EP1001874A1 - Method and device for sticking two halves of a dvd (digital versatile disc) - Google Patents

Method and device for sticking two halves of a dvd (digital versatile disc)

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Publication number
EP1001874A1
EP1001874A1 EP98943858A EP98943858A EP1001874A1 EP 1001874 A1 EP1001874 A1 EP 1001874A1 EP 98943858 A EP98943858 A EP 98943858A EP 98943858 A EP98943858 A EP 98943858A EP 1001874 A1 EP1001874 A1 EP 1001874A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
adhesive
dvd
sides
vacuum
centering pin
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98943858A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Martin Eichlseder
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KraussMaffei Technologies GmbH
Original Assignee
Krauss Maffei Kunststofftechnik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Krauss Maffei Kunststofftechnik GmbH filed Critical Krauss Maffei Kunststofftechnik GmbH
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    • Y10T156/1798Surface bonding means and/or assemblymeans with work feeding or handling means with liquid adhesive or adhesive activator applying means

Definitions

  • the invention relates to a method for gluing essentially rotationally symmetrical plates, in particular based on polycarbonate, which have a central recess and devices for carrying out the method.
  • the preferred field of application of the present invention is the gluing of DVD half-pages.
  • two 0.6mm thick information carrier half sides have to be glued together.
  • the half sides are kept at a distance such that a gap is formed between them, the adhesive being introduced into the gap and the adhesive being distributed over the two half sides in such a way by suitable rotation of the two half sides that these are completely covered with adhesive.
  • the different versions of the DVD with a diameter of 120mm such as DVD 5, 10, 9 and DVD 18 in the possible types such as DVD-Audio, DVD-Video, DVD-Rom, DVD-R and DVD-Ram involve a number of difficulties when gluing.
  • Particularly noteworthy are radial and tangential bumps (radial tilt and tangential tilt) as well as overall a dirty bond, in particular a non-uniform adhesive layer or bubbles in the adhesive layer. Bubbles in the adhesive layer are particularly critical, since they result in the failure of the DVD, in particular in the case of DVD 9, since there are two information levels on the latter and the second information level is read out through the adhesive layer.
  • Another method is "UV capillary bonding" as described in a product brochure from Toolex Alpha.
  • the two sides of the DVD are kept at a distance with vacuum plates and bent at the same time (Fig. 4-5 in the brochure).
  • the glue is fed through a dispenser needle, which is inserted up to about half the radius of the DVD into the gap between the two sides of the DVD.
  • Adhesive is fed in at an average radial distance during one revolution.
  • the dispenser needle is then removed from the gap and the vacuum is released.
  • the "bent" DVD half-pages now return to their parallel position and the adhesive is distributed inwards and outwards by capillary forces.
  • a disadvantage of this method is that there is a risk of cracking of the sputtered metal layers (with which the laser light is reflected) due to the bending. There is also a deep insertion of the dispenser needle into the gap the risk of damage to the surfaces of the DVD half-sides. Finally, it should be noted that the rotating DVD presses the centrifugal force of the applied adhesive against the dispenser needle and causes a "glue jam" in front of the dispenser needle.
  • the closest state of the art is "UV spin coat bonding" as described in a Panasonic product description.
  • the DVD half sides are kept parallel to one another and spaced apart.
  • a dispenser needle is inserted from the outside into the gap and close to the center of the DVD.
  • An adhesive strand is applied near the center during a rotation.
  • the dispenser needle is guided out of the gap and the adhesive is spun off by rotation, as a result of which it is distributed over the two half sides.
  • the strand of adhesive touches both half sides, so that a relatively bubble-free adhesive layer is produced when spun off.
  • a disadvantage of this method is that the dispenser needle must be inserted close to the center.
  • the invention has for its object to provide a method with which two sides of the DVD can be glued securely and without bubbles and which is also suitable for other rotationally symmetrical plates, in particular based on polycarbonate, which have a central recess.
  • Another object of the present invention is to provide devices with which the method can be carried out. This object is achieved with respect to the method by the features of claim 1 or claim 2.
  • Advantageous refinements of the method can be found in subclaims 3 to 16.
  • the main advantage of the invention is that by supplying the adhesive via the central recess of the Adhesive can flow out from the feed element, for example a metering needle, without interference. This means, for example, that there is no jam of adhesive in front of the metering needle and further process steps can be initiated earlier.
  • the embodiment according to claim 5 has the advantage that the dispensing needle only has to penetrate a little into the gap between the two half sides of the DVD, so that the risk of damage to the surface can be largely ruled out.
  • a suitable wedge angle (claims 11 and 12) it is achieved that after the adhesive application by a slight increase in speed (depending on the back pressure of the gap) the adhesive is distributed evenly and symmetrically in this wedge.
  • the flow front speed is the same in all directions and bubbles cannot be trapped by leading adhesive.
  • suitable design of the exit Opening the dispenser needle can ensure simultaneous wetting of the DVD half sides when applying the adhesive.
  • Fig. 1 first embodiment of a bonding station according to the invention
  • Fig. 2 is a view in the direction of arrow A in Fig. 1;
  • Fig. 9 section at height AA 'through the centering pin in Fig. 8;
  • FIG. 12 detail from FIG. 11 in an enlarged representation
  • a base plate 33 carries a spindle 21 with a spindle drive 22 and a spindle housing 20 to which a holding bracket 19 is fastened orthogonally to the spindle axis.
  • a substantially cylindrical bearing housing 9 is attached to the outer edge region of this holding bracket 19, in the lower edge region of which a ball bearing 11 is inserted, which in turn carries a hollow cylindrical bearing block 10, on the underside of which the upper vacuum plate 17 is fastened, so that it is opposite the bearing housing 9 and the bracket 19 is rotatably mounted.
  • On the underside of the vacuum plate 17 there are an inner circumferential vacuum groove 52 and an outer circumferential vacuum groove 53, which are connected to a vacuum channel 55.
  • the lower vacuum plate 25 is preferably provided on its outer edge in the manner of a gearwheel with U-shaped recesses which serve as driving grooves and into which the driving pin 14 can snap when the vacuum plates 17, 25 move together.
  • Upper centering pin 5 extends from above through the retaining bracket 19, the bearing housing 9, the hollow cylindrical bearing block 10 and the central recess 60 in the upper vacuum plate into the space between the two DVD half sides 23 and 24. This centering pin 5 is by means of a clamping nut 6 attached to the bearing housing 9 and thus to the bracket.
  • a vacuum channel 50 runs inside the upper centering pin 5, which is guided radially outward at the level of the exit point 56 of the bearing block 10 and ends in a circumferential annular groove 57 corresponding to this exit point 56, with a vacuum-tight seal between the centering pin 5 and the Bearing block 10 sealing elements 65 and 66 are provided above and below the annular groove 57.
  • the centering pin 5 has an adhesive suction channel 51, which begins at the lower plate-like end of the centering pin 5 (see FIG. 2) and extends to the upper area thereof, where it is connected to a suction device (not shown).
  • a recess 61 in which an L-shaped metering needle 7 lies, preferably a steel needle, runs parallel to its axis in the surface of the centering pin 5, the foot of the L, ie the end piece 63 of the metering needle 7 lying parallel to the DVD half sides, lies in a U-shaped recess 62 at the lower end of the centering bolt 5 (cf. detailed view in FIG. 2).
  • the metering needle 7 is supplied with adhesive via a metering line 8.
  • the metering line 8 can be fixed at the desired height with the metering needle 7.
  • a compressed air actuated (54) attached to the centering pin 5 Rotating cylinder (rotary loader) 4
  • the metering needle 7 can be rotated about its axis, so that the kinked end piece 63 of the metering needle 7 can be pivoted in the space between the DVD half-sides 23, 24.
  • a vacuum pump to be connected to the connection point 64 of the vacuum channel 50 is not shown. Since the vacuum channel 50 is produced analogously to the vacuum channel 55, a plug 18 is also required here to seal the beginning of the bore.
  • a lower vacuum plate 25 with a central recess 35 and with an inner vacuum groove 52 and an outer vacuum groove 53, which are connected to a vacuum pump via vacuum channels (67, 50).
  • the vacuum plate 25 is fastened on the cylinder hat-shaped housing 26 of the lower centering pin 27, which in turn is seated on the drive shaft 31 of the plate drive 32 which is preferably attached to the base plate 33.
  • the lower centering pin 27 is resiliently mounted in the centering pin housing 26 via a spring ring 30 and a spring 28 and is stabilized in its axial direction by a guide pin 29. Below the outer edge of the lower vacuum plate 25 there is a channel 34 for collecting excess adhesive.
  • the procedure for gluing the DVD half pages 23 and 24 is as follows. First, the two DVD half sides 23 and 24 are inserted into the bonding station by a handling system, one (upper) DVD half side 23 being fed to the upper vacuum plate 17 and the other (lower) DVD half side 24 being fed to the lower vacuum plate 25.
  • the two DVD half-sides 23, 24 are centered by the centering pins 5 and 27 via the central recess and are held on the vacuum plates 17, 25 by a vacuum in the vacuum grooves 52 and 53 (FIG. 1).
  • the upper half of the DVD 23 can also be centered over the outside diameter, for which purpose the upper vacuum plate 17 has a recess for receiving the upper half of the DVD 23, which corresponds to the diameter of the DVD and has a depth corresponding to the thickness of the half of the DVD 23. Then the lower centering pin housing 26 with the lower vacuum plate 25 is set in rotation by the plate drive 32 via the drive shaft 31, the number of revolutions being set as required for the adhesive application (approx. 6000 ° / min to 36000 ° / min) . The upper vacuum plate 17 with the upper DVD half-side 23 is now moved down to the desired position (FIG.
  • the end piece 63 of the metering needle 7 is pivoted by 180 ° from the center of the DVD by means of the rotary cylinder 4 and is now in the position for introducing the adhesive (adhesive application position) between the DVD half-sides 23 and 24.
  • the application angle can be changed. Since the lower vacuum plate 25 is already rotating at the adhesive application speed, the upper vacuum plate 17 is also set in rotation by the driver bolt 14 with the same number of revolutions, so that it rotates synchronously with the lower vacuum plate 25.
  • the dosing needle 7 or its end piece 63 is in the adhesive application position, the dosing process is started and adhesive 36 is fed between the DVD half-sides 23 and 24.
  • the dosage of the adhesive 36 is carried out volumetrically. The exact amount required is applied during about one revolution.
  • the two DVD half sides 23 and 24 are wetted simultaneously when applying the adhesive 36.
  • the metering needle 7 or its end piece 63 is immediately pivoted back through 180 ° into the rest position (FIG. 4).
  • the speed on the disk drive is increased (to approximately 100,000 ° / min to 200,000 ° / min) and the adhesive 37 is thrown outwards.
  • the upper vacuum plate 17 is moved further down with the spindle drive 22 and both sides of the DVD are pressed together (FIG. 5).
  • the adhesive is spread over most of the DVD surface.
  • the capillary action is supported and the distribution of the adhesive 36 is accelerated by the simultaneous pressing and spinning.
  • the vacuum is switched off at the upper vacuum plate 17 and the upper plate is moved upwards by the spindle drive 22 (FIG. 6).
  • the upper half of the DVD 23 remains on the lower half of the DVD 24.
  • the lower centering pin 27 is pressed upwards by the spring 28 and now centers both DVD half sides 23, 24.
  • the vacuum on the upper vacuum plate 17 can be switched off when the DVD half sides are pressed together.
  • the spin speed is increased further (to approximately 500000 "/ min to 900 000 rpm).
  • the DVD is placed on the same vacuum plate 25 under the UV lamp 38 clocked, where the adhesive 36 hardens (Fig. 7).
  • the DVD is removed from a handling system and one Test device supplied, where it is checked for optical and dimensional errors by means of a laser scanner.
  • FIGS. 8 to 10 show an alternative embodiment of the upper centering pin 5 shown in FIGS. 1 and 2.
  • a web opposite the outlet opening of the end piece 63 of the metering needle 7 (in the rest position) 58 is provided, against the inside of which the end piece 63 is moved when it is turned back into the rest position, so that the opening of the end piece 63 is closed and no excess adhesive can get into the bonding station.
  • the adhesive collecting plate 39 and the adhesive suction channel 51 can be retained.
  • FIG. 11 and 12 show as a second embodiment an inventive bonding station with an axially displaceable metering needle.
  • the lower part with lower vacuum plate 25, centering pin housing 26, centering pin 27, spring 28, guide pin 29, spring ring 30, inner vacuum groove 52, outer vacuum groove 53 and the vacuum channels 67 and 50 is identical to the corresponding lower part from FIG. 1.
  • a driving pin 14 is resiliently mounted (15, 16) and can engage in driving grooves on the edge of the lower vacuum plate 25.
  • a bearing housing 9 is attached to the holding bracket 19, which is connected to the spindle 21 (not shown here) in the edge area of the holding bracket 19.
  • a ball bearing 11 is attached to its outer circumference and secured with an inner spring ring 13, which in turn carries a bearing block 10 (secured with an outer spring ring 12), in the lower edge of which the upper vacuum plate 17 is inserted and fastened , for example with a suitable adhesive.
  • the upper vacuum plate is made of glass and the holding bracket 19 and the bearing housing 9 are made with recesses 48 through which the glass vacuum plate 17 (and itself an annular part 49 is glued to the upper vacuum plate 17, in which a vacuum channel 68 runs, which in turn runs with the vacuum channel 55 in the upper vacuum plate 17 and secondly with the vacuum channel running through the bearing housing 9 and the retaining bracket 19 50.
  • Two glass plates, one of which is provided with a groove, can be glued together to obtain the vacuum channel 55 in the glass vacuum plate 17.
  • one of the two can face one another Surfaces run an annular groove 57 so that the vacuum is maintained during rotation
  • Uprightness of the vacuum 57 sealing elements 65 and 66 are provided above and below the annular groove.
  • the vacuum channel 50 is connected to a vacuum pump in a known manner.
  • An upper centering pin 40 extends from above through the bracket 19, the bearing housing 9, the ring member 39 and the central recess 60 in the upper vacuum plate 17 through into the space between the two DVD half sides 23 and 24.
  • a guide tube 41 is guided obliquely through corresponding openings in the bracket 19 and the bearing housing 9, immersed in the lower region of the centering pin 40 in this and is transferred within the centering pin 40 into a horizontal position, so that the end piece 59 of the guide tube 41 parallel to the DVD half pages 23, 24 runs.
  • the centering pin is included provided a detachable part, which corresponds to a longitudinal half and forms a solid cylinder with the other longitudinal half in this area, each longitudinal half having a groove, so that when the longitudinal halves are joined together, a curved bore is formed in which the guide tube 41 lies.
  • a bushing 43 is provided at the outlet opening in the centering pin 40 and fixes the end of the guide tube 41 in its position.
  • Inside the guide tube 41 there is an elastic plastic needle 42 as a metering needle 7.
  • the elastic metering needle 7 can be moved out of the guide tube 41 by a predeterminable distance into the space between the DVD half sides 23 and 24 apply the adhesive 36 (see detailed view in FIG. 12).
  • the method for gluing the DVD half-sides 23 and 24 corresponds essentially to that described above for FIG. 1 with reference to FIGS. 2-7.
  • the only difference from the above variant is that the dosing needle 7 is not swiveled into the glue application station and rotated back into the rest position, but is pushed out of the guide tube 41 into the glue application position and is fully retracted into the guide tube 41 after the glue application has ended (rest position) .
  • FIG. 13 and 14 schematically show further variants of the central bonding according to the invention.
  • the DVD half pages 23 and 24 are kept in a known manner by vacuum on two shaping plates at the desired distance.
  • the lower half of the DVD 24 is kept flat, while the upper half of the DVD 23 is aligned obliquely, so that an outwardly tapering gap 69 results.
  • An L-shaped metering needle 7 moves over the central recess of the DVD, is moved down into the wedge-shaped gap and moves outwards from the center between the DVD half-sides 23, 24. In this case, it is necessary that the bent part of the dispensing needle is smaller than the diameter of the recess .
  • the metering needle can - according to FIG.
  • the dispensing needle doses the required amount of adhesive in the form of an adhesive strand while simultaneously rotating the DVD into the wedge-shaped gap 69.
  • the dispensing needle can also rotate and the DVD stops.
  • the wedge-shaped formation of the gap causes simultaneous wetting of both sides of the DVD with adhesive.
  • the wedge angle As a function of the speed of the DVD, it is achieved that the adhesive cannot be thrown off despite turning the DVD, since the dynamic pressure is greater than the centrifugal adhesive force and a symmetrical bubble-free adhesive ring can thus form in the wedge. It is advantageous to let the wedge converge in the area of the adhesive application, as shown in Fig. 14, so that the DVD half-sides almost touch near the end of the dispensing needle, so that no or only slight capillary forces occur peel off the adhesive when applying.
  • the wedge shape also has the advantage that there is an excess of glue on the inside and only a small amount of residual air has to be pushed out in front of the glue flow front when ejecting through the narrower gap.
  • the optimal adhesive outer diameter can be set before spinning off.
  • the spinning process begins with the application of glue and can be carried out without interruption to the end, which reduces the cycle time of an adhesive process overall. This also helps that the metering needle can be returned to the rest position at an early stage.
  • the adhesive is evenly distributed from the inside to the outside (spinning off), with an excess of adhesive being thrown outwards beyond the edge area.
  • the gap can be brought into a wide variety of shapes in the various phases of the adhesive process (adhesive application, symmetrical adhesive distribution, spinning off), so that the gap can be adjusted to an optimum in accordance with the viscosity of the adhesive.
  • the dishing (flatness of the upper plate) is measured by means of laser optics and the spinning process is ended when an optimal straightness (flatness) is reached.
  • the finished DVD is then traded to the UV station and cured from one or both sides using UV light. Hardening from both sides is advantageous in that the aim is to heat the DVD as uniformly as possible. Then both sides are cooled symmetrically in the cooling station.
  • a laser scanner the finished DVD checks' s for errors before they are deposited onto a Guterspindel.
  • FIG. 15 shows various outlet openings of the metering needle 7 in cross section, namely oval (a), rounded with constrictions on the left and right (b) and angular with constrictions on the left and right (c). It is at the discretion of the person skilled in the art to propose other geometries. The most suitable form depends on various factors, such as the viscosity of the adhesive and the settings when applying the adhesive, and can be selected accordingly by a person skilled in the art.
  • the end of the dispensing needle can have different lengths over the circumference in the area of the adhesive outlet.
  • 16 shows an embodiment in which the lateral regions of the metering needle stand forward (a), while the top and bottom of the metering needle are cut backward (b).
  • the adhesive emerges there first and wets the half sides of the DVD at the same time.
  • a better adhesive application is achieved with the present invention.
  • the small amount of residual air between the half sides of the DVD is pushed in front by the comparatively symmetrical adhesive starting form, without the adhesive leading on one side and including air bubbles, because the symmetrical adhesive starting form results in a uniform flow front speed.
  • this has the advantage that, with precise dosing, only the required amount of adhesive has to be applied, which ultimately results in a shortening of the centrifuging time and finally of the cycle time.
  • the process runs without interrupting the plate speed.
  • the plate speed can be adjusted to the process according to the glue viscosity over 10 speeds.

Abstract

The invention relates to a method for sticking two halves (23, 24) of a dvd (digital versatile disc). Said halves are held at a distance from each other so that a gap forms between them. The adhesive (36) is then introduced into said gap and is spread over both halves. The invention is characterised in that the adhesive is introduced via the central hole in the DVD by means of e.g., L-shaped metering needles (63) which are pivotably guided in a central pin, said pin dipping into the central hole (51), or flexible plastic needles which are guided in a guiding tube in such a way that they can move. Introducing the adhesive via the central hole means that the adhesive can flow freely out of the metering needle as the DVD halves (23, 24) turn. There is no build-up of adhesive in front of the metering needle and the sticking process can continue until the spinning process is complete, without any interruption of the application of adhesive.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Verkleben von zwei DVD (Digital Versati le Disc)- HalbseitenMethod and device for gluing two DVD (Digital Versati le Disc) half sides
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verkleben von im wesentlichen rotationssymmetrischen Platten, insbesondere auf Polycarbonatbasis, die über eine zentrale Ausnehmung verfügen sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens. Bevorzugtes Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist das Verkleben von DVD-Halbseiten. Hierbei müssen zwei 0,6mm dicke Informationsträger-Halbseiten miteinander verklebt werden. Die Halbseiten werden derart auf Abstand gehalten, daß zwischen ihnen ein Spalt gebildet wird, wobei der Kleber in den Spalt eingebracht wird und wobei durch geeignete Drehung der beiden Halbseiten der Kleber derart über die beiden Halbseiten verteilt wird, daß diese vollständig mit Kleber belegt sind. Die verschiedenen Varianten der DVD mit einem Druch esser von 120mm (auch ein Durchmesser von 80mm ist möglich), wie z.B. DVD 5, 10, 9 und DVD 18 in den möglichen Arten wie DVD-Audio, DVD-Video, DVD-Rom, DVD-R und DVD-Ram beinhalten beim Verkleben eine Reihe von Schwierigkeiten. Hervorzuheben sind insbesondere radiale und tangentiale Unebenheiten (radial tilt und tangential tilt) sowie insgesamt eine unsaubere Verklebung, insbesondere eine nichtuniforme Kleberschicht oder Blasen in der Kleberschicht. Besonders kritisch sind Blasen in der Kleberschicht, da diese den Ausfall der DVD zur Folge haben, insbesondere bei der DVD 9, da bei dieser zwei Informationsebenen vorhanden sind und die zweite Informationebene durch die Kleberschicht hindurch ausgelesen wird.The invention relates to a method for gluing essentially rotationally symmetrical plates, in particular based on polycarbonate, which have a central recess and devices for carrying out the method. The preferred field of application of the present invention is the gluing of DVD half-pages. Here two 0.6mm thick information carrier half sides have to be glued together. The half sides are kept at a distance such that a gap is formed between them, the adhesive being introduced into the gap and the adhesive being distributed over the two half sides in such a way by suitable rotation of the two half sides that these are completely covered with adhesive. The different versions of the DVD with a diameter of 120mm (a diameter of 80mm is also possible), such as DVD 5, 10, 9 and DVD 18 in the possible types such as DVD-Audio, DVD-Video, DVD-Rom, DVD-R and DVD-Ram involve a number of difficulties when gluing. Particularly noteworthy are radial and tangential bumps (radial tilt and tangential tilt) as well as overall a dirty bond, in particular a non-uniform adhesive layer or bubbles in the adhesive layer. Bubbles in the adhesive layer are particularly critical, since they result in the failure of the DVD, in particular in the case of DVD 9, since there are two information levels on the latter and the second information level is read out through the adhesive layer.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von DVD's bekannt. Beim sogenannten "Hotmelt-Bon- ding" wird der Kleber im heißen und zähflüssigem Zustand über eine Rolle auf jeder DVD-Halbseite aufgetragen. Anschließend werden die beiden Halbseiten zusammengefügt und verpreßt. Bei diesem Verfahren ist die Gefahr der Blasenbildung und insgesamt einer unreinen Kleberschicht besonders groß, so daß dieses Verfahren für die Herstellung einer DVD 9 nicht geeignet ist. Beim "UV-Screenprint-Bonding" werden die beiden DVD-Halbseiten (wie beim Hotmelt-Bonding) mit Kleber versehen und anschließend zusammengefügt und gepreßt. Im Gegensatz zum "Hotmelt-Bonding" wird der Kleber in diesem Fall im Siebdruckverfahren aufgebracht. Bei diesem Verfahren ergeben sich im wesentlichen dieselben Probleme wie beim "Hotmelt-Bonding", nämlich eine unreine Kleberschicht und Blasenbildungen. Außerdem kann es zu Problemen mit der Ebenheit der Platte kommen (radial tilt, tangtial tilt). Dieses Verfahren ist in einer Veröffentlichung der Fa. ODME beschrieben.Various processes for producing DVD 's are known from the prior art. In so-called "hot melt bonding", the adhesive becomes hot and viscous a roll on each side of the DVD. Then the two half sides are joined and pressed together. With this method, the risk of blistering and, overall, an impure adhesive layer is particularly high, so that this method is not suitable for the production of a DVD 9. In "UV screenprint bonding", the two sides of the DVD (as in hot melt bonding) are provided with adhesive and then joined and pressed. In contrast to "hot melt bonding", the adhesive is applied in this case using the screen printing process. This method essentially has the same problems as with "hot melt bonding", namely an impure adhesive layer and blistering. There may also be problems with the flatness of the plate (radial tilt, tangtial tilt). This process is described in a publication by ODME.
Ein weiteres Verfahren ist das "UV-Kapillar-Bonding", wie es in einem Produktprospekt der Fa. Toolex Alpha beschrieben ist. Bei diesem Verfahren werden die beiden DVD-Halbseiten mit Vakuumtellern auf Abstand gehalten und gleichzeitig verbogen (Fig. 4-5 in dem Prospekt). Der Leim wird über eine Dispensernadel zugeführt, die bis in etwa zum halben Radius der DVD in den Spalt zwischen den beiden DVD-Halbseiten eingeführt wird. Nährend einer Umdrehung wird im mittleren radialen Abstand Kleber zugeführt. Anschließend wird die Dispensernadel aus dem Spalt herausgeführt und das Vakuum wird aufgehoben. Die "verbogenen" DVD-Halbseiten kehren nun in ihre parallele Lage zurück und der Kleber wird durch Kapillarkräfte nach innen und nach außen verteilt. Nachteilig an diesem Verfahren ist zum einen, daß durch das Verbiegen die Gefahr der Rissbildung der aufgesputterten Metallschichten (mit denen das Laserlicht reflektiert wird) besteht. Außerdem birgt das tiefe Einführen der Dispensernadel in den Spalt die Gefahr von Beschädigungen der Oberflächen der DVD-Halbseiten. Schließlich ist zu beachten, daß durch die rotierende DVD beim Kleberauftrag die Fliehkräfte des aufgetragenen Klebers gegen die Dispensernadel drücken und sozusagen einen "Kleberstau" vor der Dispensernadel bewirken.Another method is "UV capillary bonding" as described in a product brochure from Toolex Alpha. In this process, the two sides of the DVD are kept at a distance with vacuum plates and bent at the same time (Fig. 4-5 in the brochure). The glue is fed through a dispenser needle, which is inserted up to about half the radius of the DVD into the gap between the two sides of the DVD. Adhesive is fed in at an average radial distance during one revolution. The dispenser needle is then removed from the gap and the vacuum is released. The "bent" DVD half-pages now return to their parallel position and the adhesive is distributed inwards and outwards by capillary forces. A disadvantage of this method is that there is a risk of cracking of the sputtered metal layers (with which the laser light is reflected) due to the bending. There is also a deep insertion of the dispenser needle into the gap the risk of damage to the surfaces of the DVD half-sides. Finally, it should be noted that the rotating DVD presses the centrifugal force of the applied adhesive against the dispenser needle and causes a "glue jam" in front of the dispenser needle.
Der am nächstkommende Stand der Technik ist das "UV-Spincoat Bonding", wie es in einer Produktbeschreibung der Fa. Panasonic beschrieben ist. Bei diesem Verfahren werden die DVD-Halbseiten parallel zueinander und voneinander beabstandet gehalten. Zum Auftrag eines Kleberstrangs wird eine Dispensernadel von außen in den Spalt und nahe an das Zentrum der DVD eingeführt. Während einer Rotation wird ein Kleberstrang zentrumsnah aufgetragen. Anschließend wird die Dispensernadel aus dem Spalt herausgeführt und der Kleber durch Rotation abgeschleudert, wodurch er sich über die beiden Halbseiten verteilt. Bei diesem Verfahren kann man zwar davon ausgehen, daß der Kleberstrang beide Halbseiten berührt, sodaß beim Abschleudern eine relativ blasenfreie Kleberschicht erzeugt wird. Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch, daß die Dispensernadel bis nahe an das Zentrum eingeführt werden muß. Daher besteht auch bei diesem Verfahren die Gefahr, daß die DVD-Halbseiten beschädigt werden. Um dies zu vermeiden, ist eine präzise Halterung der DVD-Halbseiten und eine präzise Führung der Dispensernadel erforderlich, was einen entsprechenden apparativen Aufwand erfordert. Außerdem wirkt beim Auftrag des Kleberstrangs die Fliehkraft des Klebers gegen den aus Dispensernadeln austretenden Kleber, wodurch der Fließvorgang des Klebers gestört wird. Daruberhinaus ist es erforderlich, daß vor der Verteilung des Klebers durch Abschleudern die Dispensernadel aus dem Spalt herausgeführt werden muß, was mit einem zusätzlichen Arbeitsschritt verbunden ist. Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem zwei DVD-Halbseiten sicher und blasenfrei verklebt werden können und das auch für sonstige rotationssymmetrische Platten, insbesondere auf Polycarbonatba- sis, die über eine zentrale Ausnehmung verfügen, geeignet ist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Vorrichtungen anzugeben, mit denen das Verfahren ausgeführt werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale von Patentanspruch 1 bzw. Patentanspruch 2. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens finden sich in den Unteransprüchen 3 bis 16. Der Hauptvorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die Zuführung des Klebers über die zentrale Ausnehmung der Kleber von dem Zuführelement, beispielsweise einer Dosiernadel, ohne Störungen nach außen abströmen kann. Dadurch ergibt sich beispielsweise kein Kleberstau vor der Dosiernadel und weitere Verfahrensschritte können früher eingeleitet werden. Insgesamt kann der Klebeprozeß ohne Unterbrechung vom Kleberauftrag bis zum Abschluß des Abschleuderns durchgeführt werden. Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 5 hat den Vorteil, daß die Dosiernadel nur wenig in den Spalt zwischen die beiden DVD-Halbseiten eindringen muß, sodaß die Gefahr von Beschädigungen der Oberfläche weitgehend ausgeschlossen werden kann. Durch Einstellung eines geeigneten Keilwinkels (Ansprüche 11 und 12) wird erreicht, daß nach dem Kleberauftrag durch eine leichte Erhöhung der Drehzahl (in Abhängigkeit vom Staudruck des Spaltes ) der Kleber in diesem Keil gleichmäßig und symmetrisch verteilt wird. Vor dem eigentlichen Abschleudern liegt dann in jedem Punkt der Halbseite eine gleiche Ausgangssituation vor, sodaß die Fließfrontgeschwindigkeit in allen Richtungen gleich ist und es nicht zum Einschluß von Blasen durch voreilenden Kleber kommen kann. Durch geeignete Ausgestaltung der Austritts- Öffnung der Dispensernadel kann bereits beim Kleberauftrag ein gleichzeitiges Benetzen der DVD-Halbseiten sichergestellt werden. Nachfolgend wird die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die Fig. 1 näher beschrieben. Es zeigen:The closest state of the art is "UV spin coat bonding" as described in a Panasonic product description. In this method, the DVD half sides are kept parallel to one another and spaced apart. To apply a strand of adhesive, a dispenser needle is inserted from the outside into the gap and close to the center of the DVD. An adhesive strand is applied near the center during a rotation. Then the dispenser needle is guided out of the gap and the adhesive is spun off by rotation, as a result of which it is distributed over the two half sides. With this method it can be assumed that the strand of adhesive touches both half sides, so that a relatively bubble-free adhesive layer is produced when spun off. A disadvantage of this method, however, is that the dispenser needle must be inserted close to the center. Therefore, even with this method, there is a risk that the half sides of the DVD will be damaged. To avoid this, a precise mounting of the DVD half-sides and a precise guidance of the dispenser needle are required, which requires a corresponding outlay on equipment. In addition, when the strand of adhesive is applied, the centrifugal force of the adhesive acts against the adhesive emerging from dispenser needles, as a result of which the flow of the adhesive is disrupted. Furthermore, it is necessary that the dispenser needle must be guided out of the gap by spinning off before the adhesive is distributed, which is associated with an additional step. In contrast, the invention has for its object to provide a method with which two sides of the DVD can be glued securely and without bubbles and which is also suitable for other rotationally symmetrical plates, in particular based on polycarbonate, which have a central recess. Another object of the present invention is to provide devices with which the method can be carried out. This object is achieved with respect to the method by the features of claim 1 or claim 2. Advantageous refinements of the method can be found in subclaims 3 to 16. The main advantage of the invention is that by supplying the adhesive via the central recess of the Adhesive can flow out from the feed element, for example a metering needle, without interference. This means, for example, that there is no jam of adhesive in front of the metering needle and further process steps can be initiated earlier. Overall, the gluing process can be carried out without interruption from the glue application to the end of the spinning off. The embodiment according to claim 5 has the advantage that the dispensing needle only has to penetrate a little into the gap between the two half sides of the DVD, so that the risk of damage to the surface can be largely ruled out. By setting a suitable wedge angle (claims 11 and 12) it is achieved that after the adhesive application by a slight increase in speed (depending on the back pressure of the gap) the adhesive is distributed evenly and symmetrically in this wedge. Before the actual spinning, there is an identical initial situation in every point on the half-side, so that the flow front speed is the same in all directions and bubbles cannot be trapped by leading adhesive. By suitable design of the exit Opening the dispenser needle can ensure simultaneous wetting of the DVD half sides when applying the adhesive. The invention is described in more detail below on the basis of various exemplary embodiments and with reference to FIG. 1. Show it:
Fig. 1 erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bondingstation;Fig. 1 first embodiment of a bonding station according to the invention;
Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils A in Fig. 1;Fig. 2 is a view in the direction of arrow A in Fig. 1;
Fig. 3-7 Verfahrensschritte beim erfindungsgemäßen Bonden der DVD-Halbseiten;Fig. 3-7 method steps in the bonding of the DVD half-pages according to the invention;
Fig. 8 Variante des oberen Zentrierbolzens;Fig. 8 variant of the upper centering bolt;
Fig. 9 Schnitt in Höhe AA' durch den Zentrierbolzen in Fig. 8;Fig. 9 section at height AA 'through the centering pin in Fig. 8;
Fig. 10 Schnitt in Höhe BB' durch den Zentrierbolzen in Fig. 8;Fig. 10 section at height BB 'through the centering pin in Fig. 8;
Fig. 11 zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bondingstation;11 second embodiment of a bonding station according to the invention;
Fig. 12 Ausschnitt aus Fig. 11 in vergrößerter Darstellung;FIG. 12 detail from FIG. 11 in an enlarged representation;
Fig. 13 Central-Bonding mit symmetrischem, keilförmigen Spalt;13 Central bonding with a symmetrical, wedge-shaped gap;
Fig. 14 Central-Bonding mit unsymmetrischem, keilförmigen Spalt;14 central bonding with asymmetrical, wedge-shaped gap;
Fig. 15 a-c verschiedene Austrittsöffnungen der Dosiernadel im Querschnitt; Fig. 16 a,b Austrittsöffnung mit unterschiedlicher Länge oben und unten, a = Seitenansicht; b = Aufsicht.15 ac different outlet openings of the metering needle in cross section; 16 a, b outlet opening with different lengths above and below, a = side view; b = supervision.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bondingstation. Eine Grundplatte 33 trägt eine Spindel 21 mit einem Spindelantrieb 22 und einem Spindelgehäuse 20, an dem ein Haltebügel 19 orthogonal zur Spindelachse befestigt ist. Am äußeren Randbereich dieses Haltebügels 19 ist ein im wesentlichen zylindrisches Lagergehäuse 9 angebracht, in dessen unterem Randbereich ein Kugellager 11 eingelassen ist, das seinerseits einen hohlzylindrischen Lagerblock 10 trägt, an dessen Unterseite der obere Vakuumteller 17 befestigt ist, so daß dieser gegenüber dem Lagergehäuse 9 und dem Haltebügel 19 drehbar gelagert ist. An der Unterseite des Vakuumtellers 17 befinden sich eine innere, umlaufende Vakuumnut 52 und eine äußere, umlaufende Vakuumnut 53, die mit einem Vakuumkanal 55 verbunden sind. Dieser verläuft innerhalb des oberen Vakuumtellers 17 in radialer Richtung und weiter durch den hohlzylindrischen Lagerblock 10 nach innen in Richtung der Zylinderachse bis zu einer Austrittsstelle 56. Da der Vakuumkanal 55 durch eine am Rand des Vakuumtellers beginnende Bohrung hergestellt wird, befindet sich an dieser Stelle ein Verschlußpfropfen 18. Am äußeren Rand des oberen Vakuumtellers 17, außerhalb des von der oberen DVD-Halbseite 23 beanspruchten Bereichs, ist ein Mitnehmerbolzen 14 vorgesehen, der über eine Feder 15 in einem Federkäfig 16 federnd gelagert ist und mit dem beim Zusammenfahren von oberem und unterem Vakuumteller 17, 25 ein Reibschluß zwischen den beiden Vakuumtellern hergestellt werden kann. Vorzugsweise ist der untere Vakuumteller 25 an seinem äußerstem Rand nach Art eines Zahnrades mit U-förmigen Ausnehmungen versehen, die als Mitnehmernuten dienen und in die der Mitnehmerbolzen 14 beim Zusammenfahren der Vakuumteller 17, 25 einrasten kann. Ein oberer Zentrierbolzen 5 erstreckt sich von oben durch den Haltebügel 19, das Lagergehäuse 9, den hohlzylindrischen Lagerblock 10 und die zentrische Ausnehmung 60 im oberen Vakuumteller hindurch bis in den Raum zwischen die beiden DVD-Halbseiten 23 und 24. Dieser Zentrierbolzen 5 ist mittels einer Klemmmutter 6 an dem Lagergehäuse 9 und damit an dem Haltebügel befestigt. Innerhalb des oberen Zentrierbolzens 5 verläuft ein Vakuumkanal 50, der in Höhe der Austrittsstelle 56 des Lagerblocks 10 radial nach außen geführt ist und in einer, mit dieser Austrittsstelle 56 korrespondierenden, umlaufenden Ringnut 57 endet, wobei für einen vakuumdichten Abschluß zwischen dem Zentrierbolzen 5 und dem Lagerblock 10 Dichtungselemente 65 und 66 oberhalb und unterhalb der Ringnut 57 vorgesehen sind. Außerdem verfügt der Zentrierbolzen 5 über einen Kleberabsaugkanal 51, der am unteren tellerartig ausgebildeten Ende des Zentrierbolzens 5 beginnend (siehe Fig. 2) bis in dessen oberen Bereich verläuft und dort an eine Absaugeinrichtung (nicht dargestellt) angeschlossen ist. Parallel zu seiner Achse verläuft in der Oberfläche des Zentrierbolzens 5 eine Ausnehmung 61, in der eine L-förmige Dosiernadel 7 liegt, vorzugsweise eine Stahlnadel, wobei der Fuß des L, d.h. das parallel zu den DVD-Halbseiten liegende Endstück 63 der Dosiernadel 7, in einer U-förmigen Ausnehmung 62 am unteren Ende des Zentrierbolzens 5 liegt (vgl. hierzu Detailansicht in Fig. 2). Unter dem Endstück 63 der Dosiernadel 7 befindet sich ein Kleberauffangteller 39, der laufend über den an ein Vakuum angeschlossenen Kleberabsaugkanal 51 abgesaugt wird, so daß die Bondingstation nicht mit Klebertropfen verunreinigt wird. Über eine Dosierleitung 8 wird die Dosiernadel 7 mit Kleber versorgt. Mittels einer Klemmschraube 1, einer Klemmmutter 2 und einem Schneidring 3 kann die Dosierleitung 8 mit der Dosiernadel 7 in der gewünschten Höhe fixiert werden. Mittels eines an dem Zentrierbolzen 5 angebrachten und druckluftbetätigbaren (54) Drehzylinders (Drehlader) 4 kann die Dosiernadel 7 um ihre Achse gedreht werden, so daß das abgeknickte Endstück 63 der Dosiernadel 7 im Raum zwischen den DVD-Halbseiten 23, 24 verschwenkbar ist. Nicht dargestellt ist eine an die Anschlußstelle 64 des Vakuumkanals 50 anzuschließende Vakuumpumpe. Da der Vakuumkanal 50 analog wie der Vakuumkanal 55 hergestellt wird, ist auch hier zum Abdichten des Bohrungsbeginns ein Verschlußpfropfen 18 erforderlich.1 shows a first embodiment of a bonding station according to the invention. A base plate 33 carries a spindle 21 with a spindle drive 22 and a spindle housing 20 to which a holding bracket 19 is fastened orthogonally to the spindle axis. A substantially cylindrical bearing housing 9 is attached to the outer edge region of this holding bracket 19, in the lower edge region of which a ball bearing 11 is inserted, which in turn carries a hollow cylindrical bearing block 10, on the underside of which the upper vacuum plate 17 is fastened, so that it is opposite the bearing housing 9 and the bracket 19 is rotatably mounted. On the underside of the vacuum plate 17 there are an inner circumferential vacuum groove 52 and an outer circumferential vacuum groove 53, which are connected to a vacuum channel 55. This runs inside the upper vacuum plate 17 in the radial direction and further through the hollow cylindrical bearing block 10 inwards in the direction of the cylinder axis to an exit point 56. Since the vacuum channel 55 is produced through a bore beginning at the edge of the vacuum plate, there is a hole at this point Closure plug 18. On the outer edge of the upper vacuum plate 17, outside the area claimed by the upper DVD half-side 23, a driver pin 14 is provided, which is resiliently mounted via a spring 15 in a spring cage 16 and with which when the top and bottom are moved together Vacuum plates 17, 25 a frictional connection between the two vacuum plates can be made. The lower vacuum plate 25 is preferably provided on its outer edge in the manner of a gearwheel with U-shaped recesses which serve as driving grooves and into which the driving pin 14 can snap when the vacuum plates 17, 25 move together. On Upper centering pin 5 extends from above through the retaining bracket 19, the bearing housing 9, the hollow cylindrical bearing block 10 and the central recess 60 in the upper vacuum plate into the space between the two DVD half sides 23 and 24. This centering pin 5 is by means of a clamping nut 6 attached to the bearing housing 9 and thus to the bracket. A vacuum channel 50 runs inside the upper centering pin 5, which is guided radially outward at the level of the exit point 56 of the bearing block 10 and ends in a circumferential annular groove 57 corresponding to this exit point 56, with a vacuum-tight seal between the centering pin 5 and the Bearing block 10 sealing elements 65 and 66 are provided above and below the annular groove 57. In addition, the centering pin 5 has an adhesive suction channel 51, which begins at the lower plate-like end of the centering pin 5 (see FIG. 2) and extends to the upper area thereof, where it is connected to a suction device (not shown). A recess 61, in which an L-shaped metering needle 7 lies, preferably a steel needle, runs parallel to its axis in the surface of the centering pin 5, the foot of the L, ie the end piece 63 of the metering needle 7 lying parallel to the DVD half sides, lies in a U-shaped recess 62 at the lower end of the centering bolt 5 (cf. detailed view in FIG. 2). Under the end piece 63 of the metering needle 7 there is an adhesive collecting plate 39 which is continuously sucked off via the adhesive suction channel 51 connected to a vacuum, so that the bonding station is not contaminated with adhesive drops. The metering needle 7 is supplied with adhesive via a metering line 8. By means of a clamping screw 1, a clamping nut 2 and a cutting ring 3, the metering line 8 can be fixed at the desired height with the metering needle 7. By means of a compressed air actuated (54) attached to the centering pin 5 Rotating cylinder (rotary loader) 4, the metering needle 7 can be rotated about its axis, so that the kinked end piece 63 of the metering needle 7 can be pivoted in the space between the DVD half-sides 23, 24. A vacuum pump to be connected to the connection point 64 of the vacuum channel 50 is not shown. Since the vacuum channel 50 is produced analogously to the vacuum channel 55, a plug 18 is also required here to seal the beginning of the bore.
In einem Abstand unterhalb der oberen DVD-Halbseite 23 befindet sich ein unterer Vakuumteller 25 mit einer zentrischen Ausnehmung 35 sowie mit einer inneren Vakuumnut 52 und einer äußeren Vakuumnut 53, die über Vakuumkanäle (67, 50) an eine Vakuumpumpe angeschlossen sind. Der Vakuumteller 25 ist auf dem zylinderhut- för igen Gehäuse 26 des unteren Zentrierpins 27 befestigt, das seinerseits auf der Antriebswelle 31 des vorzugsweise an der Grundplatte 33 angebrachten Tellerantriebs 32 sitzt. Über einen Federring 30 und eine Feder 28 ist der untere Zentrierpin 27 federnd in dem Zentrierpingehäuse 26 gelagert und wird von einem Führungspin 29 in seiner axialen Richtung stabilisiert. Unterhalb des äußeren Randes des unteren Vakuumtellers 25 befindet sich eine Rinne 34 zum Auffangen von überschüssigem Kleber.At a distance below the upper half of the DVD 23 there is a lower vacuum plate 25 with a central recess 35 and with an inner vacuum groove 52 and an outer vacuum groove 53, which are connected to a vacuum pump via vacuum channels (67, 50). The vacuum plate 25 is fastened on the cylinder hat-shaped housing 26 of the lower centering pin 27, which in turn is seated on the drive shaft 31 of the plate drive 32 which is preferably attached to the base plate 33. The lower centering pin 27 is resiliently mounted in the centering pin housing 26 via a spring ring 30 and a spring 28 and is stabilized in its axial direction by a guide pin 29. Below the outer edge of the lower vacuum plate 25 there is a channel 34 for collecting excess adhesive.
Zum Verkleben der DVD-Halbseiten 23 und 24 wird nun wie folgt vorgegangen. Zunächst werden die beiden DVD-Halbseiten 23 und 24 von einem Handlingssystem in die Bondingstation eingelegt, wobei die eine (obere) DVD-Halbseite 23 dem oberen Vakuumteller 17 und die andere (untere) DVD-Halbseite 24 dem unteren Vakuumteller 25 zugeführt wird. Die beiden DVD-Halbseiten 23, 24 werden von den Zentrierpins 5 und 27 über die zentrische Ausnehmung zentriert und über ein Vakuum in den Vakuumnuten 52 und 53 an den Vakuumtellern 17, 25 gehalten (Fig. 1). Alternativ oder zusätzlich kann die obere DVD-Halbseite 23 auch über den Außendurchmesser zentriert werden, wozu der obere Vakuumteller 17 eine Vertiefung zur Aufnahme der oberen DVD-Halbseite 23 aufweist, die im Durchmesser der DVD entspricht und eine Tiefe entsprechend der Dicke der DVD-Halbseite 23 aufweist. Anschließend wird das untere Zentrierpingehäuse 26 mit dem unteren Vakuumteller 25 von dem Tellerantrieb 32 über die Antriebswelle 31 in Rotation versetzt, wobei die Umdrehungszahl so eingestellt wird, wie sie für den Kleberauftrag erforderlich ist (ca. 6000°/min bis 36000°/min). Der obere Vakuumteller 17 mit der oberen DVD-Halbseite 23 wird nun aufgrund seiner Verbindung mit dem Haltebügel 19 von einer Spindel 21 mit dem dazugehörigen Spindelantrieb 22 nach unten auf die gewünschte Position gefahren (Fig. 3), in der die DVD-Halbseiten 23 und 24 den für einen optimalen Kleberauftrag erforderlichen Abstand voneinander aufweisen (ca. 1-2 mm). Bei dieser Abwärtsbewegung taucht der obere Zentrierpin 5 durch die untere DVD-Halbseite 24 hindurch und drückt dabei den unteren gefederten Zentrierpin 27 zurück. Außerdem wird der gefederte äußere Mitnehmerbolzen 14 gegen den unteren Vakuumteller 25 gedrückt und greift in die als nächstes ankommende Mitnehmernut ein. Gleichzeitig wird das Endstück 63 der Dosiernadel 7 mittels des Drehzylinders 4 aus dem Zentrum der DVD um 180° geschwenkt und befindet sich nun in der Position zum Einbringen des Klebers (Kleberauftragsposition) zwischen den DVD-Halbseiten 23 und 24. Durch das Einschwenken des Endstücks 63 der Dosiernadel 7 um Winkel < 180 kann der Auftragswinkel verändert werden. Da sich der untere Vakuumteller 25 bereits mit Kleberauftragsgeschwindigkeit dreht, wird auch der obere Vakuumteller 17 durch den Mitnehmerbolzen 14 in eine Rotation mit derselben Umdrehungszahl versetzt, so daß er synchron zum unteren Vakuumteller 25 rotiert. Sobald sich die Dosiernadel 7 bzw. ihr Endstück 63 in der Kleberauftragsposition befindet, wird der Dosiervorgang gestartet und Kleber 36 zwischen die DVD-Halbseiten 23 und 24 zugeführt. Die Dosierung des Klebers 36 erfolgt volumetrisch. Die genau benötigte Menge wird während ca. einer Umdrehung aufgetragen. Die beiden DVD-Halbseiten 23 und 24 werden beim Auftragen des Klebers 36 gleichzeitig benetzt. Nachdem der Kleberauftrag beendet ist und somit ein in sich geschlossener Kleberstrang 37 vorliegt, wird die Dosiernadel 7 respektive ihr Endstück 63 sofort um 180° zurück in die Ruheposition geschwenkt (Fig. 4). Gleichzeitig wird die Drehzahl an dem Tellerantrieb erhöht (auf ca. 100000°/min bis 200 000°/min) und der Kleber 37 nach außen abgeschleudert. Parallel zur Drehzahl erhöhung wird der obere Vakuumteller 17 mit dem Spindelantrieb 22 weiter nach unten gefahren und beide DVD-Halbseiten werden zusammengedrückt (Fig. 5). Der Kleber verteilt sich dabei über den größten Teil der DVD-Oberfläche. Durch das gleichzeitige Drücken und Schleudern wird die Kapillarwirkung unterstützt und die Verteilung des Klebers 36 beschleunigt. Wenn ein vorgebbarer Mindestabstand der beiden Vakuumteller 17, 25 erreicht ist, wird am oberen Vakuumteller 17 das Vakuum abgeschaltet und der obere Teller wird von dem Spindelantrieb 22 nach oben gefahren (Fig. 6). Die obere DVD-Halbseite 23 bleibt auf der unteren DVD-Halbseite 24 liegen. Parallel dazu wird der untere Zentrierpin 27 durch die Feder 28 nach oben gedrückt und zentriert nun beide DVD-Halbseiten 23, 24. Alternativ kann das Vakuum am oberen Vakuumteller 17 bereits beim Zusammendrücken der DVD-Halbseiten abgeschaltet werden. Um den Kleber homogen bis zum Außenrand der DVD zu verteilen, wird die Schleuderdrehzahl weiter erhöht (auf ca. 500000" /min bis 900 OOOVmin). Nach Beendigung der Verteilung des Klebers 36 wird die DVD auf dem gleichen Vakuumteller 25 unter die UV-Lampe 38 getaktet, wo der Kleber 36 aushärtet (Fig. 7). Nach Beendigung der Aushärtung wird die DVD von einem Handlingsystem entnommen und einer Prüfeinrichtung zugeführt, wo sie mittels eines Laserscanners auf optische und maßliche Fehler geprüft wird.The procedure for gluing the DVD half pages 23 and 24 is as follows. First, the two DVD half sides 23 and 24 are inserted into the bonding station by a handling system, one (upper) DVD half side 23 being fed to the upper vacuum plate 17 and the other (lower) DVD half side 24 being fed to the lower vacuum plate 25. The two DVD half-sides 23, 24 are centered by the centering pins 5 and 27 via the central recess and are held on the vacuum plates 17, 25 by a vacuum in the vacuum grooves 52 and 53 (FIG. 1). Alternatively or additionally The upper half of the DVD 23 can also be centered over the outside diameter, for which purpose the upper vacuum plate 17 has a recess for receiving the upper half of the DVD 23, which corresponds to the diameter of the DVD and has a depth corresponding to the thickness of the half of the DVD 23. Then the lower centering pin housing 26 with the lower vacuum plate 25 is set in rotation by the plate drive 32 via the drive shaft 31, the number of revolutions being set as required for the adhesive application (approx. 6000 ° / min to 36000 ° / min) . The upper vacuum plate 17 with the upper DVD half-side 23 is now moved down to the desired position (FIG. 3) due to its connection to the retaining bracket 19 by a spindle 21 with the associated spindle drive 22, in which the DVD half-sides 23 and 24 have the necessary distance from each other for optimal adhesive application (approx. 1-2 mm). During this downward movement, the upper centering pin 5 dips through the lower half of the DVD 24 and presses the lower spring-loaded centering pin 27 back. In addition, the spring-loaded outer driving pin 14 is pressed against the lower vacuum plate 25 and engages in the next driving groove arriving. At the same time, the end piece 63 of the metering needle 7 is pivoted by 180 ° from the center of the DVD by means of the rotary cylinder 4 and is now in the position for introducing the adhesive (adhesive application position) between the DVD half-sides 23 and 24. By pivoting the end piece 63 the dispensing needle 7 by angle <180, the application angle can be changed. Since the lower vacuum plate 25 is already rotating at the adhesive application speed, the upper vacuum plate 17 is also set in rotation by the driver bolt 14 with the same number of revolutions, so that it rotates synchronously with the lower vacuum plate 25. As soon as the dosing needle 7 or its end piece 63 is in the adhesive application position, the dosing process is started and adhesive 36 is fed between the DVD half-sides 23 and 24. The dosage of the adhesive 36 is carried out volumetrically. The exact amount required is applied during about one revolution. The two DVD half sides 23 and 24 are wetted simultaneously when applying the adhesive 36. After the adhesive application has ended and there is thus a self-contained strand of adhesive 37, the metering needle 7 or its end piece 63 is immediately pivoted back through 180 ° into the rest position (FIG. 4). At the same time, the speed on the disk drive is increased (to approximately 100,000 ° / min to 200,000 ° / min) and the adhesive 37 is thrown outwards. Parallel to the speed increase, the upper vacuum plate 17 is moved further down with the spindle drive 22 and both sides of the DVD are pressed together (FIG. 5). The adhesive is spread over most of the DVD surface. The capillary action is supported and the distribution of the adhesive 36 is accelerated by the simultaneous pressing and spinning. When a predeterminable minimum distance between the two vacuum plates 17, 25 is reached, the vacuum is switched off at the upper vacuum plate 17 and the upper plate is moved upwards by the spindle drive 22 (FIG. 6). The upper half of the DVD 23 remains on the lower half of the DVD 24. Parallel to this, the lower centering pin 27 is pressed upwards by the spring 28 and now centers both DVD half sides 23, 24. Alternatively, the vacuum on the upper vacuum plate 17 can be switched off when the DVD half sides are pressed together. In order to distribute the adhesive homogeneously up to the outer edge of the DVD, the spin speed is increased further (to approximately 500000 "/ min to 900 000 rpm). After the distribution of the adhesive 36 has ended, the DVD is placed on the same vacuum plate 25 under the UV lamp 38 clocked, where the adhesive 36 hardens (Fig. 7). After the curing has ended, the DVD is removed from a handling system and one Test device supplied, where it is checked for optical and dimensional errors by means of a laser scanner.
Die Fig. 8 bis 10 zeigen eine alternative Ausführungsform des in Fig. 1 und 2 dargestellten oberen Zentrierbolzens 5. In Abwandlung des Zentrierbolzens 5 aus Fig. 1 und 2 ist gegenüber der Austrittsöffnung des Endstücks 63 der Dosiernadel 7 (in der Ruheposition) ein Steg 58 vorgesehen, gegen dessen Innenseite das Endstück 63 beim Zurückdrehen in die Ruheposition gefahren wird, so daß die Öffnung des Endstücks 63 verschlossen wird und kein überschüssiger Kleber in die Bondingstation gelangen kann. Sicherheitshalber können der Kleberauffangteller 39 und der Kleberabsaugkanal 51 aber beibehalten werden.8 to 10 show an alternative embodiment of the upper centering pin 5 shown in FIGS. 1 and 2. In a modification of the centering pin 5 from FIGS. 1 and 2, there is a web opposite the outlet opening of the end piece 63 of the metering needle 7 (in the rest position) 58 is provided, against the inside of which the end piece 63 is moved when it is turned back into the rest position, so that the opening of the end piece 63 is closed and no excess adhesive can get into the bonding station. For safety's sake, however, the adhesive collecting plate 39 and the adhesive suction channel 51 can be retained.
Fig. 11 und 12 zeigen als zweite Ausführungsform eine erfindungsgemäße Bondingstation mit einer axial verschiebbaren Dosiernadel. Der untere Teil mit unterem Vakuumteller 25, Zentrierpingehäuse 26, Zentrierpin 27, Feder 28, Führungspin 29, Federring 30, innerer Vakuumnut 52, äußerer Vakuumnut 53 sowie den Vakuumkanälen 67 und 50 ist identisch mit dem entsprechenden Unterteil aus Fig. 1. Außerdem ist - wie im ersten Ausführungsbeispiel - am äußeren Rand des oberen Vakuumtellers 17 ein Mitnehmerbolzen 14 federnd gelagert (15,16) und kann in Mitnehmernuten am Rand des unteren Vakuumtellers 25 eingreifen. Im oberen Bereich der Bondingstation ist an dem Haltebügel 19, der an die - hier nicht dargestellte - Spindel 21 angeschlossen ist, ein Lagergehäuse 9 im Randbereich des Haltebügels 19 angebracht. Im unteren Bereich des Lagergehäuses 9 ist auf dessen Aussenu - fang ein Kugellager 11 angebracht und mit einem inneren Federring 13 gesichert, das seinerseits einen Lagerblock 10 trägt (mit äußerem Federring 12 gesichert), in dessen unteren Rand der obere Vakuumteller 17 eingelegt und befestigt ist, beispielsweise mit einem geeigneten Kleber. Um die Vorgänge beim Verkleben der DVD-Halbseiten 23 und 24 beobachten und anhand der Ergebnisse den Verfahrensablauf optimieren zu können, ist der obere Vakuumteller in Glas ausgeführt und der Haltebügel 19 sowie das Lagergehäuse 9 sind mit Ausnehmungen 48 ausgeführt, durch die hindurch der Glas-Vakuumteller 17 (und sich die darunter abspielenden Vorgänge beobachtet werden können. Auf den oberen Vakuumteller 17 ist ein Ringteil 49 aufgeklebt, in dem ein Vakuumkanal 68 verläuft, der seinerseits mit dem Vakuumkanal 55 im oberen Vakuumteller 17 und andererseits mit dem durch das Lagergehäuse 9 und den Haltebügel 19 verlaufenden Vakuumkanal 50 in Verbindung steht. Um den Vakuumkanal 55 in dem Glas-Vakuumteller 17 zu erhalten, können zwei Glasplatten, von denen eine mit einer Nut versehen ist, zusammengeklebt werden. An der Schnittstelle zwischen Ringteil 49 und Lagergehäuse 9 kann auf einer der beiden einander zugewandten Flächen eine Ringnut 57 verlaufen, damit das Vakuum bei Rotation erhalten bleibt. Zur Aufrechterhai tung des Vakuums sind oberhalb und unterhalb der Ringnut 57 Dichtungselemente 65 und 66 vorgesehen.11 and 12 show as a second embodiment an inventive bonding station with an axially displaceable metering needle. The lower part with lower vacuum plate 25, centering pin housing 26, centering pin 27, spring 28, guide pin 29, spring ring 30, inner vacuum groove 52, outer vacuum groove 53 and the vacuum channels 67 and 50 is identical to the corresponding lower part from FIG. 1. as in the first embodiment - on the outer edge of the upper vacuum plate 17, a driving pin 14 is resiliently mounted (15, 16) and can engage in driving grooves on the edge of the lower vacuum plate 25. In the upper area of the bonding station, a bearing housing 9 is attached to the holding bracket 19, which is connected to the spindle 21 (not shown here) in the edge area of the holding bracket 19. In the lower area of the bearing housing 9, a ball bearing 11 is attached to its outer circumference and secured with an inner spring ring 13, which in turn carries a bearing block 10 (secured with an outer spring ring 12), in the lower edge of which the upper vacuum plate 17 is inserted and fastened , for example with a suitable adhesive. About the gluing process of the DVD half-sides 23 and 24 and to be able to optimize the process sequence on the basis of the results, the upper vacuum plate is made of glass and the holding bracket 19 and the bearing housing 9 are made with recesses 48 through which the glass vacuum plate 17 (and itself an annular part 49 is glued to the upper vacuum plate 17, in which a vacuum channel 68 runs, which in turn runs with the vacuum channel 55 in the upper vacuum plate 17 and secondly with the vacuum channel running through the bearing housing 9 and the retaining bracket 19 50. Two glass plates, one of which is provided with a groove, can be glued together to obtain the vacuum channel 55 in the glass vacuum plate 17. At the interface between the ring part 49 and the bearing housing 9, one of the two can face one another Surfaces run an annular groove 57 so that the vacuum is maintained during rotation Uprightness of the vacuum 57 sealing elements 65 and 66 are provided above and below the annular groove.
Der Vakuumkanal 50 ist in bekannter Weise an eine Vakuumpumpe angeschlossen. Ein oberer Zentrierbolzen 40 erstreckt sich von oben durch den Haltebügel 19, das Lagergehäuse 9, das Ringteil 39 und die zentrische Ausnehmung 60 im oberen Vakuumteller 17 hindurch bis in den Raum zwischen die beiden DVD-Halbseiten 23 und 24. Mittels einer Klemmmutter 6 kann die vertikale Position des Zentrierbolzens 40 eingestellt werden. Ein Führungsrohr 41 wird schräg durch entsprechende Öffnungen im Haltebügel 19 und dem Lagergehäuse 9 geführt, taucht im unteren Bereich des Zentrierbolzens 40 in diesen ein und wird innerhalb des Zentrierbolzens 40 in eine waagerechte Lage überführt, so daß das Endstück 59 des Führungsrohrs 41 parallel zu den DVD-Halbseiten 23, 24 verläuft. In diesem Bereich ist der Zentrierbolzen mit einem lösbaren Teil versehen, das einer Längshälfte entspricht und mit der anderen Längshälfte in diesem Bereich einen Voll Zylinder bildet, wobei jede Längshälfte eine Nut aufweist, so daß beim Zusammenfügen der Längshälften eine gekrümmte Bohrung gebildet wird, in der das Führungsrohr 41 liegt. An der Austrittsöffnung im Zentrierbolzen 40 ist eine Buchse 43 vorgesehen, die das Ende des Führungsrohrs 41 in seiner Lage fixiert. Innerhalb des Führungsrohrs 41 befindet sich eine elastische Kunststoffnadel 42 als Dosiernadel 7. Mittels eines am Lagergehäuse 9 befestigten Luftzylinders 45 läßt sich die elastische Dosiernadel 7 aus dem Führungsrohr 41 um eine vorgebbare Wegstrecke in den Raum zwischen die DVD-Halbseiten 23 und 24 einfahren, um den Kleber 36 aufzutragen (siehe Detailansicht in Fig. 12).The vacuum channel 50 is connected to a vacuum pump in a known manner. An upper centering pin 40 extends from above through the bracket 19, the bearing housing 9, the ring member 39 and the central recess 60 in the upper vacuum plate 17 through into the space between the two DVD half sides 23 and 24. By means of a clamping nut 6, the vertical position of the centering pin 40 can be adjusted. A guide tube 41 is guided obliquely through corresponding openings in the bracket 19 and the bearing housing 9, immersed in the lower region of the centering pin 40 in this and is transferred within the centering pin 40 into a horizontal position, so that the end piece 59 of the guide tube 41 parallel to the DVD half pages 23, 24 runs. In this area the centering pin is included provided a detachable part, which corresponds to a longitudinal half and forms a solid cylinder with the other longitudinal half in this area, each longitudinal half having a groove, so that when the longitudinal halves are joined together, a curved bore is formed in which the guide tube 41 lies. A bushing 43 is provided at the outlet opening in the centering pin 40 and fixes the end of the guide tube 41 in its position. Inside the guide tube 41 there is an elastic plastic needle 42 as a metering needle 7. By means of an air cylinder 45 attached to the bearing housing 9, the elastic metering needle 7 can be moved out of the guide tube 41 by a predeterminable distance into the space between the DVD half sides 23 and 24 apply the adhesive 36 (see detailed view in FIG. 12).
Das Verfahren zum Verkleben der DVD-Halbseiten 23 und 24 entspricht im wesentlichen demjenigen, wie es weiter oben zu Fig. 1 anhand der Fig. 2 - 7 beschrieben worden ist. Der Unterschied zur obigen Variante besteht nur darin, daß die Dosiernadel 7 nicht in die Kleberauftragsstation eingeschwenkt und in die Ruheposition zurückgedreht wird, sondern aus dem Führungsrohr 41 heraus in die Kleberauftragsposition geschoben und nach Beendigung des Kleberauftrags vollständig in das Führungsrohr 41 zurückgezogen wird (Ruheposition).The method for gluing the DVD half-sides 23 and 24 corresponds essentially to that described above for FIG. 1 with reference to FIGS. 2-7. The only difference from the above variant is that the dosing needle 7 is not swiveled into the glue application station and rotated back into the rest position, but is pushed out of the guide tube 41 into the glue application position and is fully retracted into the guide tube 41 after the glue application has ended (rest position) .
Fig. 13 und 14 zeigen schematisch weitere Varianten des erfindungsgemäßen Central-Bonding. Die DVD-Halbseiten 23 und 24 werden in bekannter Weise per Vakuum auf zwei Formtellern auf den gewünschten Abstand gehalten. In Fig. 13 wird die untere DVD-Halbseite 24 eben gehalten, während die obere DVD-Halbseite 23 schräg ausgerichtet wird, so daß sich ein nach außen verjüngender Spalt 69 ergibt. Eine L-förmige Dosiernadel 7 fährt über die zentrische Ausnehmung der DVD, wird nach unten in den keilförmigen Spalt bewegt und fährt vom Zentrum nach außen zwischen die DVD-Halbseiten 23, 24. In diesem Fall ist es erforderlich, daß der abgeknickte Teil der Dosiernadel kleiner als der Durchmesser der Ausnehmung ist. Die Dosiernadel kann - entsprechend Fig. 1 - in einer Ausnehmung des oberen Zentrierbolzens geführt sein. Die Dosiernadel dosiert die benötigte Klebermenge in Form eines Kleberstranges bei gleichzeitiger Drehung der DVD in den keilförmigen Spalt 69. Alternativ kann sich auch die Dispensernadel drehen und die DVD bleibt stehen. Die keilförmige Ausbildung des Spalts bewirkt ein gleichzeitiges Benetzen beider DVD-Halbseiten mit Kleber. Durch weiteres Drehen der DVD, vorzugsweise mit leicht erhöhter Drehzahl, wird der Kleber in dem Keil aufgrund der Fliehkraft nach außen und in eine symmetrische Form gedrückt. Durch Einstellen des Keilwinkels in Abhängigkeit von der Drehzahl der DVD wird erreicht, daß der Kleber trotz Drehen der DVD nicht abgeschleudert werden kann, da der Staudruck größer ist als die Kleberfliehkraft und sich somit in dem Keil ein symmetrischer blasenfreier Kleberring ausbilden kann. Dabei ist es vorteilhaft, den Keil im Bereich des Kleberauftrags zusammenlaufen zu lassen, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist, so daß sich die DVD-Halbseiten in der Nähe des Endes der Dosiernadel nahezu berühren, damit keine oder nur geringe Kapillarkräfte auftreten, die den Kleber schon beim Auftrag abziehen. Die Keil form hat außerdem den Vorteil, daß nach innen ein Kleberüberschuß vorliegt und durch den engeren Spalt nach außen hin nur eine geringe Restluftmenge beim Ausschleudern vor den Kleberfließfront hergeschoben werden muß. Durch Einstellen der keilförmigen Spaltbreite kann der optimale Kleberaußendurchmesser vor dem Abschleudern eingestellt werden. Der Abschleudervorgang beginnt bereits beim Kleberauftrag und kann ohne Unterbrechung bis zum Ende durchgeführt werden, wodurch sich die Zykluszeit eines Klebeprozesses insgesamt reduziert. Hierzu trägt auch bei, daß die Dosiernadel bereits frühzeitig in die Ruheposition zurückgefahren werden kann. Bei gleichzeitiger Drehzahl erhöhung und Lösen des Vakuums wird der Kleber von innen nach außen gleichmäßig verteilt (Abschleudern), wobei ein Kleberüberschuß nach außen über den Randbereich hinaus agbeschleudert wird. Durch geeignete Vakuumteller kann der Spalt in den verschiedenen Phasen des Klebeprozeßes (Kleberauftrag, symmetrische Kleberverteilung, Abschleudern) auf die verschiedensten Formen gebracht werden, sodaß der Spalt entsprechend der Viskosität des Klebers auf ein Optimum einstellbar ist. Bereits beim Abschleudern wird mittels einer Laseroptik das Dishing (Ebenheit der oberen Platte) gemessen und der Schleudervorgang wird beendet, wenn ein Optimum an Geradigkeit (Ebenheit) erreicht ist. Anschließend wird die fertige DVD zur UV-Station gehandelt und mittels UV-Licht von einer oder beiden Seiten ausgehärtet. Das Aushärten von beiden Seiten ist insofern vorteilhaft, da ein möglichst gleichförmiges Aufheizen der DVD angestrebt wird. Anschließend werden beide Seiten in der Kühlstation symmetrisch gekühlt. In einem letzten Arbeitsschritt prüft ein Laserscanner die fertigen DVD's auf Fehler, bevor sie auf einer Gutteilespindel abgelegt werden.13 and 14 schematically show further variants of the central bonding according to the invention. The DVD half pages 23 and 24 are kept in a known manner by vacuum on two shaping plates at the desired distance. In FIG. 13, the lower half of the DVD 24 is kept flat, while the upper half of the DVD 23 is aligned obliquely, so that an outwardly tapering gap 69 results. An L-shaped metering needle 7 moves over the central recess of the DVD, is moved down into the wedge-shaped gap and moves outwards from the center between the DVD half-sides 23, 24. In this case, it is necessary that the bent part of the dispensing needle is smaller than the diameter of the recess . The metering needle can - according to FIG. 1 - be guided in a recess in the upper centering bolt. The dispensing needle doses the required amount of adhesive in the form of an adhesive strand while simultaneously rotating the DVD into the wedge-shaped gap 69. Alternatively, the dispensing needle can also rotate and the DVD stops. The wedge-shaped formation of the gap causes simultaneous wetting of both sides of the DVD with adhesive. By further turning the DVD, preferably at a slightly increased speed, the adhesive in the wedge is pressed outwards due to the centrifugal force and into a symmetrical shape. By adjusting the wedge angle as a function of the speed of the DVD, it is achieved that the adhesive cannot be thrown off despite turning the DVD, since the dynamic pressure is greater than the centrifugal adhesive force and a symmetrical bubble-free adhesive ring can thus form in the wedge. It is advantageous to let the wedge converge in the area of the adhesive application, as shown in Fig. 14, so that the DVD half-sides almost touch near the end of the dispensing needle, so that no or only slight capillary forces occur peel off the adhesive when applying. The wedge shape also has the advantage that there is an excess of glue on the inside and only a small amount of residual air has to be pushed out in front of the glue flow front when ejecting through the narrower gap. By adjusting the wedge-shaped gap width, the optimal adhesive outer diameter can be set before spinning off. The spinning process begins with the application of glue and can be carried out without interruption to the end, which reduces the cycle time of an adhesive process overall. This also helps that the metering needle can be returned to the rest position at an early stage. At the same time increasing the speed and releasing the vacuum, the adhesive is evenly distributed from the inside to the outside (spinning off), with an excess of adhesive being thrown outwards beyond the edge area. By means of suitable vacuum plates, the gap can be brought into a wide variety of shapes in the various phases of the adhesive process (adhesive application, symmetrical adhesive distribution, spinning off), so that the gap can be adjusted to an optimum in accordance with the viscosity of the adhesive. Already when spinning, the dishing (flatness of the upper plate) is measured by means of laser optics and the spinning process is ended when an optimal straightness (flatness) is reached. The finished DVD is then traded to the UV station and cured from one or both sides using UV light. Hardening from both sides is advantageous in that the aim is to heat the DVD as uniformly as possible. Then both sides are cooled symmetrically in the cooling station. In a final step, a laser scanner, the finished DVD checks' s for errors before they are deposited onto a Gutteilespindel.
Fig. 15 zeigt verschiedene Austrittsöffnungen der Dosiernadel 7 im Querschnitt, nämlich oval (a), rundlich mit Einschnürungen links und rechts (b) sowie eckig mit Einschnürungen links und rechts (c). Es steht im Belieben des Fachmanns, andere Geometrien vorzuschlagen. Die jeweils geeignetste Form hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z.B. der Viskosität des Klebers und den Einstellungen beim Kleberauftrag, und ist vom Fachmannn entsprechend auswählbar. Das Ende der Dosiernadel kann im Bereich des Kleberaustritts über den Umfang gesehen unterschiedliche Längen besitzen. Fig. 16 zeigt eine Ausführungsform, wo die seitlichen Bereiche der Dosiernadel nach vorne stehen (a), während Ober - und Unterseite der Dosiernadel nach hinten eingeschnitten sind (b). Daher tritt der Kleber dort zuerst aus und benetzt die DVD-Halbseiten gleichzeitig. Insgesamt wird mit der vorliegenden Erfindung ein besserer Kleberauftrag erreicht. Die geringe Restluftmenge zwischen den DVD-Halbseiten wird durch die vergleichsweise symmetrische Kleberausgangsform vor sich hergeschoben, ohne daß der Kleber einseitig voreilt und Luftblasen einschließt, denn die symmetrische Kleberausgangsform hat eine gleichmäßige Fließfrontgeschwindigkeit zur Folge. Dies hat zugleich den Vorteil, daß bei genauer Dosierung nur die benötigte Klebermenge aufgetragen werden muß, was letztlich eine Verkürzung der Abschleuderzeit und schließlich auch der Zykluszeit zur Folge hat.15 shows various outlet openings of the metering needle 7 in cross section, namely oval (a), rounded with constrictions on the left and right (b) and angular with constrictions on the left and right (c). It is at the discretion of the person skilled in the art to propose other geometries. The most suitable form depends on various factors, such as the viscosity of the adhesive and the settings when applying the adhesive, and can be selected accordingly by a person skilled in the art. The end of the dispensing needle can have different lengths over the circumference in the area of the adhesive outlet. 16 shows an embodiment in which the lateral regions of the metering needle stand forward (a), while the top and bottom of the metering needle are cut backward (b). Therefore, the adhesive emerges there first and wets the half sides of the DVD at the same time. Overall, a better adhesive application is achieved with the present invention. The small amount of residual air between the half sides of the DVD is pushed in front by the comparatively symmetrical adhesive starting form, without the adhesive leading on one side and including air bubbles, because the symmetrical adhesive starting form results in a uniform flow front speed. At the same time, this has the advantage that, with precise dosing, only the required amount of adhesive has to be applied, which ultimately results in a shortening of the centrifuging time and finally of the cycle time.
Nachfolgend soll ohne Einschränkung des Erfindungsgedankens eine Übersicht über wesentliche technische Daten gegeben werden:In the following, an overview of essential technical data is to be given without restricting the inventive concept:
Auftragsdrehzahl 6000°/min bis 36000°/minApplication speed 6000 ° / min to 36000 ° / min
Erste Beschleunigung mit ca. 10000°/secFirst acceleration with approx. 10000 ° / sec
Schleuderdrehzahl beim Pressen bis ca. 200000°/minSpin speed during pressing up to approx. 200000 ° / min
Zweite Beschleunigung mit ca. 10000°/secSecond acceleration with approx. 10000 ° / sec
Schleuderdrehzahl für uniforme Kleberdicke bis ca. 900000°/minSpin speed for uniform adhesive thickness up to approx. 900000 ° / min
Verzögerung auf Drehzahl 0 mit ca. 10000°/secDeceleration to speed 0 with approx. 10000 ° / sec
Drehzahl max 1,44 Mill°/minSpeed max 1.44 mill ° / min
Beschleunigung/Verzögerung max 30000°/secAcceleration / deceleration max 30000 ° / sec
Das Verfahren läuft ohne Unterbrechung der Tellerdrehzahl ab. Mit Beginn Kleberauftrag kann entsprechend der Kleberviskosität über 10 Drehzahl stufen die Tellerdrehzahl dem Prozess angepaßt werden.The process runs without interrupting the plate speed. With the start of glue application, the plate speed can be adjusted to the process according to the glue viscosity over 10 speeds.
Dosierzeit 1-2 secDosing time 1-2 sec
Dosiermenge 600^ιltrDosage amount 600 ^ ιltr
Presszeit l-2secPressing time l-2sec
Schleuderdrehzahl 5-15 sec Spin speed 5-15 sec
BezugszeichenlisteReference list
1 Klemmschraube1 clamping screw
2 Klemmmutter2 clamping nut
3 Schneidring3 cutting ring
4 Drehzylinder (Drehlader)4 rotary cylinders (rotary loader)
5 Zentrierbolzen oben5 centering bolts at the top
6 Klemmmutter6 clamping nut
7 Dosiernadel7 dispensing needle
8 Dosierleitung8 dosing line
9 Lagergehäuse9 bearing housing
10 Lagerblock10 bearing block
11 Lager11 bearings
12 Federring außen12 spring washer outside
13 Federring innen13 spring washer inside
14 Mitnehmerbolzen14 drive pins
15 Feder15 spring
16 Federkäfig16 spring cage
17 Vakuumteller oben17 vacuum plate on top
18 Verschlußpfropfen18 stoppers
19 Haltebügel19 retaining bracket
20 Spindelgehäuse20 spindle housing
21 Spindel21 spindle
22 Spindel antrieb22 spindle drive
23 DVD-Halbseite oben23 DVD half-page top
24 DVD-Halbseite unten24 DVD half-page below
25 Vakuumteller unten25 vacuum plates below
26 Zentrierpingehäuse26 centering pin housing
27 Zentrierpin27 centering pin
28 Feder Führungspin Federring Antriebswelle für Tellerantrieb Tellerantrieb Grundplatte Kleberauffangring zentrische Ausnehmung im unteren Vakuumteller Kleber Kleberstrang UV-Lampe Kleberauffangteller Zentrierbolzen Führungsrohr Biegsame Dosiernadel Nadelführungsbuchse Adapter Luftzylinder für Dosiernadel hub Luftzylinderhalter Magnete Ausnehmungen Ringteil Vakuumkanal Kleberabsaugkanal Vakuumnut innen Vakuumnut außen Luftanschluß für Drehlader 4 Vakuumkanal in oberem Teller und Lagerblock Austrittsstelle des Vakuumkanals 55 im Lagerblock 10 Ringnut Steg paralleles Endstück des Führungsrohrs 41 zentrische Ausnehmung im oberen Vakuumteller achsparallele Nut bzw. Ausnehmung im Zentrierbolzen 5 U-förmige Ausnehmung am unteren Ende des Zentrierbolzens 5 Endstück der Dosiernadel Anschluß für Vakuumpumpe , 66 Dichtungselemente Vakuumkanal im unteren Vakuumteller und Zentrierpingehäuse Vakuumkanal im Ringteil 49 keilförmiger Spalt 28 spring Guide pin spring washer Drive shaft for plate drive Plate drive Base plate Adhesive catch ring, central recess in the lower vacuum plate Adhesive, glue line UV lamp Adhesive catch plate, centering pin Guide tube Flexible metering needle Needle guide bush Adapter Air cylinder for metering needle stroke Air cylinder holder Magnetic recesses Ring part Vacuum channel Adhesive suction channel Vacuum groove inside Vacuum outlet outside and outside of the air block of the vacuum channel 55 in the bearing block 10 annular groove web parallel end piece of the guide tube 41 Central recess in the upper vacuum plate, axially parallel groove or recess in the centering pin 5 U-shaped recess at the lower end of the centering pin 5 End piece of the metering needle Connection for vacuum pump, 66 sealing elements Vacuum channel in the lower vacuum plate and centering pin housing Vacuum channel in the ring part 49 wedge-shaped gap

Claims

Verfahren und Vorrichtung zum Verkleben von zwei DVD (Digital Versati le Disc)- HalbseitenPatentansprüche Method and device for gluing two DVD (Digital Versati le Disc) - half-sided patent claims
1. Verfahren zum Verkleben von im wesentlichen rotationssymmetrischen Platten, insbesondere auf Polycarbonatbasis, die über eine zentrische Ausnehmung verfügen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber über die zentrische Ausnehmung zwischen die auf Abstand gehaltenen Platten eingebracht und durch Rotation der Platten auf diesen verteilt wird.1. A method for gluing substantially rotationally symmetrical plates, in particular based on polycarbonate, which have a central recess, characterized in that the adhesive is introduced via the central recess between the plates which are kept at a distance and is distributed on them by rotation of the plates.
2 Verfahren zum Verkleben von zwei DVD-Halbseiten, wobei die Halbseiten derart auf Abstand gehalten werden, daß zwischen ihnen ein Spalt gebildet wird, wobei der Kleber in den Spalt eingebracht und über die beiden Halbseiten verteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber über die zentrische Ausnehmung der DVD eingebracht wird.2 method for gluing two DVD half-sides, the half-sides being kept at a distance such that a gap is formed between them, the adhesive being introduced into the gap and distributed over the two half-sides, characterized in that the adhesive over the centric recess of the DVD is introduced.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber durch Schleudern und/oder Zusammendrücken der DVD- Halbseiten verteilt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the adhesive is distributed by spinning and / or compressing the DVD half-sides.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber mittels einer Dosiernadel zugeführt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the adhesive is supplied by means of a metering needle.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiernadel starr ist und an ihrem Ende um 90° gebogen ist und daß die Länge des abgewinkelten Teils kleiner ist als der Durchmesser der Ausnehmung. 5. The method according to claim 4, characterized in that the metering needle is rigid and bent at its end by 90 ° and that the length of the angled part is smaller than the diameter of the recess.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das abgewinkelte Ende der Dosiernadel durch Drehung um die Achse der Dosiernadel aus einer Ruheposition in der zentrischen Ausnehmung der DVD in eine Kleberauftragsposition zwischen die DVD-Halbseiten geschwenkt wird.6. The method according to claim 5, characterized in that the angled end of the dispensing needle is pivoted by rotation about the axis of the dispensing needle from a rest position in the central recess of the DVD into an adhesive application position between the half-sides of the DVD.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das abgewinkelte Ende der Dosiernadel um Winkel kleiner oder gleich 180° geschwenkt wird.7. The method according to claim 6, characterized in that the angled end of the metering needle is pivoted by an angle less than or equal to 180 °.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Kleberauftrag die beiden Halbseiten ruhen und die Dosiernadel rotiert.8. The method according to any one of claims 4 to 7, characterized in that the two half sides rest when the adhesive is applied and the metering needle rotates.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Kleberauftrag die beiden Halbseiten rotieren, wobei die Dosiernadel ebenfalls rotiert oder ruht.9. The method according to any one of claims 4 to 7, characterized in that the two half sides rotate when applying the adhesive, the metering needle also rotating or at rest.
10. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiernadel flexibel ist und in einer in der zentrischen Ausnehmung positionierten Führungsbuchse verschiebbar gelagert ist.10. The method according to claim 4, characterized in that the metering needle is flexible and is slidably mounted in a guide bush positioned in the central recess.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiernadel für den Kleberauftrag um eine vorgebbare Wegstrecke aus der Führungsbuchse herausgeschoben und unmittelbar nach Beendigung des Kleberauftrags vollständig in die Führungsbuchse zurückgezogen wird.11. The method according to claim 10, characterized in that the metering needle for the adhesive application is pushed out a predeterminable distance from the guide bushing and is withdrawn completely into the guide bushing immediately after completion of the adhesive application.
11a. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden DVD-Halbseiten vom Beginn des Kleberauftrags bis zum Ende der Kleberverteilung ununterbrochen rotieren und daß nach dem Kleberauftrag die Drehzahl bis auf die gewünschte Abschleuderdrehzahl erhöht wird.11a. Method according to one of claims 4 to 11, characterized in that the two sides of the DVD from the beginning of the Rotate the adhesive application continuously until the end of the adhesive distribution and that after the adhesive application the speed is increased up to the desired spin speed.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt im Bereich der zentrischen Ausnehmung keilförmig ausgebildet ist, wobei der Keil sich in radialer Richtung verjüngt und daß der Keil vorzugsweise derart eingestellt wird, daß nach dem Kleberauftrag und vor dem Abschleudern bei vorgegebener Drehzahl der Staudruck des Spaltes größer als die Fliehkraft des Klebers ist, sodaß der Kleber in dem Keil vor dem Abschleudern gleichmäßig und symmetrisch verteilt wird.12. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the gap is wedge-shaped in the region of the central recess, the wedge tapering in the radial direction and that the wedge is preferably adjusted such that after the adhesive application and before Spin off at a given speed, the back pressure of the gap is greater than the centrifugal force of the adhesive, so that the adhesive is distributed evenly and symmetrically in the wedge before being spun off.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halbseiten beim Kleberauftrag gleichzeitig benetzt werden, beispielseise durch eine geeignete Austrittsöffnung der Dispenzernadel .13. The method according to any one of claims 2 to 12, characterized in that the two half sides are wetted simultaneously when applying the adhesive, for example through a suitable outlet opening of the dispensing needle.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß beim Kleberauftrag und/oder Verteilen des Klebers und/- oder Abschleudern des Klebers der Spalt eine parallele oder keilförmige oder eine sonstige vorgebbare geometrische Form aufweist.14. The method according to any one of claims 2 to 13, characterized in that when applying the adhesive and / or distributing the adhesive and / or spinning the adhesive, the gap has a parallel or wedge-shaped or other predetermined geometric shape.
15. Vorrichtung zum Einbringen eines Fluids zwischen zwei auf Abstand gehaltene und mit zentrischen Ausnehmungen vesehene Platten, insbesondere zur Ausführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, mit Mitteln zum Halten und Verfahren der Platten zueinander, mit Mitteln zum Zentrieren der Platten sowie mit wenigstens einer Fluidzuführleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidzuführleitungen von außen durch eine der zentrischen Ausnehmungen geführt ist/sind und in dem Raum zwischen den beabstandenden Platten endet/enden.15. Device for introducing a fluid between two spaced and provided with central recesses plates, in particular for carrying out a method according to one of claims 1 to 14, with means for holding and moving the plates to each other, with means for centering the plates and with at least one fluid supply line, thereby characterized in that the fluid supply lines is / are guided from the outside through one of the central recesses and ends / ends in the space between the spacing plates.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Platten um DVD-Halbseiten handelt und daß das Fluid ein Kleber ist.16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the disks are DVD half-sides and that the fluid is an adhesive.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zentrieren ein oberer und ein unterer Zentrierbolzen vorgesehen sind, die durch die zentrischen Ausnehmungen bewegbar sind.17. The apparatus according to claim 15 or 16, characterized in that an upper and a lower centering pin are provided for centering, which are movable through the central recesses.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Zentrierbolzen in seiner Oberfläche mit einer oder mehreren, achsparallel verlaufenden, Ausnehmungen versehen ist, daß die Fluidzuführleitungen im Bereich des Zentrierbolzens als L-förmige Dosiernadel ausgebildet sind, vorzugsweise als Stahlnadeln, daß der jeweils vertikale Abschnitt der Dosiernadeln in einer der achsparallelen Ausnehmungen verläuft und daß das jeweils um 90° gebogene Endstück in einer radialen Ausnehmung im unteren Endbereich des Zentrierbolzens liegt, die vorzugsweise eine U-förmigen Querschnitt besitzt.18. The apparatus according to claim 17, characterized in that the upper centering pin is provided in its surface with one or more, axially parallel, recesses, that the fluid supply lines are formed in the region of the centering pin as an L-shaped metering needle, preferably as steel needles, that the each vertical section of the metering needles runs in one of the axially parallel recesses and that the end piece, which is in each case bent by 90 °, lies in a radial recess in the lower end region of the centering bolt, which preferably has a U-shaped cross section.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Drehen der Dosiernadeln um ihre vertikale Achse sowie Mittel für eine vertikale Positionsveränderung der Dosiernadeln vorgesehen sind.19. The apparatus according to claim 18, characterized in that means for rotating the metering needles about their vertical axis and means for a vertical change in position of the metering needles are provided.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des oberen Zentrierbolzens, das unterhalb der Endstücke der Dosiernadeln liegt, tellerartig ausgebildet ist, daß in diesem Bereich ein Kanal zum Absaugen von überschüssigem Kleber (Kleberabsaugkanal) beginnt, daß dieser Kleberabsaugkanal in den oberen Zentrierbolzen verläuft und an einer Absaugeinrichtung angeschlossen ist.20. The apparatus according to claim 18, characterized in that the lower end of the upper centering pin, which is below the end pieces of the metering needles are plate-shaped that a channel for suctioning off excess adhesive (adhesive suction channel) begins in this area, that this adhesive suction channel runs in the upper centering bolt and is connected to a suction device.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel als Vakuumteller ausgebildet sind.21. Device according to one of claims 15 to 20, characterized in that the holding means are designed as a vacuum plate.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumkanal des oberen Vakuumtellers über eine Ringnut am oberern Zentrierbolzen mit einem Vakuumkanal im oberen Zentrierbolzen verbunden ist und daß der Vakuumkanal des oberern Zentrierbolzens an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist.22. The apparatus according to claim 21, characterized in that the vacuum channel of the upper vacuum plate is connected via an annular groove on the upper centering pin with a vacuum channel in the upper centering pin and that the vacuum channel of the upper centering pin is connected to a vacuum pump.
23. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidzuführleitung als flexible Dosiernadel ausgebildet ist, daß die flexible Dosiernadel in einem Führungsrohr geführt ist, daß das Führungsrohr schräg, vorzugsweise in einem möglichst flachen Winkel, in die zentrische Ausnehmung eintaucht und durch den unteren Bereich des oberen Zentrierbolzens verläuft, wobei das Führungsrohr innerhalb des unteren Zentrierbolzens in eine waagerechte Lage übergeht und an der Austrittsstelle aus dem Zentrierbolzen nicht vorsteht, und daß Mittel zum Verschieben der flexiblen Dosiernadel in dem Führungsrohr vorgesehen sind, beispielsweise ein Luftzylinder.23. The device according to claim 17, characterized in that the fluid supply line is designed as a flexible metering needle, that the flexible metering needle is guided in a guide tube, that the guide tube obliquely, preferably at an angle as flat as possible, immersed in the central recess and through the lower The area of the upper centering pin extends, the guide tube merging into a horizontal position within the lower centering pin and not protruding from the centering pin at the point of exit, and in that means are provided for displacing the flexible metering needle in the guide tube, for example an air cylinder.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß als Haltemittel Vakuumteller vorgesehen sind. 24. The device according to claim 23, characterized in that vacuum plates are provided as holding means.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel an ihrem Randbereich mit einem System aus federnd gelagerten Mitnehmerbolzen und Mitnehmernuten ausgestattet sind und daß ein rotatori scher Antrieb für wenigstens eines der Haltemittel vorgesehen ist, wobei mindestens das mit den Mitnehmernuten ausgestattete Haltemittel rotatori seh angetrieben sein muß.25. The device according to any one of claims 15 to 24, characterized in that the holding means are equipped at their edge region with a system of resiliently mounted driving pins and driving grooves and that a rotatory shear drive is provided for at least one of the holding means, at least that with the Driving grooves equipped holding means rotatori must be driven.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verfahren der Platten ein Spindelantrieb vorgesehen ist. 26. Device according to one of claims 15 to 25, characterized in that a spindle drive is provided for moving the plates.
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