NL1016726C2 - Werkwijze voor het regelen van de temperatuur van een om een eerste schijfvormig matrijsdeel heen gelegen ring. - Google Patents

Description

t

Korte aanduiding: Werkwijze voor het regelen van de temperatuur van een om een eerste schijfvormig matrijsdeel heen gelegen ring.

5 De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het regelen van de temperatuur van een om een eerste schijfvormig matrijsdeel heen gelegen ring, welke matrijsdeel en ring in axiale richting ten opzichte van elkaar verplaatsbaar zijn, waarbij het eerste matrijsdeel tegenover een tweede matrijsdeel is gelegen, welke matrijsdelen in een 10 gesloten stand een holte omsluiten waarin kunststof wordt gespoten ter vorming van een product, welk product in een geopende stand van de matrijsdelen uit de holte wordt verwijderd.

Met behulp van een dergelijke, uit EP-A1-0.864.411 bekende werkwijze worden onder meer optische registratiedragers zoals 15 bijvoorbeeld CD’s, DVD’s etc. vervaardigd.

Bij de uit de Europese octrooiaanvrage EP-A1-0.864.411 bekende kunststofspuitgietinrichting, wordt de temperatuur van de matrijsdelen en de ring, die ook wel "venting ring" wordt genoemd, zodanig ingesteld dat een gewenste kwaliteit optische registratiedragers wordt 20 vervaardigd. De in deze Europese octrooiaanvrage aangegeven temperaturen hebben alle betrekking op temperaturen die de verschillende onderdelen hebben gedurende het stationair werken van de inrichting ofwel op de stationaire temperaturen van de betreffende onderdelen.

Gebleken is dat gedurende het spuiten van een eerste 25 aantal van bijvoorbeeld 15 a 25 producten de kunststofspuitgietinrichting regelmatig vastloopt bijvoorbeeld omdat de ring niet meer ten opzichte van het eerste matrijs verplaatsbaar is en/of omdat het product niet op de gewenste wijze uit het matrijsdeel kan worden genomen.

De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen 30 waarmee dergelijke opstartproblemen worden voorkomen.

Dit doel wordt bij de werkwijze volgens de uitvinding bereikt doordat tijdens het tot een bedrijfstemperatuur opwarmen van het schijfvormige matrijsdeel, de temperatuur van de ring zodanig wordt geregeld dat een tussen de ring en het matrijsdeel aanwezige ringvormige 35 spleet groter is dan of gelijk is aan een voor het ten opzichte van elkaar verplaatsen van het eerste matrijsdeel en de ring benodigde minimale [101 6726 2 afstand en kleiner is dan een doorlaatafstand bij welke doorlaatafstand tijdens het kunststofspuitgieten vloeibare kunststof in de ringvormige spleet zou worden gespoten.

In de holte wordt vloeibare kunststof gespoten met een 5 relatief hoge temperatuur. Door contact van deze vloeibare kunststof met matrijsdelen worden de matrijsdelen opgewarmd. Door het opwarmen van het eerste matrijsdeel zet dit matrijsdeel uit waarbij het risico bestaat dat de ring klem komt te zitten om het matrijsdeel. Door het eveneens opwarmen van de ring volgens een gewenst temperatuurverloop, kan het aldus vastlopen 10 van het matrijsdeel in de ring worden vermeden. Een tussen de ring en het eerste matrijsdeel aanwezige ringvormige spleet mag echter ook niet te groot worden omdat dan het risico bestaat dat de vloeibare kunststof in de ringvormige spleet doordringt. Indien in de ringvormige spleet kunststof terechtkomt, bestaat wederom het risico dat het matrijsdeel en de ring 15 niet meer ten opzichte van elkaar verplaatsbaar zijn. Bovendien bestaat daarbij het risico dat het in de holte gevormde product wordt voorzien van een in de spleet gevormde kunststoffen ring, hetgeen ongewenst is. Dergelijke producten dienen te worden afgekeurd. Bovendien bestaat het risico dat een dergelijk product niet of slechts zeer moeizaam uit het 20 eerste matrijsdeel kan worden verwijderd hetgeen eveneens tot vastlopen van de kunststofspuitgietinrichting zal leiden.

Doordat bij de werkwijze volgens de uitvinding de temperatuur van de ring zodanig wordt geregeld dat er geen spleet tussen de ring en het matrijsdeel optreedt waarin kunststof kan stromen, worden 25 de hierboven beschreven problemen op adequate wijze vermeden.

Een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat gedurende het spuiten van een eerste aantal producten de temperatuur van de ring op een eerste niveau wordt gehouden, terwijl gedurende het spuiten van een daaropvolgend tweede aantal 30 producten, de temperatuur van de ring wordt verhoogd naar een tweede niveau.

Experimenteel is gebleken dat bij een dergelijk temperatuurverloop van de ring op een relatief eenvoudige wijze zowel het vastraken van de matrijs in de ring als het in de spleet stromen van 35 kunststof wordt vermeden.

Een verdere werkwijze volgens de uitvinding wordt K' I ' ··' * 3 gekenmerkt doordat na het bereiken van het tweede niveau, de temperatuur op dit niveau wordt gehandhaafd.

Nadat het eerste matrijsdeel de stationaire bedrijfs-temperatuur heeft bereikt, kan ook de ring op de bij het tweede niveau 5 behorende temperatuur worden gehandhaafd.

Een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de temperatuur van de ring zodanig wordt geregeld dat er een vooraf bepaald maximaal temperatuurverschil met de temperatuur van het matrijsdeel aanwezig is.

10 Ook met een dergelijke werkwijze kan relatief eenvoudig door het bepalen van de temperatuur van het eerste matrijsdeel en het bijvoorbeeld experimenteel bepalen van een gewenst temperatuurverschil, de temperatuur van de ring worden geregeld.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand 15 van de tekeningen, waarin: fig. 1 een dwarsdoorsnede door een deel van een kunststofspuitgietinrichting toont, fig. 2 een perspectivisch aanzicht van ring van de in fig. 1 weergegeven kunststofspuitgietinrichting toont, 20 fig. 3 het temperatuurverloop van een ring volgens de stand van de techniek, van een ring volgens de uitvinding en van een eerste matrijsdeel toont, fig. 4 de dikte van de tussen de ring en matrijs aanwezige spleet toont tijdens een eerste aantal gefabriceerde producten. 25 In de figuren zijn overeenkomende onderdelen voorzien van eenzelfde verwijzingscijfer.

Fig. 1 toont een deel 1 van een op zich bekende kunststofspuitgietinrichting die is voorzien van twee ten opzichte van elkaar verplaatsbare matrijsdelen 2, 3 en een door de matrijsdelen 2, 3 30 begrensde holte 4. Om het eerste matrijsdeel 2 is een ring 5 gelegen. Een dergelijke ring 5 wordt ook wel "venting ring” genoemd. De ring 5 is ten opzichte van het eerste matrijsdeel 2 in axiale richting verplaatsbaar. Tussen de ring 5 en het eerste matrijsdeel 2 is hiertoe een relatief dunne ringvormige spleet 6 aanwezig.

35 De matrijsdelen 2, 3 zijn voorzien van fluïdumaan- en afvoerkanalen 7 waardoorheen een fluïdum ter koeling/verwarming van de ΓΊ J i 87 2 6 4 matrijsdelen 2, 3 heen wordt geleid. Dit fluïdum kan bijvoorbeeld water zijn.

De ring 5 is voorzien van elektrische verwarmingselementen 8 en een thermokoppel 9 ter bepaling van de temperatuur van de 5 ring 5.

De kunststofspuitgietinrichting is verder op gebruikelijke wijze voorzien van middelen voor het toevoeren van vloeibare kunststof naar de holte 4, het van elkaar en naar elkaar toe verplaatsen van de beide matrijsdelen 2, 3, middelen voor het uit de holte 7 10 verwijderen van het daarin gevormde kunststoffen product etc.. Deze middelen zijn op zichzelf, bijvoorbeeld uit de hierboven aangegeven Europese octrooiaanvrage bekend en zullen derhalve niet nader worden toegelicht.

Aan de hand van fig. 3 en 4 zal de werkwijze volgens 15 de uitvinding nader worden toegelicht.

Fig. 3 toont een grafiek waarbij langs de X-as het aantal n met de kunststofspuitgietinrichting gespoten producten is uitgezet terwijl langs de Y-as de temperatuur T is uitgezet. In de grafiek zijn drie lijnen weergegeven waarbij de eerste lijn 10 het temperatuurverloop 20 van een ring 5 bij een inrichting volgens de stand van de techniek toont, de lijn 11 het temperatuurverloop van de ring 5 bij de werkwijze volgens de uitvinding toont en lijn 12 het temperatuurverloop van het eerste matrijsdeel 2 weergeeft.

In fig. 4 is een grafiek weergegeven waarbij langs de 25 X-as wederom het aantal n gespoten producten is uitgezet terwijl langs de Y-as een maat Δ voor de spleet 6 tussen het eerste matrijsdeel 2 en de ring 5 is uitgezet. In de grafiek 4 zijn twee lijnen weergegeven waarbij de eerste lijn 13 de verandering van de maat Δ bij het temperatuurverloop volgens de lijn 10 in fig. 3 weergeeft terwijl met de lijn 14 de 30 verandering in de maat Δ bij het temperatuurverloop volgens de lijn 11 in fig. 3 weergeeft.

Het opstarten met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding van de kunststofspuitgietinrichting welke is voorzien van een deel 1 geschiedt als volgt. Met behulp van de elektrische verwarmings-35 elementen 8 wordt de ring 5 opgewarmd totdat met behulp van het thermokoppel 9 een temperatuur van de ring 5 wordt gemeten welke gelijk 1101672® # 5 is aan een gewenst eerste niveau Tl. Inmiddels is het matrijsdeel 2 met behulp van het door de fluïdumaan- en afvoerkanalen 7 stromende fluïdum voorverwarmd. Zodra het eerste temperatuurniveau Tl van de ring 5 is bereikt kan met het kunststofspuitgieten worden aangevangen. Hierbij wordt 5 gedurende de eerste nl aantal producten de temperatuur van de ring 5 op dit eerste niveau Tl gehouden. Dit is duidelijk zichtbaar in fig. 3, waarbij gedurende de eerste nl=2 producten de lijn 11 horizontaal verloopt. Tijdens het kunststofspuitgieten wordt de holte 4 telkens gevuld met relatief hete vloeibare kunststof ten gevolge waarvan de matrijsdelen 2, 10 3 verder worden opgewarmd. Het temperatuurverloop van het eerste matrijsdeel 2 is met behulp van de lijn 12 in fig. 3 uitgezet. Zoals duidelijk zichtbaar in fig. 3 neemt de temperatuur van het eerste matrijsdeel 2 gedurende de eerste 12 keer dat in de holte 4 een product wordt gevormd aanzienl ijk toe waarna een nagenoeg constante bedri jfstempe-15 ratuur Tb wordt bereikt. Indien de temperatuur van de ring 5 op de ten opzichte van temperatuur Tb lagere temperatuur Tl zou worden gehouden, zou het matri jsdeel 2 door de hogere temperatuur aanzienl ijk meer uitzetten dan de ring 5 waardoor de ring 5 klem zou komen te zitten om het matrijsdeel 2. Derhalve wordt volgens de werkwijze volgens de uitvinding 20 na het eerste aantal gespoten producten nl=2 de temperatuur van ring 5 geleidelijk verhoogd totdat na een totaal van n2=7 gespoten producten het temperatuurniveau T2 is bereikt. Na het bereiken van dit temperatuurniveau T2 wordt de ring 5 op deze constante temperatuur gehandhaafd. De temperaturen Tl en T2 alsmede het aantal producten nl en n2 worden 25 experimenteel bepaald. Hierbij wordt het temperatuurverloop van de ring 5 ten opzichte van het temperatuurverloop van het eerste matrijsdeel 2 zodanig bepaald dat de afstand Δ tussen het eerste matrijsdeel 2 en de ring 5 welke gelijk is aan de breedte van de spleet 6 niet kleiner wordt dan een minimale afstand Amin, bij welke afstand het eerste matrijsdeel 2 30 in de ring 5 vastraakt. Bovendien dient de afstand Δ niet groter te worden dan een experimenteel vastgestelde maat Amax. Indien deze afstand Amax zal worden overschreden bestaat het risico dat er tijdens het kunststofspuitgieten kunststof in de spleet 6 terechtkomt waardoor, zoals hierboven aangegeven, foutieve producten worden vervaardigd en het risico bestaat 35 dat de inrichting vastloopt.

Zoals weergegeven in fig. 4 verloopt de afstand Δ bij -j >6 i 3 -} I * 6 de werkwijze volgens de uitvinding volgens de lijn 14. De lijn 14 ligt geheel tussen Amin en Amax.

Ter vergelijking is in fig. 3 en fig. 4 ook de situatie weergegeven van de werkwijze volgens de stand van de techniek waarbij de 5 ring 5 gedurende een relatief groot aantal stappen (n>20) wordt verwarmd van een begintemperatuur TO naar de temperatuur T2. Gedurende deze opwarming varieert de afstand Δ op de volgens de lijn 13 weergegeven wijze waarbij de afstand Δ na ongeveer vier producten kleiner wordt dan de toegestane afstand Amin waardoor de ring 5 vast zal komen te zitten om 10 het eerste matrijsdeel 2. De knik in kromme 13 ontstaat zodat de ring 5 relatief langzaam opwarmt door incidenteel contact met het eerste matrijsdeel 2 en opwarming van de gehele omgeving. Omdat er geen constant contact is tussen het eerste matrijsdeel 2 en de ring 5 is de opwarming van de ring 5 relatief langzaam, hetgeen in eerste instantie een vergroting 15 van het temperatuurverschil geeft en dus een kleinere spleet tussen de ring 5 en het eerste matrijsdeel 2. Wanneer het eerste matrijsdeel 2 een stabiele temperatuur verkrijgt, zal de ringtèmperatuur langzaam weer naar deze temperatuur toe kruipen.

Het is ook mogelijk om het temperatuurverloop van de 20 ring 5 met behulp van de elektrische verwarmingselementen 8 zodanig te regelen dat de temperatuur van de ring een vooraf bepaald temperatuurverschil AT lager is dan de temperatuur van het eerste matrijsdeel 2. Dit temperatuurverschil kan bijvoorbeeld 10 °C bedragen waarbij de uiteindelijke temperatuur T2 van de ring 5 ongeveer 55 °C bedraagt.

25 Voor de vervaardiging van CD en DVD zullen verschillende temperatuurinstellingen worden toegepast. Bij DVD is de temperatuur van het eerste matrijsdeel ongeveer 80 °C en het temperatuurverschil met de ring 5 ongeveer 7°.

Het is ook mogelijk om gedurende de eerste nl producten 30 de temperatuur geleidelijk te laten toenemen.

Het is ook mogel ijk dat de temperatuur van de ring hoger wordt dan de temperatuur van de matrijs.

atÖ1672ë

Claims (5)

1. Werkwijze voor het regelen van de temperatuur van een om een eerste schijfvormig matrijsdeel heen gelegen ring, welke matrijsdeel 5 en ring in axiale richting ten opzichte van elkaar verplaatsbaar zijn, waarbij het eerste matrijsdeel tegenover een tweede matrijsdeel is gelegen, welke matrijsdelen in een gesloten stand een holte omsluiten waarin kunststof wordt gespoten ter vorming van een product, welk product in een geopende stand van de matrijsdelen uit de holte wordt verwijderd, met het 10 kenmerk, dat tijdens het tot een bedrijfstemperatuur opwarmen van het schijfvormige matrijsdeel, de temperatuur van de ring zodanig wordt geregeld dat een tussen de ring en het matrijsdeel aanwezige ringvormige spleet groter is dan of gelijk is aan een voor het ten opzichte van elkaar verplaatsen van het eerste matrijsdeel en de ring benodigde minimale 15 afstand en kleiner is dan een doorlaatafstand bij welke doorlaatafstand tijdens het kunststofspuitgieten vloeibare kunststof in de ringvormige spleet zou worden gespoten.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat gedurende het spuiten van een eerste aantal producten de temperatuur van 20 de ring op een eerste niveau wordt gehouden, terwijl gedurende het spuiten van een daaropvolgend tweede aantal producten, de temperatuur van de ring wordt verhoogd naar een tweede niveau.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat na het bereiken van het tweede niveau, de temperatuur op dit niveau wordt 25 gehandhaafd.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de temperatuur van de ring zodanig wordt geregeld dat er een vooraf bepaald maximaal temperatuurverschil met de temperatuur van het matrijsdeel aanwezig is.

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de temperatuur van de ring lager is dan de temperatuur van het eerste matrijsdeel. ::Ί i ij ;=. ï V