DE19804074A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen und Entionisieren von Compaktdisks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kühlen und Entionisieren von eine Spritzgießmaschine verlassenden Compaktdisks vor ihrer Weiterverarbeitung durch Anblasen mittels eines Gases.

Compaktdisks haben beim Verlassen der sie erzeugenden Spritzgießmaschine eine Temperatur von etwa 120°C. Für die nachfolgenden Prozesse ist es erforderlich, die Com­ paktdisks auf zumindest 80°C herunterzukühlen und dabei gleichzeitig elektrische Ladungen der Compaktdisks zu be­ seitigen. Das erfolgt derzeit mittels ionisierter Luft, welche aus einer Düse gegen jeweils eine Compaktdisk strömt. Die Luft hat in etwa die Umgebungstemperatur, wo­ durch die Kühldauer relativ lang ist. Das erfordert rela­ tiv lange Verweilzeiten für den Kühlvorgang, wodurch die Produktionsgeschwindigkeit der Anlage abnimmt oder ihre Baugröße unerwünscht ansteigt.

Man könnte daran denken, die ionisierte Luft vor Verwen­ dung als Kühlgas auf eine optimale Temperatur herunterzu­ kühlen. Durch die dann notwendige Kühleinrichtung würde die Anlage jedoch erheblich teurer, so daß man meist aus Kostengründen lieber längere Verweilzeiten in Kauf nimmt, zumal ein starkes Kühlen zu unzulässigen Spannungen in den Compaktdisks führt und deshalb nicht in Frage kommt.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, welches ein möglichst rasches Kühlen von Compaktdisks ohne das Risiko von unzulässig hohen, thermischen Spannungen in den Com­ paktdisks ermöglicht, ohne daß hierzu die Anlage aufwen­ dig gestaltet sein muß. Weiterhin soll eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens geschaffen werden.

Das erstgenannte Problem wird erfindungsgemäß dadurch ge­ löst, daß das Gas ein Gemisch aus Luft und Stickstoff ist, welcher einer Flasche mit flüssigem Stickstoff ent­ nommen wird.

Stickstoff ist kostengünstig in flüssiger Form in Fla­ schen erhältlich. Bei der Entnahme des Stickstoffs kühlt sich das dabei entstehende Gas so stark ab, daß es für sich allein wegen der dabei auftretenden geringen Tempe­ ratur zum Kühlen von heißen Compaktdisks ungeeignet wäre. Durch die Mischung mit Luft und durch exaktes Einstellen des Mischungsverhältnisses läßt sich jedoch die Tempera­ tur des Gasgemisches so einstellen, daß ein rasches Ab­ kühlen der Compaktdisks ohne eine unzulässig hohe, ther­ mische Beanspruchung möglich wird. Da Stickstoff zudem gut ionisierbar ist, können mit dem Kühlgasstrom elektri­ sche Aufladungen der Compaktdisks zuverlässig beseitigt werden. Da zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens bei vorhandenen Anlagen lediglich die Gaszufuhr für das der Kühlung dienende Gas verändert werden muß, kön­ nen mit geringem Aufwand auch bereits vorhandene Anlagen umgerüstet werden, um von dem erfindungsgemäßen Verfahren Gebrauch zu machen. Ein weiterer Vorteil besteht durch die Verwendung flüssigen Stickstoffs darin, daß durch die niedrige Temperatur des Stickstoffs sich der Energie­ bedarf für die Klimatisierung nachgeschalteter Anlagen­ teile verringert, weil die Compaktdisks dort stark abge­ kühlt hingelangen.

Relativ lange Verweilzeiten lassen sich ohne eine uner­ wünschte Verlangsamung der Produktionsgeschwindigkeit ei­ ner Anlage und ohne unerwünschte Vergrößerung ihres Bau­ volumens erzielen, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung mehrere Compaktdisks gepuffert und gemein­ sam mittels des Gases gekühlt werden.

Das zweitgenannte Problem, nämlich die Schaffung einer Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens zum Kühlen und Entionisieren von eine Spritzgießmaschine verlassenden Compaktdisks vor ihrer Weiterverarbeitung durch Anblasen mittels eines Gases wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung als Pufferspeicher mit übereinander angeordneten Plätzen für Compaktdisks ausgebildet ist und daß der Pufferspeicher Transportmit­ tel zum Fördern der Compaktdisks von einer oberen Be­ schickungsseite zu einer unteren Ausgabeseite aufweist.

Eine solche Vorrichtung kann relativ kleinvolumig aus ge­ bildet sein, ermöglicht jedoch eine hohe Verweilzeit der einzelnen Compaktdisks, so daß eine ausreichende Kühlung ohne die Gefahr von unzulässig hohen, thermischen Span­ nungen in den Compaktdisks möglich wird. Zugleich kann die Vorrichtung durch die Anordnung der Plätze für die Compaktdisks übereinander sehr einfach ausgebildet sein, so daß sie kostengünstig herstellbar ist und zuverlässig zu arbeiten vermag.

Ganz besonders einfach ist die Vorrichtung gestaltet, wenn die Plätze des Pufferspeichers durch ortsfeste, in mehreren Ebenen übereinander konzentrisch angeordnete, schräg nach oben gerichtete Düsen für das Gas und die Mittel zum Fördern der Compaktdisks durch eine Steuerung zum Verändern des Gasstromes gebildet sind. Eine solche Vorrichtung benötigt für den Transport der Compaktdisks in dem Pufferspeicher keine beweglichen Bauteile.

Die Vorrichtung kann als kompakter Zylinder ausgebildet sein, welcher von oben her mit Compaktdisks beschickt wird und aus dem unten die gekühlten Compaktdisks heraus­ gelangen, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Er­ findung die Düsen radial ausgerichtet an einer inneren Wand eines zylindrischen Behälters angeordnet sind.

Die Compaktdisks können berührungslos in dem Pufferspei­ cher in den einzelnen Ebenen gehalten und ausschließlich durch die Steuerung der Gasströme schrittweise nach unten gefördert werden, wenn die Steuerung der Düsen zum schrittweise aufeinanderfolgenden, vorübergehenden Unter­ brechen oder Drosseln des Gasstromes jeweils einer Ebene der Düsen ausgebildet ist.

Die Steuerung des aus den Düsen strömenden Gases kann sehr einfach dadurch erfolgen, daß die Düsen an einer zylindrischen Gaszuführkammer angeschlossen sind und in dieser Gaszuführkammer ein umlaufend angetriebener Steu­ erzylinder mit zu den Düsen hin gerichteten Drosselnocken angeordnet ist.

Die Drosselnocken können sich so dicht an den Düsen vor­ beibewegen, daß bei voller Überdeckung der Gasstrom weitgehend unterbrochen ist. Möglich ist es jedoch auch, daß die Drosselnocken unterschiedlichen radialen Abstand von den Düsen haben. Hierdurch kann man den zeitlichen Verlauf der Gasströmung beliebig verändern.

Alternativ ist es jedoch möglich, daß die Düsen zur Er­ zeugung der Vorschubbewegung der Compaktdisks gleichmäßig nach unten fahren. Eine solche Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Düsen an mehreren, konzen­ trisch zueinander angeordneten, umlaufenden Förderbändern angeordnet sind.

Auch in einer solchen Vorrichtung könnten die Compakt­ disks berührungslos durch den Gasstrom gehalten werden.

Möglich ist es jedoch auch, daß die Förderbänder zum Be­ rühren des Randes der Compaktdisks ausgebildet sind.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei da­ von schematisch in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Vorrich­ tung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch einen oberen Bereich der Vorrichtung nach Fig. 3.

Die Fig. 1 hat einen Pufferspeicher 1 mit einem nach oben und unten hin offenen Zylinder 2. Der Zylinder 2 weist eine zylindrische Gaszuführkammer 3 mit einer inne­ ren Wand 4 auf, welche von drei Düsen 5 durchbrochen ist.

Die Düsen 5 befinden sich jeweils übereinander auf mehre­ ren Ebenen des Zylinders 2. Zur Verdeutlichung wurden in Fig. 2 fünf Düsen 5, 5a, 5b, 5c, 5d positioniert. Zu er­ kennen ist, daß alle Düsen 5, 5a, 5b, 5c, 5d schräg nach oben gerichtet sind, so daß aus ihnen jeweils ein ent­ sprechend schräg nach oben gerichteter Gasstrom austritt. Diese Gasströme vermögen Compaktdisks 6, 6a, 6b, 6c auf durch die Position der Düsen 5, 5a, 5b, 5c, 5d und die Kraft der Gasströmung festgelegten Plätzen 7, 7a, 7b, 7c in dem Zylinder 2 zu halten.

Wie die Fig. 1 und 2 erkennen lassen, ist in der Gas­ zuführkammer 3 ein umlaufend antreibbarer Steuerzylinder 8 mit Drosselnocken 9 angeordnet. Rotiert der Steuerzy­ linder 8, dann gelangen gleichzeitig jeweils alle Dros­ selnocken 9 einer Ebene mit den Düsen 5 einer Ebene in Überdeckung. Ist das der Fall, dann tritt aus den betrof­ fenen Düsen kein Gas mehr aus. Das hat zur Folge, daß eine in dieser Ebene befindliche Compaktdisk 6 nicht mehr in der Ebene gehalten werden kann und zur nächsttieferen Ebene herabfällt.

In Fig. 1 ist zu sehen, daß die Drosselnocken 9 soeben die Düsen 5 passiert haben. Der Gasstrom durch die Düsen 5 der betroffenen Ebene wurde deshalb kurz unterbrochen und dann wieder freigegeben. Wie in Fig. 2 dargestellt, hat das zur Folge, daß eine im Pufferspeicher 1 ur­ sprünglich in Höhe der Düsen 5 befindliche Compaktdisk 6 bis in Höhe der Düsen 5a der nächsttieferen Ebene herun­ tergefallen ist.

Die Steuernocken 5 müssen so angeordnet sein, daß in Fig. 2 gesehen als nächstes die Düsen 5d der untersten Ebene gedrosselt werden, so daß die dort befindliche Compaktdisk 6c nach unten auf ein Transportband 10 fällt. Auf den dadurch freigewordenen Platz 7d kann man an­ schließend durch Drosseln der Düsen 5c der nächsthöheren Ebene die Compaktdisk 6b fallenlassen und auf diese Weise nach und nach alle Compaktdisks 6, 6a, 6b, 6c nach unten hin aus dem Pufferspeicher 1 fördern, wobei man sie je­ weils oben mit einer neuen Compaktdisk beschickt.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 sind ra­ dial in einem Winkel von 120° zur Compaktdisk 6 drei För­ derbänder 11, 11a und 11b angeordnet, welche den Rand der Compaktdisk 6 nicht berühren. Wie die Fig. 4 erkennen läßt, sind die Förderbänder 11 hohl ausgebildet, so daß in ihrem Inneren eine Gaszuführkammer 12 entsteht, von der aus Düsen 13, 14 nach außen führen. Der aus den Düsen 13, 14 austretende Gasstrom vermag wiederum jeweils eine Compaktdisk 6, 6a berührungslos zu tragen. Das Förderband 11 ist über Umlenkrollen 15, 16 derart geführt, daß sich die den Compaktdisks 6, 6a zugewandte Seite nach unten bewegt. Dadurch bewegen sich die Düsen 13, 14 ebenfalls nach unten und fördern die Compaktdisks 6, 6a nach unten. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 ist es deshalb nicht erforderlich, daß der aus den Düsen 13, 14 austretende Gasstrom periodisch unterbrochen wird.

Man könnte die Förderbänder 11, 11b und 11c auch so aus­ bilden, daß sie den Rand der Compaktdisks 6, 6a berüh­ ren. Denkbar wäre es auch, an den Förderbändern 11, 11b und 11c Vorsprünge anzuordnen, welche die jeweiligen Com­ paktdisks 6, 6a tragen, um eine ausschließliche Abstüt­ zung der Compaktdisks 6, 6a durch die Gasströmung zu ver­ hindern.

Bezugszeichenliste

1

Pufferspeicher

2

Zylinder

3

Gaszuführkammer

4

innere Wand

5

Düse

6

Compaktdisk

7

Platz

8

Steuerzylinder

9

Drosselnocken

10

Transportband

11

Förderband

12

Gaszuführkammer

13

Düse

14

Düse

15

Umlenkrolle

16

Umlenkrolle

Claims (10)

1. Verfahren zum Kühlen und Entionisieren von eine Spritzgießmaschine verlassenden Compaktdisks vor ihrer Weiterverarbeitung durch Anblasen mittels eines ionisier­ ten Gases, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas ein Ge­ misch aus Luft und Stickstoff ist, welcher einer Flasche mit flüssigem Stickstoff entnommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Compaktdisks gepuffert und gemeinsam mittels des Gases gekühlt werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 zum Kühlen und Entionisieren von eine Spritzgießmaschine verlassenden Compaktdisks vor ihrer Weiterverarbeitung durch Anblasen mittels eines Gases, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als Puffer­ speicher (1) mit übereinander angeordneten Plätzen (7, 7a, 7b, 7c) für Compaktdisks (6) ausgebildet ist und daß der Pufferspeicher (1) Transportmittel zum Fördern der Compaktdisks (6) von einer oberen Beschickungsseite zu einer unteren Ausgabeseite aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Plätze (7) des Pufferspeichers (1) durch orts­ feste, in mehreren Ebenen übereinander konzentrisch an­ geordnete, schräg nach oben gerichtete Düsen (5) für das Gas und die Mittel zum Fördern der Compaktdisks durch eine Steuerung zum Verändern des Gasstromes gebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (5) radial ausgerichtet an einer inneren Wand (4) des Pufferspeichers (1) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Steuerung der Düsen (5) zum schrittweise aufeinanderfolgenden, vorübergehenden Unter­ brechen oder Drosseln des Gasstromes jeweils einer Ebene der Düsen (5) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (5) an einer zylindrischen Gaszuführkammer (3) angeschlossen sind und in dieser Gaszuführkammer (3) ein umlaufend an­ getriebener Steuerzylinder (8) mit zu den Düsen (5) hin gerichteten Drosselnocken (9) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselnocken (9) unterschiedlichen radialen Ab­ stand von den Düsen (5) haben.

9. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (13, 14) an mehreren, konzentrisch zueinander angeordneten, umlau­ fenden Förderbändern (11, 11a, 11b) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderbänder (11, 11a, 11b) zum Berühren des Randes der Compaktdisks (6, 6a) ausgebildet sind.