DE2734346A1

DE2734346A1 - Press- spritzgiess- oder spritzpressform sowie verfahren zur herstellung plattenfoermiger informationstraeger

Info

Publication number: DE2734346A1
Application number: DE19772734346
Authority: DE
Inventors: Dieter Ing Grad Bartholdtsen; Werner Ing Grad Heuer; Wolfgang Dipl Ing Immelmann; Ehrhard Ing Grad Schrode; Walter Wahner
Original assignee: Polygram GmbH
Current assignee: Polygram GmbH
Priority date: 1977-07-29
Filing date: 1977-07-29
Publication date: 1979-02-01
Also published as: DE2734346C2

Description

Preß- Spritzgieß- oder Spritzpreßform sowie Verfahren zur
Herstellung plattenförmiger Informationsträger, Die Erfindung bezieht sich auf eine Preß- Spritzgieß- oder Spritzpreßform mit einem mit Dampf und Wasser gespeisten Kanalsystem zum Heizen und Kühlen einer an der Preßform od. dgl. befestigten Matrize, insbesondere zur Herstellung plattenförmiger Informationsträger aus thermoplastischem Material.
Bei aus thermoplastischem Kunststoff hergestellten Informationsträgern hoher Speicherdichte, insbesondere bei optisch abtastbaren Bildplatten od. dgl. ergibt sich insofern eine Schwierigkeit, als es bei derartigen Materialien aufgrund thermischer Spannungen, die während des Herstellungsprozesses auftreten, zu nachträglichen Zug- und/oder Druckspannungen kommen kann, die ihrerseits die Ursache von mehr oder weniger starken Verformungen des Informationsträgers sind. Verformungen dieser Art führen dann meist zu Abtastfehlern, die die Signalwiedergabe erheblich beeinträchtigen können.
Die vorliegende Erfindung geht nun von der ueberlegung aus, daß diese störenden Strukturverformungen in der Signalebene erheblich verringert werden können, wenn für die Herstellung der Informationsträger Materialien mit einer gegenüber bisher gebräuchlichen thermoplastischen Kunststoffen höheren Verarbeitungstemperaturen verwendet werden. Bei bisher gebräuchlichen dampfbetriebenen Preßvorrichtungen lassen sich diese höheren Heiztemperaturen nur mit einem erheblichen Mehraufwand erzielen, weil diese Pressen in bezug auf Druck und Temperatur üblicherweise so ausgelegt sind, daß der Wasserdampf bei ca 180 Grad und einem entsprechenden Druck von ca. 10 bar seinen Sättigungsgrad erreicht.
Höhere Temperaturen würden deshalb einen erheblich höheren Druck erfordern, für den die gesamte Preßvorrichtung, insbesondere die Druckleitungen üblicherweise nicht ausgelegt sind. Andererseits bieten dampfbetriebene Pressen den besonderen Vorteil, daß sie auf Grund des rasch einströmenden hochtemperierten Dampfes sehr schnell aufheizbar sind, weshalb man auf die Verwendung von dampfbeheizten Preßvorrichtungen wegen der damit erzielbaren kurzen Heizphasen nicht gerne verzichten möchte.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Herstellung von aus thermoplastischem Material bestehenden Informationsträgern unter Einwirkung von Druck und Wärme in der Weise auszubilden, daß mit möglichst geringem Mehraufwand auch solche Materialien verarbeitet werden können, die eine höhere Verarbeitungstemperatur erfordern.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Preß- Spritzgieß- oder Spritzpreßform der eingangs näher bezeichneten Art erfindungsgemäß in der Weise ausgebildet, daß in der Preßform zusätzlich zu dem mittels Dampf betriebenen Heizsystem ein zweites Heizsystem vorgesehen ist, dessen maximale Betriebstemperatur höher liegt als die des dampfbeheizten Systems. Der Vorteil einer derart ausgebildeten Preßvorrichtung zur Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen mit relativ hoher Erweichungstemperatur besteht vor allem in der Verwendung bisher benutzter Preßvorrichtungen, bei denen in Anpassung an den neuen Verwendungszweck lediglich ein zusätzliches Heizsystem eingebaut werden muß.
Die Erfindung und ihre in den Unteransprüchen angegebenen vorteilhaften Weiterbildungen werden im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen Fig. 1: eine Preß- Spritzgieß- bzw. Spritzpreßform gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung Fig. 2, 3: je eine weitere Preßform, od. dgl., jeweils zur Hälfte dargestellt, und Fig. 4: einen Ausschnitt aus der Wicklungsanordnung für ein elektrisches Heizsystem in einer Preßform od. dgl. gemäß Fig. 1.
Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die untere Hälfte einer zweiteiligen Preßform zur Herstellung scheibenförmiger Informationsträger, insbesondere für optisch abtastbare Informationsträger hoher Speicherdichte, wie Bildplatten od. dgl.. Die identisch ausgebildete, obere Preßform ist in der Zeichnung aus Platzgründen nicht dargestellt. Jede Preßformhälfte besteht aus einer Grundplatte 1 und einem damit verbundenen Formoberteil 2, auf deren ebener Oberseite eine scheibenförmige Preßmatrize 3 befestigt ist.
Das Formoberteil 2 weist mehrere nutenförmig ausgebildete Kanäle 4 auf, die zu einem geschlossenen Heiz- und Kühlkreis zusammengefaßt sind. In diesen Kanälen 4 fließt bei jedem Preßvorgang während der Heizphase Wasserdampf und während der anschließenden Kühlphase Kühlwasser. Bei bekannten mittels Wasserdampf betriebenen Preßvorrichtungen, die für die Herstellung plattenförmiger Informationsträger, insbesondere Schallplatten, bestimmt sind, liegen die gebräuchlichen Betriebstemperaturen bei ca. 1800C. Dieser Temperaturwert ergibt sich dadurch, daß diese Pressen mit einem Dampfdruck von ca. 10 bar arbeiten und Wasserdampf bei diesen Druck- und Temperaturwerten in seinen Sättigungszustand übergeht. Aufgrund dieser Wechselbeziehung lassen sich höhere Temperaturen nur durch eine gleichzeitige Erhöhung des Dampfdruckes erreichen, wobei für eine Temperatur von ca. 250°C eine Vervierfachung des Druckes auf ca.
40 bar notwendig wäre. Eine Erhöhung der Betriebstemperaturen bei dampfbetriebenen Preßvorrichtungen würde daher einen unverhältnismäßig hohen Mehraufwand bedeuten. Die in Fig. 1 dargestellte Preßform ist deshalb mit einem zweiten Heizsystem ausgestattet, mit dem höhere Betriebstemperaturen einfacher und billiger realisiert werden können. Dieses zweite Heizsystem besteht aus elektrischen Heizdrähten 5, die entlang der nutenartig ausgebildeten Kanäle 4 des mittels Wasserdampf betriebenen Heizsystems angeordnet sind.
Zu diesem Zweck sind die Nuten im Bereich des Nutenbodens mit einer Aussparung versehen, in der der isolierte Heizdraht 5 eingebettet ist. Die nutenartigen Kanäle 4, deren offene Seite durch die Grundplatte 1 abgedichtet ist, sind dabei so angeordnet, daß die Heizdrähte 5 im Raum zwischen den Kanälen 4 und der Preßmatrize 2 verlaufen, so daß ein möglichst guter Wärmeübergang von den Heizdrähten 5 auf die Preßmatrize 2 gewährleistet ist. Die Einschaltung der beiden Heizsysteme erfolgt bei jeder Heizphase entweder parallel oder in der Weise, daß zunächst das dampfbetriebene System auf seine maximale Temperatur von ca. 1800C gebracht und erst dann das elektrische Heizsystem zugeschaltet wird. Im Anschluß an beide Heizphasen setzt schließlich durch Einströmen von Kühlwasser in die Kanäle 4 der übliche Kühlprozess ein.
Die Fig. 2 zeigt die linke Hälfte einer zweiteiligen Preßform, bei der die dem dampfbetriebenen Heizsystem zugeordneten Kanäle 6 in der Grundplatte 7 angeordnet sind und die offene Seite der Kanalnuten von dem die Preßmatrize 8 tragenden Formoberteil 9 abgedichtet ist. Die Heizdrähte 10 des elektrischen Heizsystems sind in Aussparungen des Formoberteils 9 eingebettet und dabei in bezug auf die Kanäle 6 so angeordnet, daß sie jeweils längs der zwischen benachbarten Kanälen vorgesehenen Stege verlaufen. Die getrennte Anordnung beider Heizsysteme in verschiedenen Formteilen hat den Vorteil, daß insbesondere das elektrische Heizsystem, beispielsweise im Reparaturfall leichter zugänglich und eventuell einfacher austauschbar ist.
Eine weitere Ausführungsform zeigt Fig. 3, die sich von der Preßform gemäß Fig. 2 dadurch unterscheidet, daß die Heizdrähte 11 des elektrischen Heizsystems in einer gesonderten, zwischen Grundplatte 7 und Formoberteil 12 angeordneten Platte 13 eingebettet sind. Sämtliche Formteile sind durch Schrauben 14, Nieten, Löten od. dgl., miteinander verbunden. Das in den Preßformen gemäß Fig. 1, 2, und 3 vorgesehene zweite Heizsystem ist nur beispielsweise als elektrisches Heizsystem ausgebildet. Es kann selbstverständlich auch ein anderes, für die Erzeugung höherer Betriebstemperaturen entsprechend geeignetes Heizsystem vorgesehen werden. Als vorteilhaft erweist sich hierfür z.B. auch ein eigenes Heizkanalsystem, das mit heißem Öl gespeist wird.
Die Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung einer Heizwicklung mit z.B. drei Einzeldrähten 15, die in Dreiecksform zu einem Bündel vereinigt sind, so daß sich aufgrund der erhöhten Heizleistung noch höhere Temperaturwerte erzielen lassen. Im dargestellten Beispiel ist dieses Heizdrahtbündel in einer Aussparung im Bereich des Nutenbodens eines Kanals 4 in einer Preßform gemäß Fig. 1 eingebettet. Es kann aber selbstverständlich auch in Preßformen gemäß Fig. 2 und 3 vorgesehen werden.
10 Patentansprüche 4 Figuren L e e r s e i t e

Claims

PatentansDrüche 1. Preß-Spritzgieß- oder Spritzpressform mit einem mit Dampf und sser gespeisten Kanalsystem zum Heizen und Kühlen einer an der Preßform od. dgl. befestigten Matrize insbesondere zur Herstellung plattenförmiger Informationsträger aus thermoplastischem Material, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zusätzlich zu dem mittels Dampf betriebenen Heizsystem ein zweites Heizsystem vorgesehen ist, dessen maximale Betriebstemperatur höher liegt als die des dampfbeheizten Systems.
2. Preßform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßform aus mehreren Schichten besteht und daß die beiden Heizsysteme Jeweils in verschiedenen Schichten angeordnet sind.
3. Preßform nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als zweites Heizsystem ein elektrisches Heizsystem vorgesehen ist.
4. Preßform nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung des elektrischen Heizsystems längs der Heiz- und Kühlkanäle des dampfbetriebenen Heizsystems verläuft.
5. Preßform nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Windungen des elektrischen Heizsystems auf zwischen benachbarten Heiz- bzw. Kühlkanälen verlaufenden Stegen angeordnet sind.
6. Preßform nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Heizwicklung aus wenigstens zwei parallel geschalteten Einzelleitern gebildet ist.
7. Preßform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Heizsystem zwischen dem dampfbetriebenen Heizsystem und der die Matrize tragenden Preßformoberfläche angeordnet ist.
8. Preßform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Heizsystem aus einem eigenen mit heißem Öl gespeisten Kanalsystem besteht.
9. Verfahren zur Herstellung plattenförmiger Informationsträger unter Verwendung einer Preßform nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das dampfbetriebene Heizsystem auf seine maximale Betriebstemperatur gebracht und anschließend das zweite Heizsystem zugeschaltet wird.
10. Verfahren zur Herstellung plattenförmiger Informationsträger unter Verwendung einer Preßform nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß beide Heizsysteme bei jeder Heizphase gleichzeitig in Betrieb genommen werden.