DE1806629A1 - Stamping of grooves in an information carrier of therm- - oplastic sheet - Google Patents

Abstract

The film is supported over a negative mould while a gaseous pressure agent is used in a positive or press mould the required pressure and temperature being produced by a combustion process in the press mould itself.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Prägung von Rillen in Informationsträger aus thermoplastischen Eunststoffolien.Method and device for embossing grooves in information carriers made of thermoplastic plastic films.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit Hilfe von Preßmatrizen als Negativ in einseitig oder beidseitig zu benutzende Kunststoffolien z.B. für die Herstellung von Schallplattenfolien, Rillen einzuprägen.The invention is based on the object with the help of press dies as a negative in plastic films that can be used on one or both sides, e.g. for the production of vinyl record films, embossing grooves.

Es ist bekannt, zur Prägung von Rillen in Kunststoffolien hydraulisch oder mechanisch betätigte Pressen zu verwenden und die erforderliche Wärme durch Dampf, Elektrizität oder ähnliche Mittel dem Werkstoff zuzuleiten. Zur Verbesserung dieser Verfahren ist es üblich, durch den Einsatz von elastischen Gegenlagern eine mdglichst gleichmäßige Ausprägung der Folien zu erreichen. Die besten Ergebnisse werden ersielt, wenn ein gasförmiges Druckmittel direkt auf die Rückseite der zu prägenden Folie einwirkt, so daß der statische Druck an jeder Stelle der Prägefläche gleich groß ist und das abzubildende Negativ an Jeder Stelle mit der gleichen Wirksamkeit ins Positiv übertragen wird. Diese Verfahren haben sämtlich den Nachteil, daß sowohl die rzeugung des erforderlichen Prägedruckes von mehr als 100 kg/cm2 als auch die Heizung und Kühlung der Preßwerkzeuge einen erheblichen technischen Aufwand mit sich bringen.It is known hydraulically for the embossing of grooves in plastic films or mechanically operated presses and apply the required heat To supply steam, electricity or similar means to the material. For improvement It is common practice to use elastic counter bearings in this process to achieve the most uniform possible shape of the foils. The best results are obtained when a gaseous pressure medium is applied directly to the back of the too embossing film acts, so that the static pressure at every point of the embossing surface is the same size and the negative to be reproduced with the same effectiveness at every point is transferred to the positive. These methods all have the disadvantage that both the generation of the required embossing pressure of more than 100 kg / cm2 as well as the Heating and cooling the pressing tools involve considerable technical effort bring yourself.

Außerdem ist die Elastizität der verwendeten Gegenlager in den meisten Fällen nicht groß genug, um eine wirklich gleichmäßige Ausprägung über die ganze Fläche zu erreichen. Darüber hinaus kennen ungewollte Fließvorgänge entstehen, die zu molekularen Orientierungen fuhren und Spannungen in der fertigen Folie hervorrufen.In addition, the elasticity of the counter bearings used is in the most Cases not large enough to have a really uniform expression across the whole Area to reach. In addition, know unwanted flow processes that arise lead to molecular orientations and cause tension in the finished film.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, sowohl den erforderlichen Druck als auch die zum Erweichen der Prägefolie notwendige Wärme durch eine direkte Verbrennung im Prägewerkzeug zu erzeugens Hierbei ist es zweckmäßig, zunächst eine Verminderung des Druckraumvolumens, z.B. durch eine adiabatische Verdichtung einer bestimmten Menge Luft, die als Sauerstoffträger für die Verbrennung dient, im Explosionsraum vorzunehmen und dann den Brennßtoff, zXB. in flüssiger Form in den Explosionsraum ein zuspritzen und dort eine Verbrennung einzuleiten.According to the invention it is provided both the required pressure also the heat necessary to soften the stamping foil through direct combustion to be generated in the embossing tool of the pressure chamber volume, e.g. through an adiabatic compression of a certain Amount of air that serves as an oxygen carrier for combustion in the explosion room undertake and then the fuel, zXB. in liquid form in the explosion room inject one and initiate a combustion there.

Vorteilhaft ist es, die Prägevorriohtung so zu gestalten, daß der Druckraum in der Prägeform als Explosionsraum mit einer Vorkammer ausgebildetist, in welcher die Verbrennung erfolgte Der Explosionsraum kann durch eine als elastische Membran wirkende Prägematrize aeschlossen werden, die vom Explosionsdruck gegen die zu prägende Folie gepreßt wird. Es kann aber auch die zu prägende Folie den Explosionsraum abschließen, welche vom Ezplosionsdruck dann gegen die Prägematrize gepreßt wird.It is advantageous to make the embossing device so that the Pressure space in the embossing mold is designed as an explosion space with an antechamber, in which the combustion took place The explosion chamber can be made by an as elastic Membrane-acting embossing die are closed, which are countered by the explosion pressure the foil to be embossed is pressed. But it can also be the film to be embossed Complete the explosion space, which is then released from the explosion pressure against the embossing die is pressed.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Abbildungen erläuterte In Figur 1 ist eine Prägevorrichtung dargestellt, in welcher die Verbrennung auf der Rückseite der zu prägenden Folie stattfindet. Die Preßmatrize 1 wird auf einem temperierbaren Formteil 2 befestigt. Die Temperatur des Formteils kann durch Einleiten entsprechender Medien in die Formkanäle 3 bestimmt werden.The invention is explained below with reference to the figures In Figure 1, an embossing device is shown in which the combustion on the back of the foil to be embossed takes place. The press die 1 is on a temperature-controlled molded part 2 attached. The temperature of the molded part can be adjusted by introducing corresponding media are determined in the molding channels 3.

Die zu prägende Folie 4 wird über die Prägefläche der Matrize n gespannt. Das gegenüberliegende Formteil 5 ist tellerförmig ausgebildet und ruht im geschlossenen Zustand der Form mit seinem Rand 6 auf der Folie. Beide FormteDb müssen mit Hilfe eines Pressengestelles 7 und 8 kraftschlüssig miteinander verriegelt werden. Der Verriegelungsmechanismus selbst ist nicht dargestellt. In dieser Stellung wird der Verbrennungsraum 9 am Band 6 hermetisch mit der Folie abgeschlossen. Über einen Lufteinlaß 10 wird Verbrennungsluft in die Vorrichtung eingeführt. Diesos geschicht am zweckmäßigzten durch eine adiabatische Verdichtung alt Hilfe des kolbens 11. Bei Erreichen des erforderlichen Luftdruckes wird das Ventil 12 geschlossen und über eine Einspritzdüse 13 flüssiger Breiwstoff in den Verw brennungsrau@ eingesprüht. Bei ausreichend hoher Verdichtungswärme im Verbrennungsraua erfolgt hierbei Selbstentzündung. Die Zündung kann aber auch durch eine elektrische Glühkerze oder Zündkerze 14 erfolgen. Die Brennstoff zufuhr erfolgt über eine Hochdruckleitung 15 durch die Einspritzpumpe 16. Im Verbrennungaraum können Elemente 17 angeordnet werden, die eine Vorkammer 18 bilden, in der die eigentliche Verbrennung erfolgt.The foil 4 to be embossed is stretched over the embossing surface of the die n. The opposite molded part 5 is plate-shaped and rests in the closed State of the shape with its edge 6 on the foil. Both FormteDb need to use a press frame 7 and 8 frictionally with one another locked will. The locking mechanism itself is not shown. In this position the combustion chamber 9 on the belt 6 is hermetically sealed with the film. Above an air inlet 10, combustion air is introduced into the device. Diesos history most appropriate through an adiabatic compression old with the help of the piston 11. When the required air pressure is reached, the valve 12 is closed and via an injection nozzle 13, liquid pulp is sprayed into the combustion chamber @. If the heat of compression in the combustion chamber is sufficiently high, self-ignition occurs. The ignition can, however, also take place by means of an electric glow plug or spark plug 14. The fuel is supplied via a high pressure line 15 through the injection pump 16. Elements 17 can be arranged in the combustion chamber, which have an antechamber 18 form, in which the actual combustion takes place.

Figur 2 zeigt eine Prägevorrichtung, bei welcher die Verbrennung auf der Rückseite der Prägematrize stattfindet. Die Matrize 21 ist hierbei auf einem tellerförmig ausgebildeten Formteil 22 am Rand 23 luftdicht abschließend befestigt. Das Formteil 22 enthält, wie bereits in vorigen Absetz beschrieben, eineEinspritzdüse 24, eine Zündeinrichtung 25 @@wie einen Kanal 26 zur Einleitung der Verbrennungsluft. Die zu prägende Fol:v 27 wird zunächst mit Hilfe eines temperierbaren Formteiles 28 gegen die Prägefläche der Matrize 21 gespannt. Dieses erfolgt ebenfalls, wie ii vorhergehenden Absatz beschrieben, mit Hilfe eines verriegelbaren Prcsengestells. Dann erfolgt die Verbrennung hinter der membranartig ausgebildeten Matrize.Figure 2 shows an embossing device in which the combustion occurs the back of the embossing die takes place. The die 21 is here on a Plate-shaped molded part 22 attached to the edge 23 in an airtight manner. As already described in the previous paragraph, the molded part 22 contains an injection nozzle 24, an ignition device 25 such as a duct 26 for introducing the combustion air. The following to be stamped: v 27 is first made with the help of a temperature-controlled molded part 28 clamped against the embossing surface of the die 21. This is also done like ii the previous paragraph, with the help of a lockable display frame. Then the combustion takes place behind the membrane-like die.

Figur 3 zeigt, wie in weiterer Ausbildung der Erfindung auch eine Folie gleichzeitig beidseitig geprägt werden kann. Hierzu werden zwei sich gegenüberliegende, Je einen Erplosionsraus 31 und 32 enthaltende Formteile mit Matrizen gegen eine dazwischen gelegte Prägefolie 33 gespannt. Die Explosion erfolgt mit Hilfe der bereits beschriebenen Einrichtungen gleichzeitig in beiden Formhälften.Figure 3 shows, as in a further embodiment of the invention also a Foil can be embossed on both sides at the same time. For this purpose, two opposite, Molded parts each containing an erplosionsraus 31 and 32 with matrices against one embossing foil 33 placed in between stretched. The explosion takes place with the help of the already facilities described simultaneously in both mold halves.

Der Ablauf des Prägeverfahrens soll anhand der Figur 1 näher beschrieben werden. Die beiden Formteile 2 und 5 werden zunächst mit Hilfe der nicht dargestellten Mechanik soweit auseinandergefahren, daß das zu prägende Werkstück in Form einer Kunststoffolie ins Werkzeug eingelegt werden ka Danach werden die Formteile mit Hilfe der Verriegelungsmechanisinen so fest gegeneinandergefahren, daß der Rand 6 gasdicht ab schließt. Nun erfolgt über das Ventil 1 die Einleitung von komprimierter Luft in den Verbrennungsraum 9. Mit Hilfe der Einspritzdüse 13 wird eine genau dosierte Brennstoffmenge eingesprüht und entweder durch Selbstzündung oder Fremdzündung zur Verbrennung gebracht0 Der zeitliche Ablauf der Verbrennung kann mit Hilfe der Einspritzpumpe 15 reguliert werden. In dieser ase mu sowohl eine zur Erweichung der Prägefolie aus reichende Wärme als auch der zur Prägung erforderliche Druck erzeugt werden. Die Ableitung der Wärme erfolgt in der nächsten Arbeitsphase, vor allem mit Hilfe des Kühlsystems 3 im Formteil 2. Es kann aber auch Wärme entzogen werden durch eine adiabatische Entspannung des im Verbrennungsraum 9 befindlichen Rauchgases. Diese Entspannung kann über eine nicht dargestellte Leitung mit einem Auslaßventil erfolgen. Nach erfolgter Abkühlung des Werkstückes kann die Form durch Betätigung der Verriegelungsmechanismen soweit auseinandergefahren werden, daß zunächst die restlichen Rauchgass entweichen und dann die fertige Folie entnommen werden kann.The sequence of the embossing process is to be described in more detail with reference to FIG will. The two molded parts 2 and 5 are first of all with the help of the not shown Mechanics so far apart that the workpiece to be embossed in the form of a Plastic film can be inserted into the tool. Then the molded parts are with Using the locking mechanisms so tightly against each other that the edge 6 closes gas-tight. Compressed air is now introduced via valve 1 Air into the combustion chamber 9. With the help of the injection nozzle 13, a precisely dosed Fuel quantity is injected and either by compression ignition or spark ignition Combustion brought 0 The chronological sequence of the combustion can be determined with the help of the injection pump 15 are regulated. In this ase must both one to soften the stamping foil sufficient heat as well as the pressure required for embossing can be generated. The heat is dissipated in the next phase of work, mainly with help of the cooling system 3 in the molded part 2. However, heat can also be extracted by a adiabatic expansion of the flue gas in the combustion chamber 9. These Relaxation can take place via a line (not shown) with an outlet valve. After the workpiece has cooled down, the shape can be closed by actuating the locking mechanisms be moved apart so that the remaining flue gas escape first and then the finished film can be removed.

4 Seiten Beschreibung 5 Patentansprüche 1 Blatt zeichnung4 pages description 5 claims 1 sheet drawing

Claims (5)

Patentansprüche 1. Verfahren zur Prägung von Rillen in Informationsträger aus thermoplastischer Kunststoffolie unter Verwendung von Xatrizen als Negativ und einem gasförmigen Druckmittel in Preßformen, dadurch gekennzeichnet, daß Druck und Wärme durch einen Verbrennungsvorgang in der Preßform selbst erzeugt werden. Claims 1. A method for embossing grooves in information carriers made of thermoplastic plastic film using Xatrizen as a negative and a gaseous pressure medium in compression molds, characterized in that pressure and Heat can be generated by a combustion process in the mold itself. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Druckraum der Preßform befindliche nift zunächst durch eine Verminderung des Druckraumvolumens vorgespannt und dann ein flüssiger Brennstoff in diesen Kompressionsraum eingespritzt und entzündet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the pressure chamber the mold located is initially by reducing the volume of the pressure chamber biased and then injected a liquid fuel into this compression chamber and is ignited. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum in der Prägeform als Explosionsraum mit einer Vorkammer ausgebildet ist, in welcher die Verbrennung erfolgt.3. Apparatus for performing the method according to claim 1 and 2, characterized in that the pressure space in the embossing form as an explosion space is designed with an antechamber in which the combustion takes place. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2 und nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Explosionsraum durch eine als elastische Membran wirkende Prägematrize abgeschlossen ist, die vom Explosionsdruck gegen die zu prägende Folie gepreßt wird.4. Apparatus for performing the method according to claim 1 and 2 and according to claim 3, characterized in that the explosion space by a The embossing die acting as an elastic membrane is completed by the explosion pressure is pressed against the foil to be embossed. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2 und nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Explosionsraum durch die zu prägende Prägematrize gepreßt wird.5. Apparatus for performing the method according to claim 1 and 2 and according to claim 3, characterized in that the explosion space through the stamping die to be embossed is pressed. LeerseiteBlank page