EP1409220A2 - Kühlstation für scheibenförmige substrate - Google Patents

Kühlstation für scheibenförmige substrate

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Publication number
EP1409220A2
EP1409220A2 EP01962704A EP01962704A EP1409220A2 EP 1409220 A2 EP1409220 A2 EP 1409220A2 EP 01962704 A EP01962704 A EP 01962704A EP 01962704 A EP01962704 A EP 01962704A EP 1409220 A2 EP1409220 A2 EP 1409220A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooling
spindles
substrates
group
thread
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01962704A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Reinhard BÄUMEL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KraussMaffei Technologies GmbH
Original Assignee
Krauss Maffei Kunststofftechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krauss Maffei Kunststofftechnik GmbH filed Critical Krauss Maffei Kunststofftechnik GmbH
Publication of EP1409220A2 publication Critical patent/EP1409220A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/16—Cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2017/00—Carriers for sound or information
    • B29L2017/001—Carriers of records containing fine grooves or impressions, e.g. disc records for needle playback, cylinder records
    • B29L2017/003—Records or discs
    • B29L2017/005—CD''s, DVD''s

Definitions

  • the invention relates to a cooling station for disk-shaped substrates, in particular for substrates of optically readable data carriers such as CD, CD-R, DVD, CD single, DVD single and the like, according to the preamble of the independent claims 1 and 4.
  • blanks are produced with an injection molding machine from plastic granules, usually polycarbonate, which are processed in further steps until a finished CD, CD-R, DVD, etc. At the end of the production line . is present. After leaving the injection molding machine, the blanks are still hot and must be cooled to room temperature before further processing. Typically, the temperature of the blanks when they are taken over from the injection molding machine and placed in the cooling station is around 100 ° C. When removed from the cooling station, the blank should have a process temperature of around 22 ° C.
  • Known cooling stations in which the blanks are transported over a cooling section by means of cooling spindles, have three cooling spindles arranged symmetrically to one another, each with a thread and a specific thread groove width.
  • a disadvantage of these known cooling stations is that when the production is changed, for example from CD to DVD or from CD to single CD, the existing cooling station must be converted or replaced with a cooling station suitable for the new article. This leads to undesirable downtimes in the production line.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a cooling station which is equally suitable for substrates of optically readable data carriers with different substrate dimensions, i.e. can be used without modification.
  • the main advantage of the present invention is that the production of optically readable data carriers becomes more flexible.
  • a first level of flexibility is achieved according to claims 1 to 3 in that, in contrast to the prior art, the cooling spindles have two (or more) Have threads with thread grooves of different widths; the standard widths are designed according to the standard thicknesses for CD 1.2mm and for DVD 0.6mm.
  • a second level of flexibility is achieved according to claims 4 to 7 in that, in contrast to the prior art, at least 4 cooling spindles are provided, with three cooling spindles each forming a group of cooling spindles which is matched to a specific substrate diameter.
  • a first group is provided for CD's and DVD's with the standard diameter of 80 mm (so-called CD single, DVD single) and a second group of cooling spindles for CD's and DVD's with the standard diameter of 120 mm.
  • it is provided according to subclaims 8 and 9 to combine both levels of flexibility with one another, so that, as a result, with a single cooling station all standard sizes of blanks of optically readable data carriers that are currently to be processed, from the transfer to the injection molding machine to the removal for the purpose Further processing can be transported and cooled to process temperature: CD 120mm 0, 1, 2mm thickness; DVD 120mm 0, 0.6mm thickness; CD 80mm 0, 1.2mm thickness and DVD 80mm 0, 0.6mm thickness.
  • the cooling spindles are arranged asymmetrically to one another (subclaims 3 and 10), which has the advantage that the blanks do not always come into contact with the same point on their outer edge when they roll on the cooling spindles, ie the blank lies with one revolution always on a different position in the spindles. This advantageously leads to a more uniform cooling of the blanks.
  • FIG. 1 perspective view of a cooling station with four cooling spindles for two substrate diameters
  • Fig. 2 cross section through one of the cooling spindles from Fig. 1.
  • the cooling station 1 shown in FIG. 1 consists of four identical cooling spindles 2, 3, 4 and 5, which can be driven on one side via an electric motor 6 with pinion 7 and a toothed belt 8 (as well as toothed wheels on the cooling spindles which are not visible here).
  • the cooling spindles are only stored on the opposite side.
  • the cooling spindles 3, 4 and 5 form a first group of cooling spindles for the blanks with a diameter of 80 mm.
  • the cooling spindles 2, 3, and 5 form a second group of cooling spindles for the blanks with a diameter of 120 mm.
  • the cooling spindles are arranged asymmetrically to each other in each group.
  • the axes of the cooling spindles 3, 4 and 5 do not exactly form the corners of an upside down Triangular, but deviate somewhat from it. This ensures that the blanks, in this case those with a diameter of 80mm, always rest on a different position in the spindles during one revolution.
  • the cooling spindles 2, 3 and 5 are arranged asymmetrically to one another.
  • FIG 2 shows one of the cooling spindles 2 to 5 of Figure 1 in cross section.
  • This cooling spindle with trapezoidal thread according to the invention has two threads 9 and 10, which do not run symmetrically to each other, so that two differently wide thread grooves 1 1 and 12 are formed, the width of which is adjusted to the thickness of the blanks to be transported.
  • the thread 9 with the narrow thread grooves 1 1 is used for the blanks with a thickness of 0.6 mm (CD blanks).
  • the thread 10 with the wider thread grooves 12 is used for the blanks with a thickness of 1.2 mm (DVD blanks).

Landscapes

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Abstract

Beschrieben wird eine Kühlstation für scheibenförmige Substrate, insbesondere für spritzgegossene Substrate von optisch lesbaren Datenträgern wie CD, CD-R, DVD, CD-Single, DVD-Single und dergleichen. Es sind wenigstens drei Kühlspindeln (2, 3, 4, 5) vorgesehen, die derart voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnet sind, dass ein Substrat an allen Kühlspindeln gleichzeitig anliegt. Es sind weiterhin Antriebsmittel (6, 7, 8) zum Drehen der Kühlspindeln vorgesehen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass jede Kühlspindel mindestens zwei Gewindegänge (9, 10) mit unterschiedlich breiten Gewinderillen aufweist. Auf diese Weise können Substrate unterschiedlicher Dicke in der gleichen Kühlstation aufgenommen werden, z.B. CD- und DVD Substrate. Alternativ oder zusätzlich können vier oder mehr Kühlspindeln vorgesehen und derart zueinander angeordnet werden, dass jeweils drei Kühlspindeln zum Transport von Substraten mit einem bestimmten Durchmesser vorgesehen sind. Auf diese Weise können Substrate unterschiedlichen Durchmessers, z.B. CD-Standard und CD-Single in einer Kühlstation aufgenommen werden.

Description

Kühlstation für scheibenförmige Substrate
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Kühlstation für scheibenförmige Substrate, insbesondere für Substrate von optisch lesbaren Datenträgern wie CD, CD-R, DVD, CD-Single, DVD-Single und dergleichen gemäß dem Oberbegriff der nebengeordneten Patentansprüche 1 und 4.
Bei der Herstellung von optisch lesbaren Datenträgern der eingangs genannten Art werden mit einer Spritzgießmaschine aus einem Kunststoffgranulat, in der Regel Polycarbonat, Rohlinge hergestellt, die in weiteren Schritten bearbeitet werden, bis am Ende der Produktionsstrecke eine fertige CD, CD-R, DVD, usw. vorliegt. Nach dem Verlassen der Spritzgießmaschine sind die Rohlinge noch heiß und müssen vor der weiteren Bearbeitung auf Raumtemperatur abgekühlt werden. Typischerweise liegt die Temperatur der Rohlinge bei der Übernahme von der Spritzgießmaschine und Einlegen in die Kühlstation bei etwa 100°C. Bei der Entnahme aus der Kühlstation soll der Rohling ein Prozesstemperatur von etwa 22°C besitzen.
Bekannte Kühlstationen, in denen die Rohlinge mittels Kühlspindeln über ein Kühlstrecke transportiert werden, weisen drei symmetrisch zueinander angeordnete Kühlspindeln mit jeweils einem Gewindegang und jeweils einer bestimmten Gewinderillenbreite auf.
Nachteilig an diesen bekannten Kühlstationen ist, daß bei einem Wechsel der Produktion, beispielsweise von CD auf DVD oder von CD auf Single-CD, die vorhandene Kühlstation umgebaut oder gegen eine für den neuen Artikel passende Kühlstation ausgetauscht werden muss. Dies führt zu unerwünschten Standzeiten der Produktionslinie.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Kühlstation anzugeben, die für Substrate von optisch lesbaren Datenträgern mit unterschiedlichen Substratabmessungen gleichermassen, d.h. ohne Umbaumassnahmen verwendbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Kühlstation mit den Merkmalen der nebengeordneten Patentansprüche 1 und 4. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen finden sich in den Unteransprüchen.
Der Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die Produktion optisch lesbarer Datenträger flexibler wird. Eine erste Stufe der Flexibiltät wird gemäß Anspruch 1 bis 3 dadurch erreicht, daß im Gegensatz zum Stand der Technik die Kühlspindeln zwei (oder mehr) Gewindegänge mit unterschiedlich breiten Gewinderillen aufweisen; die Standardbreiten sind entsprechend den Standardstärken für CD 1,2mm und für DVD 0,6mm ausgebildet. Eine zweite Stufe der Flexibilität wird gemäß den Ansprüchen 4 bis 7 dadurch erreicht, daß im Gegensatz zum Stand der Technik mindestens 4 Kühlspindeln vorgesehen sind, wobei jeweils drei Kühlspindeln eine auf einen bestimmten Substratdurchmesser abgestimmte Gruppe von Kühlspindeln bilden. Demgemäß wird für CD's und DVD's mit dem Standarddurchmesser von 80mm (sogenannte CD-Single, DVD-Single) eine erste Gruppe und für CD's und DVD's mit dem Standarddurchmesser von 120mm eine zweite Gruppe von Kühlspindeln vorgesehen. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist gemäß den Unteransprüchen 8 und 9 vorgesehen, beide Stufen der Flexibilität miteinander zu kombinieren, so daß im Ergebnis mit einer einzigen Kühlstation sämtliche derzeit zu verarbeitenden Standardgrößen an Rohlingen von optisch lesbaren Datenträgern von der Übergabe an der Spritzgießmaschine bis zur Entnahme zwecks Weiterverarbeitung transportiert und auf Prozesstemperatur abgekühlt werden können: CD 120mm 0, 1 ,2mm Stärke; DVD 120mm 0, 0,6mm Stärke; CD 80mm 0, 1,2mm Stärke und DVD 80mm 0, 0,6mm Stärke. In einer weitern bevorzugten Ausführungsform sind die Kühlspindeln asmmytrisch zueinander angeordnet (Unteransprüche 3 und 10), was den Vorteil hat, daß die Rohlinge beim Abrollen auf den Kühlspindeln nicht stets mit der gleichen Stelle ihres Aussenrands zur Auflage kommen, d.h. bei einer Umdrehung liegt der Rohling immer auf einer anderen Lage in den Spindeln auf. Dies führt vorteilhaft zu einem gleichmäßigeren Abkühlen der Rohlinge.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig.1 perspektivische Darstellung einer Kühlstation mit vier Kühlspindeln für zwei Substratdurchmesser;
Fig.2 Querschnitt durch eine der Kühlspindeln aus Fig.1.
Die in Figur 1 gezeigte Kühlstation 1 besteht aus vier gleichartigen Kühlspindeln 2,3,4 und 5, die auf einer Seite über einen Elektromotor 6 mit Ritzel 7 und einen Zahnriemen 8 (sowie hier nicht sichtbare Zahnräder an den Kühlspindeln) antreibbar sind. Auf der gegenüberliegenden Seite werden die Kühlspindeln nur gelagert. Die Kühlspindeln 3, 4 und 5 bilden eine erste Gruppe von Kühlspindeln für die Rohlinge mit Durchmesser 80mm. Die Kühlspindeln 2, 3, und 5 bilden eine zweite Gruppe von Kühlspindeln für die Rohlinge mit einem Durchmesser von 120mm. Die Kühlspindeln sind in jeder Gruppe asymmetrisch zueinander angeordnet. Beispielsweise bilden die Achsen der Kühlspindeln 3, 4 und 5 nicht exakt die Ecken eines auf dem Kopf stehenden Dreiecks, sondern weichen etwas davon ab. Damit wird erreicht, daß die Rohlinge, in diesem Fall diejenigen mit einem Durchmesser von 80mm, bei einer Umdrehung stets an einer anderen Lage in den Spindeln aufliegen. In analoger Weise sind die Kühlspindeln 2, 3 und 5 asymmetrisch zueinander angeordnet.
Figur 2 zeigt eine der Kühlspindeln 2 bis 5 aus Figur 1 im Querschnitt. Diese Kühlspindel mit trapezförmigem Gewinde weist erfindungsgemäß zwei Gewindegänge 9 und 10 auf, die nicht symmetrisch zueinander verlaufen, so daß zwei verschieden breite Gewinderillen 1 1 und 12 gebildet werden, deren Breite auf die Stärke der zu transportierenden Rohlinge eingestellt ist. Der Gewindegang 9 mit den schmalen Gewinderillen 1 1 wird für die Rohlinge der Stärke 0,6mm (CD-Rohlinge) verwendet. Der Gewindegang 10 mit den breiteren Gewinderillen 12 wird für die Rohlinge der Stärke 1 ,2mm (DVD-Rohlinge) verwendet.
Mit der erfindungsgemäßen Kühlstation können ohne Umbauten Rohlinge unterschiedlichen Durchmessers und unterschiedlicher Stärke bzw. Dicke den Kühler durchlaufen. Die Erfindung ist vorliegend anhand von Substraten für optisch lesbare Datenträger erläutert. Es versteht sich von selbst, daß die Erfindung auch für den Transport und/oder die Kühlung anderer Substrate mit unterschiedlichen Durchmessern und unterschiedlicher Stärke geeignet ist.
Bezugszeichenliste
1 Kühlstation
2 Kühlspindel
3 Kühlspindel
4 Kühlspindel
5 Kühlspindel
6 E-Motor
7 Ritzel
8 Zahnriemen
9 Erster Gewindegang
10 Zweiter Gewindegang
1 1 Erste Gewinderille
12 Zweite Gewinderille

Claims

Patentansprüche
1. Kühlstation für scheibenförmige Substrate, insbesondere für Substrate von optisch lesbaren Datenträgern wie CD, CD-R, DVD, Single-CD, und dergleichen, mit wenigstens drei Kühlspindeln, die derart voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnet sind, daß ein Substrat an allen Kühlspindeln gleichzeitig anliegt, sowie mit Mitteln zum Drehen der Kühlspindeln, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kühlspindel mindestens zwei Gewindegänge mit unterschiedlich breiten
Gewinderillen aufweisen.
2. Kühlstation nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Gewindegang mit einer Gewinderille von etwa 0,6mm Breite und ein zweiter Gewindegang mit einer Gewinderille von etwa 1,2mm Breite vorgesehen sind.
3. Kühlstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlspindeln asymmetrisch zueinander angeordnet sind.
4. Kühlstation für scheibenförmige Substrate, insbesondere für Substrate von optisch fesbaren Datenträgern wie CD, CD-R, DVD, Single-CD, und dergleichen, mit mehreren Kühlspindeln, die derart voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnet sind, daß ein Substrat an drei Kühlspindeln gleichzeitig anliegt, sowie mit Mitteln zum Drehen der Kühlspindeln, dadurch gekennzeichnet, daß vier oder mehr Kühlspindeln derart zueinander angeordnet sind, daß jeweils drei Kühlspindeln zum Transport von Substraten mit einem bestimmten Substratdurchmesser vorgesehen sind.
5. Kühlstation nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein erste Gruppe von drei Kühlspindeln vorgesehen ist, die für Substrate mit einem ersten Durchmesser D1 vorgesehen sind und daß eine zweite Gruppe von drei Kühlspindeln vorgesehen ist, die für Substrate mit einem zweiten Durchmesser D2 vorgesehen sind, wobei D1 kleiner als D2 ist, wobei die beiden in Umfangsrichtung gesehen äußeren Kühlspindeln der ersten Gruppe mit einer weiteren Kühlspindel die zweite Gruppe von Kühlspindeln bildet.
6. Kühlstation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe von Kühlspindeln für Substrate mit dem Durchmesser D1 derart angeordnet ist, daß die Achsen der Kühlspindeln in etwa die Eckpunkte eines auf dem Kopf stehenden Dreiecks bilden, daß eine weitere Kühlspindel oberhalb eines der Eckpunkte vorgesehen ist, und daß diese weitere Kühlspindel zusammen mit den beiden oben liegenden Kühlspindeln der ersten Gruppe eine zweite Gruppe von Kühlspindeln für Substrate mit dem Durchmesser D2 bildet.
7. Kühlstation nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Gruppe von drei Kühlspindeln für Substrate mit einem Durchmesser von etwa 120mm und eine zweite Gruppe von drei Kühlspindeln für Substrate mit einem Durchmesser von etwa 80mm vorgesehen sind.
8. Kühlstation nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kühlspindel mindestens zwei Gewindegänge mit unterschiedlich breiten Gewinderillen aufweisen.
9. Kühlstation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Gewindegang mit einer Gewinderille von etwa 0,6mm Breite und ein zweiter Gewindegang mit einer Gewinderille von etwa 1 ,2mm Breite vorgesehen sind.
10. Kühlstation nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlspindeln einer Gruppe asymmetrisch zueinander angeordnet sind.
EP01962704A 2000-06-13 2001-06-02 Kühlstation für scheibenförmige substrate Withdrawn EP1409220A2 (de)

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WO (1) WO2001096082A2 (de)

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