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CN1254360C - 重量精确的平面光学数据载体的注塑方法和装置 - Google Patents

重量精确的平面光学数据载体的注塑方法和装置 Download PDF

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CN1254360C CN01821196.8A CN01821196A CN1254360C CN 1254360 C CN1254360 C CN 1254360C CN 01821196 A CN01821196 A CN 01821196A CN 1254360 C CN1254360 C CN 1254360C
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Abstract

新发明提出，修正在制造光学数据载体时可能有的数量差。在压制阶段前，模具型腔只部分填满。随后的压制通过一个半模的运动被充分用于完全填满。在熔体压制或压缩的第一阶段里，在模具规定位置上或在预定时刻探测压力，通过马上开始进行压制过程的运动改变来修正与预定压力值的每个偏差。通过对型腔内的压力状况施加影响，在浇口尚未凝固前，与数据载体成品的理论重量有关地影响回流。

Description

重量精确的平面光学数据载体的注塑方法和装置
技术领域
本发明涉及重量精确的平面光学数据载体的注塑方法和装置，在第一阶段里，经过计量的熔体被注射入一个预定的模具型腔里，随后对仍然是液态的熔体施加压制力。本发明还涉及具有可控制/可调整的注射步骤和冲压步骤的注塑模驱动控制装置，它尤其是用于制造平面数据载体，注塑机包括用于模具的驱动支撑板以及配合板，它们通过柱杆相连。
背景技术
用于制造平面数据载体的注塑机类型原则上具有两个半模。活动的第一半模借助驱动系统相对一个驱动支撑板运动，以便合模和开模。模具运动例如可以根据位移函数、压力函数和/或速度函数来控制。GB-PS 1226118提议，按照预定程序来控制用于注塑周期的某个阶段的模具运动的速度变化过程。在以液压缸为驱动系统时，活动半模的速度可以按照油量来控制和/或调整。因此，通过附加的油温参数，可以很精确地保证活动半模的最佳速度变化过程。
同类型的另一个已知的用于速度控制的例子如DE-PS 3725167所述地被用于制造薄板。尤其是为了制造光学数据载体或光盘CD，严格地划分出两个生产周期阶段：即第一是注射步骤，第二是压制步骤。
在注入前，使第一活动半模移向一个预定位置以形成压制缝并且大致在注塑期间内都保持在该位置上。接着，在使用压制力的情况下，使相应的板或第一半模撞向第二固定半模，直到消除压制缝。为此，已知的DE 3725167提出：
-只有在塑料注入后才控制速度地使第一板移动，
-与第一半模的连续位置有关和/或与第一半模运动的连续时间间隔有关地来限定速度程序。
因此，要求或规定出某个精确的缝隙尺寸，液态塑料经过计量被注入并随后按照预定速度程序来进行压制。基于速度程序的压制过程的分步骤可以按照某些缝隙位置或时间间隔来进行。此外，通过控制压力来确保一些步骤，尤其是在压制步骤结束时。这项提议的前提条件就是精确的缝隙测量。因此，整个控制/调整的质量取决于缝隙测量精度。板之间的缝隙测量很费事，因此，实际上采用了代用值，例如载模板之间距离的测量。这样的代用值从本质上讲存在着附加误差的可能性并且要求有序的变化过程。因此，控制速度的运动只有在移向一个精确确定的地点或一个确定的缝隙后才能开始进行。在DE 3725167的教导中，否定了注射和压制之间过程的交融。
在EP0244783中，提出了另一个在使用注塑机的情况下由塑性化热塑性树脂逐步形成物体的方法。
●作为第一步，形成一个预先扩大的封闭型腔，它适用于接纳塑性化树脂，而不会在此出现理论反压力。型腔体积必须大于塑性化的并规定要用于注塑的树脂在注塑压力下所占据的最大体积。
●随后，在扩大的型腔中注入这样多的塑性化树脂，即注入树脂的体积比要形成物体的体积大不了多少。
●接着，对注塑机来说，这样一个可控力是实用的，即型腔体积被缩小，由此使位于其中的树脂重新分布。
●接着，保持所用力，至少直到树脂凝固或变冷，这样一来，树脂在型腔里被压缩。
●但是，在注射步骤完全结束前，已开始进行压制步骤。
后一个条件，即在注射步骤完全结束前已开始进行压制步骤，是这样一个条件，即它不是在所有情况下都是有利的。
事实表明，只有当如后所述地充分利用与构件有关的控制调整技术设备的所有可能性时，终产品才能主要与各板的重量有关地具有过大波动。试验称重表明，在系列产品中可以确定，最轻的CD与最重的CD在极端情况下会相差达到10％。本发明认识到，尽管以下外部参数是很重要的，即压制缝的准确预调，从注射阶段过渡到压制阶段的准确条件以及压制阶段的分段精确的速度控制，但是，只能考虑到可能有的误差源中的一半。至少对单独终产品的速度重量控制来说，情况是这样的。目前的技术观点是，结构和控制技术上相同这一前提条件能够保证获得相同的终产品。在这里，忽略了一个基本的误差源，即回流堵塞机构的闭合特性。在注射缸中准备出塑化塑料并且通过一个以很高精度来控制/调整的注射螺杆驱动装置将其压入注塑模的型腔里。注射筒可以高精度地制成。注射螺杆的直线运动的路程可以通过一个位移控制装置而很精确地确定。目前由此得到的结论是，物质的计量可以足够精确地完成。因此，人们在另一方面即在压制方面寻找可能有的终产品误差。
在典型的注塑中，就终产品重量精度的稳定性而言，达到了最高精度。这主要归功于以下事实，即在注射后，实际上使用了比较长的二次施压阶段。在通过注射螺杆运动来控制的二次施压阶段里，修正了事先注入的液态塑料的最小的物料量变化。当制造平面光学数据载体时，人们无法知道所谓的二次施压阶段。二次施压阶段的前提就是注塑模完全闭合，以便主要可以获得具有以极高质量刻入的数据的表面结构。由位置情况和极短的周期时间决定了，有效的或受控制的注射喷嘴关闭是不理想的。
发明内容
现在，本发明提出这样的任务，即研究出一种方法和一种装置，它们能够确保终产品的最高质量并主要也能保证平面数据载体具有很高的重量精度。
为此，本发明提供一种重量精确的平面光学数据载体的注塑方法，在第一阶段里，经过计量的熔体经过材料缓冲区和注射喷嘴被注射到一个由两个半模构成的预定的模具型腔里，随后在压制阶段中对仍然是液态的熔体施加压制力，所述压制阶段包括在浇口凝固前的第一压制阶段，其特征在于，在注射阶段结束时或在熔体仍是液态的所述第一压制阶段里，探测至少一个有关的过程参数，尤其是压力或压力变化过程和/或压制力或/压制力变化过程和/或位移和/或时间的至少一个过程参数，并且在浇口凝固之前，通过影响在该模具型腔和在该注射喷嘴之前的材料缓冲区之间的熔体流动状况，在第一压制阶段中修正在该模具型腔里的熔体量差。
本发明还提供一种驱动控制装置，用于制造平面数据载体的注塑机的注塑模，它具有可控制/可调整的注射步骤和压制步骤，其中在闭合位置上，注塑模形成模具型腔，一个注射喷嘴通入所述模具型腔，设有一个形成材料缓冲区的装置，该驱动控制装置具有至少一个用于探测至少一个压制过程的相关过程参数的传感器，所述压制过程包括在浇口凝固前的第一压制阶段，其特征在于，所述驱动控制装置是如此设计的，即在注射阶段结束时或者在第一压制阶段中测量在该模具型腔中的熔体量差，并且在浇口凝固前的所述第一压制阶段中通过影响在该模具型腔和在该注射喷嘴之前的材料缓冲区之间的熔体流动状况来修正在所述熔体量差。
本发明基于以下两个基本认识。首先，在完全掌握所有外界参数如位移函数、速度函数或准确距离的测量结果的情况下，即便付出了非常大的努力，也一直无法达到目标，除非也掌握了内部参数。如上所述，在注射过程后，所述内部参数受熔体压力控制。尽管熔体温度也是一个重要参数，但它在注射过程结束后仍只通过冷却来调整。在典型的注塑中，长时间地控制型腔中的熔体压力，直到没有了值得一提的凝固。由于在制造平面光学数据载体时在结束注射步骤后由压制力来担负压力控制，所以，在现有技术中，本身通过注射螺杆的二次压力控制没有太大意义。第二个认识是，从液态熔体到凝固状态的过渡以毫秒级速度完成。在这里，要提到浇口或狭口的凝固，材料通过该浇口或狭口被注入型腔中。如果材料在浇口区凝固，则外界无法再对注入材料量产生影响，因为在模具和浇口之间的材料已完全封闭。因此，只有在注射阶段结束时和在开始压制时施加影响。因此，本发明提出了，在该时间段里，探测相关的过程参数，根据所述参数来直接影响熔体的压力变化过程。如果在型腔中注入太多材料，则这在开始压制时造成压力相应地马上过度升高。压力过度升高可以通过相应的传感器被几乎同时地探测到。如果测量压力太高或压力变化曲线太陡，则例如马上通过仍然很强的压力升高来影响在浇口区内的流动状况。如果一次求出相应参数的规律性，则可以非常精确地修正在型腔里的太多或太少的材料。结果，通过这样的方式，避免了数据载体成品的超重或较轻。
由于实际上是分步控制压制的，所以本发明需要比较少的附加控制成本并且获得了不可预期的良好效果。有许多涉及有关的过程参数的可能性。例如，经过一定时间或预定时间段来进行探测，如通过选择基准点。通过作为理论曲线地存储整条关键曲线走向，获得了更高的精度。当偏离理论曲线时，可以在任何时刻如上所述地通过比较理论值曲线与实际值曲线来进行修正。
根据一个优选的解决方案，通过探测压制力或压制力变化曲线来马上识别出材料偏差并且通过几乎同时地开始所需的压制参数调整来修正质量误差。但是，原则上也可以在注射喷嘴那侧进行修正。在这里，通过探测在型腔内的物质的压力或压力变化曲线并通过修正注射压力和相应地影响从注射喷嘴到注塑模型腔的流动状况，修正在型腔中的熔体量。如图简单所示，在喷嘴状过渡区或浇口区上方的注射喷嘴尖前的材料缓冲区和模具型腔就是两个连通的容器。只要第一在两个空间之间存在压差并且第二熔体尚未完全凝固，熔体就从高压侧流向低压侧。因此，通过对在两个空间里的压力状况施加影响来修正重量误差。
最好控制速度地进行压制，重量误差因开始压制运动速度的修正而仍然在第一压制阶段里被引入。特别有利的是，整个压制阶段的速度都受到控制/调整，在第一压制阶段里，通过改变活动模的运动或速度来修正重量误差。可以控制压制缝隙的位置，其中必须通过流动阻力或由此造成的柱杆变形来修正在注射阶段结束时的微弱力的形成。
目前，在设备结构方面，以下措施被认为是最佳解决方案，即两个半模通过柱杆保持在被驱动板和配合板之间并借助电动机械驱动装置被夹紧，该驱动装置可以根据被驱动板的位移函数和有效压缩或机器变形而就基础程序意义上地进行程控。在这个提议中，两个截然不同的参数组成一个真正组合。除了作为外界参数的直接因驱动造成的运动和因压缩造成的机器变形外，内部参数且尤其是注入物质的重量通过探测压力来控制并且根据需要来修正。压缩函数是在机器变形和有效压制力的基础上求出的。有利的是，电动机械驱动通过伺服电机来实现，机械超速传动通过曲柄、凸轮、肘杆或通过齿条来实现。如果通过曲柄或凸轮来实现机械超速传动并且由曲柄位置或凸轮位置推导出位移函数，则可以求出来自伺服电机控制系统的位置识别。总的压制行程或压缩位移由被驱动板的位移函数及压缩函数求出，驱动装置至少在多个压制分步骤中按照速度程序来控制。
附图说明
以下，结合几个例子来详细说明本发明，其中：
图1是新解决方案原理的视图；
图2是表示平面光学数据载体的注塑的简图；
图3a是与压力和温度有关的未强化PC的相对体积变化ΔV/V25°的曲线图；
图3b是与温度和压力有关的比容(未强化PC的PVt曲线)；
图4a-4d是按时间描绘的不同曲线图，图4a表示模具位置，图4b表示压制力，图4c表示压制缝隙，图4d表示注射螺杆的位置；
图5a、5b表示用于修正模具中注塑材料的两个例子，图5a是在压制侧，图5b是在注射侧；
图5c按照时间地描绘出在压制过程中的修正例子；
图6a-图6c与位移有关地表示受控制的速度变化曲线，图6a表示合模时的速度变化曲线，图6b表示压制时的速度变化曲线，图6c表示开模时的速度变化曲线；
图7a表示新解决方案的设备结构原理的一个例子；
图7b表示在建立压制力时的闭合结束阶段的理论力图；
图7c表示曲柄传动机构的转角和位置的函数；
图8a表示用于制造如CD的现有技术的注塑机；
图8b表示用于新解决方案的合模单元的一个有利的设备结构基本构想；
图8c示意表示三柱杆式设备的一个截面；
图9a表示图8a-图8c所示解决方案的间隙消除状况；
图9b放大表示一个柱杆的支承结构；
图10表示凸轮或曲柄的运动；
图11表示用于新解决方案的压制时的力位移曲线；
图12表示作为注入熔融材料的函数的压制的力位移曲线。
具体实施方式
图1表示新解决方案的基本原理。左上方的四边形VDE表示注射阶段结束时的型腔体积。箭头Pr表示压制运动方向，其中虚线VDP表示在压制阶段结束时的减小体积。阴影区VPM表示注入的压制材料，它小于型腔体积VDE箭头E表示注入装置，双箭头Dk表示用于修正注入材料的两个流向。Mp是在注入过程结束时的材料缓冲区，它通过回流堵塞机构保持不变。在注入时，液态物质通过注射螺杆的直线运动而经过注射喷嘴通道EDK和注入通道AK被注入型腔。在注入过程结束时，调整到预定压力DB1，它通过一个压力传感器Sp来探测并作为压力实际值被送往压制运动的控制装置。
如果压力DB1在测量时刻高于理想的压力理论值，则时间延迟尽可能短地向压制运动VPr发出一个修正信号，由此一来，调整到一个附加的升高压力DB1×。在测量时刻存在DB1＝DA1(材料缓冲区中)关系的前提下，通过修正后的压制运动(VPr)自动调整出一个较高压力DB1×，它马上造成材料从型腔回流到材料缓冲区中。或者，可以采取对注射螺杆的分别具有相反运动方向的运动或速度V的有意义的修正。在注入型腔中的材料量过多时，使压力DA1降低，从而这同样导致上述的回流并造成成品CD的重量调整。实际上，在型腔中施加压制力PrR导致了压力增大DB1×，而压力增大造成材料相应地经浇口回流。本发明通过改变压力DB1×和DB 1而目的很明确地影响了回流速度(DK)。
图2具体示出了在注射阶段结束时的状况。至少在理论上讲，已经可以在注射阶段结束时或在计量阶段结束时进行所示的压力修正。探测模具中压力的理想时刻就是这样的时刻，即就在熔体通过压制运动而完全充满型腔(Kav)后的时刻。这就是压力变化因作用于所有被封入的注塑材料上的压制力递增而达到最大的时刻。由于压力较高，所以，已可以精确并快速地探测小的波动，从而可以修正1‰-1％的数量差。
为了进行质量修正，最好选择第一压制阶段，因为这个值要高许多并因而可以很精确地测量到差值。对控制压制阶段很重要的是，由于在高达2000巴高压时的液态塑料的可压缩性，所以要作为压力和温度的函数地考虑本身已知的材料(Ma)体积变化。为此，要参照本身已知的图3a、3b。
图4a、4b定性地表示最重要的参数即模具位置及压制力的变化过程。图4c、4d在相同的时间尺度上表示缝隙以及螺杆位移。以下关系适用于压制时的合模力控制：压制结束时确定SK(合模力)Fp，形成平均值以消除偶然波动Fp50，控制误差ΔF＝Fsoll pragen-Fp50＝温度影响，调整目标ψ＝180°，
ΔF/K＝Δx→作为中心调整的位移方面的修正
在图4a、4b中，还标出了在第一压制阶段A里进行修正的基本构想。点X象征性地表示在开始压制时第一次尽可能逼真地测量压力，其中XK有意义地表示实际压力曲线。在第一压制阶段A结束时，必须彻底结束修正，或许是一次重复的修正，从而在开始第二阶段B时，在精确所需的材料凝固于浇口后，可以进行压制阶段。在压制阶段结束时，型腔中的熔体还具有如200℃温度，这约在800巴下。在冷却阶段结束时，产品已经冷到120℃，这是在1巴下。整个注塑周期可以缩减到以下六点：
1)位置BFP＝产品厚度+压制缝隙(W2闭合)
2)注入材料，冷却，通过熔体分配器的力形成力，控制位置(因柱杆膨胀而略张开)地调整压制缝隙(流动阻力)
3)压制：
A糊体分布：形成二次加压→DFP下陷
柱杆膨胀；→浇口仍未凝固，在螺杆前端中的回流造成材料损失，按压制速度控制材料损失
4)压制：
B(在浇口凝固后)压制出成品(等于精车)
5)冷却：调整合模力降低，以便按照PVT曲线实现震动，但没有产生内应力
6)开模
图5a定性地表示两个可能有的在压制阶段里通过改变压制速度的误差修正。图5b表示在注射螺杆侧的修正。对注射螺杆来说，必须通过螺杆运动来积极地影响回流堵塞，以便实现理想的压力修正。图5a示出了两个数量差修正例子的定性变化过程。
A表示计量模具型腔中的熔体的阶段。在这里，指的是糊体分布。在计量过程结束时，只部分地填充型腔。
B表示要进行压制中的真正压力升高。第一压制阶段的特点是位移比较大，因为糊体必须通过冲压杆先彻底填充连续缩小的型腔。在表示测量的箭头处，模具已完全充满，在从B过渡到C时，开始真正的熔体压制或压缩。这正好是进行第一次模内压力测量的时刻。型腔中的压力本身增高。不过，模具内压力的继续升高同时造成熔体经浇口回流到位于注射螺杆前的材料缓冲区里。本发明正是利用了这一事实，即在型腔完全充满时的压力最高的阶段里，直接或间接测量熔体压力。这是在规定的测量位置上进行的，假定它还是或作为规定的位移位置。
在C处，来自相应的理论值-实际值比较或早期测量的最佳值与实际值比较的测量结果或探测结果被用于马上开始修正压制运动。仍然处于液态的熔体的回流受到相应引起的压力曲线变化控制地得到加速或迟滞，从而在结束时，最终产品具有理想的理论重量。可以通过千分之几数量级的或在极端情况下有百分之几数量级的多多少少的回流来修正数量差。这两条虚线Korr1、Korr2定性地表示两个修正例子。
D表示熔体在浇口中的凝固。这意味着，在阶段D之前，数量差修正必须结束。用E表示压制完成。在这里，通过平面压制力进行准确的表面压制，或者达到最大质量地制造出表面结构，以便刻录信息。新解决方案的一大优点是，也可以通过附加的且最佳规定的熔体量形成表面结构。因此，将通过一个可控过程来优化一个目前只能任其自然的因素。
图5c以两个简化例子表示位移同压制阶段时间的函数。在这两种情况下，目标都是要获得相同的位移S。在Tm的情况下，通过更高的压制运动速度，比第二种情况Tkorr更快地获得了该位移。在这两种情况下，目标都是要使成品得到绝对稳定不变的质量。
图6a-6c表示整个周期的完整速度控制的可行方式，其中图6a表示合模，图6b表示压制，图6c表示开模。VFs表示合模时的速度，Pos offen表示模具打开位置，PraSp表示压制缝隙，单位毫米，V1P和Sp1表示活动模的速度和对应位置1、2、3等，Vred表示降低速度，F表示开模速度。
图7a对应于图8b地表示设备结构的核心部件的原理图。在这里，Kf表示柱杆30和或许包括其余可变形部件的弹性常数，在一定受力情况下的总变形影响到模具紧固板11、16之间的距离S。用Plfix表示驱动支撑板15。在这个结构设计中，驱动支撑板刚性地或牢固地安装在机架上。在曲柄传动机构18中，用ψ给出了转角。
在图7b中，所画的线45表示在合模结束时的理论力图。粗线44基于柱杆和板的霍克特性曲线地表示在两个半模上的有效力图，这是在具有50毫米打开位移的CD合模单元中。在图7c中，下线46表示速度曲线，曲线47表示用于CD合模的凸轮运动过程。
在现有技术中，根据图8a的已知解决方案，用3.7秒或不到3.7秒就制造出一张CD。这涉及到本申请人的一个解决方案，即一台全液压机10具有很高的设备稳定性能并且具有三个柱杆并能够进行短行程及长行程。短行程为70-80毫米，合模力约为600kN。等候行程总共约为300毫米。一个载模板1与机架8牢固连接。拉杆2与载模板1拧接在一起，在这里，拉杆2的另一端有一个在缸体4里的活塞头3。画出了处于工作位置上的载模板5，其中活塞头3持续地压到拉杆2的轴肩上。一个合模活塞利用较小的力并通过两个辅助缸而运动超过了整个短行程。为了获得较大的合模力，在一个活塞腔里形成相应的油压。为了更换模具中的冲头，控制在拉杆上的三个缸，载模板5移动了等候行程而打开。如图所示，机器10的保护门6打开，可以看到合模状况和注射喷嘴7。原材料通过填充容器9被送往机器并通过注射喷嘴被加热并在压力下被注入型腔里。
图8b用图示出了制造平面数据载体如光盘的且在从注射阶段过渡到压制阶段时的基本构想。在中心有一个型腔24，它最终确定出数据载体的外轮廓。随着生产工艺的发展，人们谋求不同的设想。以下事实总是通用的，即为了满足最高要求，将注塑物质经过计量地压入型腔里，但这样的注塑物质量只能部分填充型腔。在填充中，载模板1或5的运动形成了一定的压制缝隙。注塑物质量用Ma表示。在结束模具填充阶段或注射阶段后，开始真正的压制过程。在图8c的例子中，载模板1为此移向型腔并在得到最大力的情况下缩小模具空腔或型腔并压缩材料。在过去的方法里。压制缝隙被一直减小到零。而我们在新的解决方案中知道了，模具不用移动到相互抵靠为止，确切地说，应留下一条余缝，以便即使在结束压制后也能进行精确的最终调整。图8c表示一个本身已知的模具运动的结构设想。压制缝隙的预调整将通过电动机并借助载模板1的运动来实现。在计量结束后，通过油压产生压制所需的力。在此涉及的是具有两种驱动装置的所有优缺点的混合技术方案。
图8b表示新解决方案的一个例子。在图8b的左侧，示出了在喷嘴侧的且带有半模12的模具紧固板或长行程支撑板11，如箭头13所示，注射喷嘴7可以朝向半模移动和离开。长行程支撑板11可以根据所选方案被牢固地或活动地安装在机架8上。作为一个优选解决方案，在图右侧有一个包括曲柄传动机构的紧凑组件14。组件14包括驱动支撑板15和一个活动的并安放在机架8的导轨20上的模具紧固板16以及一个曲柄支撑构架17。曲柄传动机构18的一端通过螺栓19铰接支承在活动的模具紧固板16中并且另一端通过一个凸轮21铰接支承在曲柄支撑构架17里，从而曲柄22可按照偏心率e地完成曲柄运动。偏心率e对应于行程高度的一半(H/2)。在活动的模具紧固板16的对置侧上，有其中一个半模23。在两个半模12、23的闭合状态下，出现了用于加入理想的盘形模具件的空腔24。通常，CD不直接被注入空腔24里，各有一个冲头25、26在一侧或两侧伸入空腔里，该冲头作为阴模地具有用于要制造的平面数据载体的型腔。在两个板之间的固定力和保持力由两个或三个或或许四个柱杆30保证。每个柱杆30通过螺母30固定在喷嘴侧的模具紧固板11上。在驱动支撑板15上固定着一个可转动的套环32，它通过齿圈33嵌入齿套34中。固定螺母31通过内螺纹与每个柱杆的螺纹头35啮合。齿圈或同步带的转动通过柱杆的依靠螺母31和柱杆螺纹头35的转动被转换成喷嘴侧的模具紧固板11的直线运动(箭头36)。这个运动是长行程运动或等候行程运动并且主要在快速更换冲头时需要。而短行程通过曲柄传动机构18和活动的模具紧固板16来进行。图8c示意示出了借助一个带有主动齿轮41的电动机40的柱杆螺母或长行程的驱动或超速传动情况以及借助电机42、传动齿轮箱43和凸轮21的短行程的驱动情况。包括塑化筒在内的注入单元被配属给喷嘴侧的模具紧固板11，而两个依靠电动机驱动的驱动装置被配属于另一个固定支撑板。在本身已知的模具结构高度调整中，借助轮圈和在柱杆螺母上的齿圈来走过等候行程。或者，柱杆的转动可以通过同步带来完成。通过滚动轴承将柱杆支撑在载模板里并且对轴承和调整螺纹进行润滑，这可以获得更高的调整速度并进而获得小于30秒的模具(冲头)更换装配时间。
因此，一个其轴精确定位的电机并最好是带有无间隙传动齿轮箱的伺服电机被第一次用于该驱动。在曲柄传动机构和驱动电机之间有一个传动齿轮箱且最好是圆柱齿轮传动装置。用C表示一带存储器的控制调整智能装置，它规定了对各自所需的程序过程或处理程序的适当电机控制/调整。在盒C中，用R1、R2、R3等表示，直接在现场建立任意的计算效率并可以直接完成相应的协调。可以设置控制连接机构St1、St2、St3并确保所有的控制调整过程。
图9a表示用于改善控制精度的另一个有利的实施构想。为此，所有相应工作的并可机械运动的部件的机械间隙通过一个预紧弹簧50被消除。在这里重要的是，预紧弹簧在与为进行压制而施加力的同一方向上作用。图9b表示一柱杆轴56的支撑位置51的截面。在两个外侧上，各装有一个密封52或53。所述密封允许在支撑内封入润滑脂，从而在这里也确保满足工作寿命长和净室使用的要求。
最佳调整目标约在180°以内，如图10所示。在图10中，示出了三个不同的位置：在转角ψ1时，模具打开，转角ψ2表示压制缝隙，转角ψ3表示最大压制力时的位置。在最大压制力时，曲柄位于死点或接近死点。F表示作用于机器的可变形部件且尤其是柱杆30上的有效力。模具紧固板16分别象征性地支撑在滚轮54、55上(图7a)。因此，可以明显看到，这两个模具紧固板11、16可相对驱动支撑板15垂直地移动并进而可以相对运动。这两个半模12、23相对运动的结果就是，与这两个模具紧固板11、16的局部位置有关地直接改变了间距S。从意义上讲，用P1表示模具紧固板11。模具紧固板11按照函数K·F运动，而模具紧固板16按照函数X＝f(ψ)运动。以下函数适用于间距S：
S＝X+K·F＝f(ψ)+K·F
图11与间距(毫米)S有关地示意表示力(千牛)的函数，以及其它参数如熔体弹性ES。如果根据一速度函数来控制运动，则熔体弹性直接起到减少质量的作用，这用ΔM表示。相应地，力Fpx实际上小于理论力Fpth。从本意上讲，得到了相对理论质量SN缩小的间距Sx或ΔS。
如图12所示，在压制力Fp稳定不变时，太少的物质最终起到ΔS的作用。作为目前最佳的解决方案，新解决方案可以被用到如本申请人的WO 00/47389所述类型的注塑机中。它可以是具有所谓的长行程和短行程的机器。
新解决方案基于两个设备结构上的基础事实：
1、在一台具体的注塑机里，通过柱杆保持压制力。在压制所需的力很大时，出现了从0.1毫米到1毫米或更大的机器变形。数据载体的厚度例如为0.4-0.8毫米。当在压制过程中将最大的力用到活动的第一半模上时，第二半模移动了机器变形的程度，这个位移量可能大于数据载体厚度。
2、在电动机械驱动装置的情况下，尽管可以准确地测量出位移和力，但这两个参数(力或位移)都无法给出在这两个板之间缝隙大小的或尤其是用于压制平面数据载体的工作条件的真正图形。
本发明人认识到，在使用电动机械驱动装置的情况下，以下两个参数表面上共同作为真正的重要的外界参数，即位移函数和有效压缩。因此，位移函数也可以通过力学形成图形，而有效压缩直接与具体机器且尤其是柱杆变形成比例。一旦达到压制力，则这两个参数共同给出在两个板中的实际情况的答复。因此，新解决方案允许直接考虑所有对间距状况有影响的部分参数。就压缩来说，它们首先是所有可能的变形，其中包括柱杆应变。位移函数包括特定的具体驱动装置。如果还考虑了温度因素，则控制/调整装置可以精度最高地按照型腔里的实际状况来工作，从而就可受机械构件影响而言，满足了可重复性的要求。这尤其是正好适用于具有比较长的柱杆的典型注塑机方案。
作为目前最佳的发明，该新解决方案可以被用在如本申请人的WO00/47389所述类型的注塑机中。它可以是具有所谓的长行程和短行程的机器。通过一电动机械驱动装置来确保两种运动。这种构想规定，驱动支撑板位置固定地与机架连接，而这两个半模可相对移动并可相对机架移动地支撑着。压缩函数(K*F)至少主要根据柱杆变形(K)和有效压制力(F)来求出。通过柱杆变形或参数K，可以同时掌握所有其余变形因素如各板的变形因素。压制力可以通过各种方式求出并且例如按照一阶近似方式由驱动电机的转矩推导出。在这种情况下不利的是，摩擦因素就象加速力那样使结果失真。最好基于适当压力传感器地从模具区求出有效压缩，或借助用于柱杆变形的传感器来求出有效压缩。在测量柱杆变形的情况下，控制/调整值在没有压缩时主要按照位移函数减小，因为有效压缩在这种情况下等于零。特别优选的是，依靠电机的驱动通过一伺服电机来进行并且机械超速传动通过一曲柄或一凸轮来进行。作者里，位移函数由曲柄或凸轮的位置(ψ)导出并且根据来自伺服电机控制系统的位置识别而求出。在模具型腔力的理想状况可以由被驱动板的位移函数[f(ψ)]及压缩函数(K*F)而最精确地求出，从而驱动装置可以在许多压制分阶段中按照一预定速度程序得到最佳控制。曲柄传动机构或凸轮传动机构不仅有巨大的优点，即可在死点附近产生最大压力，而且可以由将圆周运动转换为直线运动而最精确地按照几何图形来确定运动函数并且根据伺服电机中的位置状况推导出来。但是，也可以有利地采用肘杆或齿条以及两者的组合方案。
根据优选解决方案，凸轮传动机构或曲柄传动机构的一端支承在固定的驱动支撑板上并且另一端与被驱动板连接。偏心传动机构或曲柄传动机构是如此设计的，即压制行程可以被用于在死点附近的最大压缩，其中最好在最大压缩时在两个半模之间留下一道余缝(S)。电动机械驱动装置具有一个有用于被驱动板的位置识别功能的伺服电机，在这里，最好至少可以通过一个速度程序来控制各压制步骤。

Claims (16)

1、重量精确的平面光学数据载体的注塑方法，在第一阶段里，经过计量的熔体经过材料缓冲区(MP)和注射喷嘴(7)被注射到一个由两个半模(12，23)构成的预定的模具型腔(24)里，随后在压制阶段中对仍然是液态的熔体施加压制力，所述压制阶段包括在浇口凝固前的第一压制阶段，其特征在于，在注射阶段结束时或在熔体仍是液态的所述第一压制阶段里，探测压力或压力变化过程和/或压制力或/压制力变化过程和/或位移和/或时间的至少一个过程参数，并且在浇口凝固之前，通过影响在该模具型腔(24)和在该注射喷嘴(7)前的材料缓冲区(MP)之间的熔体流动状况，在第一压制阶段中修正在该模具型腔(24)里的熔体量差。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔体量差通过改变在该模具型腔(24)中的压力或压力变化过程来修正。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过在预定位置上或按预定时间探测所述压制力或压制力变化过程，识别出熔体量差，并且通过改变压制参数来修正所述熔体量差。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过探测在该模具型腔(24)中的物质的压力或压力变化过程并且通过修正注入压力以及相应地在该注射喷嘴(7)前的材料缓冲区中影响流动，修正在该模具型腔(24)中的熔体量。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一压制阶段是以调整速度方式进行的，因开始进行压制运动速度修正而出现的重量误差仍然在压制工序的第一阶段里被引入。
6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，调整/控制整个压制阶段的速度，在第一压制阶段里探测压制力或压制力变化过程，通过基于理论值-实际值比较结果并改变速度地改变随后的压制过程来修正重量误差。
7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，控制压制缝隙的位置并根据压制力的建立而将柱杆变形视为修正量。
8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两个半模(12，23)通过柱杆(30)被保持在一个被驱动板(1)和一个配合板(5)之间并且所述两个半模借助电动机械驱动装置被紧固，该驱动装置可以根据有效压缩和被驱动板(1)的位移函数而就基础程序意义上地受到程控。
9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，压缩函数(K×F)是在机器变形(K)和有效压制力(F)的基础上求出的。
10、如权利要求8所述的方法，其特征在于，电动机械驱动通过伺服电机来实现，而机械超速传动通过曲柄、凸轮、肘杆或通过齿条来进行。
11、如权利要求8所述的方法，其特征在于，机械超速传动通过曲柄或凸轮来进行，位移函数从曲柄或凸轮位置(φ)中推导出来并且根据来自伺服电机控制系统的位置识别而求出。
12、如权利要求8所述的方法，其特征在于，总的压制行程或压缩位移由被驱动板的位移函数[f(φ)]以及压缩函数(K×F)求出，该驱动装置至少在多个压制分步骤中按照速度程序来控制。
13、驱动控制装置，用于制造平面数据载体的注塑机的注塑模(12，23)，它具有可控制/可调整的注射步骤和压制步骤，其中在闭合位置上，注塑模形成模具型腔(24)，一个注射喷嘴(7)通入所述模具型腔，设有一个形成材料缓冲区(MP)的装置，该驱动控制装置具有至少一个用于探测至少一个压制过程的相关过程参数的传感器，所述压制过程包括在浇口凝固前的第一压制阶段，其特征在于，所述驱动控制装置是如此设计的，即在注射阶段结束时或者在第一压制阶段中测量在该模具型腔(24)中的熔体量差，并且在浇口凝固前的所述第一压制阶段中通过影响在该模具型腔和在该注射喷嘴之前的材料缓冲区之间的熔体流动状况来修正在所述熔体量差。
14、如权利要求13所述的驱动控制装置，其特征在于，设有一个电动机械驱动装置和一个基础程控装置，通过该基础程控装置，至少各压制分步骤可以在有效压缩或相应的机器变形及一个被驱动板(16)的位移函数的基础上受到控制。
15、如权利要求13所述的驱动控制装置，其特征在于，该驱动控制装置具有肘杆传动机构、齿条传动机构、凸轮传动机构或曲柄传动机构，它的一端支撑在固定板上并且另一端与该被驱动板连接，在使用凸轮传动机构或曲柄传动机构的情况下，它是如此设计的，即在死点附近可以采用用于最大压缩的压制行程。
16、如权利要求13所述的驱动控制装置，其特征在于，该电动机械驱动装置具有一个具有用于被驱动板的位置识别功能的伺服电机，一些压制步骤可以通过一个速度程序来控制。
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