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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Spritzen von Informationsträgerplatten
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 3.
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Die
DE 43 23 784 C2 beschreibt eine Spritzvorrichtung,
die aus einem Plastifizierungsteil und einem separaten Injektionsteil
besteht. Der Plastifizierungsteil umfal3t einen Zylinder mit einer
Plastifizierungsschnecke, und der Injektionsteil weist einen weiteren
Zylinder mit einem axial verschiebbaren Plunger auf. Die Plastifizierungsschnecke
ist drehbar sowie vorwärts
und rückwärts verschiebbar.
Das vordere Ende der Plastifizierungsschnecke ist über eine Kunststoffleitung
mit dem vorderen des Spritzzylinders verbunden. Aus der DE-Z: Plastverarbeiter 1991,
Heft 4, Seiten 30, 31, ist ein Verfahren zum Spritzen von Informationsträgerplatten
bekannt.
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Auch bei dem vorliegenden Verfahren
soll es möglich
sein, auf das Vortrocknen des Kunststoffmaterials zu verzichten.
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Da der zu verwendende Kunststoff
für diesen Spritzvorgang
feinkörnig
und granulat- bzw. zuckerförmig
ist und Monomere enthält,
tritt ein Problem beim Spritzen des Kunststoffs auf. Der Kunststoff wird
durch Erwärmung
geschmolzen und zu Pellets einer bestimmten Korngröße verarbeitet,
bevor er als Kunststoffmaterial verwendet werden kann. Da dieser
Kunststoff in Pelletform hygroskopisch ist, muß er vorgetrocknet werden,
damit die Feuchtigkeit entweicht, bevor der Formvorgang beginnt.
Die Feuchtigkeit, die in dem Material verbleiben kann, verursacht
jedoch nicht nur Formfehler, wie etwa Risse, Streifen oder Verfärbungen,
sondern führt
auch zu der Hydrolyse des Kunststoffs beim Plastifizieren, so daß die Festigkeit
der geformten Platten verringert wird. Ein schlecht arbeitender
oder fehlerhaft gehandhabter Trockner kann bewirken, daß Fremdstoffe
aus der Luft adsorbiert werden und diese Fremdstoffe können beispielsweise
verkohlen und schwarze Flecken auf der Oberfläche der Gegenstände hervorrufen
und damit die geformten Gegenstände
fehlerhaft machen.
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Wenn die geformten Gegenstände Informationsträgerplatten
sind, wie etwa optische Platten, magnetische Platten, magneto-optische
Platten oder dergleichen, würden
extrem kleine und wenige schwarze Punkte Störungen beim Lesen hervorrufen.
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Außerdem wird das Kunststoffmaterial
als solches einer wenigstens dreifachen Erwärmung einschließlich einer
Erwärmung
beim Spritzen ausgesetzt, so daß die
physikalischen Eigenschaften, insbesondere die Festigkeit, leicht
verschlechtert werden können.
Die Transparenz kann auch beeinträchtigt werden.
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Im übrigen wird bei Verwendung
einer herkömmlichen
Schnecken-Spritzvorrichtung das Kunststoffmaterial in einen Zylinder
durch eine Nachfüllöffnung im
rückwärtigen Bereich
des Zylinders eingefüllt
und geschmolzen und geknetet, d.h. plastifiziert, indem die Spritzschnecke
gedreht wird, während
die Schnecke rückwärts durch
den Druck des Kunststoffs verschoben wird. Der Kunststoff wird im
vorderen Bereich des Zylinders zugemessen und das zugemessene Material
wird durch Vorschieben der Schnecke in den Formhohlraum eingespritzt,
gegen den die Düsenspitze
anliegt, wenn die gewünschte
Informationsträgerplatte
hergestellt wird. Zur Verbesserung der Übertragung der Doppelbrechung
in dünnen
Platten (etwa 1,2 mm Stärke)
wird gelegentlich auch ein Druckspritzverfahren verwendet, bei dem
der in die Form eingespritzte Kunststoff komprimiert wird.
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Bei diesem Formvorgang, bei dem die
Plastifizierung des Kunststoffs und das Einspritzen mit Hilfe einer
einzigen Schnecke durchgeführt
werden, wird die Dosierung durchgeführt durch Zurückschieben
der Spritzschnecke durch den Druck des plastifizierten Kunststoffs.
Dabei ergibt sich eine Streuung in der Dosierung selbst bei kleinen
Spritzvorrichtungen zum Formen von Platten oder dergleichen mit kleiner
Kunststoffmenge. Dies führt
zu einer ungleichmäßigen Kunststoffmenge,
die in den Formhohlraum eingespritzt wird, so daß gelegentlich der Formhohlraum
nicht vollständig
gefüllt
oder zu stark gefüllt
werden kann und eine konstante Arbeitsweise über längere Zeiträume nicht möglich ist.
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Ferner ergibt sich eine ungleichmäßige Temperaturverteilung
in dem Kunststoffmaterial. Das L/D-Verhältnis ändert sich aufgrund der Rückwärtsbewegung
der Spritzschnecke, so daß die
Kunststofftemperatur bei Beendigung des Dosiervorganges niedriger
ist als am Beginn. Eine Lösung
dieses Problems besteht u.a. in der Verwendung einer Schnecke mit
Mischeinrichtungen oder einer Spiralschnecke etc. Die Wirksamkeit
dieser Lösungen
ist jedoch bisher gering, so daß Verbesserungen
erforderlich sind.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung,
ein Spritzverfahren und eine entsprechende Vorrichtung zu schaffen,
bei denen die Aufheizzeit zum Schmelzen des Kunststoffs reduziert
und die thermische Hysterese auf ein Minimum gebracht werden. Zugleich
soll die Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften durch
thermische Hysterese eingeschränkt
werden, so daß Informationsträgerplatten hoher
Qualität
erzeugt werden können.
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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt
sich aus den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 3.
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Erfindungsgemäß wird ein Kunststoffmaterial,
wie etwa ein Polycarbonat, ohne Vortrocknung in eine Spritzvorrichtung
mit einer Entlüftungsöffnung eingefüllt. Das
Material wird durch die Vorrichtung geschmolzen und geknetet, während flüchtige Bestandteile,
wie etwa Wasser, in dem Kunststoff erwärmt werden, verdampfen und
durch die Entlüftungsöffnung aus
dem Zylinder austreten. Das geschmolzene Harz wird dosiert, und
sodann wird es eingespritzt in eine Form mit einem Hohlraum entsprechend
einer Informationsträgerplatte
zur Herstellung einer derartigen dünnen Platte.
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Entsprechend einer Ausführungsform
der Erfindung handelt es sich bei der Spritzvorrichtung um eine
Vorplastifizierungs-Spritzvorrichtung, die die Herstellung von dünnen Informationsträgerplatten
ermöglicht.
Ein Kunststoff wird durch die Plastifizierungsschnecke geschmolzen
und geknetet innerhalb eines Plastifizierungszylinders mit Entlüftungsöffnung,
während
flüchtige
Bestandteile in dem Harz durch die Entlüftungsöffnung aus dem Zylinder austreten.
Das geschmolzene Kunststoffmaterial wird zwangsweise gefördert und
gegen den vorderen Bereich des Spritzzylinders dosiert.
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Durch den vorderen Bereich geht ein
Plunger hindurch. Das dosierte Kunststoffmaterial wird durch den
Plunger in den Formhohlraum der Form zur Herstellung der dünnen Informationsträgerplatten
eingefüllt.
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Erfindungsgemäß wird eine Inertgas-Atmosphäre in dem
Zylinder zwischen der Material-Nachfüllöffnung und der Entlüftungsöffnung vorgesehen. Das
Inertgas verhindert, daß der
Kunststoff während des
Schmelzens und Knetens oxidiert. Dabei ist es möglich, eine Anzahl von Informationsträgerplatten gleichzeitig
in einer Form mit mehreren Hohlräumen herzustellen.
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Da das Vortrocknen vor dem Einspritzen nicht
erforderlich ist, ist die thermische Hysterese des Kunststoffs sehr
gering, und eine Beschädigung
des Materials, insbesondere eine Verschlechterung der Festigkeit,
die sich durch Erwärmung
ergeben kann, wird unterdrückt.
Da es kaum Möglichkeiten
gibt, daß Fremdkörper eintreten
und eingemischt werden können,
wird die Erzeugung von schwarzen, verkohlten Punkten, die durch
Fremdkörper
erzeugt werden können
und lange ein Problem darstellten, verhindert.
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Formungsfehler aufgrund von Hydrolyse werden
ausgeschlossen, so daß hochwertige
Platten hergestellt werden können.
Da Rest-Monomere verdampft und ausgestoßen werden können, wird
die Menge von Ablagerungen an einem Schieber, der im Formhohlraum
eingespannt ist, reduziert, so daß die Wartungsintervalle verlängert werden
können.
Wenn im übrigen
das Kunststoffmaterial in einer Inertgas-Atmosphäre plastifiziert wird, werden
Gelbverfärbungen
des Kunststoffs aufgrund von Oxidation vermieden, und die thermische
Hysterese wird verringert, so daß die Lichtdurchlässigkeit
durch die Scheibe verbessert wird. Insbesondere wird bei Polykarbonat
die Transparenz vollständig
erhalten, so daß hochwertige
Produkte hergestellt werden können.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
kann eine Vorplastifizierungs-Spritzvorrichtung mit Entlüftungsöffnung eingesetzt
werden. Wenn eine derartige Vorrichtung verwendet wird, wird der
Kunststoff durch einen Plastifizierungszylinder mit Entlüftungsöffnung geschmolzen
und geknetet, d.h. plastifiziert, der getrennt von dem Spritzzylinder
vorgesehen ist und sich in einer im allgemeinen festen Position dreht,
während
der Kunststoff über
einen vorgegebenen Abstand bewegt wird.
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Wenn der Kunststoff das vordere Ende
des Zylinders erreicht hat, ergibt sich eine geringere Streuung
der Temperaturverteilung als bei einer Plastifizierung im Spritzzylinder.
Daher ist die Temperatur des Kunststoffs, der in den vorderen Bereich des
Spritzzylinders über
eine Einlaßöffnung,
die von einer Heizeinrichtung umgeben ist, eindosiert wird, insgesamt
gleichförmig,
so daß eine
extrem dünne (0,6
mm) Platte ohne Restspannungen hergestellt werden kann und damit
die Doppelbrechung verbessert und eine gleichförmige Übertragung der Pits (Vertiefungen)
sichergestellt werden kann.
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Da im übrigen die Dosierung dadurch
erfolgt, daß der
Plunger durch den Druck des Kunststoffs zurückgeschoben wird, der aus dem
Plastifizierungszylinder ausgestoßen wird, wird die Streuung
bei der Dosierung ausgeschaltet, und eine unbeabsichtigte Unter-
oder Überfüllung der
Form kann vermieden werden. Die Streuung im Gewicht wird verringert
von üblicherweise
+/– 0,1
g bis auf 0,02 g, und die Übertragbarkeit
wird verbessert, so daß über lange
Zeit gleichförmig
gearbeitet werden kann.
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Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung
näher erläutert.
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1 ist
ein Längsschnitt
und zeigt die wesentlichen Teile einer herkömmlichen Spritzvorrichtung
mit Entlüftungsöffnung und
Schnecke zur Herstellung von Informationsträgerplatten durch Spritzen;
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2 ist
ein Längsschnitt
einer erfindungsgemäßen Spritzvorrichtung
mit Vorplastifizierungs-Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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3 ist
ein teilweiser Längsschnitt
zur Veranschaulichung des Zusammenwirkens zwischen der Vorplastifizierungs-Einrichtung und der
Form.
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1 veranschaulicht
eine belüftete
Spritzvorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden
kann. Ein Heizzylinder 1 umfaßt nicht gezeigte Heizbänder, die
um die Oberfläche
herumgewickelt sind.
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Der Heizzylinder 1 nimmt
eine Spritzschnecke 2 auf, die drehbar in dem Heizzylinder
sowie vorwärts
und rückwärts beweglich
angeordnet sind. Das hintere Ende des Zylinders ist verbunden mit
einem Trägerzylinder 3 und
ist mit einem Einlaß 4 versehen, der
nach oben offen ist.
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Eine Entlüftungsöffnung 5 befindet
sich im oberen Bereich des Zylinders vor dem Einlaß 4.
Die Entlüftungsöffnung 5 und
der Einlaß 4 sind
mit einer Unterdruckquelle 5a und einer Inertgas-Zufuhreinrichtung 4a verbunden.
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Bei einer derartigen belüfteten Spritzvorrichtung
wird die Spritzschnecke in herkömmlicher
Weise gedreht, während
Inertgas, wie etwa Stickstoff, durch den Material-Einlaß 4 in
den Zylinder eingepreßt wird.
Ein Unterdruck wird an das Innere des Zylinders über die Entlüftungsöffnung 5 angelegt.
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Ein ungetrocknetes Kunststoffmaterial,
beispielsweise Polycarbonat, das zuvor in einen Trichter 6 eingefüllt worden
ist, gelangt durch den Einlaß 4 in den
Zylinder. Das pelletförmige
Kunststoffmaterial wird sodann durch die Drehung der Spritzschnecke 2 in
dem Zylinder vorgeschoben und komprimiert.
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Im Zuge der Kompression wird das
Kunststoffmaterial geknetet, während
das Material zugleich durch die von dem Heizzylinder 1 übertragene
Wärme geschmolzen
wird. Da dieses Schmelzen und Kneten in einer Inertgas-Atmosphäre. innerhalb
des Zylinders mit dem Einlaß 4 und
der Entlüftungsöffnung 5 stattfindet,
kann eine Oxidation der erwärmten
Masse verhindert werden. Außerdem
werden flüchtige
Bestandteile, wie Wasser, durch die Erwärmung und Kompression verdampft
und aus dem Zylinder abgegeben.
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Diese Gase werden durch die Entlüftungsöffnung 5 abgesaugt,
die normalerweise an einem Unterdruck liegt. Dadurch wird zugleich
das Inertgas aus dem Zylinder abgezogen, so daß es nicht in dem plastifizierten
Kunststoff verbleibt, der sich vor der Entlüftungsöffnung 5, bezogen
auf die Transportrichtung, befindet. Wenn daher feuchtigkeitshaltiger Kunststoff
verwendet wird, gibt es weder eine Gelbverfärbung durch Oxidation, noch
eine Beschädigung durch
Hydrolyse, die in dem Kunststoff im vorderen Bereich des Zylinders
bei der Rückwärtsbewegung der
Spritzschnecke 2 aufgrund des Druckes des Kunststoffs auftreten
könnte.
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Der dosierte Kunststoff wird durch
Vorschieben der Spritzschnecke 2 aus der Düse 7 im
vorderen Ende des Zylinders über
einen heißen
Einlauf 10 in einen Hohlraum 9 innerhalb einer
Form 8 eingespritzt. Der Hohlraum 9 wird verwendet
für eine
dünne Informationsträgerplatte
und umaßt
einen Stempel, der auf einer Seite des Hohlraumes befestigt ist. Daher
erhält
eine in der Form geformte Platte auf einer Seite Pits oder Ausnehmungen,
die sich auf dem Stempel befinden, und es entsteht eine dünne Informationsträgerplatte
aus Polycarbonat mit einer Stärke
von 0,6 bis 1,2 mm.
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Wie oben beschrieben wurde, ergeben
sich keine Schwierigkeiten bei dem Verfahren, wenn ein Kunststoff
verwendet wird, der nicht getrocknet ist. Ein derartiger Kunststoff
ist grundsätzlich
in bezug auf die physikalischen Eigenschaften vorteilhaft, da er
eine geringere thermische Hysterese aufweist als vorgetrocknetes
Material. Da die Transparenz bei Polycarbonat nicht beeinträchtigt wird,
ist es möglich, hochwertige
optische Platten, magneto-optische Platten, oder dergleichen, mit
verbesserter Doppelbrechung gegenüber herkömmlichen Produkten herzustellen.
Es ist auch möglich,
die Herstellungskosten zu reduzieren, da das Vortrocknen entfallen
kann.
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Eine Vorplastifizierungs-Spritzvorrichtung gemäß des Erfinders
soll nunmehr unter Bezugnahme auf 2 beschrieben
werden. Eine Spritzeinrichtung umfaßt eine Plastifizierungsvorrichtung 12, die
oberhalb der Spritzvorrichtung 11 parallel zu dieser angeordnet
ist. Die Vorrichtungen stehen miteinander über einen Kunststoffkanal 13 in
Verbindung, der zwischen den vorderen Enden verläuft.
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Die Spritzvorrichtung 11 umfaßt einen
Spritzzylinder 22 mit einem Plunger 20, der sich
längs beweglich
in dem Spritzzylinder erstreckt, sowie eine Düsenöffnung 21 am vorderen
Ende. Ein hydraulischer Antriebszylinder 24 ist in Verlängerung
des hinteren Endes des Spritzzylinders 22 angeordnet und enthält einen
Kolben 23, der mit dem Plunger 20 verbunden ist.
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Der Spritzzylinder 22 weist
einen Einlaufkanal 25 im oberen Bereich des vorderen Endes
auf, der im Bereich der Endstellung des Plungers mündet. Der
Einlaufkanal 25 ist in Richtung des inneren Umfangs 22a des
Spritzzylinders 22 geneigt, so daß plastifizierter Kunststoff,
der durch die Kunststoffleitung 13 zugeführt wird,
entlang der inneren Oberfläche
fließen
kann.
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Obere und untere Kunststoffaustrtttsöffnungen 26 befinden
sich in dem Spritzzylinder 22 im rückwärtigen Bereich in bezug auf
den Hub des Plungers. Heizbänder 27 umgeben
den Zylinder bis zu einer Position hinter den Kunststoffaustrittsöffnungen 26 und
bilden somit eine längere
Heizzone.
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Die Plastifizierungsvorrichtung 12 umfaßt einen
Plastifizierungszylinder 32 mit einer Plastifizierungschnecke 30,
die in dem Zylinder drehbar ist, sowie einem Auslaß 31 am
vorderen Ende. Ein Tägerzylinder 33 befindet
sich am rückwärtigen Ende
und trägt
den Plastifizierungszylinder 33. Ein Hydraulikzylinder 34 ist
mit dem hinteren Ende des Trägerzylinders 33 verbunden
und dient dazu, die Schnecke vorwärts und rückwärts zu bewegen. Ein Drehantrieb 35 für die Schnecke 30 ist
am rückwärtigen Ende
des Hydraulikzylinders 34 angebracht.
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Eine Antriebswelle 35a des
Drehantriebs 35 ist mit einer Drehachse 33a verbunden,
deren hinteres Ende durch den Kolben 34a des Hydraulikzylinders 34 verläuft, und
befindet sich innerhalb des Trägerzylinders 33 in
axial verschiebbarer Anordnung. Mit dem vorderen Ende der Drehachse 33a ist das
hintere Ende der Schnecke 30 verbunden. Die Drehachse 33a ist
weiter verbunden über
ein Zwischenstück 33b mit
dem Kolben 34a, und zwar derart, daß nur eine Axialbewegung möglich ist,
und bewegt sich vorwärts
und rückwärts zusammen
mit dem Kolben 34a, so daß die Schnecke 30 ebenfalls
vorwärts
und rückwärts beweglich
ist. Das Zwischenstück 33b ist
mit einem Anschlag 33c versehen, der die Vorwärtsverschiebung
der Schnecke 30 auf einen vorgegebenen Bereich begrenzt.
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Heizbänder 36 befinden sich
auf dem äußeren Umfang
des Plastifizierungszylinders 32. Ein Einlaß 37,
der nach oben offen ist, befindet sich am hinteren Ende des Plastifizierungszylinders 32,
das mit dem Trägerzylinder 33 verbunden
ist. Eine Entlüftungsöffnung 50 ist
im oberen Bereich des Zylinders vor dem Material-Einlaßt 37 vorgesehen.
Die Entlüftungsöffnung 50 ist
mit einer Unterdruckquelle 50a und Material-Einlaß 37 mit
einer Inertgas-Zufuhreinrichtung 37a versehen.
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Am vorderen Ende der Schnecke 30 ist
ein Rückschlagventil 38 angebracht,
das einen pilzförmigen
Ventilkörper
mit konischer Spitze aufweist. Innerhalb des vorderen Endes des
Plastifizierungszylinders 32 in der Position des Rückschlagventils 38 befindet
sich eine Ausnehmung entsprechend der Spitze des Ventil körpers, derart,
daß ein
Strömungskanal,
der mit dem Auslaßkanal 31 verbunden
ist, um das Rückschlagventil 38 herum
gebildet wird. Ein ringförmiger
Ventilsitz 39 befindet sich auf der Zylinderseite gegenüber der
abgestuften rückwärtigen Oberfläche des
Rückschlagventils 38.
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Entsprechend der Art des verwendeten Kunststoffs
wird der Strömungskanal
so gestaltet, daß ein
Spalt von 1,0 mm bis 1,5 mm zwischen dem Rückschlagventil 38 und
dem Ventilsitz 39 entsteht, wenn das Rückschlagventil 38 einen
Durchmesser von 36 mm hat, und zugleich kann ein ausreichender Strömungskanal
zwischen dem Rückschlagventil 38 und
der Wand der Ausnehmung gebildet werden. Wenn der Spalt weniger
als 0,5 mm beträgt,
ergäbe sich
in dem Plastifizierungszylinder eine zu große Erwärmung, und bei über 2 mm
würde das
Schließen des
Ventils zuviel Zeit in Anspruch nehmen, so daß nur unvollständig verhindert
werden könnte,
daß das dosierte
Kunststoffmaterial zurückströmt.
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Die Kunststoffleitung 13 besteht
aus Kapillarrohren 40 mit Heizbändern 41 auf dem äußeren Umfang.
Sie umfaßt
einen Mischer im oberen Bereich. Die Kapillarrohre 40 bilden
einen Winkel mit Anschlüssen 40a und 40b,
die den Einlauf 25 des Spritzzylinders 22 und
den Auslaß 31 des
Plastifizierungszylinders 32 mit der Leitung verbinden.
Wenn der plastifizierte Kunststoff durch die Kunststoffleitung 13 hindurchgeht,
wird die Temperatur im Kunststoff weiter vereinheitlicht.
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Die Spritzvorrichtung 11 und
die Plastifizierungsvorrichtung 12 sind in zweistufiger,
oberer und unterer Anordnung miteinander verbunden, indem der Trägerzylinder 33 auf
einer Stütze 28 angebracht ist,
die auf dem Spritzzylinder 22 befestigt ist. Die gesamte
Anordnung ist auf einer Plattform 17 installiert, indem
der Hydraulikzylinder 24 der Spritzvorrichtung auf einem
Gleitblock 16 angebracht ist, der über einen Zylinder 15 an
einer feststehenden Platte 14 oder einer nicht gezeigten
Klemmeinrichtung angebracht ist. Die Spitze der Düse 21 berührt einen
Einlaß einer
Form 51, die an der Klemmeinrichtung oder Halteeinrichtung
auf der Plattform befestigt ist.
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Die Form 51 umfaßt einen
festen Teil und einen beweglichen Teil, wie es allgemein üblich ist,
und im Inneren ist eine Anzahl von Formhohlräumen 52 vorgesehen,
die sich in der Trennfläche
zwischen den beiden Teilen befinden.
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Die Formhohlräume 52 stehen über einen Einlaß 53 innerhalb
des feststehenden Teils der Form in Verbindung. Außerdem ist
ein Stempel in einer Oberfläche
jedes Hohlraums 52 vorgesehen.
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Anschließend soll ein Verfahren zur
Herstellung von Informationsträgerplatten
mit Hilfe der beschrieben Vorrichtung beschrieben werden.
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Hydrauliköl wird in die hintere Kammer
des Hydraulikzylinders 34 eingeleitet, so daß der Kolben 34a zusammen
mit der Drehachse 33a und der Schnecke 30 vorgeschoben
wird. Auf diese Weise wird die abgestufte rückwärtige Oberfläche des
Ventilkörpers
von dem Ventilsitz 39 abgehoben und das Ventil geöffnet. Nahezu
gleichzeitig wird die Schnecke 30 mit der Drehachse 33a durch
den Drehantrieb 25 gedreht, und ein Inertgas, wie Stickstoff,
wird in den Zylinder durch den Einlaß 37 eingepreßt.
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Pelletförmiges Polycarbonat wird sodann
als Kunststoffmaterial durch den Material-Ein-laß 37 in den
Plastifizierungszylinder 32 eingefüllt. Der Kunststoff wird geschmolzen
und geknetet, d.h., plastifiziert, indem er durch die Heizbänder 36 und
die Drehung der Schnecke 30 in der Inertgas-Atmosphäre gedreht
wird, die sich zwischen dem Einlaß 37 und der Entlüftungsöffnung 50 befindet,
während
der Kunststoff zwangsweise nach vorne bewegt wird.
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Durch Schmelzen und Kneten wird das
Wasser in dem Kunststoffmaterial verdampft, und die restlichen Monomere
werden aus dem geschmolzenen Kunststoff ebenfalls ausgeschieden.
Die flüchtigen
Gase werden durch die Entlüftungsöffnung 50 abgesaugt
und verbleiben nicht in dem geschmolzenen Kunststoff, der sich vor
der Entlüftungsöffnung 50 befindet.
Der geschmolzene und geknetete Kunststoff erreicht sodann nach und
nach das vordere Ende des Zylinders und wird in Richtung des Auslasses 31 gefördert, der über den
Auslaßspalt
zwischen dem Rückschlagventil 38 und
dem Ventilsitz 39 ausgeschlossen ist, sowie in die Kunststoffleitung 13, überführt..
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In der Kunststoffleitung 13 erfolgt
eine Unterteilung und Vermischung des Kunststoffs in wiederholter
Form, so daß der
Kunststoff zu dem Einlaufkanal 25 fließen kann, während er weiter geknetet wird.
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Der Kunststoff fließt weiter
durch den Einlaufkanal 25 in den Spritzzylinder 22,
so daß Druck gegen
das vordere Ende des Plungers 20 ausgeübt und dieser nach rückwärts bewegt
wird. Dadurch wird im vorderen Endbereich des Spritzzylinders eine
dosierte Menge Kunststoff angesammelt. Dies setzt sich fort, bis
der Plunger 20 um einen vorgegebenen Betrag zurückgeschoben
ist.
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Wenn der Plunger 20 sich
rückwärts bewegt und
in seiner Dosierungs-Endposition anhält, wird die Drehung der Schnecke 30 unterbrochen
und die Plastifizierung des Kunststoffs zeitweilig ausgesetzt. Im übrigen ist
der vordere Bereich des Ventilkörpers des
Rückschlagventils 38 größer als
der Bereich der abgestuften rückwärtigen Fläche, so
daß unterschiedliche
Flächen
bestehen. Während
der Kunststoffdruck während
der Plastifizierung größer ist
auf der Seite des Plastifizierungszylinders als auf der vorderen
Seite des Ventilkörpers,
ist der Kunststoffdruck gegen die vordere Fläche des Ventilkörpers größer bei
Unterbrechung der Plastifizierung. Wenn Hydrauliköl in die
vordere Kammer des Hydraulikzylinders 34 eintrifft, bewegt
sich die Schnecke 30 unverzüglich nach rückwärts, so
daß die
rückwärtige Oberfläche des
Ventilkörpers
gegen den Ventilsitz 39 anschlägt, unabhängig vom Kunststoffdruck in
dem Plastifizierungszylinder. Als Ergebnis wird das Ventil im vorderen
Ende des Plastifizierungszylinders 32 geschlossen, so daß der Kunststoffstrom
zuverlässig unterbrochen
wird.
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Außerdem wird, da das Ventil
bei der Rückwärtsbewegung
der Schnecke in der dargestellten Weise geschlossen wird, der Kunststoff
am vorderen Ende des Ventilkörpers
nicht extrudiert, und die Lage des Plungers 20, in der
die Dosierung endet, ist konstant. Eine vorgegebene Menge Kunststoff
wird im vorderen Bereich des Spritzzylinders 22 zugemessen.
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Wenn der Plunger 20 vorwärts geschoben wird,
während
das Rückschlagventil 38 geschlossen ist,
wird die zugemessene Kunststoffmenge in dem Spritzzylinder durch
die Düse 21 in
die Form 51 injiziert. Der Spritzdruck, der durch den Plunger 20 ausgeübt wird,
wirkt zugleich auf den Plastifizierungszylinder durch den in der
Kunststoffleitung 13 verbliebenen Kunststoff. Wenn das
Rückschlagventil 38 geschlossen
ist, wird verhindert, daß Kunststoff
zu der Plastifizierungszylinderseite zurückströmt, so daß der gesamte zugemessene Kunststoff
aus der Düse 21 durch
den beheizten Einlauf 53 in die Hohlräume 52 der Form eingespritzt
und dünne
Platten hergestellt werden und die Pits oder Vertiefungen von dem Stempel
zugleich genau übertragen
werden.
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Bei Beendigung des Einspritzvorganges
wird die Schnecke 30 nach vorwärts durch den Hydraulikzylinder 24 bewegt
und das Ventil geöffnet,
und die Schnecke wird durch den Drehantrieb 35 gedreht,
so daß die
Zumessung der nächsten
Portion des Kunststoffs beginnt.
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Bei dem beschriebenen Spritzverfahren
sind die Plastifizierung des Kunststoffs und das Volumen des eingespritzten
Kunststoffs gleichmäßig und
konstant, verglichen mit einer Plastifizierung im Spritzzylinder,
so daß etwa
auftretende Fehler extrem klein sind und die jeweils zugemessene
Kunststoffmenge sehr genau gleich bleibt. Es ist vorteilhaft, die
Anzahl der Formhohlräume
in der Form zu erhöhen
und gleichzeitig eine Anzahl von Einheiten zu spritzen. Dies ist
auch deshalb zweckmäßiger, weil
die Dosierung genauer wird, wenn eine größere Kunststoffmenge für jeden
einzelnen Spritzvorgang benötigt wird.
Durch gleichzeitiges Spritzen von mehreren Einheiten wird erreicht,
daß Informationsträgerplatten
mit besonders gleichbleibender Qualität erzeugt werden können. Es
gehört
daher auch zu den Besonderheiten der Erfindung, daß mehrere
Teile gleichzeitig hergestellt werden können.