NL8000089A - Werkwijze voor het vervaardigen van een plaatvormig lichaam. - Google Patents

Description

o - 1 - <r

Werkwijze voor het vervaardigen van een plaatvoriaig lichaam.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een plaatvormig lichaam met een vlak oppervlak van hoge nauwkeurigheid van een thermoplastische hars. Heer in het bijzonder heeft de uitvinding 5 betrekking op een werkwijze, geschikt om te gebruiken bij de vervaardiging van videoschijven, waarvan het vereist is, dat ze een minimale omtreksgewijze kromtrekking bezitten in dikterichting, een hoge uniformiteit in dikte, en een kleine signaalspoorvervorming.

10 Een kenmerkend gebruikelijk proces voor het ver vaardigen van videoschijven omvat de stappen van het prepareren van een videoschijfpatroon (verder aan te duiden als "negatief", waarin informaties zijn opgeslagen in de vorm van een spiraalgroef, het aandrukken van het negatief 15 tegen videoschijfmateriaal, dat gewoonlijk een thermoplastische hars is, zoals polyvinylchloride, terwijl het videoschijfmateriaal wordt verhit tot op een temperatuur boven het verwekingspunt ervan, en het verlagen van de temperatuur, na koelen, teneinde een videoschijf te verkrijgen, waarop 20 de informaties zijn overgedragen vanaf het oppervlak van het negatief.

Dit gebruikelijke proces is evenwel niet bevredigend, aangezien het een aanzienlijke grote omtrekskromtrekking overlaat, alsmede een ongelijkmatige dikteverdeling.

25 De uitvinders hebben mi door middel van experimenten gevonden, dat een hogedrukpersing bij een temperatuur beneden het Vicat-verwekingspunt een ongelijkmatige druk verdeling geeft, die op zijn beurt een restspanning voortbrengt in de gevormde schijf, resulterende in een grote 30 vervorming van de schijf. Er werd bevestigd, dat onder niet uniforme hoge druk bij een temperatuur beneden het Vicat-verwekingspunt een restspanning wordt veroorzaakt als gevolg van de samentrekking van de videoschijf, waardoor het kromtrekken van de schijf mogelijk wordt gemaakt.

35 Het is daarom het hoofddoel van de uitvinding om een werkwijze te verschaffen voor het vervaardigen van een 800 0 0 88 - 2 - ·** plaatvormig lichaam zoals een videoschijf, waarmee een produkt kan worden verschaft met een tot minimum teruggebrachte kromtrekwerking, waardoor de bovengenoemde problemen van de bestaande techniek zijn opgeheven.

5 Hiertoe wordt volgens de uitvinding een werkwijze verschaft voor het vervaardigen van een plaatvormig lichaam zoals een videoschijf, omvattende de stappen van het aandrukken van een matrijs op een thermoplastische hars, verhit tot een temperatuur boven het verwekingspunt, en het 10 koelen van de vorm en de thermoplastische hars teneinde deze laatste vast te doen worden voor het verkrijgen van het plaatvormige lichaam, met het kenmerk, dat de druk gedurende het koelen wordt verlaagd.

Bij voorkeur vindt het verlagen van de druk plaats 15 bij een temperatuur rond het verwekingspunt van de thermoplastische hars.

Een copolymeer van polyvinylchloride of vinylacetaat kan als materiaal met voordeel, zij het niet uitsluitend worden gebruikt als thermoplastische hars. In dit geval 20 wordt de druk verlaagd, wanneer de vorm is afgekoeld tot 2 70 tot 90°C. Bij voorkeur wordt de druk verlaagd tot 10 kg/cm of lager.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de volgende beschrijving van voorkeursuitvoe-25 ringen in samenhang met de tekening. In de tekening toont, resp. tonen: fig. 1 en 2 zijaanzichten in doorsnee van een apparaat, dat is geschikt voor het in uitvoering brengen van de werkwijze volgens de uitvinding, 30 fig. 3 een grafische voorstelling, waarin een voor beeld is getoond van de betrekking tussen de druk van de pers en de temperatuur, zoals waargenomen bij de werkwijze volgens de uitvinding, fig. 4 een zijaanzicht in doorsnede van een ander 35 uitvoeringsvoorbeeld van een apparaat voor het in uitvoering brengen van de werkwijze van de uitvinding, fig. 5 een grafisch schema, waarin de betrekking getoond -is tussen de vormingstemperatuur en de druk bij de methode volgens de uitvinding in vergelijking met die 40 van een gebruikelijke methode, 80 0 0 0 89 -3-/ / % fig. 6 het resultaat van metingen van de afbuiging van registratiesporen in videoschijven, verkregen door de methode volgens de uitvinding en volgens de gebruikelijke methode, en 5 fig. 7 een omtreksgewijs kromtrekken in de dikterich- ting van schijven, voortgebracht door de methode volgens de uitvinding en de gebruikelijke methode.

Hoewel de uitvinding in het volgende zal worden beschreven onder specifieke verwijzing naar de vervaardi-10 ging van een videoschijf als voorbeeld, zij er op gewezen, dat de werkwijze volgens de uitvinding evenzeer toepasbaar is op de vervaardiging van andere plaatvormige lichamen.

In de fig. 1 en 2 is een apparaat getoond, dat geschikt 15 is voor het in toepassing brengen van de werkwijze volgens de uitvinding, in toestanden voor en na het persen. In deze twee figuren is met het verwijzingscijfer 1 een videoschijf-voorvorm aangegeven, in dit geval bestaande uit een vel polyvinylchloride van 0,2 mm dik en met een Vicat-verwekings-20 punt van 85°C. Het soort materiaal en de dikte van het vel, zoals boven gespecificeerd, zijn niet exclusief, en het is mogelijk om andere thermoplastische harsen dan polyvinylchloride te gebruiken en andere diktes dan 0,2 mm. Videosignalen zijn opgeslagen in een videoschijfnegatief 2 25 in de vorm van een spiraalspoor. Een achterplaat 3 is geplaatst aan de tegenovergelegen zijde van de videoschijf-voorvorm 1 ten opzichte van het videoschijfnegatief. De achterplaat 3 kan bestaan uit een ander videoschijfnegatief.

In het laatste geval worden er videosignalen geregistreerd 30 op beide zijden van de te produceren videoschijf.

Het videoschijfnegatief 2 en de achterplaat 3 zijn bevestigd aan de negatiefhouders 4 en 5 door geschikte middelen, die niet getoond zijn, maar adhesieven of schroeven kunnen zijn. Elke negatiefhouder heeft doorgangen 6 35 voor verhittingsstoom, alsook doorgangen 7 voor koelwater, zodat het videoschijfnegatief 2, de videoschijfvoorvorm 1, en de achterplaat 3, die samen zijn gebracht, worden verhit of gekoeld door de verhittingsstoom of het water, al naar wordt vereist.

40 Het referentiecijfer 8 geeft een plaat aan, die bij- 800 0 0 89 - 4 - * «r voorbeeld is vervaardigd van siliconenrubber met een Shore-hardheid van ongeveer 40-60. De plaat 8 is zodanig uitgevoerd, dat deze het negatief 2 op uniforme wijze aandrukt tegen de videoschijfvoorvorm 1. Andere elastische 5 materialen dan siliconenrubber, die een Shore-hardheid hebben, gelegen in het gebied tussen 40-60, en die een temperatuur van 200°C kunnen weerstaan, kunnen ook worden gebruikt als het materiaal voor de plaat 8.

Een geleidingsorgaan 9 dient er voor om te voorkomen, 10 dat de plaat 8 onnodig spreidt in radiale richting, wanneer deze laatste wordt aangedrukt, en is in het bijzonder doelmatig voor het onderdrukken van een ongelijkmatige spreiding van de plaat.

Het verwijzingscijfer 10 geeft een schijfgeleiding 15 aan, die er voor dient om te voorkomen, dat het video-schijfmateriaal overmatig wordt uitgespreid, wanneer dit laatste wordt verhit onder druk, en om de dikte van de voltooide videoschijf te uniformaliseren, en daardoor de omtreksgewijze kromtrekking in dikterichting van de schijf 20 tot een minimum terug te brengen. De schijfgeleiding 10 dient tevens voor het begrenzen van de buitendiameter van de videoschijf. De schijfgeleiding 10 heeft een ring-vorm met een inwendige diameter, die iets groter is dan de buitendiameter van de videoschijfvoorvorm 1, en een 25 dikte, die iets kleiner is dan die van het videoschijf- negatief 1. De schijfgeleiding 10 is concentrisch geplaatst met de registratiesporen in het negatief 2.

Een centreringsas 12, opgenomen door een centrale boring 11, gevormd in de negatiefhouder 4, dient er voor 30 om de videoschijf op juiste wijze geplaatst te houden en te centreren.

Volgens de uitvinding wordt een videoschijf geproduceerd volgens de hieronder te beschrijven procedure onder gebruikmaking van het apparaat met de beschreven con-35 structie.

Nadat de videovoorvorm 1 is geplaatst tussen het videoschijfnegatief 2 en de achterplaat 3, zoals getoond in fig. 1, worden de negatiefhouders 4 en 5 tezamen gebracht, zoals getoond in fig. 2. Vervolgens wordt de verhittings-40 stoom gecirculeerd door de doorgangen 6 in de negatiefhouders 80 0 0 0 89 « - 5 - «» 4 en 5, waardoor het negatief 2, de videovoorvorm 1, en de achterplaat 3 worden verhit door middel van de wanden van de negatiefhouders 4 en 5 tot op een temperatuur boven het verwekingspunt van het materiaal van de videoschijf-5 voorvorm 1, kenmerkend tot 140-160°C. Vervolgens worden de negatiefhouders 4 en 5 naar elkaar toegedrukt door een hydraulische pers of een dergelijk orgaan (niet getoond) onder een druk van 100 kg/cm tot 150 kg/cm . Deze druk en temperatuur blijven gehandhaafd gedurende een bepaalde 10 periode bijv. ongeveer 10 sec. Vervolgens wordt de toevoer van verhittingsstoom stopgezet en in plaats daarvan wordt koelwater gecirculeerd door de doorgangen 7 in beide negatiefhouders 4 en 5 voor het koelen van het negatief 2, de achterplaat 3, en de videoschijfvoorvorm 1 tot een 15 temperatuur rond het verwekingspunt van polyvinylchloride, dat het materiaal is, waaruit de videoschijfvoorvorm bestaat, bijv. tot 70-85°C, zoals gemeten aan het gedeelte van de negatiefhouders, corresponderende met de buitenomtrek van de videoschijf. Vervolgens wordt de druk verlaagd van het 20 bovengenoemde niveau van 100-150 kg/cm^ tot ongeveer 0,3 2 kg/cm . Het koelen wordt voortgezet zelfs nadat de druk omlaag is gebracht. Ten slotte wordt de druk gereduceerd tot 0 (nul) teneinde de negatiefhouders 4 en 5 vrij te geven, wanneer de videoschijf is gekomen tot beneden 45°C, 25 en de videoschijf, waarop de videosignalen zijn overgedragen, wordt weggehaald van het negatief 2 en de achterplaat 3.

De bovengenoemde druk, waarbij de negatiefhouders worden samengedrukt, de temperatuur, waarop de videoschijf-voorvorm wordt verhit, en de temperatuur, waarbij de druk 30 omlaag wordt gebracht, worden bij voorkeur gebruikt in het geval, dat polyvinylchloride wordt gebruikt als het materiaal van de videovoorvorm, en worden op geschikte wijze veranderd in afhankelijkheid van ander gekozen materiaal voor de videoschijfvoorvorm.

35 In fig. 3 is aangegeven, hoe de druk verandert met betrekking tot de temperatuur bij de werkwijze volgens de uitvinding. Meer in het bijzonder kan de druk geleidelijk omlaag worden gebracht, zoals getoond door de kromme B, wanneer de temperatuur zakt voorbij het verwekings-40 temperatuurgebied, dat bij voorkeur 70-90°C is, wanneer de 90 0 0 0 89 - 6 -' verwekingstemperatuur 85°C bedraagt, of kan drastisch omlaag worden gebracht aan het temperatuurgebied rond de verwekings temperatuur, zoals getoond door kromme C. Het is mogelijk om het voordelige effekt van de uitvinding te bereiken 5 ongeacht of de druk wordt veranderd volgens kromme B of kromme C.

Zoals tevoren opgemerkt kunnen verschillende andere materialen dan het velmateriaal van een thermoplastische hars zoals polyvinylchloride worden gebruikt als het 10 materiaal van de videoschijfvoorvorm. Zo kan bijv. een vaste oplossingstype thermoplastische hars in de vorm van glucose zoals getoond in fig. 4 worden gebruikt als het materiaal van de videoschijfvoorvorm. In fig. 4 wordt met het verwij-zingscijfer 13 een ringkussenvormig geplastificeerd materiaal 15 aangegeven, dat is verkregen door het verhitten van een copolymeer van vinylchloride en vinylacetaat tot een temperatuur van 160-170°C.

Het is mogelijk om een dikke videoschijf te verkrijgen door de beschreven methode met de stappen van ver-20 hitten, persen, koelen, en verminderen van druk uit te voeren onder gebruikmaking van het materiaal 13 in plaats van de videoschijfvoorvorm 1.

Zoals beschreven, is er volgens de uitvinding een werkwijze verschaft voor het vervaardigen van een video-25 schijf, omvattende stappen van het opleggen aan de videoschijfvoorvorm van hitte en druk voldoende voor het overdragen van de videosignalen van het videoschijfnegatief 2 over een vereiste tijdslengte, het koelen van de videoschijfvoorvorm, en het omlaagbrengen van de druk, 30 wanneer de videoschijfvoorvorm is gekoeld tot een temperatuur rond het verwekingspunt van zijn materiaal.

Door experimenten is bevestigd, dat het door reduceren van de druk, wanneer de videoschijfvoorvorm is afgekoeld tot een temperatuur rond het verwekingspunt, 35 mogelijk is een videoschijf te produceren met verminderde omtrekskromtrekwerking in dikterichting van de schijf, een verminderde afbuiging van het signaalspoor, en een geringe diktefluctuatie.

Fig. 5 laat zien, hoe de druk wordt veranderd bij 40 de werkwijze volgens de uitvinding met betrekking tot de 80 0 0 0 89 2 --.7- * % temperatuur, waarbij deze verandering wordt vergeleken met die van de gebruikelijke methode. Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt de druk verlaagd tot 10 kg/cm gedürende het koelen, wanneer de temperatuur van de video-5 schijfvoorvorm is verlaagd tot 85°C, hetgeen de verwekings- temperatuur van het videoschijfVoorvormmateriaal is, dat in dit geval bestaat uit 93,6 % copolymeer van vinylacetaat en vinylchloride, 5,4 % weekmaker, en 1,0 % vulmiddel.

Fig. 6 toont de radiale afbuiging van het signaal-10 spoor in de videoschijf, geproduceerd volgens de methode van de uitvinding. Deze afbuiging werd gemeten op de volgende manier. In elke schijf werd een signaalspoor gekozen, dat correspondeerde met een cirkel met een straal van 140 mm, gecentreerd op het nulpunt van de schijf, en de radiale 15 afbuigingen of afwijkingen van een aantal omtreksgewijs op gelijke afstand genomen punten op dit signaalspoor werden gemeten. Vervolgens werd een cirkel, gecentreerd op het schijfmiddelpunt en gaande door het meetpunt van de grootste afwijking van de 140 mm straal-cirkel naar het schijfmiddel-20 punt, getrokken. Vervolgens werd de radiaal buitenwaartse afwijking van alle meetpunten gemeten ten opzichte van deze cirkel en grafisch weergegeven, zoals getoond in fig. 6.

Zoals in fig. 6 te zien is, bedraagt het verschil tussen de radiale afwijking van het buitenste meetpunt en 25 het binnenste meetpunt ongeveer 60 micrometer in de videoschijf, vervaardigd volgens de gebruikelijke produktie-methode. Dit betekent, dat het signaalspoor in de videoschijf afwijkt binnen de radiale breedte van ongeveer 60 micrometer bij êén volledige omwenteling van de videoschijf.

30 In scherpe tegenstelling daarmee is de radiale afwijking van het signaalspoor bij een videoschijf, vervaardigd volgens de methode van de uitvinding slechts 20 micrometer.

Er zij in dit verband opgemerkt, dat het signaalspoor 35 dat van een spiraalgroef is, en exact gesproken is het signaalspoor niet in volmaakte overeenstemming met de cirkel met een 140 mm straal. Aangezien evenwel de spoed van het signaalspoor ongeveer 2 tot 3 micrometer bedraagt, kan het signaalspoor als cirkel worden opgevat bij een 40 dergelijke radiale afbuigingsmeting.

80 0 0 0 89 : > - - 8 -

In fig. 7 is het resultaat getoond van de meting van de omtreksgewijze kromtrekking van de videoschijf, hetgeen de afwijking van het schijfoppervlak in de dikterichting is, d.w.z. in de richting van de as van de schijf, zoals 5 gemeten op een cirkel van constante straal. Uit fig. 7 zal het duidelijk zijn, dat de schijf, geproduceerd volgens de gebruikelijke methode, een omtreksgewijze kromtrekking vertoont, die van de orde van grootte van 0,3 mm is, terwijl de schijf, voortgebracht door de methode volgens de uit-10 vinding slechts een geringe omtrekskromtrekking vertoont van minder dan 0,1 mm.

Deze voordelige aspecten van de videoschijf, voortgebracht volgens de werkwijze van de uitvinding, zijn toe te schrijven aan de drukverlaging, uitgevoerd bij een 15 temperatuurgebied rond het verwekingspunt van het schijf-materiaal, hetgeen op zijn beurt een vastwording en harding van het materiaal mogelijk maakt, zonder dat er een aanzienlijke restspanning achterblijft, teneinde de tendens tot vorming van diktefluctuaties, afwijkingen van signaal-20 sporen en omtrekskromtrekking van de schijf te onderdrukken.

Hoewel de uitvinding in het voorgaande is beschreven aan de hand van een specifieke uitvoeringsvorm van de persvormmethode, zij opgemerkt, dat de uitvinding evenzeer kan worden toegepast op andere vormmethoden, zoals spuit-25 vormmethodes.

Andere veranderingen en modificaties zijn mogelijk zonder te treden buiten het kader van de uitvinding, die niet beperkt is tot de beschreven voorbeelden.

- conclusies - 80 0 0 0 89

Claims (4)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een plaatvorraig lichaam, omvattende de stappen van het door middel van vormen samendrukken van een thermoplastische hars, die is verhit tot een temperatuur boven het verwekingspunt ervan, 5 en vervolgens het koelen en harden van de thermoplastische hars, teneinde het plaatvormige lichaam te verkrijgen, met het kenmerk, dat gedurende het koelen van de thermoplastische hars de druk van de vormen wordt verlaagd.

2. Werkwijze volgens conclusie l,me.t het ken merk, dat de genoemde druk wordt verlaagd, wanneer de thermoplastische hars is afgekoeld tot een temperatuur rond het verwekingspunt ervan.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2,met het 15 kenmerk, dat de thermoplastische hars een copolymeer is van polyvinylchloride en polyvinylacetaat, en dat de druk wordt verlaagd, wanneer de vormen zijn afgekoeld tot op 70-90°C.

4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, 20 met hetkenm er k, dat de druk wordt verlaagd tot een druk van 10 kg/cm of lager gedurende het koelen van de thermoplastische hars, wanneer deze laatste is afgekoeld tot een temperatuur rond het verwekingspunt daarvan. 800 0 0 89