtung aus einer mit dem Negativ des zu prägenden Musters versehenen Patrize und einer in der Matrize angeordneten, nachgiebigen, ebenen Einlage besteht.
Die Vorrichtung dient vor allem zum Prägen feiner Reliefmuster in Kunststoffolien z. B. zur Herstellung leichter und billiger, für Werbezwecke geeigneter Schallplatten, welche ohne Beschädigungen zu er- leiden, auch starke Formveränderungen ertragen können.
Es sind bereits zahlreiche Vorrichtungen bekannt geworden, bei welchen thermoplastisches Material zwischen einem Stempel und einer Auflage unter Hitzeeinwirkung gepresst wird. Dabei besteht die Auflage aus einem andern Stoff als das zu formende Material. So ist es beispielsweise bekannt, eine MethylMethacrylat-Platte auf einer Gummiauflage zu verformen.
Alle bekannten Vorrichtungen haben beim Prägen feiner Muster in dünne Folien mangelhafte Ergebnisse geliefert. Das hat seine Ursache darin, dass einerseits der Stempel in den dünnen Werkstoff nicht so weit eindringen kann, dass seine erhabenen Teile genügend Material verdrängen, um die Hohlräume des Stempels auszufüllen, und anderseits das Material des Formlings zu grosse Bewegungen senkrecht zur Pressrichtung ausfuhrt, wodurch eine starke Abnutzung des Stempels eintritt.
Um alle angeführten Nachteile zu beseitigen, wird eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, bei welcher erfindungsgemäss die Einlage aus demselben thermoplastischen Kunststoff wie die zu prägende Folie besteht. Dadurch kann die Folie gemeinsam mit der genannten Einlage als eine dicke und homogene Schicht auf die Prägung reagieren.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher die erfindungsgemässe Vorrich- tung in einer beispielsweisen Ausuhrungsform zur Herstellung von Schallplatten dargestellt-ist. Die einzige Figur zeigt einen axialen Längsschnitt der Vorrichtung in schematischer Darstellung.
Die Matrize 1 ist mit einer zentralen Öffnung 2 versehen. Auf der Patrize 3 ist die negative Rillenform der Schallplatte in der Gestalt einer spiralförmigen Erhebung 4 vorhanden. Die Abmessungen und die Steigung derselben sind der Deutlichkeit halber stark übertrieben dargestellt.
Des weiteren weist die Patrize 3 einen zentralen Führungsstift 5 auf, der genau in die Öffnung 2 der Matrize passt und in Zusammenwirkung mit dieser das zentrale Loch der Schallplatte herstellt. Zwischen die Patrize und Matrize wird eine thermoplastische Kunststoffolie 6 gelegt. Die Stärke derselben ist in der Zeichnung ebenfalls übertrieben dargestellt. Diese Folie kann z. B. aus Polyvinylchlorid in der Stärke von 0, 2 mm bestehen. Falls versucht werden sollte in dieser Folie einen Abdruck der Patrize mittels einer festen Matrize herzustellen, würden sich die Zwischenräume zwischen den aufeinanderfolgenden Windungen der Erhebung 4 nicht ganz füllen oder es wurde die obere Matrize so tief in die Folie eindringen, dass der Boden der Rille in einem unzulässigen Mass geschwächt würde.
Ausserdem sind bei derartigen Folien Beschädigungen der Erhebung 4 infolge der relativ grossen Materialverschiebung in radialer Richtung'nicht selten.
Deshalb ist die Matrize 1 mit einer Einlage 7 versehen, die während des Pressvorganges, ebenso wie die Folie 6 durch Erwärmung plastisch gemacht wird. Um zu verhindern, dass die Einlage 7 mit der Folie 6 zusammenschmilzt, wird zwischen die Einlage 7 und die Folie 6 eine dünne und biegsame Trennfolie 8 eingefügt, die aus einem Material hergestellt ist, das bei der herrschenden Temperatur keine dauerhafte
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Verbindung mit der Einlage 7 oder der Folie 6 ergibt, z. B. Zellophan.
Die Erhitzung kann vorteilhafterweise dadurch erfolgen, dass die Patrize und die Matrize an einem Hochfrequenzgenerator 9 angeschlossen werden, wodurch sie als die beiden Elektrodenplatten eines Kondensators dienen, dessen Dielektrikum von den Folien 6 und 8 und der Einlage 7 gebildet wird.
Naturgemäss müssen Massnahmen getroffen werden, damit die Matrize 1 und Patrize 3 keine unmittelbare Berührung miteinander haben. Infolge der dielektrischen Verluste der Folie 6 und der Einlage 7 werden diese gründlich erwärmt, wodurch sie plastisch werden.
Die Folie 6 besteht aus thermoplastischem Kunstharz und die Einlage 7 aus dem gleichen Material.
In diesem Falle reagieren Folie und Einlage auf den Pressvorgang wie eine einzige dicke und homogene Platte. Natürlich muss die Trennfolie 8 dünn und genügend schmiegsam sein.
Einerseits werden die in der Folie 6 und in der Erhebung 4 auftretenden radialen Kräfte stark verkleinert, anderseits liefert die beschriebene Vorrichtung ein kräftigeres Endprodukt, weil die Erhebung 4 die Folie 6 nicht teilweise durchschneidet, sondern die Folie 6 und die Trennfolie 8 teilweise in die Einlage 7 presst, wodurch die Stärke der Folie an der Stelle der Erhebung 4 nicht nennenswert verringert wird.
Die auf diese Weise hergestellte Schallplatte hat wohl keine flache Unterseite und kann auch nicht an beiden Seiten mit einer bespielbaren Rille versehen werden, sie weist aber geringe Herstellungskosten, geringes Gewicht, geringe Dicke und grosse Biegsamkeit und Festigkeit auf, was für den gegebenen Zweck wesentlich ist.
Nach der Erhitzung wird die Folie 6 abgekühlt, worauf die Patrize 3 von der Matrize 1 abgehoben und die fertige Schallplatte aus der Presse genommen wird.
Die Zellophanfolie 8 wird meistens an der Unterseite der Schallplatte kleben belassen, sie kann aber auch in einfacher Weise von dieser entfernt werden, falls dies erwünscht sein sollte. Die Einlage 7 braucht nicht für jede Pressung erneuert zu werden, sondern kann wiederholt verwendet werden, da der Abdruck, der auf ihr beim Pressen der ersten Exemplare vorhanden ist, bei den nachfolgenden Pressvorgängen nahezu unverändert bleibt.
Für die Trennfolie 8 sind sämtliche dünne und biegsame Materialien brauchbar unter der Voraussetzung, dass sie eine wenigstens einseitig glatte Oberfläche haben und bei den herrschenden Temperaturen nicht so weich werden, dass eine Zusammenschmelzung ihrer Oberfläche mit der Einlage 7 oder der Folie 6 erfolgen kann.
Es ist selbstverständlich, dass verschiedene Erhebungen 4 geprägt werden können, die sowohl als Flachals auch als Hochrelief ausgebildet sein können.