Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Inline-Belackung von Compact-Discs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der Herstellung von Compact-Di es , sogenannten CD's werden die folgenden Fertigungsschritte durchlaufen: Pressen der Grundplatten der CD's, Aufdampfen einer Aluminiumschicht auf einer Plattenseite, Belacken der mit der Aluminiumschicht versehenen Plattenseite, Bedrucken dieser Plattenseite und Verpacken in Ca.ssetten.

Bekannte Einrichtungen zur Inline-Belackung von Compact-Discs, die in einer solchen Fertigungsl ni e , in der die einzelnen Einrichtungen von der Kapazität her aufeinander abgestimmt sind, angeordnet sind, besitzen in der Prozeßvorrichtung eine einzige Station, in welcher die mit der Aluminiumschicht versehene Platte zunächst mit einer Lackraupe versehen wird, welche daran anschließend durch Fl ehkraftabschleudern über die Oberfläche dieser Plattenseite gleichmäßig verteilt wird.

Da in einer solchen Fertigungsl ini e der Vorgang des Belackens einschließlich des Be- und Entladens ein Mehrfaches der Preßzeit und insbesondere auch der AI umi ni um-Aufdampfzeit ausmacht, werden bisher in einer solchen Fertigungslinie mehrere, bspw. fünf parallel arbeitende

Bei ackungseinri cfitungen verwendet, die entweder kontinuierlich direkt von der AI umi ni um-Bedampfungsei nrichtung oder über Zwischenmagazine arbeiten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Einrichtung zur Inline-Belackung von Compact-Discs der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei gleichbleibender Qualität der Belackung schneller arbeitet.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Einrichtung zur Inline-Belackung von Compact-Discs die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Durch die Aufteilung der Prozeßvorrichtung in zwei Stationen und die integrierte Handhabungsvorrichtung ist es möglich, einen hohen Zeitgewinn von etwa der Hälfte der bisherigen Prozeßzeit zu erreichen. Dies bedeutet, daß die benötigte Anzahl von parallel laufenden Belackungseinrichtungen auf die Hälfte reduziert werden kann. Dies resultiert auch in einem geringeren Platzbedarf und geringeren Investitionskosten. Sehr wesentlich ist dabei , daß durch den sinusförmigen Bewegungsablauf der Handhabungsvorn ^' chtung gewährleistet ist, daß die in der Lackdosierstation aufgebrachte Lackraupe nicht einseitig abfließt, so daß die bisher erreichte Qualität des gleichmäßigen Lackauftrags auf die Plattenoberflächen erhalten bleibt, .da eine stoß- und ^' ruckfreie Beschleunigung bzw. Verzögerung der Handhabungsvorrichtung in der horizontalen Ebene erreicht ist.

Durch die .bei Ausführungsbeispielen vorgesehenen Merkmale des Anspruchs 2, 3, 4 bzw. .5 ist erreicht, daß die jeweilige Station in schneller und einfacher Weise die betreffende Compact-Di sc aufnehmen und bearbeiten bzw. handhaben kann.

Durch die Merkmale des Anspruchs 6 ist eine vorteilhafte und konstruktiv einfache Ausführung der Handhabungsvorrichtung zur Ausführung des genannten sinusförmigen Bewegungsablaufes gegeben. Entsprechendes gilt für die weiteren Ausgestaltungen in den Ansprüchen 7 und 8, wonach das Paral 1 el kurbel getri ebe im wesentlichen spielfrei und elastisch ist.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 9 ist erreicht, daß eine schnelle und einfache Übergabe bzw. Übernahme der Platte der Compact-Discs zwischen der Handhabungsvorrichtung und der jeweiligen Station erreichbar ist. Dabei können zweckmäßigerweise die Merkmale des Anspruchs 10 vorgesehen sein.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert ist.

Die einzige Figur zeigt in schemati scher , teilweise geschnittener Seitenansicht eine Einrichtung zur Inline-Belackung von Compact-Discs gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Eine Bei ackungsei πri chtung 10 von Compact-Discs 12 (sog. CDs) ist in hier nicht dargestell er Weise in einer Fertigungslinie zum Herstellen derartiger Compact-Discs 12 angeordnet. Die Bei ackungseinri chtung 11 besitzt eine Bei adestation 13, eine Lackdosierstation 14 und eine Lackraupen-Abschleuderstation 15 aufweisende Prozeßvorrichtung 11 und eine Entladestation 16. Die Stationen 13 bis 16 sind in jeweils gleichem Abstand nebeneinander und auf gleichem Höhenniveau angeordnet.

Zur zentrierenden Aufnahme der Grundplatte 17 einer Compact-Disc 12, die mit einer zentrischen Bohrung 18 versehen ist, besitzen zumindest die Stationen 13, 14 und 15, aber ggf. auch die Entladestation 16 an einem Aufnahmetel 1 er 19, 20, 21 bzw. 22 in einer zentrischen Aufnahmeöffnung 23 einen Zentrierdorn 24, der in seiner Zentrierposition die Oberfläche 26 des betreffenden Aufnahmetel 1 ers 19 bis 22 überragt und die Bohrung 18 der Grundplatte 17 durchdringen kann. Zur Freigabe ^" dieser Zentrierung kann, wie noch weiter unten beschrieben wird, der Zentrierdorn 24 in die Aufnahmeöffnung 23 gedrängt werden. Hierzu ist der Zentrierdorn 24 in axialer Richtung gegen die Wirkung einer Druckfeder 27 bewegbar, die sich einenends am Grund der Aufnahmeöffnung 23 und andernends am hinteren bzw. inneren Ende des Zentri erdorns 24 abstützt. In seiner Zentrierposition liegt der Zentrierdorn 24 mit einem Ringbund 28 an einer Schulter 29 der Aufnahmeöffnung 23 an.

Der Aufnahmetel 1 er 19 der Beladestation 13 ist ortsfest angeordnet. Der Beladestation 13 wird von einer nicht dargestellten vorgeschalteten Einrichtung zum Aufdampfen einer Aluminiumschicht auf eine Oberfläche 31 der Grundplatte 17 der herzustellenden Compact-Disc 12 eine derartige, beschichtete Grundplatte 17 zugeführt.

Der Aufnahmeteller 20 der Lackdosierstation 14 ist über eine konzentrische Welle 32 mit etwa 200 U/min rotierend antreibbar. Dieser als Drehteller ausgebildete Aufnahmetel 1 er

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20 st von einem topfförmigen Schutz 33 umgeben, dessen bodenseitig angeordneter Halter 34 eine Lagerhülse für die Antriebswelle 32 bildet. An einem U fangsbereich der Lackdosierstation 14 ist eine Lackzuführvorr chtung 36 vorgesehen _r die über den Aufnahmetel 1 er 20 und aus dem Bereich der Zu- und Abführbahn des Aufnahmetel 1 ers 20 schwenkbar ist. Die Lackzuführvorrichtung 36 besitzt eine Düse 37, der über eine Zuführl eitung 38 Lack dosiert zugeführt wird und die über einen Düsenarm 39 mit einer außenseitig am topfförmigen Schutz 33 angeordneten, senkrecht verlaufenden Schwenkachse verbunden ist. Der Düsenarm 39 ist etwa so lang, daß in eingeschwenktem Zustand die Düse 37 nahe dem Zentrum des Aufnahmetellers 20 bzw. nahe der Bohrung 18 der Grundplatte 17 der herzustellenden Compact-Disc 12 angeordnet ist. In dieser Beschickungsposition wird bei angetriebenem Aufnahmeteller 20 in dosierter Weise mittels der Düse 37 Lack zugeführt, so daß sich zentrisch um die Bohrung 18 auf der Oberfläche 31 der Grundplatte 17 eine kreisförmige Lackraupe 42 bildet.

Der Aufnahmeteller 21 der Abschleuderstation 15 ist ebenfalls über eine konzentrische Welle 46 rotierend antreibbar, wobei jedoch wesentlich höhere Drehzahlen im Bereich von etwa 2000 b ^' is 5000 U/min erreichbar sind. Der als Drehteller ausgebildete Aufnahmeteller 21 ist von einer topfförmigen Spritzschutzvorrichtung 27 umgeben, zwischen deren Innenwand und dem Außenumfang des Aufnahmetell ers 21 ein Aufnahmeraum 48 vorgesehen ist, der an einem Umfangsbereich des Grundes der

topfförmigen Spritzschutzvorrichtung 47 mit einer Abflußleitung 49 versehen ist, über die der überschüssige Lack zur Wiederverwendung abgesaugt bzw. abgezogen wird. Durch die hohe Drehzahl wird die Lackraupe 42 über die Oberfläche 31 der Grundplatte 17 aufgrund der Fliehkraftwirkung gleichmäßig verteilt, wobei der überschüssige Lackanteil durch die topfför ige Spritzschutzvorrichtung 47 aufgefangen wird. Auch hier ist ein zylindrischer Halter 51 der topfförmigen Spritzschutzvorrichtung 47 zur lagernden Aufnahme der angetriebenen Welle 46 vorgesehen.

Der Aufnahmeteller 22 der Entladestation 16 ist wie der der Beladestation 13 ortsfest angeordnet. Von der Entladestation 16 wird die mit der gleichmäßigen Lackschicht 52 auf der Oberfläche 31 versehene Grundplatte 17 zur nicht dargestellten nächsten Station zum Bedrucken der Grundplatte 17 und endgültigen Fertigstellung der Compact-Disc 12 weitergegeben.

Die Bei ackungsei nri chtung 11 besitzt ferner eine Handhabungsvorrichtung 55, mit der über einen sinusförmigen Bewegungsablauf und in paralleler Weise gleichzeitig eine a-1 ubeschi chtete Grundplatte 17 von der Beladestation 13 zur Lackdosierstation 14, eine mit der Lackraupe 42 versehene Grundplatte 17 von der Lackdosierstation 14 zur Abschleuderstation 15 und eine mit der Lackschicht 52 versehene Grundplatte 17 von der Abschleuderstation 15 zur Entl adestati on ^" 16 gebracht wird. Diese Handhabungsvorrichtung

55 besitzt einen Holm 56, an dem drei im selben Abstand wie die einzelnen Stationen 13 bis 16 angeordnete Greifer 57, 58, 59 angeordnet sind. Die Greifer 57 bis 59 sind identisch, so daß im folgenden lediglich einer dieser Greifer zu beschreiben ist. Der Greifer 57 bis 59 besitzt einen von der Unterseite des Holms 56 senkrecht vorragenden Spanndorn 61, der von einem Stift 62 aufweitbar ist. Der Stift 62 dringt durch eine Bohrung 63 im Holm 56 und ist im Bereich άe r Oberseite des Holmes 56 mit einem Kolben 64 fest verbunden, der innerhalb eines auf dem Holm 56 befestigten Zylinders 65 in axialer Richtung bewegbar ist. Dazu ist ^' der Zylinder 65 mit einer bspw. Pneumatikleitung 66 einenends verbunden und der Kolben 64 stützt sich über eine Druckfeder 67 an der Oberseite des Holmes 56 ab. Dies bedeutet, daß bei Beaufschlagen des Holmes 64 mittels Druckluft der Aufweitstift 62 sich nach unten bewegt und den Spanndorn 61. der eine innere Verengung aufweist und geschlitzt ist, aufweitet. Der Spanndorn 61 besitzt an seinem freien Ende eine Ringstirnfläche 68, die in noch zu beschreibender Weise mit dem Zentrierdorn 24 in irkverbindung gelangen kann.

Der Holm 56 ist ^" etwa mittig mit einem senkrecht abstehenden Träger 71 verbunden, dessen anderes Ende mit einer Koppelstange 72 eines Paral 1 el kurbel getri ebes 73 fest verbunden ist. Die Koppelstange 72 verläuft parallel zum Holm 56 und ist an ihren beiden Enden über eine Achse 77 jeweils mit einer Kurbel 74, 75 gelenkig verbunden. Die Kurbeln 74 und

75 sind an ihrem der Koppelstange 72 abgewandten Ende an ortsfesten Lagern 76 und 79 mittels Achsen 78 schwenkbar gehalten. Im Bereich der Befestigung des Trägers 71 mit der Koppelstange 72 greift an einer Achse 81 , die mit den beiden seitlichen Achsen 77 ein Dreieck bildet, eine dritte Kurbel 82 an, die andernends über eine Welle 85 drehfest mit einem Zahnriemenrad 83 verbunden ist. Dieses erste Zahnriemenrad 83 ist über einen Zahnriemen 84 mit einem zweiten Zahnriemenrad 86 gekoppelt, dessen Welle 87 in nicht dargestellter Weise gemäß Doppelpfeil A hin und her drehbar angetrieben ist. Bei dem Paral 1 el kurbel getri ebe 83 sind die Abstände zwischen den Achsen 77, 81 und den zugeordneten Achsen 78, 85 jeweils gleich.

Mit dem Antreiben des Ritzels Zahnriementriebs 83 bis 87 bewegt sich die Koppelstange 72 und damit der Holm 56 mit den Greifern 57 bis 59 längs einer Halbwelle einer sinusförmigen Bahn 88, die ein stoß- und ruckfreies Beschleunigen und Verzögern in horizontaler Ebene ermöglicht. In der in der einzigen Figur dargestellten Stellung des

Parallelkurbelgetriebes 73 ist eine Bereitstellungsposition bspw. nahe dem einen Ende der strichpunktiert dargestellten Bewegungsbahn 88 erreicht. Am einen oder anderen Ende der Bewegungsbahn 88 erfolgt ein Entauchen des Spanndornes 61 in die Aufnah eöffnung 23 des jeweiligen Aufnahmetel 1 ers 19 bis 22, wodurch bewirkt wird, daß der Zentrierdorn 24 entgegen der Wirkung der Druckfeder 27 in die Aufnahmeöffnung 23

hineingedrängt wird, so daß der Spanndorn 61 die Bohrung 18 der Grundplatte 17 der herzustellenden Compact-Disc 12 durchdringt. In ^' dieser Bewegungsendposition wird entweder durch Entspannen des Spanndornes 61 die Grundplatte 17 losgelassen und auf den betreffenden Aufnahmeteller 19 bis 22 abgelegt oder es wird eine abgelegte Grundplatte 17 durch Bewegen des Spannstiftes 62 in seine Spannposition von dem Spanndorn 61 erfasst und mitgenommen. Dabei sei noch angemerkt, daß alle Aufnahmeteller 19 bis 22 in einer horizontalen Ebene liegen.

Der Vorgang der Belackung in der Belackungseinrichtung 11 geht nun in folgender Weise vor sich, wobei vorausgesetzt sei, daß in der Beladestation 13 eine Grundplatte 17 abgelegt ist, die mit einer aufgedampfen Aluminiumschicht auf ihrer Oberfläche 31 versehen ist, daß in der Lackdosierstation 14 eine Grundplatte 17 abgelegt ist, die gerade mit einer Lackraupe 42 auf ihrer Oberfläche 31 versehen worden ist, daß in der Abschleuderstation 15 eine Grundplatte 17 aufgenommen ist, die gerade mit einer Lackschicht 52 auf ihrer Oberfläche 31 versehen worden ist, und daß in der Entladestation 16 eine mit der getrockneten Lackschicht 52 versehene Grundplatte 17 aufgenommen ist. Die Greifer 57 bis 59 sind entspannt und halten deshalb keine Grundplatte 17. Mit Hilfe des Paral 1 el kurbel getriebes 73, das sich gemäß der Zeichnung nach links bewegt, werden die leeren Greifer 57 bis 59 aus ihrer Bereitstellungsposition zu den Stationen 13 bis 15 bewegt,

wobei die Spanndorne 61 in den betreffenden Aufnahmeteller 19 bis 21 eintauchen und die Zentrierdorne 24 zurückdrängen. Über die Pneumatikleitung 66 werden die Kolben 64 angesteuert, so daß die die jeweilige Grundplatte 17 durchdringenden Spanndorne 61 gespannt werden und die Grundplatte 17 halten. Das Parallelkurbelgetriebe 73 wird daraufhin längs der sinusförmigen Bewegungsbahn 68 von der linken Endposition in ^• die rechte Endposition bewegt, wobei die Grundplatten 17 von jedem Greifer 57 bis 59 mitgenommen und am Ende der Bewegung in die jeweils benachbarte Station 14 bis 16 abgelegt werden, wobei zuvor die Lackzuuführvorri chtung 36 aus der Bewegungsbahn 88 der Grundplatte 17 geschwenkt und die Entladestation 16 entladen worden ist. Bei diesem Ablegen dringen die Spanndorne -61 in die betreffenden Aufnahmeteller 20 bis 22 ein und legen die Grundplatten 17 auf den jeweiligen Aufnahmeteller 20 bis 22 zentrierend ab. Danach werden durch Entlüften der Pneumatikleitungen 66 die Spanndorne 61 entspannt, so daß die Greifer 57 bis 59 bei der Rückbewegung die Grundplatten 17 loslassen. Da mit dem Zurückweichen der Spanndorne 61 die Zentrierdorne 24 die Bohrungen 31 der Grundplatten 17 durchdringen, bleibt die Zentrierung der Grundplatten 17 auf den Aufnahmetel 1 ern 20 bis 22 erhalten. Während der Rückbewegung der Greifer 57 bis 59 wird der Beladestation 13 eine neue Grundplatte 17 von der AI umi ni umaufdampfei nri chtung zugeführt, wird in der Lackdosierstation 14 die Lackzuführvorrichtung 36 eingeschwenkt, wird der Aufnahmeteller 20 rotierend

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angetrieben und über die Düse 37 mit einer Lackraupe 42 versehen, wird in der Abschleuderstation 15 der Aufnahmeteller 21 rotierend angetrieben und der Lack der Lac ^' kraupe 42 über die Oberfläche 31 der Grundplatte 17 gleichmäßig verteilt und wird von der Entladestation 16, die nunmehr mit der getrockneten Lackschicht 52 versehene Grundplatte 17 zur Bedruckeinrichtung weitergegeben. Sobald die Greifer 57 bis 59 in ihrer Ausgangsposition angelangt sind, erfolgt der oben beschriebene Vorgang von neuem.

Es versteht sich, daß statt des Zahnriemenantrieb für das Paral! el kurbel getriebe 73 auch ein Antrieb aus Zahnritzel plus Zahnsegment, das an der Koppelstange 72 angreift, oder aus Zahnrädern plus Kurbel oder ein Direktantrieb an einer Kurbel verwendet werden kann.