DE2950528C2

DE2950528C2 - Vorrichtung zum Herstellen von mit Information versehenen Platten

Info

Publication number: DE2950528C2
Application number: DE2950528A
Authority: DE
Inventors: Peter Leendert Holster; Adam Eindhoven Ooms
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1978-12-21
Filing date: 1979-12-15
Publication date: 1984-06-28
Also published as: FR2444554A1; GB2037651A; GB2037651B; NL7812387A; DE2950528A1; US4219321A; JPS5594796A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von mit Rillen versehenen Platten mit einer Presse, deren Preßwerkzeug mit mindestens einer hydraulischen Druckkammer versehen ist. bei der eine Wand der Druckkammer eine biegsame, profilierte, thermisch leitende Platte aufweist, die gegen ein thermoplastisches Substrat preßbar ist, mit einem ersten Leitungssystem mit einer Pumpe, mit der eine warme Flüssigkeit der Druckkammer zuführbar und von derselben abführbar ist, mit einem zweiten Leitungssystem mit einer Pumpe, mit der kalte Flüssigkeit der Druckkammer zuführbar und abführbar ist und mit Mitteln, mit denen die Flüssigkeit in den Leitungssystemen und in der Druckkammer unter Druck hallbar ist.

Eine Vorrichtung der oben genannten Art ist aus der DE-OS 23 08 843 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung zum Pressen von Platten besteht jedes der genannten Systeme aus einer Unilaufleitung mit einem Hahn, der die Eingangs- und Ausgangsseite der Pumpe miteinander verbindet, sowie aus einer Leitung mit einem Hahn, der die Hochdruckseitc der Unilaufleitung mit der Druckkammer verbindet, und einer Leitung, die über den genannten Hahn in tier llnilaulleitiing den Ausgang der Druckkammer 11111 der Umlauflciiimg verbindet. Durch eine richtige Betätigung tier Hähne kann abwechselnd wanne bzw. kalte Flüssigkeit durch die Diu "kkammer gepumpt weitlen. Die Viel/ahl von Hähnen macht die Vorrichtung verwickelt, teuer und schwer betäiiebar.

Um dafür zu sorgen, daß es in den genannten Leitungssystemen und in der Druckkammer genügend Druck gibt, gibt es einen einzelnen Druckgeber. Zum Auffangen expandierender Flüssigkeit in dem warmen Leitungssystem in der Zeit, wo dies nicht an die Matrize angeschlossen ist, gibt es ein Expansionsgefäß.

Dies bedeutet, daß jeweils etwas warme Flüssigkeit aus dem System zu dem Expansionsgefäß verschwindet, welche Flüssigkeit später wieder durch den Druckgeber nachgefüllt werden muß. Dies bedeutet einen gewissen Energicverlust.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, die Vorrichtung so weiterzubilden, daß mil einer einfacheren, gedrängteren Konstruktion die völlig geschlossen ist, kein Flüssigkcitsvcrlust aus dem System mit nachfolgender Rückfuhr von Flüssigkeit mehr auftritt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung weist das Kennzeichen auf. daß die Mittel als Expansionsgefäß gestaltet sind, dessen Flüssigkeitsteil mit der Druckkammer und mit den beiden Leitungssystemen in Verbindung steht und dessen Gasieil an eine Druckregelvorrichtung anschließbar ist.

Bei der Vorrichtung kann nun das Expansionsgefäß die von Tcmperaturschwankungen in dem System verursachten Volumenänderungen der Flüssigkeit auffangen, und gleichzeitig kann durch eine geeignete Wahl des Druckes ^:.n dem Expansionsgefäß der Druck in den beiden Leitungssystemen und der Druckkammer geregelt werden. Auf diese Weise ist mit einer einfacheren Konstruktion eine große Einsparung an zu betätigenden Hähnen erreichbar.

Der Flüssigkeitspegel in dem Expansionsgefäß kann derart gewählt sein, daß der statische Druck der Flüssigkeit dem erforderlichen Minimaldruck in der Druckkammer entspricht. Auf diese Weise kann bei geöffneter Matrize der Druck in dem Gasteil des Expansionsgefäßes atmosphärisch gewählt werden, während für den Betriebsdruck eine Druckquellc angeschlossen wird mit dem gewünschten Druck. Dies macht die Druckregelung äußerst einfach.

Von Vorteil ist es dabei, wenn jedes der beiden Leitungssysteme mit der Druckkammer in offener Verbindung steht und die gewünschte Flüssigkeitsströmung dadurch erhalten wird, wobei abwechselnd eine der beiden Pumpen eingeschaltet wird. Auf diese Weise enthalten die Leitungssysteme überhaupt keine Hähne mehr und wird die warme oder kalte Flüssigkeit abwechselnd durch die Druckkammer gepumpt.

Bei Verwendung eines Sechswegehahnes können abwechselnd die Enden eines der Leitungssysteme mit dem Kin- und Ausgang der Druckkammer und die Enden des anderen Leitungssystems miteinander oder umgekehrt verbunden werden. Die Pumpen arbeiten also ständig und werden über die Leitungssysteme abwechselnd an die Druckkammer angeschlossen.

Bei einer günstigen Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Flüssigkeitszu- und -abfuhr zu bzw. von der Druckkammer über einen Verteilerblock, der sich einerseits mit einem ersten zentralen Kanal und einem ersten um denselben liegenden Ringkanal an die Druckkammer anschließt und sich andererseits mit einem zweiten zentralen Kanal und einem um denselben liegenden /weilen Kingkanal an die Flüssigkeilszufuhr- b/w. -ab· fuhrleiiimg anschließt, wobei der erste Zentralkanal mit dem /weilen Ringkanal und der erste Ringkanal mit dem /weilen /enlralkanal verbunden ist.

Aul diese Weise ist erreicht, daß die Zufuhr sowie die Abfuhr von Flüssigkeit zu der Druckkammer von einer

zentralen Stelle aus erfolgt, so daß Strömungsunterschiede, insbesondere Temperaturunterschiede über den Umfang der Druckkammer auf ein Minimum zurückgeführt sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausiührungsbeispie's einer Vorrichtung zum Pressen von Platten,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Fiüssigkeitskreises, mit dem Flüssigkeit durch eine der Druckkammern der Vorrichtung nach Fig. 1 unigepumpt werden kann,

Fig.3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Pressen von Platten mit einem etwas geänderten hydraulischen Kreis zum Umpumpen der Flüssigkeit

(n Fig. 1 ist mit dem Bezugs/eichen 1 eine Bauplatte bezeichnet. Auf dieser Basisplatte ist eine /weile Platte 2 angeordnet, die mit Hilfe von Befestigungs- und Dichtungsmitteln 3 eine thermisch gut leitende Platte 4 trägt, auf der eine dünne Matrize 5 mit den Profilen der zu pressenden Platte befestigt ist. Zwischen der Plane 2 und der Platte 4 befindet sich eine Druckkammer 6. wodurch mit Hilfe nachstehend zu beschreibender Mittel abwechselnd warme und kalte Druckflüssigkeit geführt werden kann. In der Druckkammer 6 ist noch eine Führungsplatte 7 zum Führen des Flüssigkeitssiromes angeordnet.

Die Oberseite der Vorrichtung ist in großen Zügen auf dieselbe Art und Weise aufgebaut wie die obenstehend beschriebene Unterseite und enthält auch zwei miteinander verbundene Platten 11 und 12. Zwischen der Platte 12 und den dichtenden Klcnimitteln 13 ist eine biegsame thermisch gut leitende Glan/plaite 14 angeordnet. Zum Pressen von zweiseitig profilierten Platten kann statt dieser Glanzplatte auch eine Matri/.c verwendet werden. Zwischen der Matrize 5 und der Glanzplatte 14 gibt es ein Kunststoffsubstrat 15, in dem die Information angebracht werden muß. Zwischen der Glanzplatte 14 und der Platte 12 befindet sich eine Druckkammer 16 mit einer darin angeordneten Führungspiaitc 17 zum Führen der hindurchströmenden Druckflüssigkeit.

Den beiden Druckkammern 6 und 16 kann Druckflüssigkeit zugeführt werden und zwar mit Hilfe eines hydraulischen Systems. Die beiden Systeme sind völlig identisch, so daß eine Beschreibung des der Druckkammer 16 zugeordneten Systems ausreicht. Das Flüssigkeitssystem enthält einen Kreis zum Umpumpen von warmer und einen Kreis zum Umpumpen von kalter Flüssigkeit. Der erste Kreis wird durch eine Pumpe 20, eine Zufuhrleitung 21 und eine Abfuhrleitung 22 gebildet. In die Zufuhrleitung 21 ist eine Heizvorrichtung 23 aufgenommen. Die Zufuhrleitung schließt sich an eine öffnung 24 und die Abfuhrleitung 22 an eine öffnung 25 des Gehäuses 26 eines Sechsweghahns an. Der zweite Kreis ist durch eine Pumpe 28, eine Zuführleitung 29 und eine Abfuhrleitung 30 gebildet. Die Zuführleitung

29 schließt sich an die Öffnung 31 und die Abfuhrlcitung

30 an die Öffnung 32 des Hahngehäuses 26 an. In die Abfuhrleitung 30 ist eine Kühlvorrichtung 33 aufgenommen.

In dem drehbaren Hahntcil 27 sind drei Kanäle 35, 36 und 37 vorgesehen, von denen der Kanal 35 zwei einander diametral gegenüberliegende Punkte verbindet. Die Kanäle 36 und 37 verbinden je einen Punkt am I Imfang des Hahnteils 27 mit einem Punkt auf der Unicrseiic desselben.

Mit dem Hahnteil 27 ist ein Zahnrad 38 verbunden, das mit einem Zahnrad 39 verbunden ist. das um den Punkt 40 drehen kann.

^r» Der Hahntcil 27 schließt Men an der Unterseite an einen Block 41 .in. der mit \ icr kanälen 42. 42' ιιικΙ 43, 43' versehen ist Die Kanäle 42 und 42 schließen suh beide an einen /weiten Kmgkan.il 4-1 an. der dun Ii Ka nälc 45 mil dem ersten zentralen Kanal 46 verbunden

iü ist. Die Kanäle 43 und 43' schließen sich an einen zweiten Zentralkanalteii 47 an, der über Kanäle 48 mit dem ersten Ringkanal 49 verbunden ist.

Der Ringkanal 49 und der zentrale Kanal 46 schließer, sich beide an die Druckkammer 16 an. Die Vorrichtung

π enthält weiterhin ein Expansionsgefäß 50, dessen Gaslcil über ein Absperrelemcni 51 an eine Druekquelle, die den zum Pressen maximalen Druck liefert, und eine Niederdruckquelle, die den minimalen Druck liefert, beliebig anschließbar ist. Der Flüssigkeitsieil des Expansionsgefäßes ist über die Leitung 52 an den Kanal 53 angeschlossen, der mit dem Ringkanal 44 verbunden ist und folglich mil der Druckkammer 16. Unter Umständen wird sich eine direkte Verbindung zwischen dem Druckgefäß 50 und der Druckkammer 16 bevorzugen.

.'■) Dies ist z. B. wie gestrichelt dargestellt über einen Kanal 53' möglich, der sich an das Gefäß 50 anschließt.

Die Leitung 52 ist weiterhin durch die Leitung 54 mit einem darin vorgesehenen Widerstand 55 mit der Leitung 29 des kalten Kreises und durch die Leitung 56 mit

jo einem darin vorgesehenen Widerstand 57 mit der Leitung 22 des warmen Kreises verbunden. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist wie folgt.

Die Pumpen 20 und 28 pumpen ständig Flüssigkeit um.

Γ) Durch Drehung des Zahnrads 40 wird das Zahnrad 38 und damit der Hahn 27 in eine bestimmte Lage gebracht. Bei neu eingegebenem Substrat und geschlossener Matri/.c wird dies die Lage sein, wobei die Kanäle 36 und 37 sich an die Öffnungen 25 und 24 anschließen und

4(i der Kanal die öffnungen 31 und 32 verbindet.

Gleichzeitig wird nun mit Hilfe des Absperrelementes das Expansionsgefäß an eine Druekquelle angeschlossen.

Die Pumpe 20 pumpt nun Flüssigkeit durch die Heiz-

4^r> vorrichtung und durch die Leitung 21 über die Öffnung 24 und die Kanäle 37, 43, 47, 48 zum Ringkanal 49, von woraus sie in die Druckkammer 16 strömt. In dieser Kammer strömt die Flüssigkeil um die Platte 17 herum längs der Glanzplatte 14, wo dem Substrat Wärme abgegeben wird, zu dem Ausgang, dem zentralen Kanal 46. Von dort strömt die Flüssigkeit durch die Kanäle 45,44, 41 und 36 zu der Öffnung 25 und durch die Leitung 22 wieder zu der Pumpe 20 zurück. Es ist bemerkenswert, daß die Zufuhr aus einem zentralen Kanal 47 sowie die Abfuhr über einen zentralen Kanal 46 erfolgt. Auf diese Weise werden Unterschiede in der Flüssigkeitsströmung durch die Druckkammer auf ein Minimum beschränkt. Die Platte 17 hat daDci einen derart thermischen Widerstand, daß zwischen den auf beiden Seiten

W) der Platte strömenden Flüssigkeitsströmen ein guter Wärmeaustausch gewährleistet ist, so daß zwischen der Mitte und dem Umfang der Druckkammer praktisch kein I emperaluruntcrschied auftritt.

Die Pumpe 28 pumpt in eier Zwischenzeit Flüssigkeit

to durch die Leitung 29. die Öffnung 31. den Kanal 35. die öffnung 32 (.lurch die Kühlvorrichtung 33 und die Leitung 30 zurück /u der Pumpe 28.

Der Druck in dem gan/en System ist dabei derselbe

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wie in dem Expansionsgefäß 50.

Volumenverringerung der Flüssigkeit in dem kalten Kreis wird mit Flüssigkeit aus dem Expansionsgefäß 50 über die Leitung 54 ausgeglichen.

Nachdem das Substrat gepreßt ist, wird mit Hilfe der Zahnräder 40 und 38 der Hahn 27 in die dargestellte Lage gebracht.

Die Pumpe 28 pumpt nun kalte Flüssigkeit durch die Leitung 30, die öffnung 32, die Kanäle 37,43,47 und den Ringkanal 49, durch die Druckkammer 16, wobei das Substrat abgekühlt wird, zu dem zentralen Kanal 46 und von dort durch die Kanäle 45, 44, 42 und 36 und durch die Kühlvorrichtung 33 zur Leitung 29 zur Pumpe 28 zurück.

Während dieser Zeit pumpt die Pumpe 20 warme Flüssigkeit durch den Kreis 21,24,35,25 und 22.

Der Druck der Flüssigkeit wird noch immer durch den Druck in dem Expansionsgefäß 50 gegeben und die Volumenzunahme der Flüssigkeit in dem warmen Kreis (infolge des Temperaturanstiegs) kann über die Leitung 56 zum Expansionsgefäß abfließen.

In Fig. 3 ist auf schematische Weise ein Teil einer Preßvorrichtung in vereinfachter Form dargestellt, wobei nun der Hahn 27 fehlt und der Flüssigkeilsstrom durch die Druckkammer 16 geschickt wird und zwar dadurch, daß die Flüssigkeitspumpen abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden. In dieser Figur ist mit dem Bezugszeichen 16 wieder die Druckkammer bezeichnet, die mit einer Flüssigkeitszufuhr 60 und einer Flüssigkeitsabfuhr 61 versehen ist.

Die Vorrichtung enthält weiterhin einen Warmflüssigkeitskreis, der aus einer Pumpe 63, einer Leitung 64, die sich an die Flüssigkeitsabfuhr 70 anschließt, und einer Leitung 65 mit einer darin vorgesehenen Heizvorrichtung 66, die die Flüssigkeitsabfuhr 61 mit der Saug- J5 seite der Pumpe 63 verbindet.

Weiterhin ist die Vorrichtung mit einem Kaltfliissigkeitskreis versehen, der eine Pumpe 68. die über eine Leitung 69 sich an die Flüssigkeitszufuhr 60 anschließt, und eine Leitung 70 enthält, in der eine Kühlvorrichtung

71 vorgesehen ist, die die Flüssigkeitsabfuhr 61 mit der Saugseite der Pumpe 68 verbindet. Ein Expansionsgefäß

72 ist über ein Absperrelemcnt 73 mit einer Druckquelle oder der Atmosphäre oder aber falls dies für den Prozeß erwünscht ist, mit einem Vakuum verbindbar ist und schließt sich weiterhin mit dem Flüssigkcitsieil über eine Leitung 74 an eine Leitung 69 an und ist folglich mit dem Kalt-, dem Warmflüssigkeitskreis sowie der Druckkammer in offener Verbindung.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist wie folgt·

Durch Einschaltung der Pumpe 63 und außer Betriebsetzen der Pumpe 68 wird warme Flüssigkeit durch die Leitung 64, die Druckkammer 16, die Leitung 65 und die Heizvorrichtung 66 gepumpt.

Die Flüssigkeit in dem kalten Kreis steht dabei still.

Der Druck wird in dem ganzen System durch den Druck in dem Expansionsgefäß 72 aufrechterhalten.

Eine etwaige Volumenzu- oder -abnähme der Flüssigkeit durch Temperaturschwankungen wird durch die Flüssigkeit in dem Expansionsgefäß 72 ausgeglichen.

Nach gewisser Zeit wird die Pumpe 63 stillgelegt und die Pumpe 68 angetrieben, wodurch nun kalte Flüssigkeit durch die Leitungen 69, die Druckkammer 16 und die Leitung 70 umlaufen wird.

Die Flüssigkeit in dem warmen Kreis ist nun in Ruhe.

In den beiden obenstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der Druck dadurch geregelt, daß mit dem Absperrelement 51 bzw. 73 das Expansionsgefäß 72 entweder mit einer Hochdruckquelle oder einer Niederdruckquelle in Verbindung gebracht wird. Letzteres kann ggf. fortbleiben, wenn der Flüssigkeitspegel in dem Expansionsgefäß auf einen derartigen Pegel gebracht wird, daß der statische Flüssigkeitsdruck für den minimal erforderlichen Druck in der Preßvorrichtung ausreicht, mit welcher Vorrichtung die Enden eines der Leitungssysteme abwechselnd mit dem Ein- und Ausgang der Druckkammer und die Enden des anderen Leitungssystems miteinander verbunden werden können und umgekehrt.

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65 Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von mit Information versehenen Platten mit einer Presse, deren Preßwerkzeug mit mindestens einer hydraulischen Druckkammer versehen ist, bei der eine Wand der Druckkammer eine biegsame, profilierte, thermisch leitende Platte aufweist, die gegen ein thermoplastisches Substrat preßbar ist, mit einem ersten Leitungssysiem mit einer Pumpe, mil der eine warme Flüssigkeit der Druckkammer zuführbar und von derselben abführbar ist, mit einem zweiten Leitungssystem mit einer Pumpe, mit der kalte Flüssigkeil der Druckkammer zuführbar und abführbar ist und mil Mitteln, mil denen die Flüssigkeit in den Leitungssystemen und in der Druckkammer unter Druck hallbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel als Expansionsgefäß gestaltet sind, dessen Flüssigkeilsteil mit der Druckkammer und mit den beiden Leitungssystemen in Verbindung steht und dessen Gasteil an eine Druckregclvorrichtung anschließbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitszu- und -abfuhr zu bzw. von der Druckkammer über einen Vcrteilcrblock erfolgt, der sich einerseits mit einem ersten zentralen Kanal und einem ersten um denselben liegenden Ringkanal an die Druckkammer anschließt und andererseits mit einem zweiten zentralen Kanal und jo einem um denselben liegenden zweiten Ringkanal an die Flüssigkeitszufuhr- bzw. -abfuhrleitung anschließt und wobei der erste Zcntralkanal mit dem zweiten Ringkanal und der erste Ringkanal mil dem zweiten Zcntralkanal verbunden ist. π