DE2838634C2 - Spritzgießform zum Herstellen von mit einer mittigen Öffnung versehenen Videoplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzgießform nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Spritzgießform ist durch die US-PS 89 436 bekannt und besteht aus zwei Formhälften, die in einer Spritzgießmaschine relativ zueinander verschiebbar sind. Der zwischen den Prägeplatten ausgebildete Formhohlraum steht über einen scheibenförmigen Angußkanal mit dem zentralen Angußkanal in der Angußbuchse in Verbindung, welche Teil eines Stanzstempels ist, um die Angußscheibe nach Fertigstellung der Videoplatte durch eine Relativverschiebung zwischen Angußbuchse und Prägeplatten längs der Peripherie des Stanzstempels zur Ausbildung der mittigen öffnung in der Videoplatte abzutrennen. Der scheibenförmige Angußkanal hat eine gleichbleibende Dicke vom zentralen Angußkanal bis zum Formhohlraum, so daß beim Abtrennen des scheibenförmigen Angußkanales eine verhältnismäßig dicke Materialscheibe durchtrennt werden muß. Da die einzelnen Aufzeichnungsspuren eine Breite von 1 μ und darunter haben, ist es von äußerster Wichtigkeit, daß die einzelnen Aufzeichnungsspuren äußerst genau konzentrisch zur Mittelöffnung der Videoplatte verlaufen, damit keine Exzentrizität und damit zyklische Geschwindigkeilsschwankungen auftreten. Je dicker die zu durchtrennende Scheibe ist um so größer ist die Gefahr, daß beim Abtrennen infolge ungleicher Konsistenz des Materials Exzentrizitäten entstehen.

Beim Auslesen der Information von der Videoplatte dürfen sich keine Doppelbrechungen einstellen, d. h, in dem Kunststoffmateriai der Videoplatte dürfen keine Verunreinigungen eingebettet sein, die den lesenden Laserstrahl falsch reflektieren. Zu diesen Verunteinigungen können kleine Teilchen zählen, die bei der Spritzgußherstellung bzw. beim Abtrennen der Angußscheibe der vorausgehenden Videoplatte zurückbleiben und dann mit weiteren, im nächsten Arbeitsgang benötigten Materialien vermischt werden. Die für die Wiedergabe notwendige im wesentlichen konstante Lichtbrechung über die gesamte Plattenoberfläche ist nicht sichergestellt, wenn derartige eingebettete Verunreinigungen vorhanden sind oder aber das Kunststoffmates ial in seiner Dichte variiert, welche durch ungleiche Gießspannungen innerhalb des Kunststoffmaterials infolge von Turbulenzen des in äis Form strömenden Materials ausgelöst sein können. Derartige Zugspannungsgradienten im eingespritzen Material können auch auftreten, wenn der scheibenförmige Angußkanal strömungstechnisch nicht optimal dimensioniert ist.

Durch die Literatur von Mörwald »Einblick in die Konstruktion von Spritzgußwerkzeugen«, Verlag Brunke Garreis Hamburg, Seite 19, ist es bekannt, einen Scheibenanguß vorzusehen, der — wie durch die Literatür von Menges/Mohren, »Anleitung für den Bau von Spritzgießwerkzeugen«, C. Hanser Verlag München 1974, Seite 86, offenbart — über einen Filmanschnitt in den Gießkörper übergeht. Dadurch soll dafür gesorgt werden, daß die Formmasse gleichmäßig in den Werkzeughohlraum strömt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießform der eingangs genannten Art zu schaffen, die die oben angegebenen Nachteile überwindet und Zugspannungsgradienten sowie Turbulenzen im eingespritzten Material vermeidet und das Spritzen von Videoplatten zuläßt, die keine Oberflächendefekte aufweisen sowie exakt konzentrisch zur Mittelöffnung sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Vorsehen der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruchs.

Durch die Merkmale der Spritzgießform gemäß der

so Erfindung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß das durch den scheibenförmigen Angußkanal in den Formhohlraum gleichförmig einfließende Kunststoffmaterial nach der Abkühlung zu einer Videoplatte führt, welche über ihre gesamte Oberfläche im wesentlichen spannungsfrei ist und sich nach dem Erkalten und der Entnahme aus der Spritzgießform sich nicht nachträglich verformt. Dadurch wird eine hohe Zentrizität der vorgesehenen Abtastspuren sowie eine mittige Lage des Schwerpunktes der Videoplatte sichergestellt. Die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Spritzgießform hergestellten Videoplatten zeichnen sich durch eine sehr gleichmäßige Dichte des Kunststoffmaterials und durch sehr geringe Dickenschwankung aus.
Eine Spritzgießform gemäß der Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise schematische Querschnittansicht der Spritzgießform;

Fig.2 einen Querschnitt längs einer von einer in F i g. 1 verschiedenen Schnittebene;

F i g. 3 einen vergrößerten Querschnitt des innerhalb der F i g. 1 gekennzeichneten Bereiches.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Spritzgießform 10 läßt sich mit einer normalen Spritzgießmaschine verwenden. Die Spritzgießform 10 dient zur genauen Nachbildung einer Videoplatte mit Mittelöffnung und umfaßt eine erste, ortsfeste Formhälfte 12 und eine zweite, bewegliche Formhälfte 14. Die ortsfeste Formhälfte 12 umfaßt eine Grundplatte 16, die an dem festen Rahmen der nicht dargestellten Spritzgießmaschine befestigt ist, sowie eine Formplatte 18. An der Grundplatte 16 sind einstückig mit ihr mehrere Führungs- und Halterungsstifte angebracht, von denen ein Stift 20 dargestellt ist. Eine Muffe 22 für die Führungsstifte an der orstfesten Formhälfte 12 ist dargestellt und dient zur verstellbaren Halterung der Formplatte 18 mit der Grundplatte 16 während des Stanzvorgangs. Der Stanzvorgang wird teilweise durch die Auf- und Abbewegung der Formplatte 18 in bezug auf die ortsfeste Grundplatte 16 definiert.

Die bewegliche Formhälfte 14 umfaßt eine Formplatte 30, eine Abstandsplatte 32 und eine Grundplatte 34. Die Grundplatte 34 ist am Rahmen der nicht dargestellten Spritzgießmaschine befestigt Die Abstandsplatte 32 ist an der ortsfesten Grundplatte 34 mit mehreren Schrauben befestigt, von denen eine Schraube 36 dargestellt ist Die Schrauben 36 sind in die Abstandsplatte 32 versenkt und gleichförmig über die Peripherie derselben verteilt, um damit die Platte 32 fest mit der Grundplatte 34 zu verbinden.

Die Grundplatte 34 ist zusätzlich an der Formplatte 30 mit mehreren Befestigungsschrauben befestigt, von denen eine Schraube 38 dargestellt ist. Jede der Schrauben 38 geht durch Abstandsplatte 32, was durch die gestrichelten Linien 40 dargestellt ist.

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

Eine Mu'fe 44 für einen Haupttr'igerstift ist in die Formplatte 30 eingelassen. Der Trägerstift 20 ist in die Muffe 40 eingesetzt und ermöglicht die Hin- und Herbewegung zwischen der Grundplatte 16 des ortsfesten Formteils 12 und der Trägerplatte 30 während des Stanzvorgangs. Der Stift 20 hat ferner eine gemeinsame Bewegung der Formplatte 18 der ortsfesten Formhälfte 12 und der Formplatte 30 der beweglichen Formhälfte 14 während des Stanzvorgangs zur Folge. Nach dem Abschluß des Stanivorgangs werden die Trägerstifte 20 völlig aus den Muffen 44 im verbleibenden Abschnitt des Öffnungsvorgangs zurückgezogen. In der völlig geöffneten Stellung befinden sich die Trägerstifte 20 um den gleichen Abstand vom beweglichen Prägestempel 144 entfernt wie der Begrenzer 90.

Die Stanzplattenanordnung 50 umfaßt eine Klemmplatte 52 und eine Halterungsplatte 54. Die Stanzplattenanordnung 50 befindet sich innerhalb der Grundplatte 34 der beweglichen Formhälfte 14 und kann sich in ihr hin- und herbewegen; die Halterung erfolgt mit mehreren Führungsstiften, die an der Grundplatte 34 befestigt sind. Ein Führungsstift 53 ist dargestellt. Eine Muffe 56 der Klemmplatte 52 und eine Muffe 58 der Halterungsplatte 54 sind dargestellt Die Führungsstifte 55 erstrekken sich durch die Muffen 56 bzw. 58 in die Platten 52 und 54, dit- auf diesen Stiften 55 verschiebbar sind.

Die Führungsstifte 55 erstrecken sich in die Formplatte 30, 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 bzw. 74 angedeutet ist

Die Trägerstangen 64 ergeben eine zusätzliche Stütze an der Rückseite 76 der Formplatte 30 während des Einspritzens des geschmolzenen Materials in den Formhohlraum für die Videoplatte.

Die in Fig.2 dargestellten Anschläge 77 sind zwischen die Halterungsplatte 54 und die ortsfeste Grundplatte 34 eingesetzt und an dieser mit mehreren Schrauben befestigt, von denen eine Schraube 78 dargestellt ist Die Anschläge 77 haben kreisrunden Querschnitt. Die Anschläge 77 versteifen die Form, so daß sie der vollen Versch.lußkraft des Hauptprtßkolbens der Spritzgießmaschine widerstehen kann. Hierbei wirken die Anschläge 77 mit den Seitenteilen 34a der ortsfesten Grundplatte 34 zusammen; diese Teile 34a widerstehen dem Pi ößkolbendruck im Verschließabschnitt und im geschlossenen Zustand des Formvorgangs.

Die Halterungsplatte 54 der Stanzanordnung 50 ist als ganze an der Klemmplatte 52 mit mehreren Schrauben befestigt, von denen eine Schraube 80 eingezeichnet ist Nach Abnahme der Platte 52 von der Halterungsplatte 54 können mehrere Hubbegrenzer angebracht werden, von denen ein Begrenzer 90 eingezeichnet ist Dieser liegt in einer öffnung 92 in der Klemmplatte 52. Jeder Hubbegrenzer 90 liegt an einer Auflagefläche 94 der Halterungsplatte 54 an. Der Hubbegrenzer 90 verläuft durch öffnungen 96 und 98 in der Formplatte 30 bzw. der Formplatte 18 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 der Klemmplatte 52 befestigt. In F i g. 1 ist eine Endfläche 106 des sekundären Hubbegrenzers 102 von der Unterseite 197 der Formplatte 30 um den durch die Linie 108 angedeuteten Abstand von der Formplatte 30 abgesetzt. Der Abstand 108 entspricht dem Weg, den die Formplatte 30 von der offenen Stellung in eine Zwischenstellung zurücklegen muß.

Die Grundplatte 16 der ortsfesten Formhälfte 12 weist eine Angußbuchse 110 auf, die mit dem Sperring 112 in ihrer Stellung gehalten wird. Der obere Teil des AnguUkanals 114 der Angußbuchse 110 steht mit einem Ende 115 mit der an der Spritzgießmaschine befestigten Einspritzdüse 116 in Verbindung; das andere Ende 117 steht mit aem Formhohlraum 306 für die Videoplatte in Verbindung.

Die Grundplatt· 18 der ortsfesten Formhälfte 12 trägt eine o-tsfeste Prägeplatte 120, die mit mehreren Schrauben an der Grundplatte 18 befestigt ist; eine der Schrauben 122 ist dargestellt. An die Prägeplatte 120 wird ein ortsfester Prägestempel 124 mit einem zentrierenden Klemmteil 126 am Innenradius angedrückt gehalten; am AußenraJjus wird dieser Stempel 124 mit einem Stempelringklemmenteil 128 angedrückt gehalten. Das Klemmteil 126 wird in seiner Stellung mit einer Schraube 130 gehalten, die durch die Grundplatte 18 der

ortsfesten Formhälfte 12 und die Prägeplatte 120 verläuft. Die Anordnung des Klemmteils 126 und des ortsfesten Prägestempels 124 ist im einzelnen in der Fig. 3 dargestellt.

Die Formplatte 30 der beweglichen Formhälfte 14 halten eine bewegliche Prägeplatte 140, die an ihr mit mehreren Schrauben befestigt ist; eine Schraube 142 ist dargestellt. Die bewegliche Prägeplatte 140 haltert den beweglichen Prägestempel 144, der an seinem Innenradius mit einem Klemmteil 146 und an seinem Außenradius mit einem ringförmigen Klemmteil 148 festgehalten ist.

Die beiden äußeren Ringklemmteile 128 und 148 können in ihrer Stellung mit Senkschrauben festgehalten werden, di< . die Prägeplatten 120 bzw. 140 eingelassen sind und durch sie in die Ringklemmteile 128 und 148 ragen. Die Schrauben ergeben eine feste Verbindung, während die schematisch an der linken Kante Her Prägeplatten 120 und 140 dargestellte Anordnung eine lösbare Verbindung ergibt.

Die bewegliche Prägeplatte 140 ist an der Formplatte 30 der beweglichen Formhälfte 14 mit einer Sperre 150 abnehmbar befestigt. Die Sperre 150 kann auch aus mehreren Schrauben bestehen, mit denen das Klemmteil 146 an der Prägeplatte 140 befestigt ist.

Am Angußauswerferstift 156 ist eine Mutter 158 angebracht, die am Kolben 159 eines Druckluftzylinders 160 anliegt. Eine Stanzanordnung 162 für die Mittelöffnung besteht aus einem vertikalen Stanzstempel 164 und einem horizontalen Stanzenteil (Stanzkopf) 166 mit einer stanzstempelseitigen Peripherie 167. Eine Einstellmutter 168 für das Stanzen der Mittelöffnung ist am unteren Ende 170 des vertikalen Stanzstempels 164 angebracht und ruht auf der Oberfläche 94 der Halterungsplatte 54. Das horizontale Stanzenteil 166 der Stanzanordnung 162 weist eine Hinterschneidung 173 auf, die insbesondere in F i g. 3 dargestellt ist und an der Innenfläche 174 des Angußgebiets angebracht ist.

Der Druckluftzylinder 160 ist mit Schrauben 182 an der Oberfläche 180 der Halterungspiatte 54 angeschraubt. Aus konstruktiven Gründen paßt der Zylinder 160 in eine öffnung, die von der von der Grundplatte 34 getragenen Oberfläche 184 definiert wird. Der Druckluftzylinder 160 hat einen Lufteinlaß 186 und eine Druckluftauslaßöffnung 188.

In der geschlossenen Stellung der Spritzgießform liegt die Auflagefläche 100 des primären Hubbegrenzers 90 an der Grundplatte 16 der ortsfesten Formhälfte 12 an. Der sekundäre Hubbegrenzer steht um den Abstand 108 von der Oberfläche 76 der Formplatte 30 ab. Der Auswerferstift 156 und der Stanzkopf 166 der Sternanordnung 162 sind in der zurückgeschobenen Stellung dargestellt. Die Endfläche 189 der Stanzanordnung 162 und der Angußkanal 114 der Angußbuchse 110 definieren den ersten Ringabschnitt 300 des Angußkanais 298 (F i g. 3). Die erste und die zweite Fonnhälfte bilden einen ringförmigen Hohlraum, der den Angußkanal 298 umschließt. Der ringförmige Formhohlraum 306 und der Angußkana! 298 führen zur Ausbildung der Videoplatte 175a mit einer Mittelöffnung und des Angußabschnitts 175, wenn heißes Material eingespritzt wird. Die Mittelöffnung des Gußteils wird nach dem Erstarren des geschmolzenen Materials mit Hilfe des Stanzkopfs 166 bei noch miteinander verbundenen Formhälften ausgestanzt.

Es wurde festgestellt, daß der scheibenförmige Angußkanal 298 zwischen dem zentralen Angußkanal 114 und dem Formhohlraum 306 für die Videoplatte (zwischen Prägestempeln 124 und 144 gelegen) so ausgebildet sein sollte, daß sich das eingespritzte Material mit gleichförmiger Geschwindigkeit und geringer Turbulenz über die Stempeloberfläche bewegt. Um dies zu erreichen, hat der scheibenförmige Angußkanal 298 eine ganz bestimmte Forin: er besteht nämlich aus mehreren ringförmigen Durchlaßbereichen, von denen jeder einen Einlaßbereich und einen Austrittsbereich hat. Der Austrittsbereich des einen Abschnitts grenzt an den Einlaßbereich des nächsten Abschnitts an.

Der erste Ringabschnitt 300 liegt zwischen der Fläche 299 der Angußbuchse 110 und der Endfläche 189 des Stanzenteils 166. Jede der Flächen 299 und 189 ist unter einem Winkel von 3 Prozent gegen die Horizontale geneigt. Der erste, mit 300 bezeichnete Ringabschnitt hat den Einlaßbereich 110a und den Austrittsbereich 1106. Der Abstand zwischen den Oberflächen 299 und 189 ist im A.'jstrittsbereich bleich der Dicke des Fcrmhch! raums 306. Der Einlaßbereich ist zwischen den Punkten HOa und 166a dicker als der Austrittsbereich zwischen den Punkten 1106 und 1666. Dies bedeutet, daß ein Druckunterschied zwischen den Gebieten 110a und 1106 auftritt.

Ein zweiter Ringabschnitt 302 wird von einem Abschnitt der Fläche 126i und einem Abschnitt der Fläche 146c des Klemmteils 126 und des Klemmteils 146 des beweg!"chen Prägestempels gebildet. Der Abstand der Flächen 1266 und 146c ist gleich der Dicke des Formhohlraums 306 für die Videoplatte über die ganze Länge dieser Flächen.

Der dritte Ringabschnitt 304 des scheibenförmigen Angußkanals 298 besteht aus den verhältnismäßig kurzen Abschnitten 126c und 1466 des Klemmteils 126 und des Klemmteils 146. Der Eintrittsbereich des dritten Ringabschnitts 304 hat die gleiche Dicke wie der Formhohlraum 306 für die Videoplatte, während der Austrittsbereich kleiner als der Eintrittsbereich ist.

Ein vierter Ringabschnitt 305 des scheibenförmigen Angußkanals 298 wird von Abschnitt 126c/ bzw. 146c/ des Klemmteils 126 bzw. des Klemmteils 146 gebildet. Der Austrittsbereich des vierten Ringabschnitts 305 bildet die Einlaßdüse in den Formhohlraum 306 für die Videoplatte.

Beim Betrieb tritt das in den Formhohlraum 306 zur Herstellung der Videoplatte eingespritzte Material durch den Angußkanal 114 als heiße Schmelze ein und verteilt sich dann im scheibenförmigen Angußkanal 298; schließlich kommt die Schmelze in den Formhohlraum 306 für die Videoplatte und breitet sich darin aus, bis der

so Außenrand des Formhohlraums 306 erreicht isu Die Spritzgießform wird in der Ruhestellung belassen, bis sich der geschmolzene Kunststoff auf eine bestimmte Temperatur abgekühlt und verfestigt hat Beim Einspritzvorgang tritt das heiße, geschmolzene Kunststoffmaterial in den Einlaßbereich des scheibenförmigen Angußkanals 298 mit größerer Geschwindigkeit ein als es aus diesem Durchlaß durch den mit 305 bezeichneten Ringabschnitt austritt, da die Austrittsöffnung des vierten Ringabschnitts 305 gegenüber dem Eintrittsbereich des ersten Ringabschnitts 300 verkleinert ist Der dritte Ringabschnitt 304 hemmt die eintretende Schmelze. Der erste Ringabschnitt 300 und der zweite Ringabschnitt 302 bilden ein Druckreservoir und einen Verteiler für das eindringende Material und gewährleisten damit daß der Kunststoff gleichmäßig in den Formhohlraum 306 für die Videoplatte mit geringstmöglichen Störungen des Materialflusses einfließt Diese Steuerung des geschmolzenen Materials durch den hemmenden Ringab-

schnitt 304 ergibt als weiteren Vorteil, daß sich vollkommen runde Videoplatten bilden. Diese Steuerung, die zur Ausbildung völlig runder Videoplatten führt, wäre nicht verfügbar, wenn der scheibenförmige Angußkanal nicht verwendet würde.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

10

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Spritzgießform (10) zum Herstellen von mit einer mittigen öffnung versehenen Videoplatten (175a;,

mit einem durch zwei mit Prägeplatten (120, 140) versehenen Formplatten (18, 30) gebildeten, scheibenförmigen Formhohlraum (306),
mit einem in einer Angußbuchse (110) ausgebildeten, in Richtung der Mittelachse des Formhohlraums verlaufenden zentralen Angußkanal (114), und
mit einem zwischen dem zentralen Angußkanal (114) und dem Formhohlraum angeordneten scheibenförmigen Angußkanal (298), dessen innerster Abschnitt durch Wandungen der Angußbuchse und eines der Angußbuchse gegenüberliegenden Stanzstempels mit einem mittig darin angeordneten Auswerfer gebildet ist,

dadurch gekennzeichnet,
daß der scheibenförmige Anguökanal (298) in vier Ringabschnitte (300,302,304,305) aufgeteilt ist, von welchem die Dicke des ersten innersten, vom zentralen Angußkanal (114) ausgehenden Ringabschnittes (300) zum Formhohlraum (306) hin abnimmt, die Dicke des zum Formhohlraura (306) hin folgenden zweiten Ringabschnittes (302) konstant ist und in etwa der Dicke des Formhohlraumes (306) entspricht und die Dicke des folgenden dritten Ringabschnittes (304) zum Formhohlraum (306) hin weiter abnimmt, und daß die Dicke des äußersten in den Formhohlraum (306) übergehenden vierten Ringabschnittes (305) konstant, j edotn kleiner als die Dicke des Formhohlrauims (306) ü-t

2. Spritzgießform nach Patentanspruch 1, dadurch eekennzeichnet. daß die drei äußeren Ringabschnit-Te (302,304,305) durch die Wandungen (126b, 126c, t26d; 146c, 1466, t46d) von an den Prägeplatten (120, 140) befestigten ringförmigen Klemmteilen (126, 146) gebildet sind.