DE2838634A1

DE2838634A1 - Verfahren und vorrichtung zur genauen nachbildung von video-scheiben mit mitteloeffnung

Info

Publication number: DE2838634A1
Application number: DE19782838634
Authority: DE
Inventors: John R Holmes; Roy G Jordan
Original assignee: MCA Discovision Inc
Current assignee: Discovision Associates
Priority date: 1977-10-31
Filing date: 1978-09-05
Publication date: 1979-05-03
Also published as: JPS641290B2; IT1120250B; NO783040L; DE2838634C2; SE429520B; GB2060471A; SE438624B; BE871710A; GB2060471B; DK158288C; FR2407067A1; GB2006666A; AU4011478A; JPS62275729A; JPS5469169A; CA1102973A; GB2006666B; HK42386A; JPS6018527B2; AU512873B2

Description

"Verfahren und Vorrichtung zur genauen Nachbildung von Video-Scheiben mit Mi t telü Γ filling"

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen eines Teils mit einer Mittelöffnung und insbesondere au£ ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spritzguß eines Aufzeichnungsträgers mit einer Mittelöffnung und spiraliger Spur, wie beispielsweise einer Video-Scheibe .

Eine Vorrichtung zur Herstellung von Video-Scheiben mit einer Mittelöffnung durch Spritzguß ist in dem am 2. November 1976 erteilten US-Patent Nr. 3 989 '136 beschrieben.

Die Erfindung eignet sich nicht nur für die Herstellung von Video-Scheiben mit Mittelöffnung durch Spritzguß sondern dient auch zur Spritzguß-Herstellung von Aufzeichnungsträgern mit einer genau angeordneten Mittelöffriung.

Bei bestimmten Video-Scheibensystemen wird Fernseh-lnfortnation in der Form von das Licht streuenden oder reflektierenden Abschnitten aufgezeichnet, die auf einer spiraligen Spur auf der Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers mit einer Mittelöffnung angebracht sind. Für die Wiedergabe wird der Aufzeichnungsträger auf einen drehbaren Plattenteller aufgesetzt. Eine an diesem angebrachte Spindel greift in die Öffnung des Aufzeichnungsträgers ein, um ihn zu zentrieren. Anschließend findet eine Relativbewegung zwischen dem Aufzeichnungsträger und einer Lese- oder Abtastvorrichtung statt. Die Lesevorrichtung enthält ein optisches Lasersystem, das einen Laserstrahl erzeugt und ihn auf eine spiralige, die Fernseh-Information

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enthaltende Spur richtet. Das optische System enthält ein Objektiv, das den Laserstrahl auf die spiralige Spur richtet und die von ihr reflektierten Signale aufnimmt, um sie dann an zugeordnete elektronische Schaltungen weiterzuleiten. Diese formen die nachgewiesenen Reflexionen in Signale um, die mit den üblichen Fernsehempfängern zu einem normalen Fernsehbild umgesetzt werden. Ein System dieser Art ist in dem James E. Elliott erteilten und dem Inhaber der vorliegenden Erfindung übertragenen US-Patent Nr. 3 829 622 beschrieben worden.

Es wurde in solchen Video-Scheibensystemen festgestellt, daß nicht nur die Durchschnittsgeschwindigkeit der Relativbewegung des auftreffenden Laserstrahls und des Aufzeichnungsträgers auf den Wert von l800 Umdrehungen pro Minute gehalten werden muß sondern daß auch zyklische Schwankungen um die Durchschnittsgeschwindigkeit für die richtige Wiedergabe klein gehalten werden müssen. Die zyklischen Geschwindigkeitsschwankungen müssen reduziert werden, um zu gewährleisten, daß die Synchronisationsimpulse des wiedergegebenen Fernsehsignals stabil sind und sich innerhalb des Synchronisationsbereichs der Ablenkschaltungen des Fernsehempfängers befinden. Zyklische Geschwindigkeitsänderungen sind besonders störend, wenn es sich bei den aufgezeichneten Signalen um Farbfernsehsignale handelt.

Die Exzentrizität der Video-Scheibe ist eine der Ursachen für zyklische Geschwindigkeitsschwankungen. Für die richtig.e Wiedergabe von Video-Scheiben ist es wichtig, daß die Mittelöffnung der kopierten Scheibe mit hoher Genauigkeit konzentrisch zum Mittelpunkt der spiraligen Rille ist. Wie in dem oben zitierten Elliott-Patent erläutert, können die Korrekturschaltungen der Zeitablenkung dazu verwendet werden, zyklische Geschwindigkeitsschwankungen innerhalb der dux"ch diese Schaltungen gegebenen Grenzen zu korrigieren. Eine solche Korrekturschaltung hat bei ihrem Betrieb bestimmte Einschränkungen und kann nur ein bestimmtes Ausmaß von Fehlern korrigieren. Deshalb muß eine möglichst vollkommene Video-Scheibenaufzeichnung mit einem Spritzgußverfahren hergestellt werden.

Die konzentrische Lage von Mittelöffnung der Scheibe und

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der auf ihr angebrachten spiraligen Spur ist besonders wichtig, wenn der Abstand der spiraligen Spuren von Spurmittelpunkt zu Spurmittelpunkt einen Bruchteil eines Mikrons, vorzugsweise ein halbes Mirkon bis 1 Mikron, ausmacht. Auf der mit dem Elliott-Video-Scheibenwiedergabegerät verwendbaren Video-Scheibe sind Licht reflektierende und Licht streuende Abschnitte in Form einer Spur auf der als Informationsträger wirkenden Oberfläche der Scheibe angebracht. Diese das Licht reflektierenden oder streuenden Abschnitte haben eine Größe von etwa einer Viertel Wellenlänge des einfallenden Lichts in der Richtung der Strahlachse. Typische das Licht streuende Strukturen sind genauer in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung von Manfred Jarsen unter dem Titel "Replication Utilizing a Casting Process" ("Genaue Nachbildung mit Hilfe eines Gußverfahrens") beschrieben, die am 22. Dezember 1976 mit Serial No. (Anmeldungsnummer) 753 185 eingereicht und dem Inhaber der vorliegenden Erfindung überschrieben wurde.

In dem Elliott-System mit Laserstrahl-Reflexion zum"Auslesen der Informationsspuren auf der Video-Scheibe darf praktisch keine Doppelbrechung an der Scheibe auftreten, d.h. diese darf im Kunststoffmaterial keine eingebetteten Verunreinigungen enthalten, die eine falsche Reflexion oder falsche Lichtstreuung des einfallenden Laserstrahls ergeben könnten. Zu diesen Verunreinigungen können kleine Teilchen zählen, die bei der Spritzgußherstellung zurückblieben und dann mit weiteren, im nächsten Arbeitsangang benötigten Materialien vermischt wurden. Diese Verunreinigungen ergeben auch Spannungskräfte im Kunststoff bei der Spritzgußherstellung der Scheibe.

Die fertige, gegossene Video-Scheibe muß konzentrisch sein, um eine getreue Wiedergabe der auf ihr aufgezeichneten Fernsehinformation zu gewährleisten. Der Schwerpunkt der Scheibe darf nicht mehr als 0,25 mm von ihrem Drehpunkt abweichen, um die von statischem Ungleichgewicht herrührenden Schwankungen gering zu halten. Die Informationsspuren müssen konzentrisch zum Mittelpunkt der Drehbewegung mit einer Genauigkeit von 0,025 - 0,05 mm gelegen sein, um die Spur richtig zu verfolgen und um inner-

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halb des Korrekturbereichs der elektronischen Zeitablenkungsschaltungen des Elliott-Plattenwiedergabegeräts zu fallen. Man erreicht konzentrische Lage der Informationsspuren und des Drehpunkts teilweise mit Hilfe eines Preßstempels mit Einrichtungen, die eine Ausdehnung des Stempels innerhalb des Hohlraums für die Video-Scheibe durch die vom eingespritzten Kunststoff stammende Wärme zulassen. Eine Störung der konzentrischen Lage kann auch hervorgerufen werden beim Angußauswerfen oder beim Ausstanzen der Mittelöffnung. Beim Ausstanzen der Öffnung dürfen keine seitlichen Scherungskräfte auftreten, die einen Teil der Video-Scheibe auf den Mittelpunkt der Drehbewegung während des Stanzens hinbewegen oder von diesem wegbewegen.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Video-Scheibe ohne Flußlinien und andere Oberflächendefekte in dem

die spiraligen Informationsspuren aufweisenden Teil des Aufzeichnungsträgers zu schaffen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Video-Scheibe zu schaffen, die auf ihrer gesamten für die Aufzeichnung von Fernseh-Signalen benutzten Oberfläche eine praktisch gleichförmige Doppelbrechung aufweist.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Preßplattenanordnung mit Einrichtungen zu schaffen, die eine freie Ausdehnung des Stempels innerhalb vorgegebener Grenzen vor dem eingespritzten geschmolzenen Kunststoffmaterial und der von ihm erzeugten Wärme ermöglichen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es schließlich, ein Spritzgußwerkzeug mit Kühlvorrichtungen für die Druckplattenanordnung zu schaffen.

Video-Scheiben mit gleichförmiger Doppelbrechung auf der gesamten die Information tragenden Oberfläche werden durch Ver-Wendung einer Halterung hergestellt, die den Scheibenpreßstempel sich mit der vom eingespritzten Gußmaterial zugeführten Wärme ausdehnen läßt; ferner wird eine ringförmige Anguß-Durchiaßöffnung zwischen dem Hauptangußkanal und dem Hohlraum für die Scheibe vorgesehen, sodaß das geschmolzene Material in den Hohlraum ohne die Entwicklung von Zugspannungsgradxenten im einge-

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spritzten Material einfließen kann.

Eine erste und eine zweite Formhälfte sind hin und her

beweglich in einem Werkzeug angebracht. An den Preßplatten ist eine Angußbuchse vorgesehen, deren Öffnung mit der Einspritzdüse in Verbindung steht. Ein Stempel zum Stanzen, dessen Endabschnitt an der Angußbuchse anliegen kann, ist so angeordnet, daß er gegen die zweite Formhälfte hin und her verschieblich ist. Wenn die zweite Formhälfte in der geschlossenen Stellung ist, bilden der Endabschnitt des Stanzstempels und die Öffnung in der Angußbuchse einen Angußkanal und bilden die erste und die zweite Formhälfte einen ringförmigen, den Angußkanal umgebenden Hohlraum. Der ringförmige Hohlraum und der Angußkanal bilden den Abschnitt mit der Mittelöffnung und den Anguß beim Einspritzen des erhitzten Materials. Nach teilweiser Abkühlung des erhitzten eingespritzten Materials werden die erste und die zweite Formhälfte von der geschlossenen Stellung in eine Zwischenstellung zwischen der geschlossenen Stellung und der geöffneten Stellung bewegt. Dabei wird der Stanzstempel in seiner Stellung gesperrt gehalten, um den Anguß von dem Gußteil längs der Peripherie des Endabschnitts des Stanzstempels abzutrennen. Die Form wird gebildet aus dem zentrierenden Einstellteil und dem ortsfesten Klemmabschnitt der ersten Formhälfte, wo der Endabschnitt des Stanzstempels eindringt. Die Formhälften werden anschließend getrennt, um den ringförmigen Hohlraum zu öffnen, wobei die Einfüllöffnung auf dem Endabschnitt des Stempels ruht und das Teil mit der peripheren Oberfläche des Stempelendes in Berührung ist. Nach der Trennung der Stempelhälften werden ein Angußauswerferstift und ein das Teil entfernender Werkzeugabschnitt betätigt, um den Anguß und das Gußteil vom Ende des Stanzstempels zu entfernen.

Die verbesserte Preßplattenanordnung hat abnehmbare Einrichtungen zum Zentrieren des Preßstempels und zum Andrücken desselben an die Oberfläche der Preßplatten. Die Halterung umfaßt Einrichtungen, die eine Ausdehnung des Stempels im Temperaturgradienten zulassen, der von dem erhitzten eingespritzten Kunst-Stoffmaterial herrührt. Der Preßstempel dehnt sich gleichförmig vor dem eingespritzten Material aus, während dieses erhitzte Material den Hohlraum für die Video-Scheibe auffüllt. Die Preß-

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plattenanordnung enthält ferner mehrere getrennte Kühlkanäle, mit denen auf der Oberfläche der Preßplatten eine gleichförmige Temperatur aufrechterhalten wird.

Ein zentraler Stanzstempel stanzt ein Loch genau in der Mitte der im Spritzguß hergestellten Video-Scheibe. Der zentrale Stanzstempel bleibt ortsfest, während die sich ausdehnende Grundplatte der ortsfesten Formhälfte und die bewegliche Formhälfte die Stanzbewegung bis zu einer Zwischenstellung durchlaufen, die von einer Begrenzervorrichtung für die Stanzbewegung festgelegt ist.

Ein ringförmiger Angußknnal wird beim Schließen der ersten und zweiten Formhälfte und des Endabschnitts des Stempels geschaffen. Ein erster Abschnitt dieses Angußkanals besteht aus der Angußbuchse selbst; ein zweiter Abschnitt wird durch verschiedene Teile geschaffen, zu denen ein Teil der Angußbuchse, der Endabschnitt des Stanzstempels und Teile der inneren Zentrierungseinrichtungen und Klemmvorrichtungen gehören.

Figur 1 ist eine teilweise,,schematische Querschnittsansicht längs der in Figur 7 mit 1-1 bezeichneten Linie einer Spritzgußvorrichtung zum genauen Nachbilden von Aufzeichnungsträgern mit Mittelöffnungen und spiraligen Spuren gemäß vorliegender Erfindung.

Figur 2 ist eine Figur 1 ähnelnde Querschnittsansicht längs der in Figur 7 mit 2-2 bezeichneten Linie und zeigt eine Spritzgußvorrichtung zum genauen Nachbilden von Aufzeichnungsträgern mit Mittelöffnung und spiraligen Spuren gemäß vorliegender

Erfindung.

Figuren 3-6 zeigen schematisch die Betriebsabfolge für die in Figuren 1 und 2 dargestellte Spritzgußvorrichtung.

Figur 7 ist eine Aufsicht auf die in Figur 1 dargestellte bewegliche Formhälfte.

Figur 8 ist eine umgekehrte Aufsicht auf die ortsfeste Hälfte der in Figur 1 dargestellten Form.

Figur 9 ist ein vergrößerter Quei-schnitt innerhalb des in Figur 1 mit. 9 gekennzeichneten Kreisgebiets.

Figur 10 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Gebiets, das innerhalb des Kreises 10 in Figur 1 gelegen ist.

Figur 11 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Gebiets,

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das in dem in Figur 1 mit 11 bezeichneten Kries enthalten ist.

Figur 12 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht längs der in Figur 1 mit 12-12 bezeichneten Linie.

Figur 13 zeigt die Veränderung der Doppelbrechung bei einer Veränderung der Dicke einer brauchbaren Video-Scheibe.

Figur Ik zeigt schließlich die Veränderung der Doppelbrechung bei der Veränderung der Dicke einer unbrauchbaren Video-Scheibe.

Das in Figuren 1 und 2 dargestellte Werkzeug 10 läßt sich mit einer normalen Spritzgußmaschine, wie beispielsweise dem 375~Tonnen-Modell der Stokes Division der Firma Penwalt Mfg. Co., verwenden. Das Werkzeug 10 dient zur genauen Nachbildung einer Video-Scheibe mit Mittelöffnung und umfaßt eine erste, ortsfeste Formhälfte 12 und eine zweite, bewegliche Formhälfte l'i. Die ortsfeste Formhälfte 12 umfaßt eine Grundplatte l6, die an dem festen Rahmen der nicht dargestellten Spritzgußmaschine befestigt ist, sowie eine aufweitbare Grundplatte l8. An der Grundplatte l6 sind einstückig mit ihr mehrere Führungs- und Halterungsstifte angebracht, von denen ein Stift 20 dargestellt ist. Eine Muffe 22 für die Führungsstifte an der ortsfesten Formhälfte ist dargestellt und dient zur verstellbaren Halterung der Grundplatte l8 mit der Grundplatte l6 während des Stanzvorgangs. Der Stanzvorgang wird teilweise durch die Auf- und Abbewegung der Grundplatte l8 in Bezug auf die ortsfeste Grundplatte l6 definiert.

Die bewegliche Formhälfte Ik umfaßt eine Trägerplatte JO, eine Abstandsplatte 32 und eine Grundplatte 3^· Die Grundplatte 3^t ist am Rahmen der nicht dargestellten Spritzgußmaschine befestigt. Die Abstandsplatte 32 ist an der ortsfesten Grundplatte 3^ mit mehreren Schrauben befestigt, von denen eine Schraube 36 dargestellt ist. Die Schrauben 36 sind in Abstandsplatte 32 versenkt und gleichförmig über di.e Peripherie derselben verteilt, um damit die Platte 32 fest mit der Grundplatte 3*i zu verbinden.

Die Grundplatte 3^ ist zusätzlich an Trägerplatte "}0 mit mehreren Befestigungsschrauben befestigt, von denen eine Schraube 38 dargestellt ist. Jede der Schrauben 38 geht durch Abstandsplatte 32, was durch die gestrichelten Linien kO dargestellt ist.

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Jede Schraube 38 ist in die Trägerplatte eingeschraubt, was durch die gestrichelten Linien 42 angedeutet ist. Die Befestigungsschrauben 38 sind gleichmäßig um die Peripherie der Grundplatte verteilt, um Trägerplatte 30, Abstandsplatte 32 und Grundplatte 3'i fest miteinander zu verbinden. Jede der Schrauben 38 ist in Grundplatte 34 versenkt, um eine glatte Auflagefläche 43 für Platte 34 zu schaffen.

Eine Muffe 44 für einen Hauptträgerstift ist in Trägerplatte 30 eingelassen. Der Trägerstift 20 ist in Muffe 40 eingesetzt und ermöglicht die Hin- und Herbewegung zwischen der Grundplatte l6 des ortsfesten Formteils und der Trägerplatte 30 während des Stanzvorgangs. Der Stift 20 ergibt ferner eine gemeinsame Bewegung zwischen der Grundplatte l8 der ortsfesten Formhälfte und der Trägerplatte 30 der beweglichen Formhälfte während des Stanzvorgangs. Nach dem Abschluß des Stanzvorgangs werden die Trägerstifte 20 völlig aus den Muffen 44 im verbleibenden Abschnitt des Öffnungsvorgangs zurückgezogen. In der völlig geöffneten Stellung befinden sich die Trägerstifte um den gleichen Abstand vom beweglichen Prägestempel l44 entfernt wie der Begrenzer 90, der in Figur 5 von der Grundplatte l8 abgesetzt dargestellt ist.

Die Stanzplattenanordnung 50 umfaßt eine Klemmplatte 52 und eine Halterungsplatte 54. Die Stanzplattenanordnung 50 befindet sich innerhalb der Grundplatte 34 der beweglichen Formhälfte und kann sich in ihr hin und herbewegen; die Halterung erfolgt mit mehreren Führungsstiften, die als ganze an der Grundplatte 34 befestigt sind. Ein Führungsstift 55 ist dargestellt. Eine Muffe 56 der Klemmplatte und eine Muffe 58 der Halterungsplatte sind dargestellt. Die Führungsstifte 55 verlaufen durch die Platten 52 und 54, die hin und her beweglich mit den Muffen 56 bzw. 58 an den Stiften 55 befestigt sind.

Die Führungsstifte 55 erstrecken sich in die Trägerplatte 331 was durch die gestrichelten Linien 60 angedeutet ist.

Mehrere Trägerstangen 64 sind an der Grundplatte 34 mit einzelnen Schrauben befestigt, von denen eine Schraube 66 dargestellt ist. Die Trägerstangen 64 verlaufen durch Öffnungen in den Platten 52 und 54, was durch die gestrichelten Linien 72

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bzw. 7^ angedeutet ist.

Die Trägerstangen 6k ergeben eine zusätzliche Stütze an der Rückseite 76 der Trägerplatte 30 während des Einspritzens des geschmolzenen Materials in den Hohlraum für die Video-Scheibe.

Die in Figur 2 dargestellte Anschlagstange 77 ist zwischen die Halterungsplatte ^k und die ortsfeste Grundplatte 3^ eingesetzt und an dieser mit mehreren Schrauben befestigt, von denen eine Schraube 78 dargestellt ist. Die Stange 77 hat kreisrunden Querschnitt. Ein Teil der Stange ist jeweils auf der linken und der rechten Seite der Figur 2 dargestellt. Die Stange 77 versteift das Werkzeug, sodaß es der vollen Verschlußkraft des Hauptpreßkolbens der Sprxtzgußmaschine widerstehen kann. Hierbei wirkt die Stange mit den Seitenteilen "}ka der ortsfesten Grundplatte 3^ zusammen; diese Teile widerstehen dem Preßkolbendruck im Verschließabschnxtt und im geschlossenen Zustand des Formvorgangs. Stange 77 hat kreisrunden Querschnitt, doch kann sie auch die Form einer einzigen Platte haben. Falls Einzelplatten verwendet -werden, werden mehrere solche Platten um die Peripherie der Grundplatte 3^ angeordnet, sodaß durch das Zusammenwirken der einzelnen Teile 77 eine gleichförmige Abtrennung der Halterungsplatte 5^ von der Grundplatte ^k erreicht wird.

Die Stützplatte 5^ der Stanzanordnung ist als ganze an der Klemmplatte mit mehreren Schrauben befestigt, von denen eine Schraube 80 eingezeichnet ist. Nach Abnahme der Platte 52 von der Halterungsplatte 5^ können mehrere Hubbegrenzer angebracht werden, von denen ein Begrenzer 90 eingezeichnet ist. Dieser liegt in einer Öffnung 92 in der Klemmplatte 52. Jeder Hubbegrenzer liegt an einer Auflagefläche 9^ der Trägerplatte 5^ an. Der Hubbegrenzer 90 verläuft durch Öffnungen 96 und 98 in der Trägerplatte 30 bzw. der Grundplatte l8 und liegt an der Grundplatte 16 an Auflagefläche 100 an.

Neben diesen primären Hubbegrenzern werden mehrere sekundäre Hubbegrenzer von der Klemmplatte 52 getragen. Einer dieser Hubbegrenzer 102 ist dargestellt und mit einer Schraube 104 an Platte 52 befestigt. In Figur 1 ist eine Endfläche l06 des sekundären Hubbegrenzers 102 von der Unterseite 107 der Träger-

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platte 30 um den durch Linie IO8 angedeuteten Abstand von Trägerplatte 30 abgesetzt. Der Abstand IO8 entspricht dem Weg, den die Trägerplatte 30 von der offenen Stellung in die Zwischenstellung zurücklegen muß, wie weiter unten noch unter Bezugnahme auf Figuren 4 und 5 beschrieben.

Die Grundplatte l6 der ortsfesten Formhälfte weist eine Angußbuchse 110 auf, die mit dem Sperring 112 in ihrer Stellung gehalten wird. Die Öffnung Il4 der Angußbuchse JlO steht mit einem Ende 115 mit der Einspritzdüse II6 der Spritzgußmaschine in Verbinchmg; das andere Ende 117 steht mit dem Hohlraum für die Videoscheibe in Verbindung.

Die Grundplatte l8 der ortsfesten Formhälfte trägt eine ortsfeste Preßplatte 120, die mit mehreren Schrauben an der Grundplatte l8 befestigt ist; eine der Schrauben 122 ist dargestellt. An die Preßplatte 120 wird ein ortsfester Preßstempel 124 mit einem zentrierenden Mittellclemmenteil 126 am Innenradius angedrückt gehalten; am Außenradius wird dieser Stempel mit einem Stempelringklemmenteil 128 angedrückt gehalten. Das Mittelklemmenteil I26 wird in seiner Stellung mit einer Schraube I30 gehalten, die durch die Grundplatte l8 der ortsfesten Formhälfte und die Preßplatte 120 verläuft. In Figur 10 ist die Ringklemme des ortsfesten äußeren Preßstempels im einzelnen dargestellt. Die Anordnung des Mittelklemmenteils 126 und des ortsfesten Stempels 124 ist im einzelnen in Figur 9 dargestellt.

Die Trägerplatte 30 der beweglichen Formhälfte haltert eine bewegliche Preßplatte l40, die an ihr mit mehreren Schrauben befestigt ist; eine Schraube l42 ist dargestellt. Die bewegliche Preßplatte l40 haltert den beweglichen Prägestempel l44, der an ihrem Inneriradius mit einem Klemmenteil l46 und an ihrem Außenradius mit einem ringförmigen Klemmenteil l48 festgehalten ist.

Die beiden äußeren Ringklemmen 128 und l48 können in ihrer Stellung mit Senkschrauben festgehalten werden, die in die Preßplatten 120 bzw. l40 eingelassen sind und durch sie in die Ringe 128 und l48 ragen. Die Schrauben ergeben eine feste Verbindung, während die schematisch an der linken Kante der Preß-

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platten 120 und JAO dargestellte Anordnung eine lösbare Verbindung ergibt.

Die bewegliche Preßplatte lAO ist an der Trägerplatte 30 der beweglichen Formhälfte mit einer Sperre I5O abnehmbar befestigt. Die Anordnung I50 kann auch aus mehreren Schrauben bestehen, mit denen das Klemmenteil 1Λ6 an der Preßplatte befestigt ist. Beim Ersatz der Anordnung I50 durch Schrauben werden Schrauben verwendet, die in der Grundplatte 30 in Analogie zu den Schrauben 1^2 versenkt sind.

Am Angußauswerferstift 156 ist eine Mutter I58 angebracht, die am Kolben 159 eines Druckluftzylinders 160 anliegt. Eine Stanzanordnung 162 für die Mittelöffnung besteht aus einem vertikalen Stanzstempel l64 und einem horizontalen Stanzenteil mit einer stanzstempelseitigen Peripherie l67· Eine Einstellmutter 168 für das Stanzen der Mittelöffnung ist am unteren Ende 170 des vertikalen Stanzstetnpels l64t angebracht und ruht auf der Oberfläche 9^ der Halterungsplatte 5^· Das horizontale Stanzenteil 166 der Stanzanordnung I62 weist eine Hinterschneidung auf, die insbesondere in Figur 5 dargestellt ist und an der Innenfläche 17^ des Angußgebiets angebracht ist. Beim Einspritzen des geschmolzenen Kunststoffmaterials füllt einiges Angußmaterial den hinterschnittenen Bereich aus. Bei der Trennung der sich aufweitenden Grundplatte l8 von der Trägerplatte 30 hält das im hinterschnittenen Gebiet vorhandene Kunststoffmaterial den Anguß 175 an der Stanzanordnung l62. Das Gußteil 175a hat eine Mittelöffnung.

Der Druckluftzylinder 160 ist mit Schrauben I82 an der Oberfläche 180 der Halterungsplatte 5'± angeschraubt. Aus konstntktiven Gründen paßt der Zylinder 16O in eine Öffnung, die von der von der Grundplatte "}h getragenen Oberfläche l8'l definiert wird. Der Druckluftzylinder 16O hat einen Lufteinlaß I86 und eine Druckluftauslaßöffnung 188.

Figuren 3-6 dienen zur Erläuterung der Betriebsweise der Spritzgußvorrichtung. Die schematischen Darstellungen erläutern auch die Hauptbewegungen der bekannten Spritzgußmaschine der oben angegebenen Art, die mit den übrigen Teilen des Werkzeugs 10 zusammenwirkend die orfindungsgemäße Gußvorrichtung ergibt. Die grundsätzlichen Verfahrensschritte sind ein Teil der vorlie-

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geiiden Erfindung und die die Bewegungen atisführenden hauptsächlichen Maschinenteile bilden einen Abschnitt der erfindungsgemäßen Spritzgußvorrichtung. Die Hauptbewegungen und die Vorrichtungen, die zum Teil in einer bekannten Spritzgußmaschine enthalten sind, lassen sich anhand von 'Figur 3 erklären.

In Figur 3 ist die Spritzgußvorrichtung in der geschlossenen Stellung dargestellt. Hierbei liegt die Endfläche 100 des primären Hubbegrenzers 90 an der Grundplatte l6 der ortsfesten Formhälfte an. Der sekundäre Hubbegrenzer steht um den Abstand 108 von der Oberfläche jG der Trägerplatte 30 ab. Der Auswerferstift I56 ist in der zurückgeschobenen Stellung. Der horizontale Stanzenabschnitt I66 der Stanzanordnung l62 ist in der zurückgeschobenen Stellung. Die Endfläche 189 der Stanzanordnung 162 und die Öffnung ΙΙΊ der Angußbuchse 110 definieren den Angußkanal. Die erste und die zweite Formhälfte bilden einen ringförmigen Hohlraum, der den Angußkanal umschließt. Der ringförmige Hohlraum und der Angußkanal führen zur Ausbildung des Gußteils 175a mit einer Mittelöffnung und des Angußabschnitts 175» wenn heißes Material eingespritzt wird.

Eine erste Betätigungsvorrichtung 19O führt zur Bewegung der zweiten Formhälfte lk zwischen einer geschlossenen Stellung (Figuren 1 und 3) und einer offenen Stellung (Figuren 5 und 6). Die Einrichtungen I90 umfassen einen Kolben 191 (Figur 3)1 der sich in einem Zylinder 192 verschieben kann. Eine Verbindungsstange 193 verbindet den Kolben 191 mit der Grundplatte J>k. Unter Drxick stehende Flüssigkeit wird in den Zylinder 192 durch ein Ventil 19'i eingeleitet, um die zweite Formhälfte lk aus der geschlossenen Stellung (Figuren 1 und 3) in die offene Stellung (Figuren 5 und 6) zu überführen. Unter Druck stehende Flüssigkeit wird in den Zylinder 192 durch ein Flüssigkeitsventil 195 eingeleitet, um die zweite Formhälfte lk von der offenen Stellung (Figuren 5 und 6) in die geschlossene Stellung (Figuren 1 und 3) ^zu überführen.

Wenn die erste und die zweite Formhälfte 12 bzw. lk sich in der geschlossenen Stellung befinden (Figuren 1 und 3)1 a) so bilden der Endabschnitt 189 des Stanzstempels 162 und die Öffnung

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Il4 der Angußbuchse einen Angußkanal und b) definieren die erste und die zweite Formhälfte einen ringförmigen Hohlraum, der den Angußkanal umschließt. Der ringförmige Hohlraum und der Angußkanal führen ihrerseits zur Ausbildung eines Gußteils 175a mit einer Mittelöffnung und eines Angußteils 1751 wenn erhitztes Material eingeleitet wird.

Zweite Betätigungseinrichtungen ergeben eine Bewegung der ersten Formhälfte 12 mit der zweiten Formhälfte l4, wenn die zweite Formhälfte'von der geschlossenen Stellung (Figuren 1 und 3) in eine Zwischenstellung (Figur 4) zwischen der geschlossenen Stellung und der offenen Stellung (Figuren 5 und 6) überführt wird. Dabei bleibt der ringförmige Hohlraum geschlossen, wohingegen sich die erste und die zweite Formhälfte von der geschlossenen Stellung in die Zwischenstellung bewegen. Die zweiten Betätigungseinrichtungen umfassen eine Verriegelung 197 mit einer Grundplatte 2l6, die an der Grundplatte l8 der ortsfesten Formhälfte mit mehreren Schrauben 2l8 befestigt ist. Ein erster Riegel 220 ist an der Grundplatte l6 der ortsfesten Formhälfte mit mehreren Schrauben 222 befestigt. Ein zweiter Riegel ist an der Trägerplatte 30 der beweglichen Formhälfte mit mehreren Schrauben 226 befestigt. Diese Verriegelung ist eine normale Verriegelung, doch ist ihre Funktionsweise in die vorliegende Erfindung einbezogen worden, und die Verriegelung selbst bildet einen zum erfinderischen ganzen gehörigen Mechanismus. Bei dem Verriegelungsmechanismus handelt es sich um eine normale, handelsübliche "Jiffy Latch" Modell LL-201 Verriegelung, die von der Firma Detroit Mold and Engineering Company hergestellt wird.

Die Verriegelung arbeitet mit einem horizontal angeordneten, drehbaren Verriegelungsteil 230 mit einem Kippzapfen 232, dessen Oberfläche 234 mit den Verriegelungsflächen an den Riegeln und 224 in Eingriff kommt. In den Figuren sind die Fläche und die verriegelenden Oberflächen der Riegel 220 und 224 alle durch die Linie 234 dargestellt, da alle die Teile von oben gesehen sind. Die Länge des Kippfzapfens wird durch die Länge der Linie 234 wiedergegeben und stellt das Ausmaß der Bewegung

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dar, bei der sich der erste Riegel 220 vom zweiten Riegel 224 ablösen kann, wobei die Verriegelung jedoch verriegelt bleibt. Die Strecke wird dargestellt durch die Länge der in Figur 4 eingezeichneten Linie 235 - Die Verriegelung 197 hält die Grundplatte l8 der ortsfesten Formhälfte gegen die Grundplatte 30 der beweglichen Formhälfte gedruckt, während die beiden zuletzt genannten Teile sich um den Abstand bewegen, der durch die Länge der Linie 235 in Figur 4 dargestellt ist.

In Figur 4 ist Kippzapfen 232 volL ausgefahren zu dem Zeitpunkt dargestellt, zu dem sich der erste Riegel 220 über die volle Wegstrecke in Bezug auf den zweiten Riegel 224 bewegt hat. Die Verriegelung 197 hält den ringförmigen Hohlraum geschlossen, während sich die erste und die zweite Formhälfte von der geschlossenen Stellung in die Zwischenstellung bewegen.

Der in Figur 3 dargestellte Begrenzer der Hubbewegung der ausweitbaren Grundplatte umfaßt mehrere Schrauben, von denen eine Schraube 240 dargestellt ist. Der Schaft 242 der Schraube 240 paßt in eine Bohrung 244 in der Grundplatte l6 der ortsfesten Formhälfte. Ein Kopfteil 245 mit einem Ansatz 246 ist als ganzes mit dem Schaft 242 verbunden. Der Hubbegrenzer 240 ist über Gewinde 248 mit der Grundplatte l8 verschraubt. Mehrere solche Hubbegrenzer 240 sind um die Peripherie der Grundplatte l6 verteilt und begrenzen die Bewegung der Grundplatte l6 in Bezug auf die Grundplatte l8 bei der Drehving des Kippzapfens 232, d.h. wenn sich das Werkzeug aus der in Figur 3 dargestellten geschlossenen Stellung in die in Figur 4 dargestellte Zwischenstellung bewegt.

Eine dritte Betätigungsvorrichtung hält die Stanzplattenanordnung 50 in ihrer Stellung, während sich die erste und die zweite Foi-inhälfte 12 bzw. l4 aus der geschlossenen Stellung (Figuren 1 und 3) in. die Zwischenstellung (Figur 4) bewegen, in der der Anguß 175 völlig vom Gußteil 175a durch die Peripherie I67 des Endabschnitts I66 des Stanzstempels abgetrennt wird. Ein Teil der Angußbuchse, nämlich der Abschnitt, an dem das Ende 166 des Stanzstempcls eintritt, wirkt als Formteil. Die dritte Betätigungsvorrichtung 250 unifaßt einen Kolben 252, der in einem Zylinder 254 gleitet. Eine Verbindungsstange 256 verbindet den

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Kolben 252 mit der Halterungsplatte 54 der Stanzanordnung durch eine eine Oberfläche 257 bildende Öffnung in der Grundplatte 34. Unter Druck stehende Flüssigkeit oder Druckluft werden durch Ventil 258 in den Zylinder 254 eingeleitet, um die Halterungsplatte 54 in Berührung mit der Grundplatte l6 an der Auflagefläche 100 gesperrt festzuhalten, während sich die erste und die zweite Formhälfte 12 bzw. Ik von der geschlossenen Stellung (Figuren 1 und 3) in die Zwischenstellung (Figur k) bewegen. Nachdem die zweite Formhälfte lk die Zwischenstellung erreicht hat (Figur k), bewegt sich die Halterungsplatte 5k zusammen mit der zweiten Formhälfte lk von der Zwischenstellung (Figur k) in die offene Stellung (Figuren 5 und 6). Erreicht wird dies durch Öffnen des Ventils 25Ö und die damit verbundene Verkleinerung des Drucks, der Kolben 252 gegen die Halterungsplatte 5k mit oder ohne Einlaß von Druckluft oder unter Druck stehender Flüssigkeit durch Ventil 26O angedrückt hält, um damit Kolben 252 in die zurückgeschobene Stellung zu überführen.

In Figur k ist das Werkzeug 10 in der Zwischenstellung dargestellt, die als die Stellung definiert ist, in der der Ansatz 246 des Hubbegrenzers 24O an der Anschlagfläche 246 in Berührung mit der Grundplatte l6 der ortsfesten Formhälfte ist. Der erste Riegel 220 wurde vom zweiten Riegel 224 um den durch Linie 235 angedeuteten Abstand zurückgeschoben, und der Kippzapfen 232 verdrehte sich in der durch Pfeil 270 angedeuteten Richtung in die Stellung maximaler Verriegelung kurz vor dem Öffnen. Die Verbindungsstange 256 der dritten Betätigungsvorrichtung liegt an der Oberfläche 18O der Haltorungsplatte 5k an und hält den primären Hubbegrenzer 90 in Bex"ührung mit der Grundplatte l6 an Auflagefläche 100. Während die dritte Betätigungsvorrichtung 25O den Hubbegrenzer 90 in Berührung mit der Grundplatte l6 hält und die Stanzanordnurig I62 ortsfest in Bezug auf Angußbuchse 110 hält, bewegen sich die Grundplatte l8 der ortsfesten Formhälfte und die Trägerplatte 3° der beweglichen Formhälfte in der durch Pfeil 272 angedeuteten Richtung, sobald Flüssigkeit über Ventil 194 in den Zylinder 192 der ersten Betätigungseinrichtungen I90 eingeleitet wird. Der

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horizontale Abschnitt l66 des Stanzstempels l62 und das zentrierende Mittelklemmenteil 126 führen beim Stanzen zu einem Abtrennen des Angußteils 175 vom Gußteil 175a. Ein ringförmiger Abschnitt 274 des Gußteils 175a bleibt mit Anguß 175 verbunden. Der Abschnitt 274 ist dabei zwischen den Endflächen 189 der Stanzanordnung 162 gelegen und steht mit den Endflächen in Berührung. Der Angußabschnitt 175 wird durch die Hinterschneidung 173 an die Endfläche I89 angedrückt gehalten, während Gußteil 175 auf der periphären Endfläche 167 ruht. Zu beachten ist, daß die Haupttrennlinie 278 zwischen der Grundplatte l8 und der Trägerplatte 30 angibt, daß die beiden Platten durch die zweiten Einrichtungen 197 immer noch fest zusammengehalten worden.

Wenn die kombinierte Bewegung der Grundplatte l8 und der Trägerplatte 30 so stattfindet, daß die Fläche 76 der Trägerplatte 30 die Fläche IO6 des sekundären Hubbegrenzers 102 berührt, und wenn Fläche 246 des Hubbegrenzers 240 die ortsfeste Grundplatte l6 berührt, öffnet sich die Verriegelung 197· Der Hubbegrenzer 240 hält die Bewegiuig der Grundplatte l6 an. Die Betätigungseinrichtungen öffnen den Hohlraum weiter durch die fortlaufende Bewegung der zweiten Formhälfte l4 mit der Stanzplattenanordnung 50 in die in Figur 5 dargestellte, geöffnete Stellung.

Figur 5 zeigt das Spritzguß-Werkzeug 10 in. der offenen Stellung, in der der Ansatz 246 des Hubbegrenzers 240 mit der Grundplatte l6 an der Anschlagfläche 246 in Berührung steht. Der primäre Hubbegrenzer 90 ist von der Grundplatte l8 völlig zurückgezogen, Vorriegelungsteil 23O ist ganz in die durch Pfeil 27O bezeichnete Richtung \'"erdrelit, sodaß Kippzapfen 232 nicht langer am oberen Riegel 220 und am unteren Riegel 224 anliegt. Eine Verriegelungsflache 280 des ersten Riegels 220 ist von Kippzapfen 232 abgelöst dargestellt. Eine Verriegelungsfläche 282 des zweiten Riegels 224 ist von Kippzapfen 232 der Verriegelung 297 abgehoben dargestellt. Der Anguß 175 ist am Ende des Auswerferstifts I56 befestigt und hat einen ringförmigen Vorsprung 284, der der Hinterschneidung 173 entspricht. Beim Einspritzen des geschmolzenen Kunststoffs in den Angußkanal und

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den ringförmigen Hohlraum bildete sich der Vorsprung 284 in der Hinterschneidung 173 aus.

Der Kolben 159 des DruckluftZylinders l60 ist in der ausgefahrenen Stellung dargestellt, in der der Auswerferstift nach vorne verschoben wird und dabei Anguß 175 und seinen ringförmigen Abschnitt 274 vom Ende 189 der Stanzanordnung l62 weghebt. Kolben 159 wird in die vordere Stellung überführt, indem man durch Ventil J86 unter Druck stehende Flüssigkeit einleitet.

Nach Abtrennung des Angußteils 175 vom Gußteil 175a muß als nächster Schritt der Anguß vom Ende des Auswerferstifts I56 entfernt werden.

In Figur 6 ist das Werkzeug 10 in der völlig geöffneten Stellung dargestellt und Auswerferstift 156 ist in der zurückgeschobenen Stellung eingezeichnet. Die zurückgeschobene Stellung ergibt sich aus der Einleitung von Flüssigkeit, mit der der Kolben in die zweite, ziirückgeschobene Stellung überführt wird (siehe Figur 6). Bei der Bewegung des Auswerferstifts 156 zurück in die zurückgeschobene Stellung in der durch Pfeil 286 angedeuteten Richtung löst sich Voarsprung 284 von Fläche 189 der Stanze ab, sodaß der Anguß von dem Auswerferstift in der in Figur 6 dargestellten Weise getrennt wird.

In Figur 9 ist der im Kreisgebiet 9 eingeschlossene Teil der Figur 1 vergrößert dargestellt. An die ortsfeste Preßplatte 120 wird Prägestempel 124 mit einem fingerartigen Fortsatz 126a des Mittelkleimnenteils 126 angedrückt gehalten.

An die bewegliche Preßplatte l40 wird Stempel lkk mit einem fingerart3.gen Fortsatz l46a des Klemmenteils l46 angedrückt gehalten. Das untere Ende 117 der Angußbuchse 110 befindet sich in der Nähe des Auswerferstifts I56. Die Hinterschneidung 173 befindet sich in der Innenfläche 174 des horizontalen Stanzenteils 166. Wenn der durch diese Teile definierte Hohlraum sich mit ausgehärtetem Kunststoff füllt, der beim Einspritzvorgang der Maschine eingespritzt wurde, hängt der ringförmige Abschnitt 274 als ganzer mit dem Anguß 175 zusammen. Auch der Vorsprung 284 hängt als ganzes mit dem Anguß 175 zus ammen.

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Es wurde festgestellt, daß der Angußkanal mit dem Durchlaß 298 zwischen der Angußöffnung 11Λ und dem Hohlraum 306 für die Video-Scheibe (zwischen Stempeln 124 und ikk gelegen) so ausgebildet sein sollte, daß sich das eingespritzte Material mit gleichförmiger Geschwindigkeit über die Stempeloberfläche bewegt. Um dies zu erreichen, hat der ringförmige Durchlaß eine ganz bestimmte Form; er besteht nämlich aus mehreren ringförmigen Durchlaßabschnitten, von denen jeder ein Einlaßgebiet und ein Ausflußgebiet hat. Das Ausflußgebiet des einen Abschnitts entspricht dem Einlaßgebiet des nächsten Abschnitts.

Der erste Ringabschnitt besteht zwischen der Endfläche der Angußbuchse 110 und einer Endfläche 189 des Stanzenteils 166 und wird von der Klammer 3OO umfaßt. Jede der Flächen und 189 ist unter einem Winkel von 3 Prozent gegen die Horizontale angeordnet. Fläche 299 liegt 3 Prozent über der Horizontalen, während Linie 189 drei Proznet unter der Horizontalen liegt. Der erste Abschnitt 3OO hat das Einlaßgebiet 110a und das Ausflußgebiet 110b. Der Abstand zwischen den Oberflächen 299 und 189 ist im Austrittsgebiet gleich der Dicke des Hohlraums 306. Das Einlaßgebiet ist zwischen den Punkten 110a und l66a dicker als das Austrittsgebiet zwischen den Punkten 110b und l66b. Dies bedeutet, daß ein Druckunterschied zwischen den Gebieten 110a und 110b auftritt.

Ein zweites Ringgebiet wird von einem Abschnitt der Fläche 126b und einem Abschnitt der Fläche l46b des Klemmenteils und des Klemmenteils 1^6 des beweglichen Prägestempels gebildet und ist von Klammer 302 umfaßt. Der Abstand der Flächen 126b und ld6b ist gleich der Dicke des Hohlraums 306 für die Video-Scheibe über die ganze Länge dieser Flächen.

Der dritte Ringabschnitt des Durchlasses 298 besteht aus den verhältnismäßig kurzen Abschnitten 126c und 1^6c des Mittelklemnienteils 126 tind des Klemmenteils l46; dieser Abschnitt wird von der Klammer 30^ umfaßt. Das Eintrittsgebiet des dritten Ringabschnitts hat die gleiche Dicke wie der Hohlraum 3O6 für die Video-Scheibe, ivährend das Austrittsgebiet kleiner als das Eintrittsgebiet ist.

Ein vierter Ringabschnitt des Durchlasses 298 wird von

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Abschnitt 126d bzw. lA6d des Mittelklemmenteils 126 bzw. des Klemmenteils l46 gebildet und wird von Klammer 305 umfaßt. Das Austrittsgebiet des vierten Abschnitts bildet die Einlaßdüse des Hohlraums 3O6 für die Video-Scheibe.

Beim Betrieb tritt das in den Hohlraum zur Herstellung der Video-Scheibe eingespritzte Material durch Öffnung ll'i als heiße Schmelze ein und verteilt sich dann um den Umfang im ringförmigen Durchlaß 298; schließlich kommt die Schmelze in den Hohlraum 306 für die Video-Scheibe und breitet sich darin aus, bis der Außenrand des Hohlraums erreicht ist, wie unter Bezugnahme auf Figur 10 erläutert wurde. Die Maschine wird in der Ruhestellung belassen, bis sich der geschmolzene Kunststoff auf eine bestimmte Temperatur abgekühlt und verfestigt hat, was unter Bezugnahme auf Figuren 7 und 8 erkennbar ist. Beim Einspritzvorgang tritt das heiße, geschmolzene Kunststoffmaterial in den Einlaßbereich des Durchlaß 298 mit größerer Geschwindigkeit ein als es aus diesem Durchlaß durch den mit Klammer bezeichneten Abschnitt austritt, da die Austrittsöffnung des vierten ringförmigen Abschnitts 305 gegenüber dem Eintrittsabschnitt des ersten Ringgebiets 3OO verkleinert ist. Der dritte Ringbereich JOk wirkt als teilweise Hemmung für den Eintritt des geschmolzenen Materials. Der erste Abschnitt 3OO und der zweite Abschnitt 302 bilden ein Druckreservoir und einen Verteiler für den Eintritt des Materials und gewährleisten damit, daß Kunststoff gleichmäßig in den Bereich 306 für die Video-Scheibe mit geringstmöglichen Störungen des Materialflusses einfließt. Diese Steuex-ung des geschmolzenen Materials durch den hemmenden Abschnitt 30'i ergibt als weiteren Vorteil, daß sich vollkommen runde Video-Scheiben bilden, auf denen die Aufzeichnungsspuren vollkommene Kreise sind. Diese Steuerung, die zur Ausbildung völlig runder Video-Scheiben und kreisförmiger Aufzeichnungsspuren führt, wäre nicht verfügbar, wenn dex" ringförmige Durchlaß nicht verwendet würde.

Das in Figur 13 dargestellte Diagramm verdeutlicht die Beziehung zwischen der Dicke einer brauchbaren Video-Scheibe und der Doppelbrechung an einer vom Mittelpunkt des Angußkanals ausgehenden Radiallinie. Die Kurve A der Figur 13 bedeutet

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eine Dickenschwankung von jFO,O5 mm von einem Nennwert von 1,12 mm in dem als Informationsträger wirkenden Teil der Video-Scheibenoberfläche. Kurve B zeigt die Veränderung der Doppelbrechung über das gleiche Gebiet der Scheibenoberfläche. Die Doppelbrechung verändert sich von 2 Nanometer zu sieben Nanometer.

In Figur l4 stellt Kurve A die Dickenschwankung einer unbrauchbaren Video-Scheibe dar; die Dickenschwankungen reichen von +0,05 mm bis -0,13 mm bei einem Nennwert von 1,12 mm auf dein als Informationsträger wirkenden Teil der Scheibenoberfläche. Kurve B verdeutlicht die Veränderung der Doppelbrechung im gleichen Scheibengebiet. Die Veränderung der Doppelbrechung reicht von einem Maximalwert von 22 Nanometer zu einem Minimalwert von 2 Nanometer. Es wurde festgestellt, daß die Video-Scheibe nur brauchbar ist, wenn ihre Doppelbrechung über die gesamte Aufzeichnungsfläche praktisch gleichförmig ist. Wie in Figur 13 dargestellt, liegt die Aufzeichnungsfläche der Video-Scheibe zwischen 55 mm und I50 mm, wobei der Doppelbrechungswert von einem Maximum von 7 zu einem Minimum von 2 schwankt. In Experimenten wurde festgeste3.lt, daß Video-Scheiben mit den in Figur 13 dargestellten Kennlinien sich zur Wiedergabe auf einem Video-Scheiben-Plattengerät der im Elliott erteilten US-Patent Nr. 3 829 622 beschriebenen Art eignen. Auf dem gleichen Widergabegerät ergeben sich mit der Scheibe, die die in Figur l4 dargestellten Kennlinien aufweist, keine zufriedenstellenden Resultate.

Figur 10 zeigt in vergrößerter Darstellung den im Kreisgebiet 10 der Figur 1 enthaltenen Abschnitt der Vorrichtimg. Dargestellt sind das Stempelringklemiiienteil 128 und das sich bewegende äußere Klemme11te.il 148 sowie die den ortsfesten Prägestempel 124 halternde ortsfeste Preßplatte 120. Der ortsfeste Prägestempel 124 endet in einem bestimmten Abstand vom Klemmenteil 128, was durch die Länge der Klammer 3^7 angedeutet ist. Dadurch kann sich Stempel 124 nach außen aufweiten, bis eine Berührung mit Stempelringklemmenteil I28 eintritt. Diesel' Ausdehnungsbereich für den Stempel 124 ermöglicht die Ausdehnung des Stempels beim Einspritzen von heißem Material in den

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Hohlraum für die Video-Scheibe.

Der bewegliche Stempel lA4 wird durch das ringförmige Klemmenteil 1Λ8 an die bewegliche Preßplatte ikO angedrückt gehalten. Der ortsfeste Prägestempel lkk endigt an einem Punkt, der von Klemmenteil l48 um den durch Klammer 3Ο8 angedeuteten Abstand getrennt ist. Ein Vorsprung 310 am ortsfesten, äußeren Stempelringklemmenteil 128 hält den beweglichen Prägestempel in seiner Lage, ermöglicht dabei aber gleichzeitig dessen Ausdehnung um den durch Klammer 3Ο8 angedeuteten Abstand unter dem Einfluß der vom eingespritzten, geschmolzenen Material zugeführten Wärme.

Wenn der geschmolzene Kunststoff in den Hohlraum für die Video-Scheibe eingespritzt wird, muß die Video-Scheibe eine gleichförmige Dicke über das Aufzeichnungsgebiet auf der Scheibe aufweisen, wie in Figur 13 dargestellt. Wenn Dickenschwankungen von 0,15 mm auftreten, ergibt sich eine unbrauchbare Scheibe, wie in Figur lk dargestellt. Wenn die Dicke der Video-Scheibe auf 0,05 mm konstant gehalten wird, ergibt sich eine brauchbare Scheibe (siehe Figur I3)· Es wurde festgestellt, daß brauchbare Scheiben erhalten werden, wenn man Vorkehrungen trifft, daß sich der obere Stempel und der untere Stempel in Horizontalrichtung in der durch Klammern 3^7 und 308 dargestellten Weise ausdehnen können, da dann die Stempel sich ausdehnen und diese Gebiete auffüllen, ohne sich durch die vom eingespritzten, geschmolzenen Kunststoff abgegebene Wärme zu verkrümmen. Ein Kanal 312 sorgt für die Durchlüftung des Hohlraums für die Video-Scheibe beim Einspritzvorgang.

Das erfindungsgemäße Kühlsystem entfernt vom Werkzeug 1Ö die Wärme, die sich aus dem Einspritzen des geschmolzenen Kunststoffs in den Angußkanal und den Hohlraum für die Scheibe ergibt. Durch die Kühlung wird die Ausbildung von Fehlstellen aufgrund von Zugspannungen in der fertigen Video-Scheibe verhindert. Das Fehlen solcher Fehlstellen führt auch zu einer Verbesserung der Doppelbrechungskennlinie der fertigen Video-

Scheibe.

Die Kühlkanäle werden unter Bezugnahme auf Figuren 1, 2,

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7 und 8 beschrieben. Der in Figuren 1 und 8 dargestellte Kühlkanal 350 für die Angußbuchse hat ein Einlaßventil 352 und ein Auslaßventil 35^· Wie insbesondere aus Figur 1 ersichtlich, ist der Kühlkanal 350 spiralförmig und hat 1,6 Umläufe pro Zentimeter. Er geht von einer Stelle in der Nähe des Endes 115 des Angußkanals Il4 aus und verläuft nach unten zum Ende 117 desselben. Die Spirale läuft dann zurück, die Angußbuchse hinauf, und endet am Auslaßventil 35^. Ein Dichtungsring 356 ergibt eine flussxgkextsdichte Verbindung zwischen dem Kühlkanal 350 für di.e Angußbuchse und dem Sperring 112 für die Angußbuchse.

Der in Figur 8 dargestellte Kühlkanal 357 für das Angußgebiet der ortsfesten Preßplatte hat ein Einlaßventil 358 und ein Auslaßventil 359· Mehrere spiralige Schleifen im Kühlkanal 357 sind durch eine einzige Schleife 357a angedeutet, die in Figur 8 im Mittelpunkt dargestellt ist. Ein Kühlkanal 36O für das Innengebiet der ortsfesten Preßplatte hat ein Einlaßventil 362 und ein Auslaßventil 364. Der Einlaßpunkt befindet sich am inneren Radius, von dem mehrere Schleifen nach außen verlaufen, die dann am Auslaßventil 364- enden und ein Kühlgebiet für die ortsfeste Preßplatte ergobe3i. Der Kühlkanal 370 für das Zwischengebiet der ortsfesten Preßplatte hat ein Einlaßventil 372 und ein Auslaßventil 37^ und bildet ein zweites Kühlgebiet für die ortsfeste Preßplatte.

Ein Kühlkanal 38O für den Außenbereich der ortsfesten Preßplatte hat ein Einlaßventil 382 und ein Auslaßventil 384 und ergibt ein weiteres Kühlgebiet für die ortsfeste Preßplatte.

In Figuren 2 und 7 sind mehrere Kühlgebiete der beweglichen Formhälfte lh dargestellt. Ein Kühlkanal 390 für den Stanzbereich der beweglichen Preßplatte hat ein Einlaßventil 392 und ein Auslaßventil 39^. Dieser Kühlkanal bildet eine Schleife 39Oa um das in Figur 2 dargestellte Stanzgebiet und endet am Auslaßventil 39^·. Der heißeste Abschnitt des Werkzeugs 10 befindet sich im Anguß- und Stanzgebiet, wo das geschmolzene Material aus der Sprxtzgußmaschine eintritt.

Ein Kühlkanal '±00 für den Innenbereich der beweglichen Preßplatte hat ein Einlaßventil hO2 und ein Auslaßventil

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Dieser Kühlkanal hat die Form mehrerer um die Preßplatte angeordneter Schleifen, die am Auslaßventil 4o4 enden. Dieses innere Kühlgebiet der beweglichen Preßplatte stellt ein weiteres Kühlgebiet an ihr dar. Ein Kühlkanal 4lO für den Zwischenbereich der beweglichen Preßplatte hat. ein Einlaßventil 4l2 und ein Auslaßventil 4l4 und stellt ein weiteres Kühlgebiet an der beweglichen Preßplatte dar. Ein Kühlkanal 420 für den Außenbereich der beweglichen Preßplatte hat ein Einlaßventil 422 und ein Auslaßventil 424 und bildet ein weiteres Kühlgebiet für die bewegliche Preßplatte. Geeignete Flüssigkeiten, darunter Wasser, können in allen Kühlgebieten verwendet werden.

Sowohl die bewegliche Preßj^latte l40 als auch die ortsfeste Preßplatte 120 sind in der in Figuren 1 und 2 dargestellten Weise ausgeführt, um die oben beschriebenen Kühlkanäle zu schaffen. Ein Paar Dichtungsringe 366, 368 ist angebracht und ergibt eine flüssigkeitsdichte Verbindung für den Kühlkanal des Angußgebiets der ortsfesten Preßplatte 12. Ein zweites Paar von Dichtungsringen 390 und 392 ergibt eine flussigkextsdxchte Verbindung für die Kühlgebiete 36O, 370 iind 38O in der ortsfesten Preßplatte 120. Ein weiterer Satz von Dichtungsringen 394 und 396 schafft eine flussigkextsdxchte Verbindung für die Kühlgebiete 400, 4l0 und 420 in der beweglichen Preßplatte l40. Ein weiterer Satz von Dichtungsringen 430 und 432 schafft schließlich eine flüssigkeitsdichte Verbindung für den Kühlkanal 390 im Stanzbereich der beweglichen Preßplatte.

Aus Figur 7 ersieht man, daß die bewegliche Preßplatte l40 mehrere quer verlaufende Kühlkanäle atifweist. Ein erster quer verlaufender Kühlkanal 440 hat ein Einlaßventil 442 und ein Auslaßventil 444. Ein zweiter quer verlaufender Kühlkanal 446 hat ein Einlaßventil 448 und ein Auslaßventil 450.

Aus Figur 8 erkennt man, daß die ortsfeste Preßplatte 120 ebenfalls mehrere quer verlaufende Kühlkanäle aufweist. Ein erster quer verlaufender Kühlkanal 452 hat ein Einlaßventil 454 und ein Auslaßventil 456; ein zweiter quer verlaufender Kühlkanal 458 in der ortsfesten Preßplatte hat ein Einlaßventil 460 und ein Auslaßventil 462.

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Zu beachten ist, daß die genaue konzentrische Anordnung der spiraligen Aufzexchnungsspur und der Mittelöffnung in der Scheibe dadux"ch erhalten wird, daß die Ausbildung der A\ifzeichnung mit der spiraligen Spur und das Avisstanzen des Angußteils bei der Herstellung der Mittelöffnung in einer einzigen Vorrichtung durchgeführt werden. In der Anordnung arbeiten die Innenflächen des Stempels mit den entsprechenden, dazu passenden Flächen an der Form zusammen, um eine sehr genaue Lageeinstellung des Stempels auf der Form zu erzielen. Die äußere Oberfläche des Stempels läßt man "schweben", wie oben unter Bezugnahme auf Figur 10 beschrieben. In ähnlicher Weise ist die Peripherie des Stanzstempels, die die Mittelöffnung des Aufzeichnungsträgers festlegt, in ihrer Lage sehr genau in Bezug auf die dazu passenden Obei-flächen auf dem zentrierenden Mittelklemmenteil 126 festgelegt. Da sowohl der Prägestempel, der die Spiralspur auf der Scheibe ausbildet, als auch die periphäre Oberfläche des Stanzstempels, die die Mittelöffnung festlegt, sehr genau in Bezug auf die Form ausgerichtet sind, erhält man eine sehr genaue konzentrische Lage der spiraligen Spur auf der Aufzeichnung und der Mittelöffnung der Scheibe.

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Claims

1 BERLIN 33 8MÜNCHEN8C

Slliä¹··¹"⁹· PATENTANWÄLTE

Auguete-Viktoria-StraBe 65 ρ» ηΐΙΟΛΙϋΙ/Γ 0 DADTMCCD Pionzonauetstrafle 2

Pat.-Anw. Dr. Ing. Ruschka L/Γ. KUoOriIXfc 06 ΓAK I INtK Pat.-Anw. Dlpl.-lng.

Telefon: 030/|^38 95 BERLIN - M 0 N C H E N2 Ö 3 ö β 3 ^ ^{TeIefOn: 089/}987268

Telegtamm-Adresse: Telegramm-Adre.ao:

Quadratur Berlin Quadratur München

TELEX: 18378S TELEX: 522767

M 3983

MCA DISCOVISION, INC.
100 Universal City Plaza
Universal City, Kalifornien
U. S.A.

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Verwendung in einer Spritzgußmaschine zum Firmen von Teilen mit einer Mittelöffnung, wobei die Sprii^zgußmaschine einen ringförmigen Formhohlraum und einen Angußkanal, in den heißes Material eingespritzt wird, um einen ringförmigen Gußkörper und ein einstückig mit ihm zusammenhängendes Angußteil auszubilden, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aufweist: Stanzeinrichtungen zum Abtrennen des Angußteils (175) vom ringförmigen Gußteil (l75a)j wobei die Stanzeinrichtungen ein ringförmiges Formteil und ein Stanzteil umfassen, dessen Endabschnitt mit dem Formteil j zusammenwirkend das Angußteil vom ringförmigen Teil abtrennt; Einrichtungen zum Festhalten des Angußteils am Endabschnitt des Stanzstempels, wenn das Angußteil vom ringförmigen Teil abgetrennt wird; einen Angußauswerfer (156), der in einer Öffnung im Endabschnitt des Stanzstempels angebracht ist und sich in Bezug auf den Endabschnitt des Stanzstempels in eine zurückgeschobene Stellung und aus dieser heraus bewegen kann; und wahlweise betätigbare Einrichtungen, mit denen der Auswerfer aus der zurückgeschobenen Stellung nach vorne bewegt wird, um das Angußteil vom Endabschnitt des Stanzstempels auszuwerfen.

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2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß das Auswerfen des Angußteils vom Endabschnitt des Stanzstempels mit Hilfe des Auswerfers nach dem Abtrennen des Angußteils vom Stanzstempel das Angußteil auf den Auswerfereinrichtungen hinterläßt; daß die Vorrichtung ferner Einrichtungen zur Entfernung des Angußteils aus dieser Stellung nach dem Auswerfen des Angußteils vom Endabschnitt des Stanzstempels aufweist; daß die Einrichtungen zum Entfernen des Angußteils aufweisen: vom Angußteil getragene, deformierbare Einrichtungen, die so angebracht sind, daß sie den Basisabschnitt des Angusses ximgreifen, wenn sich dieser in der von den Auswerfereinrichtungen eingestellten Auswurfstellung befindet, und an der Endfläche des Stanzstempels angebrachte Einrichtungen zum Entfernen des Angusses von seiner Stellung auf den Angußauswerfereinrichtungen .

3· Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aufweist: eine Einspritzdüse (ll6); eine an einem Rahmen befestigte Preßplatte (120); eine an der Preßplatte angebrachte Angußbuchse (HO) mit einer mit der Einspritzdüse (ll6) in Verbindung stehenden Öffnung (llA); eine erste Formhälfte (l2)j Lagereinrichtungen für die Hin- und Herbewegung der ersten Formhälfte in Bezug auf die Preßplatte (l20); eine zweite Formhälfte (lA); Lagereinrichtungen für die Hin- und Herbewegung der zweiten Formhälfte in Bezug auf die Preßplatte; Lagereinrichtungen für die Hin- und Herbewegung des Stanzteils in Bezug auf die zweite Formhälfte; wahlweise betätigte Einrichtungen zur Bewegung der zweiten Formhälfte zwischen einer geschlossenen Stellung und einer offenen Stellung, wobei der Endabschnitt des Stanzstempels auf die Angußbuchse (llO) ausgerichtet ist und mit der Öffnung (llA) der Angußbuchse den Angußkanal bildet, und die erste und die zweite Formhälfte den ringförmigen, den Angußkanal umgebenden Hohlraum (306) bilden, wenn sich die zweite Formhälfte (l4) in der geschlossenen Stellung befindet; wahlweise betätigbare Einrichtungen zur Bewegung der ersten Formhälfte mit der zweiten Formhälfte bei der Bewegung der zweiten Formhälfte

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aus der geschlossenen Stellung in eine Zwischenstellung zwischen der geschlossenen Stellung und der offenen Stellung, wobei der ringförmige Hohlraum (306) geschlossen bleibt, während sich die erste und die zweite Formhälfte von der geschlossenen Stellung in die Zwischenstellung bewegen, und wahlweise betätigte Einrichtungen (25O), die den Stanzstempel in seiner Lage sperrend festhalten, während die erste und die zweite Formhälfte sich von der geschlossenen Stellung in die Zwischenstellung bewegen, wobei der Anguß (175) vom Abschnitt längs der periphären Oberfläche des Enabschnitts des Stanzstempels abgetrennt wird und ein Abschnitt der ersten Formhälfte, an dem der Endabschnitt des Stanzstempels eintritt, als ringförmiges Formteil dient.

k. Vorrichtung nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß jede Formhälfte besteht aus: einer Platte, einem ringförmigen Prägestempel, und Einrichtungen, mit denen der ringförmige Prägestempel an der Platte befestigt ist.

5- Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Platten unter ihrer Oberfläche einen Kanal aufweist, durch den eine Flüssigkeit zirkuliert wird, um damit die jeweilige Formhälfte auf einer bestimmten gewünschten Temperatur für die Spritzgußherstellung der Teile zu halten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ringförmigen Prägestempel an der inneren und der äußeren Peripherie der jeweiligen Preßplatte angedrückt wird mit Hilfe von Befestigungseinrichtungen, die jeweils bestehen aus: einem inneren Andruckring zur Befestigung der inneren Peripherie des zugeordneten ringförmigen Preßstempels an der jeweiligen Platte, und einem äußeren Andruckring zur Befestigung der äußeren Peripherie des zugehörigen ringförmigen Stempels an der jeweiligen Platte.

7· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Angußbuchse ferner einen unter der Oberfläche angebrachten Kanal aufweist, durch den eine Flüssigkeit zirkuliert wird, um die Angußbuchse auf einer Temperatur zu halten, die das Abtrennen des Angußteils vom Gußteil erleichtert.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt des Stanzstempels ferner einen unter der Oberfläche enthaltenen Kanal aufweist, durch den eine Flüssigkeit zirkuliert wird, um den Endabschnitt des Stanzstempels auf der das Abtrennen des Angußteils vom Gußteil erleichternden Temperatur zu halten.

9- Vorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte in jeder Formhälfte eine flache, ringförmige Vertiefung zur Aufnahme des ringförmigen Prägestempels aufweist, und daß die radia3.e Länge der Vertiefung größer als die des Prägestempels ist, sodaß sich dieser in Radialrichtung unter dem Einfluß der vom eingespritzten, erhitzten Material zugeführten Wärme ausdehnen kann.

10. Kühlvorrichtung zur Verwendung in einer Spritzgußvorrichtung zum Formen von Gußteilen mit Mittelöffnungen, wobei ein geschmolzenes Gemisch in einen Formhohlraum eingespritzt wird, der aus einer ersten Formhälfte und einer zweiten Formhälfte besteht, und mit Einrichtungen zur Halterung der beiden Formhälften für deren Hin- und Herbewegung zur Entfernung des Gußteils aus dem Hohlraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung für eine der Formhälften besteht aus: einem ersten Formteil mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche, wobei die erste Oberfläche als Formfläche für den Hohlraum dient und die zweite Oberfläche mit der anderen Formhälfte in Berührung kommen kann, mehreren in der zweiten Oberfläche angebrachten, spiraligen Kanälen (350, 357, 36O, 370, 38O, 39O, 400, 4lO, 420, kkO, k52, 458) mit jeweils einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung, wobei jeder Kanal mehr als eine Spiralwindung um die zweite Oberfläche bildet, von der einen Formhälfte getragene Einlaßeinrichtungen, die auf die Einlaßöffnungen der spiraligen Kanäle ausgerichtet sind, um Kühlflüssigkeit an diese Kanäle zu übertragen und um damit die eine Formhälfte auf eine im Formhohlraum konstante Temperatur während und unmittelbar nach dem Einspritzen des geschmolzenen Materials in den Hohlraum abzukühlen, und von der einen Formhälfte getragene Auslaßeiiirichtungen, die auf die Auslaßöffnungen

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der spiraligen Kanäle ausgerichtet sind, um die Kühlflüssigkeit von ihnen abzuführen und um damit die Formhälfte über
den Formhohlraum hinweg auf eine konstante Temperatur während und unmittelbar nach dem Einspritzen des geschmolzenen Materials in den Formhohlarum abzukühlen.

11. Kühlvorrichtung nach Anspruch 10, ferner gekennzeichnet durch mehrere Querkanäle zur Kühlung, die in der Formhälfte untergebracht sind, um sie abzukühlen.

12. Spritzguß-Eingußloch zur Verwendung in einer Spritzgußvorrichtung zum Formen von Teilen mit einer Mittelöffnung,
wobei ein geschmolzenes Gemisch in einen ringförmigen Hohlraum gleichförmiger Dicke, der von einer ersten Formhälfte und einer zweiten Formliälfte gebildet wird, eingespritzt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß das Eingußloch zwischen der Spritzgußvorrichtung und dem Hohlraum angebracht ist und besteht aus: einem Angußkanal mit praktisch kreisrundem Querschnitt und einem
ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende mit
der Form in Berührung ist; und einer ringförmige Durchflußöffnung mit mehreren ringförmigen Abschnitten zwischen dem ersten Ende des Angußkanals zur Einstellung des Drucks des geschmolzenen Materials, wenn dieses in den Formhohlraum eintritt, um damit ein von inneren Spannungen freies geschmolzenes Gemisch im Formhohlraum zu erzielen.

13· Spritzguß-Eingußloch nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Durchlaß ferner aufweist: einen ersten ringförmigen Abschnitt mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, gleichförmiger radialer Länge, und allmählich
abnehmender Dicke quer zur radialen Länge vom ersten Ende bis zum zweiten Ende, wobei das erste Ende zur Aufnahme des
geschmolzenen Materials vom Angußkanal angebracht ist, um ein teilweises Reservoir für das geschmolzene Gemisch zu ergeben, wenn dieses plötzlich aus dem Angußkanal austritt und um damit einen Teil der im geschmolzenen Material durch die plötzliche Veränderung hervorgerufenen Zugspannungen zu eliminieren; einen zweiten ringförmigen Abschnitt mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, gleichförmiger radialer Länge, und gleichförmiger

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Dicke quer zur radialen Länge, wobei das erste Ende so angeordnet ist, daß es das eingespritzte geschmolzene Material vom zweiten Ende des ersten Ringgebiets erhält, um ein weiteres Reservoir für das geschmolzene Material und eine geschmolzene Materialmenge mit dimensionsmäßiger Stabilität innerhalb der Abmessungen des Hohlraums zu ergeben; ein drittes Ringgebiet mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, gleichförmiger radialer Länge, und allmählich abnehmender Dicke quer zur radialen Länge vom ersten Ende bis zum zweiten Ende, wobei das erste Ende so angebracht ist, daß es das eingespritzte geschmolzene Material vom zweiten Ende des zweiten Ringgebiets erhält, um teilweise den freien Durchfluß des geschmolzenen Materials aus dem Reservoirbereich in den Formhohlraum zu begrenzen und um damit die Spannungskräfte in dem in den Hohlraum eingespritzten geschmolzenen Material zu verringern; und ein viertes Ringgebiet mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, gleichförmiger radialer Länge, und gleichförmiger Dicke über die radiale Länge, wobei das erste Ende so angebracht ist, daß es das eingespritzte geschmolzene Material vom zweiten Ende des dritten Ringgebiets erhält, und das zweite Ende so angebracht ist, daß das geschmolzene Material bei seinem Einspritzen in den Formhohlraum nur minimal gestört wird.

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