DE102007052197A1

DE102007052197A1 - Spritzgießverfahren zur Herstellung einer Abdeckscheibe einer Fahrzeugleuchte, Spritzgießwerkzeug hierfür und Abdeckscheibe einer Fahrzeugleuchte

Info

Publication number: DE102007052197A1
Application number: DE102007052197A
Authority: DE
Inventors: Uwe Pröbstl
Original assignee: Automotive Lighting Reutlingen GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 2007-10-24
Filing date: 2007-10-24
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2027-10-25
Also published as: DE102007052197B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spritzgießverfahren zur Herstellung einer Abdeckscheibe einer Fahrzeugleuchte, die wenigstens eine Klarkomponente und eine die Klarkomponente wenigstens abschnittsweise umrandende Rahmenkomponente aufweist sowie ein Spritzgießwerkzeug hierfür und eine damit hergestellte Abdeckscheibe

Description

Die Erfindung betrifft ein Spritzgießverfahren zur Herstellung einer Abdeckscheibe einer Fahrzeugleuchte, die wenigstens eine Klarkomponente und eine die Klarkomponente wenigstens abschnittsweise umrandende Rahmenkomponente aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine derartige Abdeckscheibe einer Fahrzeugleuchte sowie ein Spritzgießwerkzeug zur Herstellung einer solchen Fahrzeugleuchte.
Bei modernen Kraftfahrzeugen werden Fahrzeugleuchten, also Frontscheinwerfer sowie Rückfahrleuchten, mit Abdeckscheiben versehen, die mehrere Komponenten vorsehen können. Insbesondere können die Abdeckscheiben Klarkomponenten zum Durchdringen des vom Leuchtmittel emittierten Lichts vorsehen sowie eine die Klarkomponente wenigstens abschnittsweise umrandende Rahmenkomponente, die insbesondere schwarz und lichtundurchlässig eingefärbt sein kann. Grundsätzlich kann die Rahmenkomponente ebenfalls transparent oder auch beliebig eingefärbt sein und muss nicht zwingend lichtundurchlässig ausgebildet sein.
Insbesondere das Spitzgießen der Rahmenkomponente hat sich aufgrund relativ langer Fließwege mit vergleichsweise kleinem Querschnitt als problematisch herausgestellt. Um ein qualitativ hochwertiges Bauteil zu erhalten, ist insbesondere eine aufwändige Temperierung der Bauteile erforderlich.
Gemäß der Erfindung sollen derartige Abdeckscheiben vergleichsweise kostengünstig auf qualitativ hohem Niveau hergestellt werden.
Hierzu schlägt die Erfindung ein Spritzgießverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Dabei wird zunächst die Klarkomponente in einer ersten Spritzgussform spritzgegossen und daran anschließend wird die gegossene Klarkomponente in eine zweite Spritzgussform zum Spritzgießen der Rahmenkomponente verlagert. Das Einspritzen der Formmasse der zweiten Komponente erfolgt dabei mittels wenigstens zwei zueinander beabstandeten, unmittelbar an die Rahmenkomponente angrenzenden Einspritzdüsen angussfrei derart, dass zunächst über eine erste Einspritzdüse Formmasse eingespritzt wird bis diese Formmasse in den Bereich einer weiteren Einspritzdüse gelangt und dass dann Formmasse über eine weitere Einspritzdüse eingespritzt wird. Über ein derartiges, zeitlich nacheinander erfolgendes Einspritzen der Formmasse der Rahmenkomponente können insbesondere in der Rahmenkomponente Lufteinschlüsse vermieden werden. Dadurch, dass die Einspritzdüsen unmittelbar an die Oberfläche der Rahmenkomponente angrenzen, kann die Rahmenkomponente ohne später zu entfernende Angüsse direkt in der zu verbauenden Geometrie geformt werden. Die einzelnen Einspritzdüsen können dabei vorteilhafterweise zeitlich unabhängig voneinander so angesteuert werden, dass insgesamt Lufteinschlüsse in der Rahmenkomponente vermieden werden. Das Ansteuern der weiteren Einspritzdüse erfolgt vorzugsweise dann, wenn gewährleistet wird, dass über die weitere Einspritzdüse eingespritzte Formmasse sich lufteinschlussfrei an die mittels der ersten Einspritzdüse eingespritzte Formmasse anschließt. Wird dies gewährleistet, so befindet sich die Formmasse, die durch die erste Einspritzdüse eingespritzt wurde, in dem Bereich der weiteren Einspritzdüse. Zu gewährleisten ist dabei, dass vor dem Einspritzen durch die weitere Einspritzdüse diese Einspritzdüse nicht bereits durch Formmasse, die von der ersten Einspritzdüse eingespritzt wurde, abgedeckt wird.
Vorzugsweise sind drei Einspritzdüsen vorgesehen, wobei dann zunächst Formmasse über eine erste Einspritzdüse eingespritzt wird, bis diese Formmasse in den Bereich der beiden weiteren Einspritzdüsen gelangt und dass dann Formmasse über die beiden weiteren Einspritzdüsen eingespritzt wird. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die über die erste Einspritzdüse eingespritzte Formmasse in unterschiedliche Richtungen entlang der zu formenden Rahmenkomponente fließt. Vorzugsweise können die Einspritzdüsen dann derart positioniert sein, dass die Formmasse, die über die erste Einspritzdüse eingespritzt wird, wenigstens weitgehend gleichzeitig in die Bereiche der weiteren Einspritzdüsen fließt, so dass die weiteren Einspritzdüsen insbesondere zeitgleich angesteuert werden können.
Dabei ist insbesondere vorteilhaft, dass dann, wenn über die wenigstens eine weitere Einspritzdüse Formmasse eingespritzt wird, keine Formmasse mehr über die erste Einspritzdüse eingespritzt wird. Das Einspritzen der Formmasse erfolgt dann jeweils zeitlich nacheinander über die jeweilige Einspritzdüse.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Einspritzen der Formmasse der Klarkomponente mittels wenigstens einer unmittelbar an die Oberfläche eines Bereichs der Klarkomponente angrenzenden Einspritzdüse angussfrei. Der Bereich, an dem die Einspritzdüse angrenzt, wird insbesondere so gewählt, dass er im zweiten Spritzvorgang von der Formmasse der Rahmenkomponente abgedeckt wird. Hierdurch erhält man eine angussfreie Klarkomponente, wobei der Bereich der Klarkomponente, an den die Spritzdüse angrenzt, von der Formmasse der Rahmenkomponente abgedeckt wird. Gegebenenfalls im Bereich der Spritzdüse auftretende Ungleichmäßigkeiten der Klarkomponente sind aufgrund der Abdeckung durch die Rahmenkomponente nicht mehr erkennbar.
Andererseits ist denkbar, dass das Einspritzen der Formmasse der Klarkomponente derart erfolgt, dass an der Klarkomponente ein Anguss verbleibt. Dieser Anguss wird dann vorteilhafterweise beim Öffnen oder vor dem Öffnen der Spritzgussform mittels eines Schiebers abgetrennt.
Die Erfindung betrifft auch eine Abdeckscheibe einer Fahrzeugleuchte, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist sowie ein Spritzgießwerkzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Das Spritzgießwerkzeug sieht dabei insbesondere eine erste Spritzgussform für die Klarkomponente und/oder eine zweite Spritzgussform für die Rahmenkomponente vor. Ferner ist wenigstens eine unmittelbar an die zweite Spritzgussform angrenzende Einspritzdüse zum angussfreien Spritzgießen der Rahmenkomponente vorhanden. Der Einspritzdüse ist dabei ein Heißkanal vorgelagert, über den die Formmasse vom Plastifizierzylinder zur Spritzgussform geleitet wird. Ferner ist eine die wenigstens eine Einspritzdüse ansteuernde Steuereinheit vorgesehen. Über die Steuereinheit können bei Vorsehen mehrerer Einspritzdüsen diese zeitlich unabhängig voneinander angesteuert werden.
Dabei ist vorzugsweise wenigstens eine unmittelbar an die erste Spritzgussform angrenzende Einspritzdüse zum angussfreien Spritzgießen der Klarkomponente vorgesehen. Diese Einspritzdüse ist vorzugsweise in dem Bereich der Klarkomponente vorgesehen, der nach dem Einlegen der Klarkomponente in die zweite Spritzgussform im Bereich einer Einspritzdüse der zweiten Spritzgussform liegt. Hierdurch wird insbesondere sichergestellt, dass der Abdruck der Einspritzdüse der Klarkomponente von der Rahmenkomponente abgedeckt wird.
Ferner ist vorteilhaft, wenn die Einspritzdüsen der zweiten Spritzgussform in dem Bereich der Rahmenkomponente vorgesehen sind, die nach dem Verbauen der Abdeckscheibe in einem Gehäuse und/oder am Fahrzeug nicht sichtbar sind. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Abdruck der Einspritzdüsen der zweiten Spritzgussform im endverbauten Zustand das optische Bild der Abdeckscheibe nicht negativ beeinflussen.
Die Einspritzdüsen können vorzugsweise als ansteuerbare Nadelverschlussdüsen ausgebildet sein.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer die in den Figuren dargestellte Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben und erläutert ist.
Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf die Düsenseite eines Spritzgießwerkzeuges;
2 die Draufsicht auf einen Formeinsatz für die Klarkomponente eines Spritzgießwerkzeuges gemäß 1; und
3 einen Anguss einer Klarkomponente einer Abdeckscheibe.
Mit der in der 1 gezeigten Düsenseite 10 eines Spritzgusswerkzeugs 12 werden Abdeckscheiben für Fahrzeugleuchten hergestellt, die eine Klarkomponente und eine die Klarkomponente wenigstens abschnittsweise umrandende Rahmenkomponente aufweisen. Das Spritzgusswerkzeug 12 sieht dabei zwei Spritzgussformen 14 und 16 vor, von denen in 1 jeweils der düsenseitige Formeinsatz 18 und 20 dargestellt ist. Mit der Spritzgussform 14 wird zunächst die Klarkomponente hergestellt. Diese wird anschließend aus der Spritzgussform 14 entnommen und in die Spritzgussform 16 verlagert. Dort wird die die Klarkomponente umrandende Randkomponente an die Klarkomponente angespritzt.
Die Spritzgussform 14 weist eine Einspritzdüse 22 auf, mit der über einen Heißkanal 24 zugeführte Formmasse in die Spritzgussform 14 eingespritzt werden kann. Zur Ansteuerung der Einspritzdüse 22 ist eine Steuereinheit 26 vorgesehen. Wie aus 1 und 2 deutlich wird, ist die Einspritzdüse 22 im Randbereich 28 der Klarkomponente vorgesehen. Dieser Randbereich 28 wird beim Spritzgießen der Rahmenkomponente vollständig von der Rahmenkomponente abgedeckt, so dass der Düsenabdruck der Einspritzdüse 22 an der Klarkomponente von der Rahmenkomponente verdeckt wird.
Die Einspritzdüse 22 grenzt unmittelbar an die Oberfläche der Klarkomponente an, so dass die Klarkomponente angussfrei herstellbar ist und ohne Entfernen eines Angussteils direkt nach dem Spritzgussvorgang von der Spritzgussform 14 in die Spritzgussform 16 verlagert werden kann.
Wie 1 entnommen werden kann, sieht die Spritzgussform 16 insgesamt drei Einspritzdüsen 30, 32, 34 vor. Die Einspritzdüsen 30, 32, 34 befinden sich im Randbereich 28 der Rahmenkomponente und grenzen unmittelbar an die Oberfläche der Rahmenkomponente an. Hierdurch kann die Rahmenkomponente entsprechend der Klarkomponente angussfrei hergestellt werden. Die einzelnen Düsen 30, 32, 34 sind ebenfalls zeitlich unabhängig von der Steuereinheit 26 ansteuerbar. Über einen Heißkanal 36 wird Formmasse den einzelnen Einspritzdüsen 30, 32, 34 zugeführt.
Die Ansteuerung der Einspritzdüsen 30, 32, 34 erfolgt derart, dass zunächst über die Einspritzdüse 30 Formmasse eingespritzt wird. Die Formmasse fließt dann entlang den Pfeilen 38 um die Klarkomponente in Richtung der Düsen 32 und 34. Erreicht die Formmasse den Bereich der Düsen 32 und 34, so werden die Düsen 32 und 34 geöffnet. Da auf der der Düse 30 zugewandten Seiten der Düsen 32 und 34 bereits Formmasse vorhanden ist, fließt die über die Düsen 32 und 34 eingespritzte Formmasse im Wesentlichen in die der Düse 30 abgewandte Richtung, die durch die Pfeile 40 angedeutet ist. Bei entsprechender Ansteuerung der Düsen 32 und 34 können Lufteinschlüsse in der Rahmenkomponente sicher vermieden werden. Vorzugsweise wird die Düse 30 verschlossen, wenn die Düsen 32 und 34 geöffnet werden. Die Formmasse befindet sich dann in dem Bereich der Düsen 32 und 34, wenn gewährleistet ist, dass durch das Öffnen der Düsen 32 und 34 Hohlräume in der Rahmenkomponente vollständig ausgeschlossen werden und Lufteinschlüsse nicht auftreten können. Dies ist dann der Fall, wenn die über die Düse 30 eingespritzte Formmasse die Düsen 32 und 34 noch nicht abdeckt, so dass über die Düsen 32 und 34 Formmasse in den auszuspritzenden Hohlraum der Spritzgussform 16 einströmen kann. Die Lage der Düsen 32 und 34 ist dabei vorteilhafterweise so gewählt, dass die über die Düse 30 einströmende Formmasse die Bereiche der Düsen 32 und 34 wenigstens weitgehend zeitgleich erreicht.
Ferner kann insbesondere die Lage der Düse 22 so gewählt werden, dass der Abdruck der Düse 22 nach dem Verlagern der Klarkomponente aus der Spritzgussform 14 in die Spritzgussform 16 im Bereich der Düse 32 liegt. Ferner sind die Positionen der Düsen 30, 32 und 34 so gewählt, dass diese in einem Bereich der Rahmenkomponente liegen, die nach dem Verbauen der Abdeckscheibe in einem Gehäuse und/oder am Fahrzeug für einen Betrachter der Abdeckscheibe nicht sichtbar sind.
Als Einspritzdüsen 22, 30, 32, 34 finden insbesondere Nadelverschlussdüsen Verwendung.
Anstelle des Vorsehens der Einspritzdüse 22 gemäß 2 kann vorgesehen sein, dass Formmasse über einen Einspritzkanal eingespritzt wird, wodurch allerdings ein Anguss an der Klarkomponente verbleibt. Ein derartiger Anguss 42 ist in 3 beispielhaft dargestellt. Der Anguss 42 ist aufgrund des Einspritzbereichs 46 über einen Filmabschnitt 44 mit der Klarkomponente verbunden. Die Zapfen 48, 50 und 52 resultieren aus formseitigen Aussparungen 54, 56 und 58. Zum Abscheren des Angusses 42 ist an der Spritzgussform 14 ein Schieber 60 vorgesehen, der kurz vor dem Öffnen der Spritzgussform 14 beziehungsweise beim Öffnen der Spritzgussform 14 den Anguss 42 abtrennt. Der Anguss bleibt dabei vorteilhafterweise über die Zapfen 48, 50, 52 am Formteil 18 stecken und wird beispielsweise über einen Roboter zusammen mit der Klarkomponente aus der Spritzgussform 14 entnommen.
Mit dem beschriebenen Spritzgusswerkzeug kann insgesamt eine mehrere Komponenten aufweisende Abdeckscheibe für eine Fahrzeugleuchte qualitativ hochwertig hergestellt werden. Insbesondere können in dem vergleichsweise dünnen Querschnitt und eine große Fließlänge aufweisenden Rahmen Lufteinschlüsse unterbunden werden.

Claims

Spritzgießverfahren zur Herstellung einer Abdeckscheibe einer Fahrzeugleuchte, die wenigstens eine Klarkomponente und eine die Klarkomponente wenigstens abschnittsweise umrandende Rahmenkomponente aufweist, wobei zunächst die Klarkomponente in einer ersten Spritzgussform (14) spritzgegossen wird und daran anschließend die gegossene Klarkomponente in eine zweiten Spritzgussform (16) zum Spritzgießen der Rahmenkomponente verlagert wird, wobei das Einspritzen der Formmasse der Rahmenkomponente mittels wenigstens zwei zueinander beabstandeten, unmittelbar an die Oberfläche der Rahmenkomponente angrenzenden Einspritzdüsen (30, 32, 34) derart angussfrei erfolgt, dass zunächst über eine erste Einspritzdüse (30) Formmasse eingespritzt wird bis diese Formmasse in den Bereich einer weiteren Einspritzdüse (32, 34) gelangt und dass dann Formmasse über die weitere Einspritzdüse (32, 34) eingespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens drei Einspritzdüsen (30, 32, 34) vorgesehen sind, wobei zunächst Formmasse über eine erste Einspritzdüse (30) eingespritzt wird bis diese Formmasse in den Bereich der beiden weiteren Einspritzdüsen (32, 34) gelangt und dass dann Formmasse über die beiden weiteren Einspritzdüsen (32, 34) eingespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzdüsen (30, 32, 34) derart positioniert sind, dass die Formmasse, die über die erste Einspritzdüse (30) eingespritzt wird, wenigstens weitgehend gleichzeitig die Bereiche der weiteren Einspritzdüsen (32, 34) erreicht.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn über die wenigstens eine weitere Einspritzdüse (32, 34) Formmasse eingespritzt wird, keine Formmasse mehr über die erste Einspritzdüse (30) eingespritzt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzen der Formmasse der Klarkomponente mittels wenigstens einer unmittelbar an die Oberfläche eines Bereichs der Klarkomponente, der im zweiten Spritzvorgang von der Formmasse der Rahmenkomponente abgedeckt wird, angrenzenden Einspritzdüse (22) angussfrei erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzen der Formmasse der Klarkomponente derart erfolgt, dass an der Klarkomponente ein Anguss (42) verbleibt, der vor dem Öffnen oder beim Öffnen der Spritzgussform mittels eines Schiebers (60) abgetrennt wird.
Abdeckscheibe einer Fahrzeugleuchte, die wenigstens eine Klarkomponente und eine die Klarkomponente wenigstens abschnittsweise umgebende Rahmenkomponente aufweist, hergestellt nach einem Verfahren gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche.
Spritzgießwerkzeug (12) mit einer ersten Spritzgussform (14) für die Klarkomponente und/oder einer zweiten Spritzgussform (16) für die Rahmenkomponente, mit wenigstens einer unmittelbar an die zweite Spritzgussform angrenzenden Einspritzdüse (30, 32, 34) zum angussfreien Spritzgießen der Rahmenkomponente, mit einem der Einspritzdüse vorgelagerten Heißkanal (36) und mit einer die Einspritzdüse ansteuernden Steuereinheit (26), das zur Herstellung einer Abdeckscheibe einer Fahrzeugleuchte nach dem vorhergehenden Anspruch und zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6 vorgesehen ist.
Spritzgießwerkzeug (12) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine unmittelbar an die erste Spritzgussform (14) angrenzende Einspritzdüse (22) zum angussfreien Spritzgießen der Klarkomponente vorgesehen ist.
Spritzgießwerkzeug (12) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzdüse (22) der ersten Spritzgussform (14) in dem Bereich der Klarkomponente vorgesehen ist, der nach dem Einlegen der Klarkomponente in die zweite Spritzgussform im Bereich einer Einspritzdüse (32) der zweiten Spritzgussform (16) liegt.
Spritzgießwerkzeug (12) nach Anspruch 8, 9, oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzdüsen (30, 22, 32) der zweiten Spritzgussform in dem Bereich der Rahmenkomponente vorgesehen sind, die nach dem Verbauen der Abdeckscheibe in einem Gehäuse und/oder am Fahrzeug nicht sichtbar sind.
Spritzgießwerkzeug (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzdüsen (22, 30, 32, 34) als Nadelverschlussdüsen ausgebildet sind.