DE10137377A1

DE10137377A1 - Changeable injection mold insert

Info

Publication number: DE10137377A1
Application number: DE2001137377
Authority: DE
Inventors: Ning Lok Tse
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2002-03-28
Also published as: WO2002009923A2; DE20112611U1; HK1027253A2; WO2002009923A3; AU2001282051A1

Abstract

Spritzgussform zur Herstellung von CD- und DVD-Scheiben, umfassend ein verankertes Formteil 10 und ein bewegliches Formteil 11. In den hiervon gebildeten Raum bzw. Hohlraum 12 werden die Scheiben durch Spritzguss hergestellt. Der Hohlraum 12 hat eine Weite von 1,2 bzw. 0,6 Millimeter, je nach eingeschossenem Spritzvolumen und wie das bewegliche Teil 11 gegen die Kraft der Federn 16 axial gegen das feststehende Formteil 10 bzw. das Führungsgehäuse 17 gedrückt wird.Injection mold for the production of CD and DVD discs, comprising an anchored molded part 10 and a movable molded part 11. In the space or cavity 12 formed thereby, the discs are produced by injection molding. The cavity 12 has a width of 1.2 or 0.6 millimeters, depending on the injected injection volume and how the movable part 11 is pressed axially against the force of the springs 16 against the fixed molded part 10 or the guide housing 17.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spritzgussformeinsatz.The invention relates to an injection mold insert.

Die Erfindung betrifft einen Spritzgussformeinsatz zur Herstellung optischer Disks wie CDs (Compact Discs) und DVDs (Digital Versatile Discs). Die Disks sind gewöhnlich 1,2 Millimeter stark und werden durch Spritzgießen von Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat hergestellt. Das geschmolzene Material wird unter hohem Druck in einen Raum zwischen zwei kreisförmigen Platten, die axial zueinander gehalten werden, gespritzt. DVDs werden ähnlich hergestellt. Sie haben den gleichen Durchmesser, bestehen aber aus zwei oder mehreren 0,6 mm starken Scheiben. Wenngleich dieselbe Form verwendet werden kann, muss man höhere Drucke bis zu 27 MPa (150 Tonnen) einsetzen. Zudem muss man beim Wechsel zwischen CDs rund DVDs die Abstandsweite in der Form ändern. Ein solcher Wechsel und das anschließend erforderliche Nachjustieren des Spritzguss betriebs benötigt mehrere Mannstunden Arbeit.The invention relates to an injection mold insert Manufacture of optical discs such as CDs (compact discs) and DVDs (Digital Versatile Discs). The discs are usually 1.2 Millimeters thick and are made by injection molding polycarbonate or polymethyl methacrylate. The melted Material is placed under high pressure in a space between two circular plates that are held axially to each other injected. DVDs are made similarly. they have the same diameter, but consist of two or more 0.6 mm thick discs. Although uses the same form higher pressures up to 27 MPa (150 tons) deploy. In addition, when switching between CDs around DVDs change the distance in shape. Such a change and the subsequent adjustment of the injection molding operations require several man hours of work.

Fig. 1A und 1B zeigen einen herkömmlichen Spritzgusseinsatz bei der Arbeit. Der CD-Stempel 12 wird mit der beweglichen Form 11 soweit vorbewegt, dass er mit der festen Form 10 und der Spiegelplatte 18 zusammenkommt. Der Hohlraum 13 zwischen dem CD- bzw. DVD-Stempel und der feststehenden Form 10 und der Spiegelplatte definiert den Spritzgussraum 13 und damit die Diskstärke. Bei der herkömmlichen DVD- oder CD-Herstellung benötigt man zwei verschieden große Formen 10, um unterschied liche unterschiedlichen Diskstärken zu erhalten. FIGS. 1A and 1B show a conventional injection molding use at work. The CD stamp 12 is advanced with the movable mold 11 to such an extent that it comes together with the fixed mold 10 and the mirror plate 18 . The cavity 13 between the CD or DVD stamp and the fixed mold 10 and the mirror plate defines the injection molding space 13 and thus the disk thickness. In conventional DVD or CD production, two different sized molds 10 are required to obtain different disc thicknesses.

Die JP 8-300421 beschreibt eine Wechsel-Spritzgussform zum Spritzgießen von CD- und DVD-Scheiben, umfassend ein fest stehendes und eine bewegliches Formteil. Für den Wechsel von CD- auf DVD-Betrieb und umgekehrt, wird ein Werkzeugring ausgetauscht, welcher die Größe des Einspritzraumes mitbestimmt. Nachteilig an diesem System ist, dass man zwei Sätze von festen Werkzeughälften benötigt und dass nach einem Werkzeugwechsel eine neue Zentrierung bzw. Nachjustierung des Spritzgussbetriebs erforderlich sind.JP 8-300421 describes an interchangeable injection mold for Injection molding of CD and DVD discs, including a solid standing and a movable molding. For switching from CD to DVD operation and vice versa, becomes a tool ring exchanged, which is the size of the injection space influenced. The disadvantage of this system is that you have two Sets of fixed tool halves needed and that after a Tool change a new centering or readjustment injection molding operations are required.

Es ist Aufgabe der Erfindung, dieses Problem zu beheben oder mildern.It is an object of the invention to solve this problem or mitigate.

Erfindungsgemäß wird ein dynamischer Wechsel-Formeinsatz zum Spritzgießen dünner zylindrischer optischer Disks bereit gestellt, umfassend ein feststehendes kreisförmiges Formteil und ein axial bewegliches kreisförmiges Formteil, die Abstand zueinander angeordnet werden, so dass ein Hohlraum für das Spritzgießen der Scheiben erhalten wird, wobei der Abstand gezielt so eingestellt werden kann, dass in der gleichen Form Disks mit einer Stärke von etwa 0,5 bis 2,0 mm hergestellt werden können. Die Wechselform ist besonders ausgelegt zum gezielten Herstellen von Disks mit 0,6 mm oder 1,2 mm Stärke und zeichnet sich dadurch aus, dass durch den mit der beweglichen Form aufgebrachten Druck, entgegen eine Federkraft, die Einspritzraumgröße gezielt eingestellt werden kann.According to the invention, a dynamic mold insert is used Injection molding of thin cylindrical optical discs ready provided, comprising a fixed circular molding and an axially movable circular molding, the distance to be arranged to each other, so that a cavity for the Injection molding of the disks is obtained, taking the distance can be deliberately set in the same form Discs made with a thickness of about 0.5 to 2.0 mm can be. The alternate form is specially designed for targeted production of discs with a thickness of 0.6 mm or 1.2 mm and is characterized by the fact that with the movable form applied pressure, against a spring force, the injection chamber size can be set specifically.

Der feststehende Formeinsatz wird vom Gehäuse gehalten und Federn am Gehäuse drücken ihn axial so weg, dass bei nicht komprimierten Federn der Spritzguss-Hohlraum eine vorgegebene erste Abstandsweite aufweist. Werden die Federn zusammen gedrückt, dann besitzt der Spritzguss-Hohlraum eine vorgegebene zweite Abstandsweite, welche unter der der ersten Weite liegt.The fixed mold insert is held by the housing and Springs on the housing push it axially away so that when not compressed springs of the injection molding cavity a predetermined has the first distance. The feathers together pressed, then the injection molding cavity has a predetermined second distance, which is below that of the first distance.

Der Formeinsatz dient insbesondere der selektiven Herstellung von CD- und DVD-Scheiben.The mold insert is used in particular for selective production of CD and DVD discs.

Es wird nunmehr die erfindungsgemäße Spritzgussform zur Her stellung optischer Disks an Beispielen und mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:The injection mold according to the invention now becomes a product provision of optical discs using examples and with reference to the attached drawings described. It shows:

Fig. 1 einen herkömmlichen CD-Formeinsatz mit einem Ein spritzabstand von 1,2 mm; Fig. 1 shows a conventional CD mold insert with a A spraying distance of 1.2 mm;

Fig. 1B einen herkömmlichen DVD-Formeinsatz mit einem Ein spritzabstand von 0,6 mm; Fig. 1B is a conventional DVD-mold insert with a A spraying distance of 0.6 mm;

Fig. 2A eine Handskizze des erfindungsgemäßen Wechsel-Formeinsatzes im CD-Produktionsmodus; Fig. 2A is a sketch of the alternating mold insert according to the invention in CD production mode;

Fig. 2B eine Handskizze des erfindungsgemäßen Wechsel- Formeinsatzes im DVD-Produktionsmodus; Fig. 2B is a sketch of the alternating mold insert according to the invention in the DVD production mode;

Fig. 3 eine ergänzte Querschnittszeichnung der Wechselform von Fig. 2 im CD-Produktionsmodus (Fig. 3B) und DVD-Produktionsmodus (Fig. 3A). Fig. 3 is a supplementary cross-sectional drawing of the change form of Fig. 2 in CD production mode ( Fig. 3B) and DVD production mode ( Fig. 3A).

Siehe Fig. 2A und 2B. Der erfindungsgemäße Formeinsatz umfasst ein feststehendes rundes Formteil 10 und ein ver schiebliches Formteil 11 mit einer Stempelplatte 12. Das verschiebliche Formteil 11 ist so zum feststehenden Formteil 10 angeordnet, dass die Formteile 10, 11 - zusammen mit der Stempelplatte 12 und dem Gehäuse 17 - zwischen sich einen zylindrischen Hohlraum 13 bestimmen. Es sind im Allgemeinen herkömmliche Einspritz-Zuleitungen 14 und 15 vorgesehen. Der Formeinsatz befindet sich in einer hydraulischen Presse. Die Kunststoffeinspritzung (nicht gezeigt) kann auf herkömmliche Weise erfolgen, wie es der Fachmann von Spritzgussmaschinen kennt, bevorzugt computergesteuert. See Figures 2A and 2B. The mold insert according to the invention comprises a fixed round molded part 10 and a displaceable molded part 11 with a stamp plate 12 . The displaceable molded part 11 is arranged in relation to the fixed molded part 10 such that the molded parts 10 , 11 - together with the stamp plate 12 and the housing 17 - define a cylindrical cavity 13 between them. Conventional injection feed lines 14 and 15 are generally provided. The mold insert is in a hydraulic press. The plastic injection (not shown) can take place in a conventional manner, as is known to the person skilled in the art of injection molding machines, preferably computer-controlled.

Wie man sieht, ist der Abstand 13 in Fig. 2A weiter als in Fig. 2B. In der in Fig. 2A gezeigten Ausführungsform besitzt der Hohlraumabstand 12 eine Weite von 1,2 Millimeter und dient der Herstellung von CD-Scheiben. Das bewegliche Formteil 11 wird nicht gegen die Kraft der Federn 16 auf das feste, verankerte Formteil 10 gedrückt.As can be seen, the distance 13 in FIG. 2A is wider than in FIG. 2B. In the embodiment shown in FIG. 2A, the cavity spacing 12 has a width of 1.2 millimeters and is used for the production of CD disks. The movable molded part 11 is not pressed against the force of the springs 16 on the fixed, anchored molded part 10 .

In Fig. 2B hat der Spalt 12 eine Weite von 0,6 mm und dient dann der Herstellung von DVD-Scheiben. Das heißt, der nutzbare Spalt (oder Hohlraum) 12 konnte auf eine Weite von 0,6 Millimeter eingestellt werden. Dies wurde durch die Bereitstellung einer Anzahl Federn 16 erreicht, wovon vier in Fig. 2A und 2B dargestellt sind, welche kreisförmig angeordnet sind. Das feststehende Formteil 10 besitzt einen geeignet geformten Umfang und wird im Führungsgehäuse 17 so gehaltert, dass das Formteile 10 und das Gehäuse zu bzw. auseinander bewegt werden können. Die Fig. 2A und 2B zeigen zwei Arbeitsstellungen im Vergleich.In FIG. 2B, the gap 12 has a width of 0.6 mm and is then used to manufacture DVD disks. That is, the usable gap (or cavity) 12 could be set to a width of 0.6 millimeters. This has been accomplished by providing a number of springs 16 , four of which are shown in Figures 2A and 2B, which are arranged in a circle. The fixed molded part 10 has a suitably shaped circumference and is held in the guide housing 17 in such a way that the molded parts 10 and the housing can be moved towards or away from one another. Figs. 2A and 2B show two working positions compared.

Um die in Fig. 2B gezeigte Position zu erreichen, wird das Formteil 10 axial mit Kraft gegen das Gehäuse 17 gedrückt, so dass die Federn 16 voll zusammengedrückt werden. Bringt man den notwendigen Druck zur Kompression der Federn 16 auf und drückt man das Formteil 10 gegen die Federkraft auf das Gehäuseteil 17, so wird aus dem CD-Formeinsatz ein Formeinsatz zur Herstellung von DVD-Scheiben.In order to achieve the position shown in FIG. 2B, the molded part 10 is pressed axially against the housing 17 with force, so that the springs 16 are fully compressed. If you apply the pressure necessary to compress the springs 16 and press the molded part 10 against the spring force onto the housing part 17 , the CD mold insert becomes a mold insert for the production of DVD discs.

Auf diese Weise kann man, falls erforderlich, den Formeinsatz schnell und einfach von der CD-Herstellung auf die Herstellung auf DVD-Scheiben umstellen. Es muss nur das bewegliche Formteil 11 gegen die feststehende Form 10 drücken. Das Nachausrichten der Formteile oder eine wesentliche Änderung des Spritzguss betriebs entfallen. Zudem benötigt man keine zusätzlichen oder anderen Formteile. Vielmehr können die gleichen Formteile zur Herstellung beider Scheibentypen verwendet werden, wodurch man erhebliche Kosteneinsparungen erzielt.In this way, if necessary, the mold insert can be changed quickly and easily from CD production to production on DVD discs. It only has to press the movable molded part 11 against the fixed mold 10 . There is no need to realign the molded parts or make a significant change to the injection molding operation. In addition, no additional or other molded parts are required. Rather, the same molded parts can be used to manufacture both types of panes, thereby achieving considerable cost savings.

Bei Betrieb werden in die beschriebene Form unterschiedliche Mengen geschmolzenen Kunststoffmaterials in den Hohlraum 12 eingeschossen, je nach dem, ob man gerade CD- oder DVD-Scheiben herstellt. Mit anderen Worten, man verwendet nur eine so große Menge Kunststoff, dass der Hohlraum 13 stets vollständig gefüllt wird. Wird die erforderliche Schussmenge in den Hohlraum 13 gebracht bevor das bewegliche Teil axial vollständig und fest die Spritzgussbetriebspositionen in den Figuren erreicht hat, das heißt, wenn es gänzlich auf der rechten Seite ist, braucht man erheblich geringere Drucke für ein zufriedenstellendes Spritzgießen. Der Spritzgussbetrieb erfordert bekanntlich eine Folge von Formbewegungen usw., welche von einem Steuerungscomputer vorgegeben werden können. Der Betrieb der erfindungsgemäßen Form umfasst somit Programmschritte für ein computergesteuertes automatisches Ändern oder für einen Wechsel der in die Form eingeschossenen Menge an Schmelzmaterial und zwar je nach Größe des in der Form eingestellten Raums 16.In operation, different amounts of molten plastic material are injected into the cavity 12 in the mold described, depending on whether CD or DVD discs are being produced. In other words, only such a large amount of plastic is used that the cavity 13 is always completely filled. If the required shot quantity is brought into the cavity 13 before the movable part has reached the injection molding operating positions in the figures axially completely and firmly, that is, if it is completely on the right side, considerably lower pressures are required for a satisfactory injection molding. As is known, injection molding operation requires a sequence of mold movements, etc., which can be specified by a control computer. The operation of the mold according to the invention thus comprises program steps for a computer-controlled automatic change or for a change in the amount of melt material injected into the mold, depending on the size of the space 16 set in the mold.

Siehe Fig. 3A und 3B. Der erfindungsgemäße DVD- oder CD-Formeinsatz lässt sich einfach zwischen 0,6 Millimeter (Fig. 3A) und 1,2 Millimeter (Fig. 3B) Diskstärke umstellen. Es werden die gleiche Formteil 10, 11 eingesetzt und nur das Volumen des injizierten Polycarbonats oder Polymethyl methacrylats verändert. Ist der Einspritzraum 13 voll, entsteht eine Rückkraft, die automatisch eine weitere Vorbewegung der beweglichen Form 11 begrenzt. Man kann also die gewünschten Diskstärken erhalten, indem man das Einspritzvolumen für 0,6 mm bzw. 1,2 mm Hohlraumweite verändert. Dies wird erreicht durch die Flexibilität der dynamischen Feder 16 und deren Wechsel zwischen 0,6 und 1,2 Millimeter, so dass ein Wechsel bereich zwischen dem der Spiegelplatte 10 und Stempelplatte 12 bleibt. Zur Herstellung der CD-Scheiben lässt die dynamische Form einen Raum von 0,6 mm zum feststehenden Formeinsatz.See Figures 3A and 3B. The DVD or CD mold insert according to the invention can easily be changed between 0.6 millimeter ( FIG. 3A) and 1.2 millimeter ( FIG. 3B) disk thickness. The same molded part 10 , 11 is used and only the volume of the injected polycarbonate or polymethyl methacrylate is changed. If the injection space 13 is full, a back force arises which automatically limits a further advance of the movable mold 11 . The desired disk thicknesses can be obtained by changing the injection volume for 0.6 mm or 1.2 mm cavity width. This is achieved by the flexibility of the dynamic spring 16 and its change between 0.6 and 1.2 millimeters, so that a change area between the mirror plate 10 and stamp plate 12 remains. For the production of the CD discs, the dynamic shape leaves a space of 0.6 mm for the fixed mold insert.

Die beiden Formteile 10, 11 sind durch elastische Federn 16 verbunden. Da zwischen den beiden Formteilen ein elastischer Pufferbereich liegt, kann der Einspritzraum eine Kapazität von bis zu 1,2 mm einnehmen. Bei der Herstellung von DVD-Scheiben wird das bewegliche Formteil so kraftvoll mit dem feststehenden Formteil zusammengeschlossen, so dass die Spring federn voll zusammengedrückt sind. Bei dieser Betriebsform beträgt dann der Einspritzraum 0,6 mm wie in der Zeichnung links gezeigt. Die Einspritzweite von 0.6 mm wird zudem sichergestellt durch einen entsprechenden Anschlag 20 auf dem feststehenden Formteil 10.The two molded parts 10 , 11 are connected by elastic springs 16 . Since there is an elastic buffer area between the two molded parts, the injection space can have a capacity of up to 1.2 mm. In the production of DVD discs, the movable molded part is so powerfully connected to the fixed molded part that the spring springs are fully compressed. In this operating mode, the injection space is 0.6 mm as shown in the drawing on the left. The injection width of 0.6 mm is also ensured by a corresponding stop 20 on the fixed molded part 10 .

Bei einem Wechsel ist erfindungsgemäß kein besonderes Nach justieren erforderlich, da die Spritzgussform vorgegeben wird von nur wenigen Parameter vorgegeben ist, nämlichen dem Einspritzvolumen und dem Druck. Durch die elastischen Federn 16 bzw. das bewegliche Führungsgehäuse 17 wird dann die Abstandsweite in der Spritzgussform automatisch vorgegeben. Der Mindesthohlraumweite wird zudem einfach durch einen Anschlag 20 eingehalten. Die Höchsthohlraumweite hingegen wird durch den mit der beweglichen Form aufgebrachten Druck bzw. vom hydraulischen Volumen des Einspritzmaterials vorgegeben.In the case of a change, no special readjustment is necessary according to the invention, since the injection mold is predetermined by only a few parameters, namely the injection volume and the pressure. The distance in the injection mold is then automatically specified by the elastic springs 16 or the movable guide housing 17 . The minimum cavity width is also simply maintained by a stop 20 . The maximum cavity width, on the other hand, is determined by the pressure applied with the movable mold or by the hydraulic volume of the injection material.

Claims

1. mold insert for injection molding of thin cylindrical optical discs, comprising a circular fixed molded part ( 10 ) and a circular, axially displaceable molded part ( 13 ), which are arranged at a distance from one another and provide a space between them for injection molding of the discs, the injection molding space ( 13 ) can be specifically changed so that disks with a thickness of about 0.5 to 2 millimeters can be produced in the same shape, characterized in that the movable molded part ( 10 ) is elastic by one or more spring devices ( 16 ) the circular shaped part ( 10 ) is pushed away from the stationary in such a way that the injection molding space ( 13 ) has a predetermined first width when the spring devices ( 16 ) are not compressed, and a predetermined second smaller width when the spring devices are pressed together.

2. Molding insert according to claim 1, for targeted production of discs with 0.6 mm or 1.2 mm is adjustable.

3. Molding insert according to claim 1 or 2, wherein the inner walls of the axially movable mold and housing parts ( 11 , 12 , 17 ) slidably engage with walls of the fixed mold parts ( 10 , 18 ).

4. Mold insert according to one of claims 1 to 3, wherein the minimum distance of the injection cavity ( 13 ) is predetermined by a stop ( 20 ) on the fixed molded part ( 10 ).

5. A method of operating an interchangeable mold insert according to one of claims 1 to 4, characterized in that the disk thickness is controlled via the injected volume of spray material and the pressure applied axially against a spring force on the movable molded part ( 11 ).