DE69216219T2 - Spritzgiessvorrichtung mit mehreren Formhöhlungen für optische Plattensubstrate - Google Patents

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Die Erfindung betrifft eine Spritzgießvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Eine derartige Spritzgießvorrichtung ist aus dem Dokument US-A- 4 971 548 bekannt.
• Im allgemeinen verfügt das Substrat einer optischen Platte, wie es normalerweise aus transparentem Harz hergestellt wird, unabhängig davon, ob das Substrat aufgrund vertiefter Aufzeichnungselemente eine ungleichmäßige Oberfläche aufweist, oder es eine glatte Oberfläche ohne vertiefte Aufzeichnungselemente aufweist, über ein zentrisches Loch 1, wie in Fig. 2 dargestellt. Das zentrische Loch 1 ist so ausgebildet, dass es an einem Drehantriebsbereich eines optischen Plattenlaufwerks angebracht wird. Es ist erforderlich, dass die Substratoberfläche um das zentrische Loch 1 herum hinsichtlich der optischen Eigenschaften wie des Doppelbrechungsindex gleichmäßig ist. Daher ist es beim Gießen des Substrats der optischen Platte erforderlich, für eine Einspritzöffnung zum Einspritzen von Harz in eine Formhöhlung an einer Position zu sorgen, die dem Zentrum des Substrats der optischen Platte entspricht, wo das zentrische Loch in demselben auszubilden ist. D.h., dass es erforderlich ist, dass das Formwerkzeug für das Substrat der optischen Platte mit einer Einfüllöffnung zum Einspritzen des Harzes in jede Höhlung versehen ist.
• Optische Plattensubstrate werden normalerweise einzeln unter Verwendung einer Spritzgießvorrichtung gegossen. Jedoch ist eine derartige Spritzgießvorrichtung zum einzelnen Gießen optischer Plattensubstrate für Massenherstellung nachteilig.
• Um dieses Problem zu überwinden, wurde versucht, eine Spritzgießvorrichtung herzustellen oder zu verwenden, die gleichzeitig mehrere optische Plattensubstrate gießen kann.
• Eine derartige Spritzgießvorrichtung mit mehreren Höhlungen besteht im allgemeinen aus einer Formungseinheit mit mehreren Höhlungen zum Gießen der optischen Plattensubstrate sowie einer Einspritzeinheit zum Zuführen eines geschmolzenen Harzes zur Formungseinheit. Die Formungseinheit ist mit mehreren Harzzuführkanälen versehen, die jeweils mit den mehreren Höhlungen in Verbindung stehen oder jeweils mit mehreren Einfüllöffnungen versehen sind, die den mehreren Höhlungen entsprechen.
• Bei dieser Art von Spritzgießvorrichtung ist es erforderlich, eine Reinigung von Harz auszuführen, um die Möglichkeit zu beseitigen, dass geschmolzenes Harz innerhalb mehrerer Stunden nach dem Beenden des Betriebs der Vorrichtung zersetzt wird. Beim obigen Aufbau einer Spritzgießvorrichtung ist jedoch das Reinigen von Harz schwierig, was die Wartung der Vorrichtung mühselig macht.
• Als anderer Versuch ist bei einer derartigen Spritzgießvorrichtung mit mehreren Höhlungen die Einspritzeinheit zum Liefern des geschmolzenen Harzes in die Formungseinheit mit mehreren Harzzuführabschnitten oder Schraubenmechanismen versehen, um jeweils geschmolzenes Harz unter Druck in die mehreren Einfüllöffnungen in der Formungseinheit zu liefern. Wenn jedoch mehrere Schraubenmechanismen vorhanden sind, sind ein spezielles Design und spezielle Herstellung der Spritzgießvorrichtung erforderlich, was einen Kostenanstieg verursacht.
• Das Dokument US-A-4 971 548 beschreibt eine bekannte Spritzgießvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Diese bekannte Spritzgießvorrichtung umfasst eine bewegliche Formungseinheit, eine stationäre Formungseinheit und eine stationäre Formungsgrundplatte, die während des Einspritzens des Harzes und des Gießprozesses fest mit der stationären Formungseinheit verbunden ist und nach dem Gießprozess von dieser zurückgezogen wird. Die mehreren Düsen sind ein Teil der stationären Formungsgrundplatte. Im Dokument US-A-4 971 548 ist keine speziell konstruierte Spritzeinheit beschrieben, die einen verzweigten Abschnitt mit Düsen an dessen geformten Ende aufweisen würde.
• Das Dokument EP-A-0177991 offenbart eine einzelne Düse, die an einer beweglichen Spritzeinheit angeordnet ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Spritzgießvorrichtung mit mehreren Höhlungen mit einfachem Aufbau für optische Plattensubstrate zu schaffen.
• Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, eine Spritzgießvorrichtung mit mehreren Höhlungen für optische Plattensubstrate zu schaffen, bei der eine Wartungsarbeit wie das Reinigen von Harz leicht ausgeführt werden kann.
• Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Spritzgießvorrichtung mit mehreren Höhlungen für optische Plattensubstrate zu schaffen, mit der gleichzeitig mehrere optische Plattensubstrate gegossen werden können, um die Massenherstellung zu verbessern.
• Gemäß der Erfindung ist eine Spritzgießvorrichtung mit folgendem versehen: einer Formungseinheit, die mehrere Höhlungen zum gleichzeitigen Gießen mehrerer optischer Plattensubstrate bildet und die folgendes aufweist: mehrere Einfüllhülsen, die den Höhlungen entsprechen und jeweils eine Einfüllöffnung aufweisen, die in den zentralen Bereich der entsprechenden Höhlung geöffnet ist, mehrere Austreiber, die den Einfüllhülsen in Bezug auf die Höhlungen gegenüberstehend so angeordnet sind, dass sie zentrale Bereiche der optischen Plattensubstrate nach dem Gießen durchdringen und so auf die Einfüllhülsen drücken, dass zentrale Löcher durch die optischen Plattensubstrate hindurch erzeugt werden, mehrere Positionierringe, die den Einfüllhülsen entsprechen, um die Bewegung dieser Einfüllhülsen auf einen vorbestimmten, kleinen Wert zu begrenzen, wenn die Austreiber auf sie drücken, eine Platte mit mehreren Aufnahmelöchern zum jeweiligen Aufnehmen der Positionierringe; und mehreren Düsen zum Einspritzen des von einem Harzversorgungsabschnitt gelieferten geschmolzenen Harzes unter Druck durch die Einfüllöffnungen in die jeweiligen Höhlungen; dadurch gekennzeichnet, dass die Formungseinheit ferner einen Einsatz aufweist, der austauschbar in der Platte aufgenommen ist und mehrere Aufnahmelöcher zum jeweiligen Aufnehmen der Positionierringe aufweist, wobei die Düsen als Teile einer Einspritzeinheit vorhanden sind, die durch den Harzzuführabschnitt und einen verzweigten Abschnitt gebildet wird, an deren Enden die Düsen ausgebildet sind, wobei die Einspritzeinheit aus der Formungseinheit zurückziehbar beweglich ist, um eine kleine Bewegung der Einfüllhülsen gegen die Positionierringe zu ermöglichen (Anspruch 1).
• Abhängige Ansprüche 2 bis 4 spezifizieren jeweils vorteilhafte Entwicklungen hierzu.
• Durch diese Anordnung werden mehrere optische Plattensubstrate gleichzeitig durch die Spritzeinheit mit mehreren Höhlungen spritzgegossen, wodurch die Massenherstellung verbessert ist.
• Die den mehreren Höhlungen in der Formungseinheit entsprechenden mehreren Düsen sind in der Spritzeinheit vorhanden, um geschmolzenes Harz zu liefern. Demgemäß können, im Vergleich zum Fall, bei dem die Düsen in der Formungseinheit vorhanden sind, der Aufbau und die Konstruktion der Spritzgießvorrichtung vereinfacht werden, um dadurch eine Kostenverringerung und einfache Wartung, wie z.B. Reinigung von Harz, zu erzielen.
• Ferner ist der Harzversorgungsabschnitt nur einfach in der Spritzeinheit vorhanden und er ist über mehrere verzweigte Harzzuführkanäle mit den mehreren Düsen verbunden. Demgemäß kann ein Kostenanstieg herabgedrückt werden.
• Andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vollständiger zu verstehen sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Fig. 1 ist ein schematischer Vertikalschnitt eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Spritzgießvorrichtung; und
• Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt eines optischen Plattensubstrats, das durch die in Fig. 1 dargestellte Spritzgießvorrichtung zu gießen ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
• Nun wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spritzgießvorrichtung beschrieben. Die in Fig. 1 dargestellte Spritzgießvorrichtung hat einen solchen vertikalen Aufbau, dass zwei optische Plattensubstrate in jedem Gießzyklus gegossen werden.
• Die Bezugszahl 12 kennzeichnet allgemein eine Formungseinheit, die aus zwei Sätzen feststehender Forrnwerkzeuge 21 und beweglicher Formwerkzeug 52 besteht. Jedes feststehende Formwerkzeug 51 wird durch einen Haltering 41 gehalten, der fest in ein Durchgangsloch 31H eingesetzt ist, das durch eine Seitenplatte 31 hindurch ausgebildet ist. Auf ähnliche Weise wird jedes bewegliche Formwerkzeug 52 durch einen Haltering 42 gehalten, der fest in ein Durchgangsloch 32H eingesetzt ist, das durch eine Seitenplatte 32 hindurch ausgebildet ist. Durch die zwei Sätze aus den feststehenden Formwerkzeugen 51 und den beweglichen Formwerkzeugen 52 sind zwei plattenförmige Höhlungen 11 festgelegt. Die Bezugszahl 23 kennzeichnet eine Trenn- oder Teilungsfläche der Formungseinheit 12.
• Es ist eine Montageplatte 50 vorhanden, um die feststehenden Formwerkzeuge 51 mit der Seitenplatte 31 zusammenzumontieren. Die Montageplatte so ist mit zwei Durchgangslöchern 50H ausgebildet, und die feststehenden Formwerkzeuge 51 sind jeweils mit zwei zentralen Durchgangslöchern 51H ausgebildet, die jeweils mit den zwei Durchgangslöchern 50H der Montageplatte 50 ausgerichtet sind. Zwei Einfüllhülsen 15 sind vertikal beweglich jeweils in die zwei Durchgangslöcher 50H der Montageplatte 50 und die zwei zentrischen Durchgangslöcher 51H der feststehenden Formwerkzeuge 51 eingesetzt. Jede Einfüllhülse 15 ist axial zentriert mit einer Einfüllöffnung 14 versehen, die sich an ihrem unteren Ende in zentraler Position in die entsprechende Höhlung 11 öffnet. Jedes Durchgangsloch 50H der Montageplatte so ist an seinem oberen Ende hinsichtlich des Durchmessers so aufgeweitet, dass eine Vertiefung 24 gebildet ist, und jede Einfüllhülse 15 ist an ihrem oberen Ende entsprechend im Durchmesser aufgeweitet, um einen Flansch 15F zu bilden. Der Flansch 15F jeder Einfüllhülse 15 ist in der entsprechenden Vertiefung 24 so aufgenommen, dass sie normalerweise an der Bodenfläche der Vertiefung 24 anliegt. In diesem Zustand fluchtet das untere Ende jeder Einfüllhülse 15 mit der Oberseite der entsprechenden Höhlung 11.
• Zwei Positionierringe 20 sind mit Schrauben 20S an der Oberseite der Montageplatte 50 entlang den Außenumfängen der jeweiligen Vertiefungen 24 der Montageplatte 50 so befestigt, dass die Oberseite des Flanschs 15F jeder Einfüllhülse 15 an der Unterseite des entsprechenden Positionierrings 20 anliegt, wenn die Einfüllhülse 15 angehoben wird. So ist normalerweise ein feiner Abstand 25 zwischen der Oberseite des Flanschs 15 jeder Einfüllhülse 15 und der Unterseite des entsprechenden Positionierrings 20 gebildet, und wenn eine jeweilige Einfülihülse 16 um den feinen Abstand 25 angehoben wird, tritt die Oberseite des Flanschs 15F jeder Einfüllhülse 15 in Kontakt mit der Unterseite des entsprechenden Positionierrings 20, so dass eine kleine Vertikalverstellung jeder Einfüllhülse 15, die dem feinen Abstand 25 entspricht, möglich ist und ein Austreten jedes Einfüllhülse 15 aus der entsprechenden Vertiefung 24 durch den entsprechenden Positionierring 20 verhindert ist.
• Durch Schrauben 62 ist eine Platte 21 an der Montageplatte 50 befestigt. Die Platte 21 ist mit einem Einsatz-Positionierloch 21H versehen, und in diesem Einsatz-Positionierloch 21H ist ein Einsatz 71 fest angebracht. Der Einsatz 71 ist mit zwei Aufnahmelöchern 71H zum jeweiligen Aufnehmen der zwei Positionierringe 20 versehen. Jeder Positionierring 20 wird fest im entsprechenden Aufnahmeloch 71H aufgenommen.
• Die Bezugszahl 13 bezeichnet allgemein eine Einspritzeinheit, die aus einem Harzzuführabschnitt 19, einem verzweigten Abschnitt 86 mit zwei Harzzuführkanälen 18 und einem Zwischenverbindungsabschnitt 88 zum Verbinden des verzweigten Abschnitts 86 mit dem Harzversorgungsabschnitt 19 besteht. Der verzweigte Abschnitt 86 ist an seinen geformten Enden mit zwei Düsen 17 versehen, die jeweils mit den zwei Harzzuführkanälen 18 in Verbindung stehen und in die oberen Enden der Einfüllöffnungen 14 hinein geöffnet sind. Jede Düse 17 ist so positioniert, dass sie am oberen Ende der entsprechenden Einfüllhülse 15 anliegt und so auf diese drückt, dass das untere Ende jeder Einfüllöffnung 14 mit der Oberseite der entsprechenden Höhlung 11 fluchtet. Der Harzzuführabschnitt 19 besteht aus einem Schraubenmechanismus, und dem Harzzuführabschnitt 19 wird, was allerdings nicht dargestellt ist, eine Harztablette wie eine solche aus Polycarbonat oder Acrylharz zugeführt. Die so zugeführte Harztablette wird durch eine Heizeinrichtung 90 wie einen elektrischen Heizer geschmolzen und durch Drehen des Schraubenmechanismus bewegt. Das geschmolzene Harz wird durch Absenken des Schraubenmechanismus unter z.B. hydraulischem Druck vom Harzzuführabschnitt 19 geliefert und es wird durch den Zwischenverbindungsabschnitt 88 in den verzweigten Abschnitt 86 gefördert. Dann verzweigt sich die Strömung des geschmolzenen Harzes in die zwei Harzzuführkanäle 18 und wird von den Düsen 17 durch die Einfüllöffnungen 14 in die Höhlungen 11 eingespritzt. Eine Heizeinrichtung 91 wie ein elektrischer Heizer ist am Außenumfang des Zwischenverbindungsabschnitts 88 vorhanden, und Heizeinrichtungen 92, wie ein elektrischer Heizer, sind auch an den Außenumfängen der geformten Bereiche des verzweigten Abschnitts 86 vorhanden, um eine Verfestigung des geschmolzenen Harzes zu verhindern.
• Jedes bewegliche Formwerkzeug 52 ist mit einem zentralen Durchgangsloch 52H ausgebildet, das mit dem zentralen Durchgangsloch 51H des entsprechenden feststehenden Formwerkzeugs 51 ausgerichtet ist. In die zentralen Durchgangslöcher 52H der beweglichen Formwerkzeuge 52 ist jeweils einer von zwei Austreibern 16 eingeführt. Jeder Austreiber 16 ist zur entsprechenden Einfüllhülse 15 ausgerichtet und verfügt über einen Durchmesser, der dem Außendurchmesser der entsprechenden Einfüllhülse 15 entspricht. Beim Eingießen von Harz in jede Höhlung 11 fluchtet die obere Endfläche des entsprechenden Austreibers 16 mit der Unterseite der Höhlung 11.
• Auf diese Weise wird Harz in die Höhlungen 11 eingespritzt und eingefüllt, um gleichzeitig zwei plattenförmige optische Plattensubstrate herzustellen.
• Nach dem Gießschritt wird die Einspritzeinheit 13 nach oben zurückgezogen, um die kleine Vertikalverstellung der Einfüllhülsen 15 zu ermöglichen. In diesem Zustand wird jeder Austreiber 16 angehoben, um ein zentrales Loch durch das optische Plattensubstrat herzustellen, das in der entsprechenden Höhlung 11 hergestellt wurde. Dabei wird jede Einfüllhülse 15 durch die obere Endfläche des entsprechenden Austreibers 16 mit vorbestimmten Abstand 25 nach oben gedrückt, bis die Oberseite des Flanschs 15F der Einfüllhülse 15 mit der Unterseite des entsprechenden Positionierrings 20 in Kontakt tritt. Demgemäß kann der obere Endbereich jedes Austreibers 16 den zentralen Bereich des entsprechenden optischen Plattensubstrats über die gesamte Dicke desselben durchdringen. Demgemäß kann durch jedes optische Plattensubstrat hindurch ein zentrales Loch 1, wie in Fig. 2 dargestellt, zufriedenstellend ausgebildet werden.
• Obwohl die oben beschriebene Spritzgießvorrichtung von vertikalem Aufbau vom Doppelhöhlungstyp ist, können verschiedene Änderungen und Modifizierungen vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Z.B. kann die Spritzgießvorrichtung von horizontaler Konstruktion sein, oder sie kann vom Mehrhöhlungstyp mit drei oder mehr Höhlungen sein.
• Wie oben beschrieben, ist die Spritzgießvorrichtung so aufgebaut, dass in jedem Gießzyklus mehrere optische Plattensubstrate geformt werden, wodurch die Massenherstellung optischer Plattensubstrate verbessert ist.
• Ferner sind Düsen 17, die den mehreren Höhlungen 11 entsprechen, in der Einspritzeinheit 13 vorhanden, und sie sind so ausgebildet, dass sie einen Teil des verzweigten Abschnitts 86 bilden, der Austauschbar mit dem einzelnen Harzzuführabschnitt 19 verbunden ist. Demgemäß kann eine Auswahl für einen Einzelhöhlungs- oder einen Mehrhöhlungs-Gießvorgang dadurch erfolgen, dass lediglich der verzweigte Abschnitt 86 mit den Düsen 17 ausgetauscht wird. Außerdem kann das Reinigen von Harz leicht ausgeführt werden, da die Düsen 17 in der Einspritzeinheit 13 statt in der Formungseinheit 12 vorhanden sind.
• Unabhängig davon, ob ein Einzelhöhlungs- oder ein Mehrhöhlungs-Gießvorgang auszuführen ist, kann die Platte 81 gemeinsam verwendet werden, und es ist nur erforderlich, den Einsatz 71 abhängig von der Anzahl von Höhlungen 11 auszutauschen und auch einen Austausch des verzweigten Abschnitts 86 vorzunehmen. Demgemäß können Kompatibilität und Kostenverringerung hinsichtlich der Spritzgießvorrichtung erzielt werden.
• Während die Erfindung unter Bezugnahme auf ein spezielles Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist diese Beschreibung veranschaulichend und für den Fachmann können verschiedene Modifizierungen und Änderungen ersichtlich sein.

Claims (4)

1. Spritzgießvorrichtung mit

- einer Formungseinheit (12), die mehrere Höhlungen (11) zum gleichzeitigen Gießen mehrerer optischer Plattensubstrate bildet und die folgendes aufweist: mehrere Einfüllhülsen (15), die den Höhlungen entsprechen und jeweils eine Einfüllöffnung (14) aufweisen, die in den zentralen Bereich der entsprechenden Höhlung (11) geöffnet ist, mehrere Austreiber (16), die den Einfüllhülsen (15) in Bezug auf die Höhlungen (11) gegenüberstehend so angeordnet sind, dass sie zentrale Bereiche der optischen Plattensubstrate nach dem Gießen durchdringen und so auf die Einfüllhülsen (15) drücken, dass zentrale Löcher (1) durch die optischen Plattensubstrate hindurch erzeugt werden, mehrere Positionierringe (20), die den Einfüllhülsen (15) entsprechen, um die Bewegung dieser Einfüllhülsen (15) auf einen vorbestimmten, kleinen Wert zu begrenzen, wenn die Austreiber (16) auf sie drücken, eine Platte (21) mit mehreren Aufnahmelöchern (71H) zum jeweiligen Aufnehmen der Positionierringe (20); und

- mehreren Düsen (17) zum Einsdritzen des von einem Harzversorgungsabschnitt (19) gelieferten geschmolzenen Harzes unter Druck durch die Einfüllöffnungen (14) in die jeweiligen Höhlungen (11);

dadurch gekennzeichnet, dass

- die Formungseinheit (12) ferner einen Einsatz (71) aufweist, der aus tauschbar in der Platte (21) aufgenommen ist und mehrere Aufnahmelöcher zum jeweiligen Aufnehmen der Positionierringe (20) aufweist, wobei die Düsen (17) als Teile einer Einspritzeinheit (13) vorhanden sind, die durch den Harzzuführabschnitt (19) und einen verzweigten Abschnitt (18) gebildet wird, an deren Enden die Düsen (17) ausgebildet sind, wobei die Einspritzeinheit (13) aus der Formungseinheit (12) zurückziehbar beweglich ist, um eine kleine Bewegung der Einfüllhülsen gegen die Positionierringe (20) zu ermöglichen.

2. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Einspritzeinheit (13) ferner mehrere Harzzuführkanäle (18) aufweist, um den Harzzuführabschnitt (19) mit den Düsen (17) zu verbinden.

3. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 2, ferner mit einer Einrichtung (91, 92) zum Erwärmen des Harzzuführabschnitts (19) und der Harzzuführkanäle.

4. Spritzgießvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Düsen (17) aus tauschbar mit dem Harzzuführabschnitt (19) verbunden sind.