AT402278B - Spritzgussvorrichtung zur herstellung von trägerschichten für optische platten - Google Patents

Description

AT 402 278 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießvorrichtung zur Herstellung von Trägerschichten für optische Platten, mit einer Formeinheit, die eine Vielzahl von Formhohlräumen aufweist, welche Formeinheit eine der Anzahl der Formhohlräume entsprechende Anzahl von Einspritzbuchsen aufweist und jede Einspritzbuchse mit einer Einspritzöffnung versehen ist, die auf Mitte des zugehörigen Formhohlraumes ausgerichtet ist, wobei die mit Flanschen versehenen Einspritzbuchsen mittels fluchtend angeordneter und gegen diese bewegbare Stempel axial bewegbar sind und zur Begrenzung des Weges der Einspritzbuchsen die Flansche derselben mit axialem Spiel übergreifende Stellringe vorgesehen sind, die an einer ortsfeste Formteile aufnehmenden Druckplatte gehalten sind und ein axial verschiebbar gehaltener und mindestens eine Düse aufweisender Kunststoffzuführteil vorgesehen ist.

Im allgemeinen besitzt eine Trägerschicht von optischen Platten, die normalerweise aus einem durchsichtigen Kunststoff ausgebildet wird, eine Mittelöffnung 1, wie dies Fig.2 zeigt, unabhängig davon, ob die Trägerschicht eine unebene Oberfläche mit Vertiefungen oder eine glatte Oberfläche ohne Vertiefungen besitzt. Die Mittelöffnung 1 ist so ausgebildet, daß sie auf einem rotierenden Antriebselement in einem optischen Plattenspieler befestigt werden kann. Es ist erforderlich, daß die Oberfläche der Trägerschicht rund um die Mittelöffnung 1 hinsichtlich der optischen Eigenschaften gleichförmig ist, z.B. hinsichtlich des Doppelbrechungsindex. Beim Spritzgießen der Trägerschicht von optischen Platten ist es daher erwünscht, eine Einspritzöffnung für das Einspritzen von Kunststoff in den Hohlraum einer Form an einer Stelle vorzusehen, die dem Mittelpunkt der Trägerschicht von optischen Platten entspricht, wo die Mittelöffnung ausgebildet werden soll. Das bedeutet, daß es notwendig ist, die Form für die Trägerschicht von optischen Platten mit einem Trichter zu versehen, um den Kunststoff in jeden Hohlraum einspritzen zu können.

Die Trägerschicht von optischen Platten wird normalerweise unter Verwendung einer Spritzgießvorrichtung Stück für Stück hergestellt. Eine derartige Spritzgießvorrichtung, mit der die Trägerschicht von optischen Platten hergestellt wird, ist jedoch bei einer Massenfertigung von Nachteil.

Um dieses Problem zu lösen wurden Versuche gemacht, um eine Spritzgießvorrichtung herzustellen oder zu verwenden, die gleichzeitig eine Vielzahl von Trägerschichten für optische Platten formen kann.

Eine derartige Spritzgießvorrichtung mit mehreren Hohlräumen wird im allgemeinen von einer Formeinheit, die eine Vielzahl von Hohlräumen besitzt, um die Trägerschichten von optischen Platten zu formen, sowie von einer Einspritzeinheit gebildet, um der Formeinheit geschmolzenen Kunststoff zuzuführen. Die Formeinheit ist mit einer Vielzahl von Kunststoffzuführkanälen versehen, die jeweils mit den vielen Hohlräumen in Verbindung stehen oder jeweils mit einer Vielzahl von Trichtern verbunden sind, die den vielen Hohlräumen entsprechen.

Bei dieser Spritzgießvorrichtung ist es notwendig, nach der Stillsetzung der Vorrichtung eine Reinigung durchzuführen.

Beim oben beschriebenen Aufbau der Spritzgießvorrichtung ist die Reinigung schwierig, wodurch die Wartung der Vorrichtung beschwerlich wird. Als weiterer Versuch bei einer derartigen Spritzgießvorrichtung mit mehreren Hohlräumen ist die Einspritzeinheit für die Zuführung des geschmolzenen Kunststoffes zur Formeinheit mit einer Vielzahl von Kunststoffzuführteilen oder Schneckeneinrichtungen versehen, um jeweils den geschmolzenen Kunststoff den vielen Einspritztrichtern in der Formeinheit unter Druck zuzuführen. Wenn jedoch viele Schneckeneinrichtungen vorgesehen sind, ist ein besonderer Aufbau und Herstellung der Spritzgießvorrichtung erforderlich, wobei dies zu einer Kostensteigerung führt.

Weiters ist bei einer aus der US 4 971 548 A bekannten Spritzgießvorrichtung der eingangs erwähnten Art in der Form ein sich verzweigender Einspritzkanal vorgesehen, wobei die freien Enden der verzweigten Kanäle auf die Formenhohlräume ausgerichtet sind. Der Kunststoffzuführteil weist dabei lediglich eine Mündung auf, die an einer Aufnahme der Form zur Anlage bringbar ist. Diese Aufnahme ist mit einem zu einer Verweigung führenden Abschnitt des Einspritzkanales verbunden.

Bei dieser bekannten Spritzgießvorrichtung ergibt sich jedoch der Nachteil, daß sich für den plastifizir-ten Kunststoff eine relativ lange Wegstrecke ergibt, auf der die Temperatur des Kunststoffes stark von der Temperatur der Form abhängt und nur mit sehr großem Aufwand entsprechend geregelt werden kann. Außerdem verursacht die im wesentlichen rechtwinkelige Verzweigung einen merklichen Durckverlust während des Einspritzvorganges, da die vom in der Aufnahme endenden Abschnitt des Einspritzkanales abzweigenden Kanäle senkrecht von diesem wegführen, wodurch es beim Verzweigungspunkt zur Ausbildung von Verwirbelungen kommt und der zum Verzweigungspunkt zuströmende plastifizierte Kunststoff abgebremst wird und in zu seiner ursprünglichen Richtung senkrechten Richtungen beschleunigt werden muß, was mit erheblichen Druckverlusten verbunden ist.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Spritzgießvorrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der die Einspritzeinheit strömungsgünstig gestaltet werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Spritzgießeinrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß der Kunststoffzuführteil mit mindestens zwei, auf die Einspritzbuchsen ausgerichteten Abzwei- 2

AT 402 278 B gungen verbunden ist, an deren Enden je eine Düse angeordnet ist.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen kann die einspritzeinheit aufgrund der wesentlich größeren Gestaltungsmöglichkeiten erheblich strömungsgünstiger gestaltet werden, bzw. es können im Bereich der Verzweigung der Kanäle wesentlich geringere Ablenkwinkeln vorgesehen werden als im bekannten Fall. Dadurch ergeben wesentlich geringere Druckverluste als bei den bekannten Lösungen.

Außerdem zeichnet sich die vorgeschlagene Lösung durch einen einfachen und sehr wartungsfreundlichen Aufbau aus.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 den vereinfachten Vertikalschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der Spritzgießvorrichtung gemäß dieser Erfindung und Fig. 2 den Vertikalschnitt durch die Trägerschicht von optischen Platten, die mit der Spritzgießvorrichtung von Fig.1 geformt werden soll.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Spritzgießvorrichtung gemäß der Erfindung wird nun im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben. Die Spritzgießvorrichtung von Fig.1 besitzt einen vertikalen Aufbau, so daß in jedem Formintervall zwei Trägerschichten von optischen Platten ausgebildet werden. Mit der Bezugsziffer 12 ist allgemein eine Formeinheit bezeichnet, die von zwei Reihen von ortsfesten Formenhälften 512 und bewegbaren Formenhälften 52 gebildet wird. Jede orstfeste Form 51 wird von einem Haltering 41 gehalten, der in eine Durchgangsöffnung 31H fest eingesetzt wird, die in einer Platte 31 ausgebildet ist. Auf ähnliche Weise wird jede bewegbare Form 52 von einem Haltering 42 gehalten, der in eine Durchgangsöffnung 32H fest eingesetzt wird, die in einer Platte 32 ausgebildet ist. Von den beiden Reihen von ortsfesten Formen 51 und bewegbaren Formen 52 werden zwei plattenförmige Hohlräume 11 gebildet. Mit der Bezugsziffer 23 ist die Trennfläche der Formeinheit 12 bezeichnet.

Es ist eine Befestigungsplatte 50 vorgesehen, um die ortsfesten Formen 51 zusammen mit der Seitenplatte 31 zu befestigen. Die Befestigungsplatte 50 ist mit zwei Durchgangsöffnungen 50H versehen, wobei die ortsfesten Formen 51 jeweils mit zwei mittigen Durchgangsöffnungen 51H versehen sind, die jeweils mit den beiden Durchgangsöffnungen 50H der Befestigungsplatte 50 ausgerichtet sind. Zwei Einspritzbuchsen 15 werden vertikal bewegbar in die beiden Durchgangsöffnungen 50H der Befestigungsplatte 50 bzw. die beiden mittigen Durchgangsöffnungen 51H der ortsfesten Formen 51 eingesetzt. Jede Einspritzbuchse 15 ist axial mittig mit einem Einspritztrichter 14 versehen, der sich am unteren Ende in den entsprechenden Hohlraum 11 an dessen Mittelteil öffnet. Jede Durchgangsöffnung 50H der Befestigungsplatte 50 besitzt am oberen Ende eine größeren Durchmessern, um eine Ausnehmung 24 zu bilden, wobei jede Einspritzbuchse 15 an ihrem oberen Ende einen entsprechend größeren Durchmesser besitzt, um einen Flansch 15F zu bilden. Der Flansch 15F einer jeden Einspritzbuchse 15 wird in der entsprechenden Ausnehmung 24 aufgenommen, so daß er normalerweise auf einer Bodenfläche der Ausnehmung 24 aufliegt. In diesem Zustand fluchtet ein unteres Ende einer jeden Einspritzbuchse 15 mit einer oberen Fläche des entsprechenden Hohlraums 11.

Zwei Stellringe 20 werden mit Schrauben 20S an einer oberen Fläche der Befestigungsplatte 50 längs des Außenumfangs der entsprechenden Ausnehmungen 24 der Befestigungsplatte 50 so angebracht, daß eine obere Fläche des Flansches 15F einer jeden Einspritzbuchse 15 auf einer unteren Fläche des entsprechenden Stellrings 20 aufliegen kann, wenn die Einspritzbuchse 15 angehoben wird. Damit wird zwischen der oberen Fläche des Flanschs 15F jeder Einspritzbuchse 15 und der unteren Fläche des entsprechenden Stellrings 20 normalerweise ein kleiner Abstand 25 gebildet. Wenn jede Einspritzbuchse 15 um den kleinen Abstand 25 angehoben wird, liegt die obere Fläche des Flanschs 15F einer jeden Einspritzbuchse 15 mit der unteren Fläche des entsprechenden Stellrings 20 auf, so daß eine kleine Vertikalbewegung einer jeden Einspritzbuchse 15 ermöglicht wird, die dem Abstand 25 entspricht, wobei ein Entkommen einer jeden Einspritzbuchse 15 aus der entsprechenden Ausnehmung 24 durch den entsprechenden Stellring 20 verhindert wird.

Eine Druckplatte 21 wird mit Schrauben 62 an der Befestigungsplatte 50 angebracht. Die Druckplatte 21 ist mit einer Einsatzeinstellöffnung 21H versehen, wobei ein Einsatz 71 in der Einsatzeinstellöffnung 21H ortsfest angeordnet wird. Der Einsatz 71 ist mit zwei Aufnahmeöffnungen 71H versehen, um jeweils die beiden Stellringe 20 aufzunehmen. Jeder Stellring 20 wird in der entsprechenden Aufnahmeöffnung 71H ortsfest aufgenommen.

Mit der Bezugsziffer 13 ist allgemein eine Einspritzeinheit bezeichnet, die von einem Kunststoffzuführteil 19, einem Abzweigteil 86, der zwei Kunststoffzuführkanäle 18 besitzt, sowie einem Zwischenverbindungsteil 88 gebildet wird, um den Abzweigteil 86 mit dem Kunststoffzuführteil 19 zu verbinden. Der Abzweigteil 86 ist an seinen freien Enden mit zwei Düsen 17 versehen, die jeweils mit den beiden Kunststoffzuführkanälen 18 in Verbindung stehen und sich in die oberen Enden der Einspritztrichter 14 öffnen. Jede Düse 17 ist so angeordnet, daß sie am oberen Ende der entsprechenden Einspritzbuchse 15 aufliegt und so auf diese drückt, daß das untere Ende eines jeden Einspritztrichters 14 mit der oberen Fläche des entsprechenden 3

Claims (2)

1. AT 402 278 B Hohlraums 11 fluchtet. Der Kunststoffzuführteil 19 ist als Schnecke ausgebildet, wobei Kunststoffgranulat, z.B. ein Polykarbonat oder Akrylharz, dem Kunststoffzuführteil 19 zugeführt wird, obwohl dies hier nicht dargestellt ist. Das auf diese Weise zugeführte Kunststoffgranulat wird von einer Heizeinrichtung 90, z.B. einer elektrischen Heizeinrichtung, geschmolzen und durch die Drehung der Schnecke gerührt. Der geschmolzene Kunststoff wird vom Kunststoffzuführteil 19 zugeführt, indem die Schnecke, beispielsweise unter einem Hydraulikdruck, abgesenkt und durch den Zwischenverbindungsteil 88 zum Abzweigteil 86 gefördert wird. Daraufhin wird die Strömung des geschmolzenen Kunststoffes in die beiden Kunststoffzu-führkanäle 18 verzweigt, wobei der geschmolzene Kunststoff von den Düsen 17 durch die Einspritztrichter 14 in die Hohlräume 11 eingespritzt wird. Eine Heizeinrichtung 91, z.B. eine elektrische Heizeinrichtung, ist an einer äußeren Mantelfläche des Zwischenverbindungsteils 88 vorgesehen, wobei weiters eine Heizeinrichtung 92, z.B. eine elektrische Heizeinrichtung, an einer äußeren Mantelfläche der geformten Teile des Abzweigteils 86 vorgesehen ist, um ein Erstarren des geschmolzenen Kunststoffes zu verhindern. Jede bewegbare Form 52 ist mit einer mittigen Durchgangsöffnung 52H versehen, die mit der mittigen Durchgangsöffnung 51H der entsprechenden ortsfesten Form 51 ausgerichtet ist. Zwei Stempel 16 werden vertikal bewegbar in die mittigen Durchgangsöffnungen 52H der bewegbaren Formen 52 eingesetzt. Jeder Stempel 16 ist mit der entsprechenden Einspritzbuchse 15 ausgerichtet, wobei er einen Durchmesser besitzt, der gleich dem Außendurchmesser der entsprechenden Einspritzbuchse 15 ist. Beim Einzspritzen des Kunststoffes in jedem Hohlraum 11 ist eine obere Endfläche des entsprechenden Stempels 16 mit einer unteren Fläche des Hohlraums 11 ausgerichtet. Dadurch wird das Harz eingespritzt und in die Hohlräume 11 eingebracht, um gleichzeitig zwei plattenförmige Trägerschichten von optischen Platten auszubilden. Nach dem Einspritzen wird die Einspritzeinheit 13 nach oben zurückgezogen, um die kleine Vertikalbewegung der Einspritzbuchsen 15 zu ermöglichen. In diesem Zustand wird jeder Stempel 16 angehoben, um durch die Trägerschicht von optischen Platten, die im entsprechenden Hohlraum 11 geformt wurde, eine Mittelöffnung auszubilden. Zu diesem Zeitpunkt wird jede Einspritzbuchse 15 von der oberen Endfläche des entsprechenden Stempels 16 um den vorgegebenen Abstand 25 nach oben gedrückt, bis die obere Fläche des Flanschs 15F der Einspritzbuchse 15 auf der unteren Fläche des entsprechenden Stellrings 20 aufliegt. Ein oberer Endteil eines jeden Stempels 16 kann den Mittelteil der entsprechenden Trägerschicht von optischen Platten über die gesamte Dicke durchdringen. Damit kann eine Mittelöffnung 1, wie Fig.
2. 2 zeigt, in jeder Trägerschicht von optischen Platten ausgebildet werden. Obwohl die oben beschriebene Spritzgußvorrichtung einen vertikalen Aufbau mit zwei Hohlräumen besitzt, können verschiedene Abänderungen und Abarten durchgeführt werden, ohne vom Bereich dieser Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann die Spritzgußvorrichtung einen horizontalen Aufbau besitzen oder eine Spritzgußvorrichtung mit mehreren Hohlräumen sein, die drei oder mehr Hohlräume besitzt. Wie oben beschrieben, ist die Spritzgußvorrichtung so aufgebaut, um in jedem Formintervall eine Vielzahl von Trägerschichten für optische Platten zu formen, wodurch die Massenfertigung von Trägerschichten für optische Platten verbessert wird. Weiters sind die Düsen 17, die den vielen Hohlräumen 11 entsprechen, in der Einspritzeinheit 13 vorgesehen, wobei, sie als Teil des Abzweigteils 86 ausgebildet sind, der mit dem einzigen Kunststoffzuführteil 19 austauschbar verbunden ist. Die Auswahl für eine Formung mit einem einzigen Hohlraum oder für eine Formung mit mehreren Hohlräumen kann dadurch erfolgen, daß lediglich der Abzweigteii 86 ausgetauscht wird, der die Düsen 17 besitzt. Da die Düsen 17 eher im Einspritzteil 13 als in der Formeinheit 12 vorgesehen sind, kann eine Dusenreinigung leicht durchgeführt werden. Unabhängig davon, ob die Formung mit einem einzigen Hohlraum oder mit mehreren Hohlräumen ausgeführt wird, kann die Druckplatte 21 gemeinsam verwendet werden, wobei es nicht notwendig ist, den Einsatz 71 in Übereinstimmung mit der Anzahl der Hohlräume 11 sowie den Abzweigteil 86 auszutauschen. Damit wird eine Verträglichkeit und Kostenminderung der Spritzgießvorrichtung erreicht. Patentansprüche 1. Spritzgießvorrichtung zur Herstellung von Trägerschichten für optische Platten, mit einer Formeinheit, die eine Vielzahl von Formhohlräumen aufweist, welche Formeinheit eine der Anzahl der Formhohlräume entsprechende Anzahl von Einspritzbuchsen aufweist und jede Einspritzbuchse mit einer Einspritzöffnung versehen ist, die auf Mitte des zugehörigen Formhohlraumes ausgerichtet ist, wobei die mit Flanschen versehenen Einspritzbuchsen mittels fluchtend angeordneter und gegen diese bewegbare Stempel axial bewegbar sind und zur Begrenzung des Weges der Einspritzbuchsen die Flansche derselben mit axialem Spiel übergreifende Stellringe vorgesehen sind, die an einer ortsfeste Formteile aufnehmenden Druckplatte gehalten sind und ein axial verschiebbar gehaltener und mindestens eine 4 AT 402 278 B Düse aufweisender Kunststoffzuführteil vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff-zuführteil (19) mit mindestens zwei, auf die Einspritzbuchsen (15) ausgerichteten Abzweigungen (18) verbunden ist, an deren Enden je eine Düse (17) angeordnet ist. 5 Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 10 75 20 25 30 35 40 45 50 5 55