DE69824220T2 - Form zum Herstellen von scheibenförmigen Gegenständen - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Herstellung von scheibenförmigen Kunststoffgegenständen mittels einer Form. Die Herstellung von scheibenförmigen Kunststoffgegenständen mittels einer Form ist bekannt. Verschiedene bekannte Techniken sind u. a. Einspritzgießen, Einspritzpressen, Spritzprägen und Prägen. Die Erfindung ist bei all diesen sowie bei anderen geeigneten Techniken anzuwenden.
  • Die Erfindung betrifft eine Form für die Herstellung von scheibenförmigen Kunststoffgegenständen, wobei die Form aufweist:
    • – eine erste Hälfte und eine zweite Hälfte, die zueinander bewegbar sind zwischen einer geschlossenen Position, in welcher sie einen Formhohlraum begrenzen, wobei der Formhohlraum an eine Einspritzleitung angeschlossen ist, welche sich durch die erste Hälfte erstreckt, um erhitzten, plastifizierten Kunststoff unter Druck in den Formhohlraum einzubringen, und einer geöffneten Position, in welcher ein scheibenförmiger Gegenstand entfernt werden kann; und Entfernmitteln zum Entfernen eines zentralen Teils aus einem scheibenförmigen Gegenstand, um in diesem ein zentrales Loch auszubilden, wobei die Entfernmittel einen zylindrischen Teil aufweisen, der in axialer Richtung in dem Formhohlraum bewegbar ist, wobei der Formhohlraum eine kreisförmige, mittlere Zone und eine ringförmige Umfangszone aufweist,
    • – erste Tempermitteln, die wenigstens in der ersten Formhälfte vorgesehen sind, um den hereinströmenden Kunststoff während dessen Einströmen durch die Einspritzleitung zu Tempern und so den Formraum zu füllen, und wobei die Tempermittel im wesentlichen nur in der mittleren Zone des Formhohlraums aktiv sind;
    • – zweite Tempermitteln, die wenigstens in einer der Formhälften vorgesehen sind, um den einströmenden Kunststoff während dessen Einströmen über die Einspritzleitung zu Tempern und so den Formraum zu füllen, und wobei die zweiten Tempermittel im wesentlichen nur in der Umfangszone des Formhohlraums aktiv sind.
  • Eine derartige Form ist aus der US-A-4260360 bekannt.
  • Die scheibenförmigen Gegenstände sind insbesondere transparente Informationsträger, wie beispielsweise CDs und DVDs. Für eine korrektes Abtasten der darauf angeordneten digitalen Informationen müssen solche Informationsträger sehr spezifische technische Anforderungen erfüllen. Zusätzlich zu der Ebenheit und Transparenz umfassen solche technischen Anforderungen auch Eigenschaften bezüglich der Doppelbrechung, die einen Standard innerhalb enger Toleranzen erfüllen muss und die im allgemeinen so niedrig als möglich sein muss.
  • Die Doppelbrechung ist ein optischer Messwert für interne Materialspannungen. Diese internen Spannungen werden während der Herstellung durch Einspritzformen oder Einspritzpressen von Polykarbonatsubstraten eingeleitet. Sie werden durch Schrumpfen, Strömungslinien und/oder Einschlüsse von Luft oder anderen Verunreinigungen verursacht. Die Spannungen verursachen im Laserlicht während des Abtastens eine zusätzliche Diffusion, wodurch Phasendifferenzen auftreten, wenn ein Substrat abgetastet wird. Diese Lichtstrahldiffusion führt zu einer Verminderung der effektiven Intensität des Laserstrahls. danach wird Licht auch abgelenkt und es tritt eine Diffusion auf, wenn die Strahlung von einem Medium in das andere Medium mit einer anderen Dichte, übertritt.
  • Die Wellenlänge eines Abtastlasers beträgt grob gesagt 780 nm in Luft und ungefähr 500 nm in Polykarbonat. Der Lichtdiffusionsindex beträgt 1,55. Spezifisch für die Doppelbrechung von Polykarbonatsubstraten ist anzugeben, dass diese um ein Maxium von 20% gegenüber dem gegebenen Wert variieren können und somit auf ein Maxium von 100 nm wachsen können. Eine größere Variation wird sicher zu Problemen führen. Hierbei ist anzumerken, dass im Fall von Herstellungsvorgängen für Massenartikel, wie die in Frage stehenden, unter allen Umständen sichergestellt werden muss, dass die relevante Norm selbst unter den ungünstigsten Bedingungen erzielt wird. Es ist daher wünschenwert, eine Form so zu gestalten, dass die Doppelbrechung unter allen Bedingungen so niedrig als möglich ist, und nominell beträchtlich niedriger als die angegebenen Toleranzgrenzen ist.
  • Die Doppelbrechung wird in Termen der Phasendifferenzen und dem Ansteigen der Lichtintensität zwischen einer χ-Komponente und der γ-Komponente des polarisierten Lichtes gemessen. Die Doppelbrechung wird in Nanometern (nm) ausgedrückt.
  • Eine weitere Erläuterung bezüglich der beschriebenen Konzepte kann in der Veröffentlichung "Kunststoffe German Plastics" 1989/1, Neuauflage, "Birefringence in Optical Information Storage Discs made of Polycarbonate" gefunden werden.
  • Für die Herstellung von Informationsträgern der beschriebenen Bauart ist eine optional austauschbare Wand des Formhohlraums mit einem negativen Eindruck der Information versehen, die auf dem scheibenförmigen Gegenstand angeordnet werden soll. Eine derartige Information muss mit sehr großer Zuverlässigkeit und Genauigkeit auf den scheibenförmigen Gegenstand übertragen werden.
  • Es ist ferner notwendig das Auftreten eines Phänomens zu verhindern, welches als "Napfziehen" bekannt ist. Dies ist das Phänomen, bei dem ein scheibenförmiger Gegenstand nicht eben ist, sondern eine Form hat, die sich im wesentlichen rotationssymmetrisch krümmt. In dem gleichen Kontext tritt auch häufig das Phänomen der "Verwerfung" auf, bei dem der scheibenförmige Gegenstand eine Sattelform einnimmt. Es kann sogar vorkommen, dass ein scheibenförmiger Gegenstand ein sogenanntes "klick-klack" erzeugt. Dies ist das Phänomen, bei dem ein Gegenstand zwei zueinander unterschiedliche, stabile Formen hat, die wechselseitig eingenommen werden können, indem auf einen mittleren Bereich eine Kraft ausgeübt wird.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung die beschriebenen unerwünschten Phänomene bis zu einem beträchtlichen Ausmaß zu verhindern und die Qualität eines scheibenförmigen Gegenstandes generell zu verbessern.
  • Die Erfindung schafft eine Form der im Oberbegriff angegebenen Bauart, wobei der kleinste Abstand zwischen dem ersten Tempermitteln und dem Formhohlraum kleiner als der kleinste Abstand zwischen den zweiten Tempermitteln und dem Formhohlraum ist und bei dem das Verhältnis des Durchmessers der mittleren Zone zu dem Durchmesser des Formhohlraums im Bereich von 0,30 ± 0,15 liegt.
  • In der Form gemäß dem Stand der Technik liegen die Tempermittel in einem wesentlichen Abstand zum Hohlraum, sodass Fluid, welches durch sie hindurchfließt, wenig Einfluss auf die Temperatur in dem Formhohlraum hat. Daher ist die Temperatursteuerung des Formhohlraums begrenzt, führt zu Scheiben von geringerer Qualität. Die Merkmale der Erfindung erlauben eine bessere Temperatursteuerung des Formhohlraums, was zu Scheiben mit höherer Qualität führt.
  • Anzumerken ist, dass eine Einspritzform bekannt ist, deren sogenannte Spiegel, d. h. die im wesentlichen ebenen Wände des Formhohlraums, der sogenannte Lochstempel und Einspritzleitung oder Einspritzhülse mit Kühlmitteln versehen sind. Solche Kühlmittel haben sich jedoch bei der Realisierung der vorstehend angegebenen Aufgaben der Erfindung nicht als wirksam herausgestellt.
  • Es sollte verständlich sein, dass der plastifizierte Kunststoff, der über die zentrale Zone fließt, an diese Position einer Temperaturänderung unterzogen wird. An dem Ort diese zentralen Zone erfolgt ein Strom im wesentlichen in radialer Richtung, um den Formhohlraum zu füllen. Durch Kühlen des einströmenden Kunststoffes in diese Zone mittels der ersten Tempermittel findet ein gewisses "Frieren" des relevanten Materials statt, wodurch der wirksame Durchgang des Materials begrenzt ist. Dieser Durchgang variiert daher während des Einspritzens des plastifizierten Kunststoffes. Je kleiner der Durchgang wird, umso höher ist der Druck, der dafür erforderlich ist, die Strömungsgeschwindigkeit des einströmenden Kunststoffes konstant zu halten. Wenn der Druck der selbe bleibt, würde die Strömungsgeschwindigkeit des einströmenden Kunststoffes sinken. Es ist klar zu ersehen, dass es möglich ist, mit den gegebenen Parametern solange zu experimentieren, bis die Qualität eines erzielten scheibenförmigen Gegenstandes so hoch wie möglich ist, oder wenigstens innerhalb beispielsweise einer erforderlichen Norm liegt.
  • Diese Variante kann insbesondere das spezielle Merkmal haben, dass die zweiten Tempermittel direkt mit der Umfangswandfläche des Formhohlraumes zusamenwirken.
  • Wie später im Folgenden beschrieben, können die zweiten Tempermittel in einem sich bewegenden, sogenannten Entlüftungsring angeordnet sein. Der Vorteil dieser zweiten Tempermittel besteht darin, dass der Brechungsindex dadurch in Termen der Doppelbrechung eines transparenten Informationsträgers beeinflusst werden kann. Die Doppelbrechung zeigt einen starken Anstieg an der Außenseite des scheibenförmigen Informationsträgers und erreicht, wie dies später beschrieben wird, eine kritische Grenze von ungefähr ±50 nm. Indem die zweiten Tempermittel so geformt werden, dass die relevante periphere Zone eine höhere Temperatur als die im wesentlichen ebenen Endwände des Formhohlraums hat, wird die Kühlstromfront des eingespritzten Kunststoffes in dem Formhohlraum die relativ heißen Wandteile der peripheren Zone berühren und dadurch einen unterschiedlichen Aufbau an Spannung erzielen als in dem Fall, bei dem dieser Kunststoff hier mit einer relativ kalten Umfangszone in Berührung gelangt.
  • Der interne Aufbau von Spannungen hat direkte Konsequenzen auf die optischen Qualitäten des erhaltenen transparenten Informationsträgers. Wie allgemein bekannt, entspricht eine höhere interne Spannung einer hohen Doppelbrechung.
  • Eine weitere Variante hat das Merkmal, dass um den Formteil, durch welchen sich die Einspritzleitung erstreckt, ein zusätzlicher Formteil angeordnet ist, der mit dritten Tempermitteln versehen ist, die im wesentlichen nur in dem Bereich der relevanten Endwand des Formhohlraums um die Einspritzleitung herum aktiv sind, um den Kunststoff, welcher in den Formhohlraum fließt während des Auffüllens des Formhohlraums zu tempern.
  • Dieser zusätzliche Formteil wird mittels der dritten Tempermittel gekühlt und bildet so zwischen der kalten Einspritzleitung und der relativ heißen benachbarten ebenen Wand des Formhohlraums einen Puffer.
  • Anzumerken ist, das der in Frage stehende Formteil von der Ausführungsform der Form abhängig entweder beispielsweise als ein Lochstempel oder eine Positioniereinrichtung dienen kann.
  • Eine spezifische Ausführungsform ist mit mechanischen Positioniermitteln zum festen Halten versehen, indem an der Endzone einer zentralen Öffnung wenigstens ein scheibenförmiger Einsatz eingreift, der den negativen Eindruck von Information trägt, die auf dem scheibenförmigen Gegenstand angeordnet werden soll, wobei die Positioniermittel mit vierten Tempermitteln versehen sind, die in dem Eingriffsbereich aktiv sind. Die beschriebenen Positioniermittel umfassen eine zentrale Nabe, die einen ringförmigen Haken hat, der sich in den Formhohlraum erstreckt, und so dimensioniert ist, dass er mit der Umfangszone einer zentralen Öffnung in dem scheibenförmigen Einsatz eingreifend zusammenwirken kann.
  • Eine praktische Ausführungsform der Form gemäß der Erfindung hat das spezielle Merkmal, dass die Tempermittel Kanäle für ein Wärmetransportmedium umfassen, die in den Formteilen angeordnet sind. Anzumerken ist, dass diesbezüglich andere Ausführungsformen der Tempermittel ebenfalls möglich sind, beispielsweise elektrische Heiz- und/oder Kühlmittel. Elektrische Heizmittel können Widerstandselemente umfassen, während Kühlmittel beispielsweise Peltier-Elemente aufweisen können.
  • Eine sehr billige und wirksame Ausführungsform hat das spezielle Merkmal, dass das Wärmetransportmedium Wasser ist.
  • Es ist allgemein anzumerken, dass die relevanten Oberflächen des Formhohlraums wenigstens in dem Bereich der Tempermittel aus einem wärmeleitfähigen Material, wie beispielsweise Stahl, Bronze oder einer anderen Legierung, bestehen. Was wichtig ist, ist dass die Tempermittel während des Formens eines Gegenstandes über die relevanten Wandoberflächen mit dem plasifizierten Kunststoff in Wärmekontakt treten können.
  • Es gibt verschiedene technische Möglichkeiten für die Herstellung des kanalbildenden Teils der Tempermittel. Eine einfache Ausführungsform hat das spezielle Merkmal, dass die Kanäle wenigstens teilweise durch die Ausformung eines relevanten Formteils gebildet sind, durch die Hauptebene eines Kanals in zwei Unterteile unterteilt sind, von denen wenigstens einer mit einer Nut entsprechend dem Kanal ausgebildet ist und mit dem anderen Unterteil abgedeckt ist.
  • Um die effektivst mögliche Wirkung der Tempermittel zu erzielen, wird die Ausführungsform empfohlen, bei der die aktiven Oberflächen in dem Bereich der Tempermittel aus einer Legierung mit hohem Wärmeleitkoeffizienten bestehen, beispielsweise Beryllium-Kupfer oder Ampco.
  • Eine weitere Variante hat das spezielle Merkmal, dass die aktiven Oberflächen in dem Bereich der Tempermittel mit einer harten Beschichtung versehen sind, beispielsweise aus Chrom, Titannitrid oder dgl.
  • Wie vorstehend angegeben, kann die Form gemäß der Erfindung zur Herstellung von transparenten Informationsträgern, wie beispielsweise CDs, VLPs, DVDs und dgl. dienen. Es scheint häufig unpraktisch, den negativen Eindruck der Information, die auf dem Informationsträger angeordnet werden soll, direkt an einer Oberfläche des Formhohlraums anzuordnen. Im allgemeinen ist an sich die Verwendung eines scheibenförmigen Einsatzes oder "Stempels" bekannt, auf welchem die relevante, negative Information angeordnet ist. Ein derartiger Einsatz muss nach dem Ablauf einer gewissen Zeit, beispielsweise nach einer Anzahl von Produktionszyklen oder um eine unterschiedliche Art von Informationsträger herzustellen, ausgetauscht werden.
  • Bezüglich des Vorstehenden schafft die Erfindung auch eine Form, die dadurch gekennzeichnet ist, dass Mittel zum Positionieren und Halten wenigstens eines scheibenförmigen Einsatzes, der einen negativen Eindruck der Information, die auf dem scheibenförmigen Gegenstand angeordnet werden soll, trägt, wobei die Positioniermittel eine wenigstens teilweise zylindrische Hülse aus wärmeleitfähigem Material, beispielsweise Stahl, Bronze oder einer anderen Legierung, aufweisen, wobei die ersten Tempermittel auch mit den Positioniermitteln zusammenwirken. Diese Positioniermittel sind an sich bekannt. Ein scheibenförmiger Einsatz, der häufig aus Nickel besteht, wird beispielsweise durch ein hakenartiges Element festgehalten, das in den relevanten Einsatz an der Umfangszone einer darin vorhandenen mittleren Öffnung eingreift. Die Positioniermittel können für die exakte Positionierung sowie auch für das lösbare Halten des Einsatzes dienen, der im allgemeinen als ein "Stempel" bezeichnet wird. Diese Ausführungsform hat mechanischen Charakter. Die Positionierfunktion kann auch von der Haltefunktion getrennt sein. Die exakte Positionierung des Einsatzes ist mittels einer vorstehenden Kante möglich, die mit einer zentralen Bohrung in dem Einsatz zusammenwirkt, wobei ein Halten dadurch stattfindet, dass Magnetkräfte, Unterdruck oder andere geeignete Mittel verwendet werden.
  • Anzumerken ist, dass Formen unterschiedlicher Arten existieren. Eine besondere Bauart des Stempels wird mittels mechanischer Mittel, magnetischer Mittel, Unterdruck oder anderer geeigneter Mittel gegen eine Wand des Formhohlraums in Position gehalten, die gegenüber der Ausflussöffnung der Einspritzleitung liegt. Bei einer anderen Ausführungsform wird der Stempel an der Wand gehalten, in welche die Einspritzleitung mündet. Die Erfindung hat für diese unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Vorteile.
  • Wie bereits vorstehend beschrieben, kann der zusätzliche Formteil in Abhängigkeit von seiner Funktion als ein Lochstempel oder ein Positioniermittel dienen.
  • Die Form gemäß der Erfindung kann das weitere Merkmal haben, dass die Tempermittel so ausgebildet sind, dass sie die relevanten, aktiven Oberflächen auf einer bestimmten gewählten Temperatur halten können. Diesbezüglich ist die Aufmerksamkeit auf die Tatsache zu richten, dass die gewünschte Temperatur stark von dem Ort abhängen kann, wo die relevanten Tempermittel aktiv sind. Die gewünschte Temperatur hängt auch von der Zykluszeit ab.
  • Zur Orientierung und ohne Begrenzung des Schutzumfanges dieser Erfindung können die folgenden Temperaturen für Audio-CDs angegeben werden:
    • – Einspritzbuchse, Lochstempel: ungefähr 10°C bis 30°C
    • – Spiegel (ebene Oberflächen des Formhohlraums): ungefähr 40°C bis 70°C
    • – Umfangszone: ungefähr 50°C bis 100°C. Die hierfür in den Patentansprüchen spezifizierten entsprechenden Tempermittel können abhängig von dem Wunsch, die spezifischen Temperaturen einstellen zu können, entweder in Kombination oder tatsächlich einzeln einstellbar sein.
  • Wie vorstehend angegeben ist das Kühlen des Lochstempels, der Einspritzbuchse und der Spiegel bereits bekannt. Diese Erfindung bezieht sich daher nicht auf diese Aspekte.
  • Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die anhängigen Figuren erläutert. Hierbei zeigt:
  • 1 die teilweise ausgebrochene Seitenansicht eines Längsschnittes durch eine beliebige Ausführungsform einer Form gemäß der Erfindung, wobei anzumerken ist, dass die ersten Tempermittel dieser Einspritzform den Lochstempel, den Stempel und den Stempelhalter und zentralen Senkstempel haben, während die zweiten Tempermittel einen Entlüftungsring haben;
  • 2 eine Ansicht entsprechend 1 der Form der 1 in geöffneter Position;
  • 3 eine grafische Darstellung der typischen Beziehung zwischen der Doppelbrechung der radialen Position im Fall eines scheibenförmigen Informationsträgers mit einem Radius von 60 mn, der unter Verwendung einer bekannten Einspritzform mit gekühltem Lochstempel, gekühlter Einspritzbuchse und gekühlten Spiegeln hergestellt ist;
  • 4 zeigt eine grafische Darstellung entsprechend 3 der typischen Beziehung zwischen der Doppelbrechung und der radialen Position für den Fall eines scheibenförmigen Informationsträgers mit einem Radius von 60 mm und einer Einspritzform mit gekühlter mittlerer Zone des Formhohlraums;
  • 5 zeigt eine grafische Darstellung entsprechend der 3 der typischen Beziehung zwischen der Doppelbrechung und der radialen Position für den Fall eines scheibenförmigen Informationsträgers mit einem Radius von 60 mm und einer Einspritzform, die in der mittleren Zone des Formhohlraums eine Kühlung und in der peripheren Zone des Formhohlraums eine Kühlung hat;
  • 6, 7 und 8 zeigen grafische Darstellungen entsprechend der 3, 4 und 5 für einen Einspritzpressvorgang.
  • Die 1 und 2 zeigen eine Form 15 mit zwei Formteilen 16, 17.
  • Die Komponenten sind mit Bezugsbuchstaben und Bezugsziffern gemäß der untenstehenden Liste bezeichnet.
    • A Einspritzbuchse, durch welche sich eine Einspritzleitung erstreckt;
    • B Lochstempel;
    • C Entlüftungsring;
    • D vorderer Spiegel;
    • E rückwärtiger Spiegel;
    • F zentraler Senkstempel
    • G kompakte Scheibe, die durch Einspritzformen hergestellt und aus dem Formhohlraum herausgenommen ist;
    • H Stempel;
    • K Anguss (dies ist ein entfernbarer Teil, bestehend aus einer ausgehärteten Kunststoffstange aus der Einspritzleitung, einem scheibenförmigen Teil, der an diesen anschließt und der zentralen Öffnung in der Kompaktdisk entspricht, und einen kurzen, aufgeweiteten Teil mit dem der Anguss K temporär in einem Hohlraum mit unterschnittener Form gehalten wird).
  • 1
    Einlasskühlkanalloch;
    2
    Auslasskühlkanalloch;
    3
    Einlasskühlkanaleinspritzbuchse;
    4
    Auslasskühlkanaleinspritzbuchse;
    5
    Auslasskühlkanalfrontspiegel;
    6
    Einlasskühlkanalfrontspiegel;
    7
    Einlasskühlkanalentlüftungsring;
    8
    Auslasskühlkanalentlüftungsring;
    9
    rückwärtiger Kühlspiegel;
    10
    zentraler Senkstempel des Einlasskühlkanals;
    11
    zentraler Senkstempel des Auslasskühlkanals;
    12
    Einlasskühlkanallochstempel;
    13
    Auslasskühlkanallochstempel;
    14
    Ansaugleitung für Haltestempel H über Noten;
    15
    Form
    16
    erster Formteil;
    17
    zweiter Formteil.
  • Wie als vergrößerte Einzelheit in der 2 gezeigt, hat der zentrale Senkstempel F einen ringförmigen Haken, mit welchem der Stempel H gehalten wird. Der zentrale Haken hat eine ringförmige Erhebung, deren Ende an der relevanten Zone der Kompaktdisk G skizziert ist.
  • 3 zeigt die Doppelbrechung als eine Funktion der radialen Position für eine CD, die durch eine bekannte Form hergestellt ist, die mit einem gekühlten Lochstempel, einer gekühlten Einspritzbuchse und gekühlten Spiegeln versehen ist. Eine empfohlene Norm von ±50 nm ist durch gestrichelte Linien dargestellt. Die Kurve liegt außerhalb der gegebenen Toleranzgrenzen, insbesondere bei ungefähr 57 bis ungefähr 59 nm. Ferner ist bemerkens wert, dass in dem Bereich von ungefähr 30 mm bis 50 mm die Kurve einen Abfall von ungefähr 40 nm zeigt.
  • Wie in der 4 gezeigt, bewirkt das Kühlen durch die ersten Tempermittel in der mittleren Zone des Formhohlraums eine flachere Progression der Kurve. Der Gesamtabfall von ungefähr 25 bis 57 mm führt zu nicht mehr als 15 nm.
  • Infolge des Kühlens in der peripheren Zone, d. h. infolge des Entlüftungsringes 10, der die periphere Grenze der Form bildet, wird der Maximalwert der Doppelbrechung verringert. Die Spitze der Kurve wird ebenfalls nach außen in die Nähe des maximalen Radius des Informationsträgers verschoben. Dies ist klar in der 5 gezeigt. In dem Bereich zwischen ungefähr 25 und 57 mm zeigt die Kurve gemäß 5 im allgemeinen eine Änderung der Doppelbrechung von nicht mehr als ungefähr 15 nm, wobei die Kurve in dem kritischen Bereich von 57 bis 60 mm ebenfalls innerhalb der gesetzten Toleranzgrenzen bleibt.
  • Infolge des Kühlens der mittleren Zone des Formhohlraums sinkt die radiale Verwerfung. Die Verwerfung kann mit der allgemeinen Form eines Kuli-Hutes verglichen werden. Infolge des Kühlens der peripheren Zone wird die tangentiale Verwerfung vermindert. Dies entspricht der allgemeinen Form eines Cowboyhuts.
  • Infolge des Kühlens der mittleren Zone des Formhohlraums ist eine bessere Kopie der Datenpits sichergestellt, wodurch eine höhere Qualität der sog. elektrischen Signale erzielt wird. Diese sind die Signale, die das Signalformat, welches in einem digitalen Informationsträger gespeichert ist, wie beispielsweise I3, I11, Push pull, Block Error rate, jitter usw., mitbestimmen. Infolge des Kühlens in der peripheren Zone des Formhohlraums tritt ein kleinerer Signalverlust von einer weiter innen liegenden radialen Position (r = 25 mm) bis zu einer weiter außen liegenden radialen Position (r = 60 mm) auf. Diese Signale werden dadurch insbesondere an der Position der Außenkante verbessert. Dies ist insbesondere für den Fall einer langen Spielzeit von beispielsweise 70 Minuten oder mehr von großer Bedeutung.
  • Infolge des verbesserten Kühlens, das zu einer Verbesserung der Doppelbrechung und einer Verbesserung der Signale führt, kann die Formtemperatur generell reduziert werden, was zu einer kürzeren Zykluszeit führt. Unter Zykluszeit wird die mittlere Gesamtzeitdauer verstanden, die für die Herstellung eines scheibenförmigen Gegenstandes mit der Form gemäß der Erfindung erforderlich ist.
  • Durch diese kürze Zykluszeit liegen dann die Signale und die Doppelbrechung innerhalb der sog. "Red-Book"-Spezifizierung.
  • 6, 7 und 8 zeigen typische Kurven der Doppelbrechung für den Einspritzpressvorgang zum Vergleich mit dem Einspritzformvorgang gemäß der 3, 4 und 5.
  • Die 6 zeigt eine typische Kurve ohne zusätzliche Temperung, 7 zeigt die Kurve, bei der eine zentrale Temperung verwendet worden ist und 8 zeigt eine Kurve bei der sowohl eine zentrale Temperung als auch eine periphere Temperung verwendet worden ist.
  • Anzumerken ist, dass die Kurve gemäß 6 innerhalb engerer Grenzen als die der 3 ansteigt. Der Abfall im Bereich von 23 bis 52 mm ist jedoch relativ steil und beträgt beinahe 50 nm.
  • Indem die zentrale Temperung gemäß 7 verwendet wird, wird die Kurve im Bereich von 23 bis 53 mm praktisch innerhalb von mehreren nm flach, was bereits eine wesentliche Verbesserung mit sich bringt. Die Spitze bei 57 mm und das Tal bei ungefähr 59 mm bleibt jedoch unverändert.
  • Unter Verwendung von sowohl der zentralen Kühlung als auch der peripheren Kühlung wird die Kurve gemäß 8 realisiert. Diese ist im Bereich von 23 bis 57 mm im wesentlichen flach, worauf eine Spitze bei einem Wert von 59 mm folgt. Diese Spitze ist jedoch wesentlich weniger ausgeprägt als in der 7.

Claims (10)

  1. Form (15) zum Herstellen von scheibenförmigen Kunststoffgegenständen (G), wobei die Form aufweist: – eine erste Hälfte (17) und eine zweite Hälfte (16), die zueinander bewegbar sind zwischen einer geschlossenen Position, in welcher sie einen Formhohlraum begrenzen, wobei der Formhohlraum an eine Einspritzleitung angeschlossen ist, welche sich durch die erste Hälfte erstreckt, um erhitzten, plastifizierten Kunststoff unter Druck in diesen Formhohlraum einzubringen, und einer geöffneten Position, in welcher ein scheibenförmiger Gegenstand (G) entfernt werden kann; und Entfernmitteln zum Entfernen eines zentralen Teils aus einem scheibenartigen Gegenstand, um in diesem ein zentrales Loch auszubilden, wobei die Entfernmittel einen zylindrischen Teil (K) aufweisen, der in axialer Richtung in dem Formhohlraum bewegbar ist, wobei der Formhohlraum eine kreisförmige, mittlere Zone und eine ringförmige Umfangszone aufweist, – ersten Tempermitteln (1, 2), die wenigstens in der ersten Formhälfte 17 vorgesehen sind, um den hereinströmenden Kunststoff während dessen Einströmen durch die Einspritzleitung zu Tempern und so den Formraum zu füllen, und wobei die Tempermittel (1, 2) im wesentlichen nur in der mittleren Zone des Formhohlraums aktiv sind; – zweiten Tempermitteln (5, 6), die wenigstens in einer der Formhälften (16, 17) vorgesehen sind, um den einströmenden Kunststoff während dessen Einströmen über die Einspritzleitung zu Tempern und so den Formraum zu füllen, und wobei die zweiten Tempermittel (5, 6) im wesentlichen nur in der Umfangszone des Formhohlraums aktiv sind, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Abstand zwischen den ersten Tempermitteln (1, 2) und dem Hohlraum kleiner als der kleinste Abstand zwischen den zweiten Tempermitteln (5, 6) und dem Formhohlraum ist, und daß das Verhältnis des Durchmessers der mittleren Zone zu dem Durchmesser des Formhohlraums im Bereich von 0,30 ± 0,15 liegt.
  2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Formteil (A) in dem Formteil (B) angeordnet ist, wobei der zusätzliche Formteil (B) mit dritten Tempermitteln (3, 4) versehen ist, die im wesentlichen nur in dem Bereich der relevanten Endwand des Formhohlraums um die Einspritzleitung aktiv sind, um den in den Formhohlraum einströmenden Kunststoffstrom zu Tempern.
  3. Form nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mechanische Positioniermittel (F), um durch Eingreifen an der Endzone eines zentralen Loches wenigstens einen scheibenartigen Einsatz (H) festzuhalten, der den negativen Eindruck der Information trägt, welche auf dem scheibenförmigen Gegenstand (G) angeordnet werden soll, wobei die Positioniermittel (F) mit vierten Tempermitteln (10, 11) versehen sind, die in der Eingriffsregion aktiv sind.
  4. Form nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tempermittel (110) Kanäle für ein Wärmetransportmedium aufweisen, die in den Formteilen angeordnet sind.
  5. Form nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmetransportmedium Wasser ist.
  6. Form nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (10) wenigstens teilweise durch Verkörperung eines relevanten Formteils, durch die Hauptebene eines Kanals in zwei Unterteile unterteilt, ausgebildet sind, wobei wenigstens einer der Unterteile mit einer Nut entsprechend dem Kanal versehen ist und mit dem anderen Unterteil abgedeckt ist.
  7. Form nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Oberflächen in dem Bereich der Tempermittel (110) eine Legierung mit hohem Wärmeleitkoeffizienten aufweisen, beispielsweise Beryllium Kupfer oder Ampco.
  8. Form nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Oberflächen in dem Bereich der Tempermittel (110) mit einer harten Beschichtung, beispielsweise aus Chrom, Titannitrid oder dgl., versehen sind.
  9. Form nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Positioniermittel (F) zum Positionieren und/oder Halten wenigstens eines scheibenartigen Einsatzes (H), der einen negativen Eindruck der Information trägt, welche auf dem scheibenförmigen Gegenstand (G) angeordnet werden soll, wobei diese Positioniermittel (F) eine wenigstens teilweise zylindrische Hülse aus wärmeleitfähigem Material, beispielsweise Stahl, Bronze oder einer anderen Legierung, aufweisen, wobei die ersten Tempermittel auch mit den Positioniermitteln zusammenwirken.
  10. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tempermittel (110) so ausgebildet sind, daß sie die relevanten aktiven Oberflächen auf einer spezifischen, gewählten Temperatur halten.
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