DE10231767C1 - Spindle transport and cooling system, for optical disc manufacture, includes four spindles adjusted for simultaneous contact with optically-readable data discs in various formats - Google Patents
Spindle transport and cooling system, for optical disc manufacture, includes four spindles adjusted for simultaneous contact with optically-readable data discs in various formatsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Multiformat-Spindeltransportvorrichtung für Transport und Kühlung von flachen Substraten, insbesondere von optisch lesbaren Datenträgern, wie beispielsweise CD, CD-R, CD-Single, DVD, DVD-Single, sowie den verschiede nen Formaten optisch lesbarer Businesscards gemäß dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1.The invention relates to a multi-format spindle transport device for transport and Cooling of flat substrates, in particular of optically readable data carriers, such as CD, CD-R, CD single, DVD, DVD single, and the various NEN formats of optically readable business cards according to the preamble of the patent claim 1.
Bei der Herstellung von optisch lesbaren Datenträgern der eingangs genannten Art werden mit einer Spritzgießmaschine aus einem Kunststoffgranulat, in der Regel Polycarbonat, Rohlinge hergestellt, die in weiteren Schritten bearbeitet werden, bis am Ende der Produktionsstrecke eine fertige CD, CD-R, DVD, usw. vorliegt. Nach dem Verlassen der Spritzgießmaschine sind die Rohlinge noch heiß und müssen vor der weiteren Bearbeitung abgekühlt werden. Typischerweise liegt die Temperatur bei der Entnahme aus der Spritzgießmaschine und dem Einlegen in die Multiformat- Spindeltransportvorrichtung bei etwa 100°C. Während des Transports durch die Multiformat-Spindeltransportvorrichtung kühlt der Rohling durch Abstrahlung und eventuelle zusätzliche Kühlmaßnahmen ab. So kann beispielsweise ein Gebläse vorgesehen sein, das eine laminare Luftströmung an der Oberfläche der Rohlinge erzeugt. Bei der Entnahme aus der Multiformat-Spindeltransportvorrichtung soll der Rohling eine Prozesstemperatur von etwa 22°C besitzen.In the manufacture of optically readable data carriers of the aforementioned type are made with an injection molding machine from a plastic granulate, usually Polycarbonate, blanks manufactured, which are processed in further steps until a finished CD, CD-R, DVD, etc. is available at the end of the production line. To After leaving the injection molding machine, the blanks are still hot and have to be prepared be cooled down for further processing. The temperature is typically around removal from the injection molding machine and insertion into the multi-format Spindle transport device at around 100 ° C. During transportation through the Multi-format spindle transport device cools the blank by radiation and any additional cooling measures. For example, a blower be provided, which is a laminar air flow on the surface of the blanks generated. When removing from the multi-format spindle transport device, the Blank have a process temperature of around 22 ° C.
Bekannte Spindeltransportvorrichtungen, bei denen Rohlinge mittels Spindeln über eine Kühlstrecke transportiert werden, weisen drei symmetrisch und parallel zuein ander angeordnete Spindeln mit jeweils einem Gewindegang und einer bestimmten Gewinderillenbreite auf. Eine solche Spindeltransportvorrichtung ist beispielsweise aus der EP 1 100 080 A2 bekannt. Nachteilig hierbei ist, dass bei einem Wechsel der Produktion, beispielsweise von CD auf DVD oder von CD auf DVD-Single, die vor handene Spindeltransportvorrichtung umgebaut oder gegen eine andere Transport vorrichtung ausgetauscht werden muss, um Rohlinge unterschiedlicher Stärke bzw. unterschiedlichen Durchmessers aufnehmen zu können. Known spindle transport devices, in which blanks by means of spindles a cooling section are transported, have three symmetrical and parallel to each other other arranged spindles, each with a thread and a specific one Thread groove width on. Such a spindle transport device is, for example known from EP 1 100 080 A2. The disadvantage here is that when changing the Production, for example from CD to DVD or from CD to DVD single, before existing spindle transport device converted or against another transport device must be replaced in order to to be able to accommodate different diameters.
Aus der DE 100 28 399 ist eine Spindeltransportvorrichtung bekannt, die ohne jegli che Umbaumaßnahmen sowohl CD- als auch DVD-Rohlinge aufnehmen kann, und sich durch den Einsatz von vier, nicht symmetrisch angeordneten Spindeln sowohl für den Transport von CD- und DVD-Rohlingen als auch für den von CD- und DVD- Single-Rohlingen verwenden lässt.From DE 100 28 399 a spindle transport device is known which without any che conversion measures can record both CD and DVD blanks, and through the use of four, not symmetrically arranged spindles for the transport of blank CDs and DVDs as well as for CDs and DVDs Single blanks can be used.
Substrate mit nicht kreisförmiger Außenkontur, wie beispielsweise die aus der JP 2002170286 A bekannten DVD-Karten, oder mit vom Standard-Durchmesser für CD's und DVD's bzw. deren Singles abweichendem Durchmesser lassen sich jedoch mit einer dergestalten Spindeltransportvorrichtung nicht transportieren.Substrates with a non-circular outer contour, such as that from JP 2002170286 A known DVD cards, or with the standard diameter for However, CD's and DVD's or their singles with different diameters can be used do not transport with such a spindle transport device.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine an möglichst alle Datenträger formate anpassbare Multiformat-Spindeltransportvorrichtung anzugeben.The invention is therefore based on the object, if possible, on all data carriers Specify format-adaptable multi-format spindle transport device.
Die Beibehaltung des Spindeltransportprinzips ist aus Gründen der Platzersparnis von Vorteil, da hiermit eine möglichst große Anzahl von Substraten auf geringem Raum gespeichert werden können.The retention of the spindle transport principle is for reasons of space saving an advantage, since it allows the largest possible number of substrates on a small Space can be saved.
Diese Aufgabe wird durch eine Multiformat-Spindeltransportvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterent wicklungen finden sich in den Unteransprüchen.This task is accomplished with a multi-format spindle transport device Features of claim 1 solved. Advantageous configurations and further windings can be found in the subclaims.
Der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Multiformat- Spindeltransportvorrichtung flexibel an fast alle Datenträgerformate anpassbar ist. Bei Umstellung der Produktion auf ein anderes Format muss also kein Austausch der Spindeltransportvorrichtung mehr erfolgen. Somit ist die erfindungsgemäße Multifor mat-Spindeltransportvorrichtung universell einsetzbar.The main advantage of the present invention is that the multi-format Spindle transport device can be flexibly adapted to almost all data carrier formats. When converting production to another format, there is no need to replace the Spindle transport device more done. Thus, the Multifor according to the invention mat spindle transport device can be used universally.
Da die Spindelhalterung so ausgebildet ist, dass die relative räumliche Anordnung der vier in ihr parallel zueinander angeordneten Spindeln variiert werden kann, ist es möglich, die erfindungsgemäße Multiformat-Spindeltransportvorrichtung auf Sub strate unterschiedlichster Außenkontur einzustellen. Dies ist vor allem für die Pro duktion von optisch lesbaren Businesscards von Interesse, die sich häufig durch eine nicht symmetrische Formgebung auszeichnen. Häufig prozessierte Formate sind beispielsweise CD's mit einer Stärke von 1,2 mm und 120 mm bzw. 80 mm Durch messer, DVD's mit einer Stärke von 0,6 mm und 120 mm bzw. 80 mm Durchmesser sowie optisch lesbare Businesscards mit einer Stärke von 1,2 mm in den Maßen 85 × 58 mm2, 85 × 60,8 mm2, 86 × 60 mm2, 80 × 60 mm2, 3,5" × 2,5", wobei die kürzeren Seiten kreisbogenförmig ausgebildet sein können. Es sind jedoch beliebige andere Formate denkbar, beispielsweise die eines gleichseitigen Dreiecks mit einer Seiten länge in derselben Größenordnung.Since the spindle holder is designed in such a way that the relative spatial arrangement of the four spindles arranged in parallel to one another can be varied, it is possible to set the multi-format spindle transport device according to the invention to substrates of different external contours. This is of particular interest for the production of optically readable business cards, which are often characterized by a non-symmetrical shape. Frequently processed formats are, for example, CD's with a thickness of 1.2 mm and 120 mm or 80 mm in diameter, DVD's with a thickness of 0.6 mm and 120 mm or 80 mm diameter as well as optically readable business cards with a thickness of 1 , 2 mm in the dimensions 85 × 58 mm 2 , 85 × 60.8 mm 2 , 86 × 60 mm 2 , 80 × 60 mm 2 , 3.5 "× 2.5", whereby the shorter sides can be designed in the form of a circular arc , However, any other formats are conceivable, for example that of an equilateral triangle with a side length of the same order of magnitude.
Um die Spindeltransportvorrichtung auf unterschiedliche Substratformate einstellen zu können, muss zumindest eine Spindel relativ zu den anderen verstellbar und fixierbar gelagert sein. Vorteilhafterweise werden aber jeweils zwei Spindeln zu ei nem fest beabstandeten Paar zusammengefasst und sind relativ zu dem anderen Paar verstellbar gelagert. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, alle Spindeln ein zeln positionierbar vorzusehen.To adjust the spindle transport device to different substrate formats To be able to, at least one spindle must be adjustable and adjustable relative to the others be fixable. Advantageously, however, two spindles each become egg nem fixed spaced pair and are relative to the other Pair adjustable. However, there is also the option of all spindles to be provided for positioning.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die erfindungsgemäße Vorrichtung so auszuführen, dass die beiden Spindelpaare symmetrisch zu einer vertikalen Symmet rieebene der Spindelhalterung angeordnet werden können.The device according to the invention has proven to be particularly advantageous execute that the two pairs of spindles symmetrical to a vertical Symmet plane of the spindle holder can be arranged.
Bevorzugt umfasst die Spindelhalterung mindestens eine Front- und eine Rückplatte, sowie Spindelträger, in denen jeweils zwei Spindeln gelagert sind. Front- und Rück platte können fest auf einer Grundplatte angeordnet sein.The spindle holder preferably comprises at least one front and one rear plate, and spindle carriers, in which two spindles are stored. Front and back plates can be fixed on a base plate.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist jeder Spindelträger zweiteilig ausgeführt, mit je einem vorderen und einem hinteren Teil. Für die Lagerung der Spindeln werden bevorzugt Kugellager vorgesehen.In a particularly advantageous embodiment, each spindle carrier is in two parts executed, each with a front and a rear part. For the storage of the Spindles are preferably provided with ball bearings.
Die Spindelträger sind um mindestens eine Längsachse parallel zur Spindellängs achse, bevorzugt jedoch um zwei solche Achsen schwenkbar gelagert. Hierzu kön nen als Teil der Spindelhalterung Schwenkarme vorgesehen sein, auf denen die Spindelträger jeweils um eine erste Achse schwenkbar gelagert sind, und die ihrer seits um eine zweite Achse schwenkbar sind. Vorteilhafterweise sind auch die Schwenkarme zweiteilig ausgeführt, wobei ein vorderer Schwenkarm mit dem vorde ren und ein hinterer Schwenkarm mit dem hinteren Teil des Spindelträgers verbun den ist.The spindle carriers are parallel to the spindle length at least about a longitudinal axis axis, but preferably pivotally mounted about two such axes. For this you can NEN be provided as part of the spindle bracket swivel arms on which the Spindle carriers are each pivotably mounted about a first axis, and theirs are pivotable on the other hand about a second axis. These are also advantageous Swivel arms made in two parts, with a front swivel arm with the front and a rear swivel arm connected to the rear part of the spindle carrier that is.
Als Schwenkachsen für die beiden Spindelträger können Wellen vorgesehen sein, die sich mindestens über die Länge der Spindeln parallel zu diesen erstrecken. Die Wellen sind an ihrer Vorder- und Rückseite in Teilen der Spindelhalterung gelagert. Hierbei ist die Welle, die die Schwenkachse des Spindelträgers gegenüber den bei den ihn tragenden Schwenkarmen darstellt nur mit diesen verbunden. Die Welle hingegen, um die die Schwenkbewegung der Schwenkarme erfolgt, dient auch zur Lagerung der Schwenkarme an der Front- und Rückplatte der Spindelhalterung.Shafts can be provided as pivot axes for the two spindle supports, which extend parallel to the spindles at least over the length of the spindles. The Shafts are mounted on the front and back of parts of the spindle holder. Here, the shaft that is the pivot axis of the spindle carrier compared to the represents the swivel arms carrying it only connected to them. The wave on the other hand, around which the swivel movement of the swivel arms takes place, also serves for Storage of the swivel arms on the front and back plate of the spindle holder.
Vorteilhafterweise sind Mittel zum Feststellen der Spindelträger in der Position vor gesehen, in der die soeben prozessierten Substrate mit allen vier Spindeln gleichzei tig im Eingriff stehen. Auf diese Weise kann die Vorrichtung fest auf das erwünschte Substratformat eingestellt werden.Advantageously, there are means for locking the spindle carrier in position seen in which the substrates just processed with all four spindles at the same time constantly engaged. In this way, the device can firmly on the desired Substrate format can be set.
Zum Feststellen der Spindelträger können beispielsweise Klemmhülsen vorgesehen sein, die um die koaxial mit den Schwenkachsen angebrachten Wellen angeordnet sind. Im Zusammenspiel mit geeigneten Verspannmitteln wie Schrauben werden die Wellen durch die Klemmhülsen fest mit der Front- und Rückplatte der Spindelhalte rung bzw. mit den Schwenkarmen verspannt. Auf der Spindelhalterung, den Spindel trägern und den Schwenkarmen können Markierungen angebracht sein, die die rela tive Stellung für bestimmte häufig prozessierte Substratformate angeben, um die Einstellung der Spindeltransportvorrichtung auf diese Formate zu vereinfachen. Es ist von Vorteil, jeweils eine spiegelsymmetrische Einstellung zu einer vertikalen Längsebene der Spindeltransportvorrichtung für die beiden korrespondierenden Spindelpaare zu wählen. Solange die prozessierten Substrate im Eingriff mit allen vier Spindeln stehen ist jedoch auch eine nicht symmetrische Ausrichtung denkbar.For example, clamping sleeves can be provided to fix the spindle carrier be arranged around the shafts mounted coaxially with the swivel axes are. In combination with suitable tensioning means such as screws, the Shafts through the clamping sleeves firmly with the front and back plate of the spindle holder tion or clamped with the swivel arms. On the spindle holder, the spindle carriers and the swivel arms can be attached to markings that rela Specify the active position for certain frequently processed substrate formats in order to achieve the To simplify adjustment of the spindle transport device to these formats. It is advantageous, a mirror-symmetrical setting to a vertical Longitudinal plane of the spindle transport device for the two corresponding ones To select pairs of spindles. As long as the processed substrates are in engagement with everyone four spindles are, however, a non-symmetrical alignment is also conceivable.
Bevorzugt wird ein Servomotor zum Drehender Spindeln vorgesehen, der alle Spin deln synchron antreibt. Der Motor wird an der Spindelhalterung gelagert. Für die Bewegungsübertragung werden vorteilhafterweise Zahnriemen eingesetzt. Diese werden üblicherweise nur auf einer, vorzugsweise der vorderen Seite der Spindel halterung vorgesehen sein, während auf der Rückseite der Halterung die Spindeln lediglich drehbar gelagert sind.A servo motor is preferably provided for rotating the spindles, which all spin deln drives synchronously. The motor is mounted on the spindle holder. For the Toothed motion transmission is advantageously used. This are usually only on one, preferably the front side of the spindle bracket may be provided while the spindles on the back of the bracket are only rotatably mounted.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist an jedem Spindelträger eine erste Zahn riemenscheibe vorgesehen, die über einen Zahnriemen das in dem Spindelträger angeordnete Spindelpaar antreibt. Diese erste Zahnriemenscheibe wird ihrerseits von einem zweiten Zahnriemen angetrieben, der mit einer zweiten Zahnriemenschei be im Eingriff steht. Die Drehachsen der beiden Zahnriemenscheiben sind vorzugs weise koaxial zu den Schwenkachsen des Spindelträgers und des Schwenkarms ausgeführt. In einer Ausführungsform sind die Zahnriemenscheiben direkt auf den beiden Wellen gelagert, die entlang der Schwenkachsen angebracht sind. Der zweite Zahnriemen läuft bevorzugt entlang des jeweiligen vorderen Schwenkarms, auf dem der Spindelträger gelagert ist, er kann auch im Inneren dieses Schwenkarms unter gebracht sein. Ein von der Welle des Servomotors angetriebener dritter Zahnriemen treibt die beiden zweiten Zahnriemenscheiben an.In a preferred embodiment there is a first tooth on each spindle carrier pulley provided, which in the spindle carrier via a toothed belt arranged spindle pair drives. This first toothed belt pulley is in turn driven by a second toothed belt with a second toothed belt pulley be engaged. The axes of rotation of the two toothed belt pulleys are preferred as coaxial to the swivel axes of the spindle carrier and the swivel arm executed. In one embodiment, the toothed belt pulleys are directly on the two shafts, which are attached along the swivel axes. The second Timing belt preferably runs along the respective front swivel arm on which the spindle carrier is mounted, it can also be placed inside this swivel arm be brought. A third toothed belt driven by the shaft of the servo motor drives the two second toothed belt pulleys.
Beim Transport von kreisförmigen Substraten mit der erfindungsgemäßen Multifor mat-Spindeltransportvorrichtung drehen sich die Substrate um ihre eigene Rotati onsachse. Diese Drehbewegung wird durch die Reibung hervorgerufen, der die Sub strate durch die Auflage auf dem Gewindegrund der sich drehenden Spindeln ausge setzt sind. Durch die Drehbewegung wird im Fall von kreisförmigen Substraten ein gleichmäßigeres Abkühlen und eine geringere Randbelastung gewährleistet.When transporting circular substrates with the Multifor according to the invention mat spindle transport device, the substrates rotate around their own rotati onsachse. This rotational movement is caused by the friction that the sub strate through the support on the thread base of the rotating spindles sets are. Due to the rotary movement, in the case of circular substrates more uniform cooling and a lower edge load guaranteed.
Bei nicht kreisförmigen Substraten hingegen ist die dem Substrat durch den Kontakt mit dem Gewindegrund der Transportspindeln aufgezwungene Drehbewegung nicht erwünscht, da es zu einem Aufstellen und anschließenden Verkanten der Substrate zwischen den Spindeln kommen kann. Hierdurch wird der Transport unterbrochen, und die Substrate können beschädigt werden. Für den Transport von Substraten mit nicht kreisförmigen Außenkonturen ist deshalb vorteilhafterweise eine Verdrehsiche rung vorgesehen.In the case of non-circular substrates, however, the contact with the substrate with the thread base of the transport spindles not forced rotation desirable because there is a set up and subsequent tilting of the substrates can come between the spindles. This stops the transport and the substrates can be damaged. For the transport of substrates with non-circular outer contours is therefore advantageously an anti-twist device tion provided.
Vorteilhafterweise wirkt die Verdrehsicherung von unten auf die Substrate und hebt diese leicht an, so dass sie zwar noch im Eingriff mit allen Transportspindeln stehen, aber nicht mehr auf dem Grund der Spindelgänge aufliegen. Hierdurch wird die Rei bung zwischen Substrat und Spindel minimiert, und die aufgezwungene Drehbewe gung vermieden.The anti-rotation device advantageously acts on the substrates from below and lifts lightly so that they are still in engagement with all transport spindles, but no longer lie on the bottom of the spindle gears. Hereby the Rei Exercise between substrate and spindle minimized, and the forced rotation avoided.
Das Anheben der Substrate kann entweder mittig erfolgen, vorzugsweise aber sieht man zwei Leisten vor, die sich jeweils auf die Länge der Spindeln entlang der Wellen erstrecken, die die Schwenkachsen der Spindelträger gegenüber den Schwenkar men darstellen. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Leisten derart aus gebildet, dass sie die Wellen umfassen. Über eine Klemmung sind sie so justierbar, dass sie die Substrate leicht vom Spindelgrund anheben, während die Substrate weiterhin im Eingriff mit den Gewindespindelgängen bleiben.The substrates can either be lifted in the middle, but preferably see you put two ledges in front, each one on the length of the spindle along the shafts extend the pivot axes of the spindle carrier opposite the Schwenkar represent men. In a preferred embodiment, the strips are made of this formed to embrace the waves. They can be adjusted with a clamp, that they lift the substrates slightly from the spindle base while the substrates remain in engagement with the threaded spindle gears.
Es kann jedoch auch ausreichend sein, die Substrate nur auf einer Seite anzuheben. Hierfür bringt man nur an dieser Seite eine Leiste an.However, it may also be sufficient to lift the substrates on only one side. To do this, only attach a bar on this side.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Spindeln mit min destens zwei Gewindegängen unterschiedlicher Breite vorgesehen, so dass Sub strate mit zumindest zwei verschiedenen Stärken von der erfindungsgemäßen Spin deltransportvorrichtung transportiert werden können, wie z. B. CD's und DVD's.In a particularly advantageous embodiment of the invention, spindles with min at least two threads of different widths are provided, so that Sub strate with at least two different strengths from the spin according to the invention deltransportvorrichtung can be transported such. B. CD's and DVD's.
Anhand der folgenden Figuren soll die vorliegende Erfindung über ein Ausführungs beispiel näher erläutert werden. Es zeigen:On the basis of the following figures, the present invention is intended to be an embodiment example will be explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Multiformat-Spindel transportvorrichtung in Frontalansicht, Fig. 1 shows an embodiment of an inventive multi-format spindle transporter in frontal view,
Fig. 2, 3 eine Schnittdarstellung einer Spindeltransportvorrichtung gemäß Fig. 1 in schematischer Form mit Einstellungen für zwei verschiedene optisch lesbare Businesscard-Formate und mit zwei unterschiedlichen Varian ten einer Verdrehsicherung, und Fig. 2, 3 is a sectional view of a spindle transport device according to FIG. 1 in schematic form with settings for two different optically readable business card formats and with two different variants of an anti-rotation device, and
Fig. 4 zwei alternative Ausführungsformen einer Verdrehsicherung. Fig. 4 shows two alternative embodiments of an anti-rotation device.
In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Multiformat-Spindel transportvorrichtung in Frontalansicht dargestellt. Auf einer Grundplatte 30 sind eine tragende Aufbauplatte 40 und eine strichpunktiert dargestellte Frontplatte 42 mon tiert. Eine der Frontplatte entsprechende Rückplatte ist nicht dargestellt. In Fig. 1, an embodiment of a multi-format spindle transport device according to the invention is shown in front view. On a base plate 30 , a supporting mounting plate 40 and a dash-dotted front plate 42 are installed. A back plate corresponding to the front plate is not shown.
In der Beschreibung der erfindungsgemäßen Spindeltransportvorrichtung wird im folgenden nur auf die rechte Seite näher eingegangen, die Beschreibung gilt jedoch analog für die entsprechenden Teile der linken Seite, für die gestrichene Bezugszei chen verwendet werden.In the description of the spindle transport device according to the invention following only on the right side, but the description applies analogously for the corresponding parts of the left side, for the deleted reference line Chen can be used.
An der Aufbauplatte 40 ist ein Servomotor 20 befestigt, ein Schwenkarm 22 ist an ihr an seinem unteren Ende um eine Welle 15 schwenkbar gelagert. Die Welle 15 ver bindet die Frontplatte 42 und die Aufbauplatte 40 der Spindeltransportvorrichtung mit der Rückplatte. Der Schwenkarm besteht aus einem vorderen Schwenkarm 22 und einem nicht dargestellten hinteren Schwenkarm, der an der Rückplatte um die Welle 15 schwenkbar gelagert ist und parallel zum vorderen Schwenkarm 22 verläuft. Die se beiden Schwenkarme sind an ihrem anderen Ende durch eine weitere Welle 11 verbunden über die ein Spindelträger 4 an ihnen schwenkbar gelagert ist. Die Schwenkarme sind in der Front- und analog in der Rückplatte über Zapfen 45 bzw. die Welle 11 in Langlöchern 44 und 46 geführt, die auf Kreisbogenabschnitten um die Welle 15 verlaufen. Hierdurch wird die Schwenkbewegung um die Welle 15 stabili siert und der Schwenkwinkel der Schwenkarme auf ein sinnvolles Maß begrenzt.A servo motor 20 is fastened to the mounting plate 40 , and a swivel arm 22 is pivotally mounted on it at its lower end about a shaft 15 . The shaft 15 ver binds the front plate 42 and the mounting plate 40 of the spindle transport device with the back plate. The swivel arm consists of a front swivel arm 22 and a rear swivel arm, not shown, which is pivotably mounted on the rear plate about the shaft 15 and runs parallel to the front swivel arm 22 . The se two swivel arms are connected at their other end by a further shaft 11 via which a spindle carrier 4 is pivotally mounted on them. The swivel arms are guided in the front plate and, analogously, in the rear plate via pins 45 and the shaft 11 in elongated holes 44 and 46 , which run on the arc 15 around the shaft 15 . As a result, the pivoting movement around the shaft 15 is stabilized and the pivoting angle of the pivoting arms is limited to a reasonable degree.
Der Spindelträger 4 ist ebenso wie der Schwenkarm 22 zweiteilig ausgeführt und besteht aus einem vorderen, in Fig. 1 sichtbaren, und einem nicht sichtbaren hinte ren Teil. In dem vorderen und hinteren Teil des Spindelträgers 4 sind zwei parallele Gewindespindeln 1 und 2 an ihren Endpunkten in festem Abstand zueinander dreh bar gelagert. Für ihre Lagerung sind in den Spindelträgern 4 Kugellager vorgesehen. Die Längsachsen der Spindeln 1, 2 stimmen nicht mit der Schwenkachse des Spin delträgers 4 überein, die mit der Welle 15 zusammenfällt. Auf der der Frontplatte 42 zugewandten Seite sind die Spindeln 1, 2 mit Zahnriemenscheiben 5, 6 fest verbun den. Über einen innerhalb des vorderen Teils des Spindelträgers 4 geführten Zahn riemen 8 stehen die Zahnriemenscheiben 5, 6 mit einer ersten Zahnriemenscheibe 10 im Eingriff. Diese erste Zahnriemenscheibe 10 läuft auf der Welle 11, um die auch die Schwenkbewegung des Spindelträgers 4 gegenüber dem Schwenkarm 22 aus geführt wird. Über einen weiteren Zahnriemen 12 steht die erste Zahnriemenscheibe 10 mit einer zweiten Zahnriemenscheibe 14 in Wirkverbindung. Die zweite Zahnrie menscheibe läuft auf der Welle 15, die gleichzeitig die Schwenkachse für die Schwenkbewegungen des Schwenkarms 4 darstellt, und ist über einen weiteren Zahnriemen 16 mit der von der Welle des Servomotors 20 angetriebenen Zahnrie menscheibe 18 verbunden. Durch diesen Zahnriemen 16 werden die beiden in der erfindungsgemäßen Spindeltransportvorrichtung vorgesehenen Spindelpaare 1, 2; 1', 2' synchron angetrieben.The spindle carrier 4 , like the swivel arm 22, is made in two parts and consists of a front part, visible in FIG. 1, and a rear part, not visible. In the front and rear part of the spindle carrier 4 , two parallel threaded spindles 1 and 2 are rotatably supported at their end points at a fixed distance from one another. 4 ball bearings are provided in the spindle carriers for their storage. The longitudinal axes of the spindles 1 , 2 do not match the pivot axis of the spin delträger 4 , which coincides with the shaft 15 . On the side facing the front plate 42 , the spindles 1 , 2 with toothed belt pulleys 5 , 6 are firmly connected. Via a toothed belt 8 guided within the front part of the spindle carrier 4 , the toothed belt pulleys 5 , 6 are in engagement with a first toothed belt pulley 10 . This first toothed belt pulley 10 runs on the shaft 11 , about which the pivoting movement of the spindle carrier 4 relative to the pivot arm 22 is also performed. The first toothed belt pulley 10 is operatively connected to a second toothed belt pulley 14 via a further toothed belt 12 . The second toothed belt runs on the shaft 15 , which also represents the pivot axis for the pivoting movements of the swivel arm 4 , and is connected via a further toothed belt 16 to the toothed belt driven by the shaft of the servo motor 20 toothed belt 18 . By means of this toothed belt 16 , the two pairs of spindles 1 , 2 ; 1 ', 2 ' driven synchronously.
Um während des Betriebs die Position der Spindelpaare 1, 2; 1', 2' auf das gerade prozessierte Substratformat festzustellen, sind um die Wellen 11, 15 angebrachte, nicht dargestellte Klemmhülsen vorgesehen. Diese erstrecken sich über die volle Länge der Wellen 11, 15 zwischen dem vorderen und dem hinteren Teil des Schwenkarms 22 und stehen in Wirkverbindung mit weiteren ebenfalls nicht darge stellten Feststellmitteln wie beispielsweise Flügelschrauben und Passscheiben, die auf der Außenseite der Front- und Rückplatte bzw. des Schwenkarms vorgesehen sind. So können der an der Welle 15 schwenkbar gelagerte Schwenkarm 22 gegen die Frontplatte 42 und der an der Welle 11 schwenkbar gelagerte Spindelträger 4 gegen den Schwenkarm 22 arretiert werden.To the position of the spindle pairs 1 , 2 ; 1 ', 2 ' to determine the substrate format just processed, clamping sleeves, not shown, are provided around the shafts 11 , 15 . These extend over the full length of the shafts 11 , 15 between the front and the rear part of the swivel arm 22 and are operatively connected to other locking means, also not shown, such as wing screws and shims, which are on the outside of the front and rear plates or of the swivel arm are provided. Thus, the pivot arm 22 pivotally mounted on the shaft 15 can be locked against the front plate 42 and the spindle carrier 4 pivotably mounted on the shaft 11 can be locked against the pivot arm 22 .
Die Spindeln 1, 2; 1', 2' sind vorzugsweise mindestens zweigängig ausgeführt, wobei Gewindegänge unterschiedlicher Stärke vorgesehen sind. Einer der Gänge kann Substrate einer Stärke von 1,2 mm und ein zweiter Substrate einer Stärke von 0,6 mm aufnehmen.The spindles 1 , 2 ; 1 ', 2 ' are preferably of at least two threads, threads of different strengths being provided. One of the tunnels can accommodate substrates 1.2 mm thick and a second substrate 0.6 mm thick.
In Fig. 1 ist eine CD bzw. DVD strichpunktiert dargestellt, die mit den Gewindegän gen aller Spindeln 1, 2; 1', 2' im Eingriff steht. Die zu einer vertikalen Längsebene der erfindungsgemäßen Spindeltransportvorrichtung symmetrische Einstellung der ent sprechenden Schwenkarme 22, 22' und Spindelträger 4, 4' ist sichtbar. Das kreisför mige Substrat liegt gleichmäßig in allen Gewindegängen auf dem Gewindegrund auf. Dies bewirkt, dass das Substrat sich im Betrieb bei drehenden Spindeln aufgrund der Reibung zwischen Substratrand und Spindelgrund ebenfalls um seine Rotationsach se dreht und besonders homogen abkühlt.In Fig. 1, a CD or DVD is shown in dash-dotted lines, the gene with the threads of all spindles 1 , 2 ; 1 ', 2 ' is engaged. The to a vertical longitudinal plane of the spindle transport device according to the invention symmetrical setting of the corresponding swivel arms 22 , 22 'and spindle carrier 4 , 4 ' is visible. The circular substrate lies evenly in all threads on the thread base. As a result, the substrate also rotates around its axis of rotation during operation with rotating spindles due to the friction between the substrate edge and the spindle base and cools particularly homogeneously.
In Fig. 2 und 3 sind schematische Schnittdarstellungen durch eine erfindungsgemä ße Spindeltransportvorrichtung gezeigt, wobei zwei verschiedene Formate nicht kreisförmiger Substrate in den Gewindegängen der Spindeln 1, 2 aufgenommen sind. Entsprechende Elemente sind wiederum mit gestrichenen Bezugszeichen mar kiert. Um die Vorrichtung auf die andersartigen Formate einzustellen und zu ge währleisten, dass die Substrate mit den Gewindegängen aller Spindeln im Eingriff stehen, wurden die Schwenkarme 22 steiler als in Fig. 1 gezeigt eingestellt und die Spindelträger 4 stärker seitlich verschwenkt.In FIGS. 2 and 3 are schematic sectional views are shown by a spindle according to the invention SSE transport device, wherein two different formats are not recorded circular substrates in the threads of the spindles 1, 2. Corresponding elements are again marked with crossed reference numerals. In order to adjust the device to the different formats and to ensure that the substrates are engaged with the threads of all spindles, the swivel arms 22 were set steeper than shown in FIG. 1 and the spindle carrier 4 pivoted more sideways.
Bei nicht kreisförmigen Substraten besteht die Gefahr, dass die Substrate durch die über die Reibung zwischen Substratrand und dem Gewindegrund der Spindeln auf gezwungene Drehbewegung in der Transportvorrichtung senkrecht zur Transport richtung aufgestellt, d. h. aus dem gleichmäßigen Eingriff mit allen Spindeln heraus gehoben werden, und dabei Schaden nehmen. Um dies zu verhindern, muss eine Verdrehsicherung vorgesehen werden. In Fig. 2 wirkt eine Leiste 24 als Verdrehsi cherung. Sie umgreift die Welle 11, um die die Spindelträger 4, 4' schwenkbar gela gert sind, und erstreckt sich über die volle Länge der Spindeln 1, 2. Über eine Rän delschraube 28 kann die Leiste 24 an der Welle 11 befestigt und justiert werden. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Leiste 24 eine Nase 25 auf. Die Leiste 24 wird so justiert, dass das Substrat während des Transports entlang der Spindeln 1, 2 auf der Nase 25 aufliegt und dadurch leicht vom Spindelgrund der unten liegen den Spindel 2 abgehoben wird, sich jedoch weiterhin im Eingriff mit den Gewinde gängen der Spindel 2 befindet.In the case of non-circular substrates, there is a risk that the substrates will be set up perpendicularly to the direction of transport by the friction between the substrate edge and the thread base of the spindles due to forced rotation in the transport device, ie lifted out of the uniform engagement with all spindles, and damage to take. To prevent this, an anti-rotation device must be provided. In Fig. 2, a bar 24 acts as a twist assurance. It encompasses the shaft 11 , around which the spindle carriers 4 , 4 'are pivoted, and extends over the full length of the spindles 1 , 2 . Via a knurled screw 28 , the strip 24 can be attached to the shaft 11 and adjusted. In the present embodiment, the strip 24 has a nose 25 . The strip 24 is adjusted so that the substrate rests on the nose 25 during transport along the spindles 1 , 2 and is thus slightly lifted from the spindle base of the spindle 2 lying below, but continues to engage the threads of the spindle 2 located.
In Fig. 3 ist ein weiteres gängiges Format für optisch lesbare Businesscards im Ein griff mit den Spindeln der erfindungsgemäßen Spindeltransportvorrichtung darge stellt, bei dem eine alternative Form der Verdrehsicherung zum Einsatz kommt. Die bekannte Leiste 24 wurde mit einer zusätzlichen Schiene 26 ausgerüstet, die sich wiederum über die gesamte Länge der Spindeln erstreckt, und die eine Auflagefläche für die Substrate aufweist. Hierdurch können auch im wesentlichen rechteckige Sub stratformate, deren Schmalseiten jedoch kreisbogenförmig ausgestaltet sind, prozes siert werden. Wie hier dargestellt, ist es durchaus ausreichend, nur eine Verdrehsi cherung auf einer Seite der Spindeltransportvorrichtung vorzusehen. Allerdings sollte die Seite mit Bezug auf die mit Pfeilen angedeutete Spindeldrehrichtung so gewählt werden, wie in Fig. 3 dargestellt. In Fig. 3 is another common format for optically readable business cards in a handle with the spindles of the spindle transport device according to the invention Darge provides, in which an alternative form of rotation is used. The known strip 24 was equipped with an additional rail 26 , which in turn extends over the entire length of the spindles, and which has a support surface for the substrates. As a result, essentially rectangular sub strate formats, the narrow sides of which are designed in the shape of a circular arc, can be processed. As shown here, it is quite sufficient to provide only one anti-rotation device on one side of the spindle transport device. However, the side with reference to the direction of rotation indicated by arrows should be selected as shown in FIG. 3.
In Fig. 4 sind zwei mögliche Ausgestaltungen einer als Verdrehsicherung wirkenden und über Klemmung zu befestigenden Leiste 24 im Detail dargestellt. Der Vorteil einer Befestigung über Klemmung liegt in der schnellen Montierbarkeit an einer er findungsgemäßen Spindeltransportvorrichtung, wenn der Betrieb von kreisförmigen Substraten auf im wesentlichen rechteckige Businesscard-Formate umgestellt wird.In FIG. 4, two possible embodiments are acting as an anti-twist and illustrated above clamping to be fastened bar 24 in detail. The advantage of attachment via clamping lies in the fact that it can be quickly mounted on a spindle transport device according to the invention when the operation is changed from circular substrates to essentially rectangular business card formats.
Im Betrieb wird ein neu hergestelltes Substrat von einer bekannten Entnahmevor richtung, beispielsweise einem Schwenkarm 48 mit Greifer, aus einem Werkzeug einer Spritzgießmaschine entnommen und von oben in die erfindungsgemäße Spin deltransportvorrichtung in die Spindelgänge eingelegt, die für die betreffende Sub stratstärke vorgesehen sind. Hierzu müssen die Spindeln zuvor mithilfe eines Positi onssensors von dem Servomotor 20 so positioniert worden sein, dass an der Einle geposition die entsprechenden Spindelgänge zur Substrataufnahme bereitstehen. Sobald das Substrat eingelegt wurde, treibt der Servomotor 20 die Spindeln 1, 1', 2, 2' über die Zahnriemen 16, 12, 12', 8, 8' synchron an, und das eingelegte Substrat wird entlang der Förderstrecke transportiert. Wenn ein weiteres Substrat eingelegt werden soll, werden die Spindeln wiederum in einer Position angehalten, in der das Substrat in die passenden Gewindegänge eingelegt werden kann. Sobald ein Sub strat das Ende der Transportstrecke erreicht, wird der Servomotor 20 angehalten und das Substrat durch eine weitere bekannte Entnahmevorrichtung aus der Spindel transportvorrichtung für die nachfolgende Prozessierung entnommen.In operation, a newly manufactured substrate is removed from a known Entnahmevor direction, for example a swivel arm 48 with gripper, from a tool of an injection molding machine and inserted from above into the spin deltransportvorrichtung invention in the spindle passages, which are provided for the Strat strength in question. For this purpose, the spindles must have been positioned beforehand with the aid of a position sensor from the servo motor 20 in such a way that the corresponding spindle passages are ready for substrate reception at the insertion position. As soon as the substrate has been inserted, the servo motor 20 drives the spindles 1 , 1 ', 2 , 2 ' synchronously via the toothed belts 16 , 12 , 12 ', 8 , 8 ', and the inserted substrate is transported along the conveyor path. If another substrate is to be inserted, the spindles are stopped again in a position in which the substrate can be inserted in the appropriate threads. As soon as a sub strate reaches the end of the transport route, the servo motor 20 is stopped and the substrate is removed from the spindle transport device for the subsequent processing by a further known removal device.
Um die Spindeltransportvorrichtung auf ein unterschiedliches Substratformat einzu stellen, werden die Feststellmittel an den Wellen 15, 15' bzw. 11, 11' gelöst, die Schwenkarme 22, 22' und die Spindelträger 4, 4' in die neue gewünschte Position geschwenkt und erneut festgezogen. Die neue Position zeichnet sich bevorzugt durch eine spiegelsymmetrische Ausrichtung der beiden Schwenkarme 22, 22' und Spindelträger 4, 4' aus. Die Substrate müssen mit allen Spindeln im Eingriff stehen, für nicht kreisförmige Substratformate muss zusätzlich die Verdrehsicherung so jus tiert werden, dass die Substrate nicht auf den Gewindegründen der unten liegenden Spindeln 2, 2' aufliegen. Um die Einstellung der Schwenkarm- und Spindelträgerpo sition für gängige Substratformate zu erleichtern, können Positionsmarkierungen sowohl auf der Spindelhalterung, den Spindelträgern 4, 4' und den Schwenkarmen 22, 22' vorgesehen sein. In order to set the spindle transport device to a different substrate format, the fixing means on the shafts 15 , 15 'and 11 , 11 ' are released, the swivel arms 22 , 22 'and the spindle carrier 4 , 4 ' are pivoted into the new desired position and tightened again , The new position is preferably distinguished by a mirror-symmetrical alignment of the two swivel arms 22 , 22 'and spindle carrier 4 , 4 '. The substrates must be in engagement with all spindles; for non-circular substrate formats, the anti-rotation device must also be adjusted so that the substrates do not rest on the threads of the spindles 2 , 2 'located below. In order to facilitate the adjustment of the swivel arm and spindle carrier position for common substrate formats, position markings can be provided on both the spindle holder, the spindle carriers 4 , 4 'and the swivel arms 22 , 22 '.
In jeder Einstellung muss jedoch gewährleistet sein, dass die Transportvorrichtung für das Beladen mit Substraten von oben frei zugänglich ist.In every setting, however, it must be ensured that the transport device is freely accessible from above for loading with substrates.
Mit der erfindungsgemäßen Multiformat-Spindeltransportvorrichtung ist es möglich, flache Substrate unterschiedlicher Außenkonturen zu transportieren und während dessen abzukühlen. Die Anpassung an neue Substratformate ist problemlos durch führbar. With the multi-format spindle transport device according to the invention, it is possible to to transport flat substrates of different outer contours and during to cool it down. The adaptation to new substrate formats is easy feasible.
11
, .
11
', '
22
, .
22
' Spindel
'Spindle
44
, .
44
' Spindelträger
'' Spindle carrier
55
, .
55
', '
66
, .
66
' Zahnriemenscheiben
'' Timing belt pulleys
88th
, .
88th
' Zahnriemen
'' Timing belt
1010
, .
1010
' erste Zahnriemenscheibe
'' first toothed belt pulley
1111
, .
1111
' Welle
' Wave
1212
, .
1212
' Zahnriemen
'' Timing belt
1414
, .
1414
' zweite Zahnriemenscheibe
'' second toothed belt pulley
1515
, .
1515
' Welle
' Wave
1616
Zahnriemen
toothed belt
1818
Motorzahnriemenscheibe
Engine Timing Pulley
2020
Servomotor
servomotor
2222
, .
2222
' Schwenkarm
'' Swivel arm
2424
, .
1414
' Leiste
' Strip
2626
Leiste
strip
2828
, .
2828
' Rändelschraube
Knurled screw
3030
Grundplatte
baseplate
4040
Aufbauplatte
mounting plate
4242
Frontplatte
front panel
4444
, .
4444
', '
4646
, .
4646
' Langlöcher
'' Elongated holes
4545
, .
4545
' Zapfen
'Cones
4848
Schwenkarm
swivel arm
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