DE102008044694A1

DE102008044694A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Leuchtenbaueinheit

Info

Publication number: DE102008044694A1
Application number: DE200810044694
Authority: DE
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2010-03-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Leuchtenbaueinheit, wobei Bauteile der Leuchtenbaueinheit in einem mehrstufigen Spritzgießverfahren zu der Leuchtenbaueinheit geformt werden, wobei gleichzeitig oder nacheinander eine erste Spritzgießmasse in eine erste Kavität eines Spritzgießwerkzeuges zur Bildung eines ersten Bauteils und eine zweite Spritzgießmasse in eine zweite Kavität des Spritzgießwerkzeuges zur Bildung eines zweiten Bauteils eingespritzt werden, dass nach dem Erstarren der ersten Spritzgießmasse und der zweiten Spritzgießmasse das Spritzgießwerkzeug geöffnet wird, wobei das erste Bauteil in einer ersten Werkzeughälfte des Spritzgießwerkzeugs und das zweite Bauteil in einer zweiten Werkzeughälfte des Spritzgießwerkzeugs gehalten ist, dass die das erste Bauteil tragende erste Werkzeughälfte und die das zweite Bauteil tragende zweite Werkzeughälfte relativ zueinander unter Bildung einer dritten Kavität in eine solche Endlage relativ zueinander bewegt werden, in der das erste Bauteil und das zweite Bauteil sich in einer Verbindungsstellung befinden, und dass eine dritte Spritzgießmasse in die dritte Kavität derart eingespritzt wird, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil miteinander einstückig verbunden werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Leuchtenbaueinheit, wobei Bauteile der Leuchtenbaueinheit in einem mehrstufigen Spritzgießverfahren zu der Leuchtenbaueinheit geformt werden.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen einer Leuchtenbaueinheit mit einem Extruder und einem Spritzgießwerkzeug enthaltend mindestens eine erste Werkzeughälfte und eine zweite Werkzeughälfte sowie eine Leuchtenbaueinheit.
Aus der DE 102 25 018 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Leuchtenbaueinheit bekannt, bei dem in einem zweistufigen Spritzgießverfahren zum einen ein erstes Bauteil der Leuchtenbaueinheit und dann durch Anspritzen an das erste Bauteil ein zweites Bauteil hergestellt werden, so dass das zweite Bauteil einstückig mit dem ersten Bauteil verbunden ist. Durch die Einstückigkeit der beiden Bauteile wird zwar eine relativ enge Toleranzkette begründet. Allerdings erfolgt die Verbindung der beiden Bauteile durch Anspritzen des zweiten Bauteils an das erste Bauteil, so dass eine relativ große Verbindungsfläche zwischen den Bauteilen vorgesehen sein muss.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen einer Leuchtenbaueinheit bzw. eine Leuchtenbaueinheit anzugeben, so dass eine effiziente spritzgießtechnische Verbindung von Bauteilen gewährleistet ist, so dass die Bauteile insbesondere über eine relativ geringe Verbindungsfläche einstückig miteinander verbunden sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig oder nacheinander eine erste Spritzgießmasse in eine erste Kavität eines Spritzgießwerkzeuges zur Bildung eines ersten Bauteils und eine zweite Spritzgießmasse in eine zweite Kavität des Spritzgießwerkzeuges zur Bildung eines zweiten Bauteils eingespritzt werden, dass nach dem Erstarren der ersten Spritzgießmasse und der zweiten Spritzgießmasse das Spritzgießwerkzeug geöffnet wird, wobei das erste Bauteil in einer ersten Werkzeughälfte des Spritzgießwerkzeugs und das zweite Bauteil in einer zweiten Werkzeughälfte des Spritzgießwerkzeugs gehalten ist, dass die das erste Bauteil tragende erste Werkzeughälfte und die das zweite Bau teil tragende zweite Werkzeughälfte relativ zueinander unter Bildung einer dritten Kavität in eine solche Endlage relativ zueinander bewegt werden, in der das erste Bauteil und das zweite Bauteile sich in einer Verbindungsstellung befinden, und dass eine dritte Spritzgießmasse in die dritte Kavität derart eingespritzt wird, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil miteinander einstückig verbunden werden.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass eine stoffschlüssige Verbindung von mindestens zwei Spritzgießbauteilen durch Einspritzen einer verbindenden Spritzgießmasse erfolgen kann, wobei sich die zu verbindenden Bauteile jeweils zumindest in einer unterschiedlichen Werkzeughälfte des Spritzgießwerkzeuges befinden, in der sie jeweils in einem ersten Spritzgussschritt hergestellt worden sind. Da sich die Bauteile auch noch während eines abschließenden Spritzgießschrittes, in dem die Verbindungsmasse in das Spritzgießwerkzeug eingespritzt wird, in derselben Werkzeughälfte befinden, erfolgt eine Reduzierung der Toleranzkette. Durch Einbringen einer verbindenden weiteren Spritzgießmasse kann eine sichere und feste Verbindung zwischen den Bauteilen an insbesondere kleinflächigen Verbindungsflächen erfolgen.
Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden eine das erste Bauteil tragende erste Werkzeughälfte und eine das zweite Bauteil tragende zweite Werkzeughälfte um eine gemeinsame Drehachse derart verdreht, dass sie in eine gemeinsam überdeckende Endlage bewegt werden, in der das Einspritzen der Verbindungsmasse erfolgt. Vorteilhaft kann die so geformte Leuchtenbaueinheit in einer integrierten Spritzgießvorrichtung hergestellt werden, wobei vorzugsweise gleichzeitig das erste Bauteil und das zweite Bauteil durch Spritzgießen geformt werden. In einem zweiten Schritt erfolgt dann die räumliche Überdeckung der beiden Bauteile zur Verbindung derselben. Bei mehr als zwei Bauteilen können auch mehr als zwei Werkzeughälften relativ zueinander bewegbar ausgebildet sein. Der Begriff „Werkzeughälfte” ist nicht volumenmäßig und/oder anzahlmäßig beschränkt auf eine Hälfte von etwas Ganzem aufzufassen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die „Spritzgießstationen” um 120° um eine Drehachse angeordnet. In einer ersten Spritzgießstation wird das erste Bauteil, in einer um 120° versetzt dazu angeordneten zweiten Spritzgießstation das zweite Bauteil urgeformt. Eine dritte Spritzgießstation ist um 120° versetzt zu der ersten Spritzgießstation und der zweiten Spritzgießstation angeordnet und weist die Kavität auf, in der die beiden Bauteile mittels Einspritzen einer dritten Spritzgießmasse verbunden werden. Das Spritzgießwerkzeug weist somit einen kompakten Aufbau auf, wobei eine effiziente Herstellung der Leuchtenbaueinheit gewährleistet ist.
Zur Lösung der Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5 dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Kavität zur Formgebung des ersten Bauteils durch eine erste Teilkavi tät der ersten Werkzeughälfte und eine erste Teilkavität der zweiten Werkzeughälfte gebildet ist, dass eine zweite Kavität zur Formgebung des zweiten Bauteils durch ein zweite Teilkavität der ersten Werkzeughälfte und eine zweite Teilkavität der zweiten Werkzeughälfte gebildet ist, dass die Teilkavitäten der Werkzeughälften derart geformt sind, dass zumindest in der ersten Werkzeughälfte das erste spritzgegossene Bauteil und in der zweiten Werkzeughälfte das spritzgegossene zweite Bauteil gehaltert sind, dass mindestens eine der Werkzeughälften bewegbar gelagert ist, so dass in einer Endlage derselben eine dritte Kavität gebildet ist, in der sich das erste Bauteil und das zweite Bauteil in einer Verbindungsstellung befinden und die eine dritte Spritzgießmasse einspritzbar ist zur einstückigen Verbindung des ersten Bauteils mit dem zweiten Bauteil.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine integrierte Formgebung von mehreren Bauteilen durch Spritzgießen geschaffen wird, wobei in einer abschließenden, als Hohlkammer ausgebildeten Kavität eine Spritzgießmasse in einen Verbindungsbereich der Bauteile gespritzt wird, so dass eine feste und zuverlässige Verbindung zwischen den Bauteilen geschaffen wird. Vorteilhaft kann durch entsprechende Wahl der verbindenden Spritzgießmasse eine feste Verbindung auch bei Vorliegen von kleinen zueinander gekehrten Verbindungsflächen der Bauteile gewährleistet werden. Dadurch, dass die spritzgegossenen Bauteile während des Verbindungsprozesses noch in einer Werk zeughälfte verharren, in der sie geformt worden sind, kann eine Reduzierung der Toleranzkette bewirkt werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind eine erste Werkzeughälfte und eine zweite Werkzeughälfte des Spritzgießwerkzeuges um eine gemeinsame Drehachse bewegbar gelagert, so dass durch Verdrehung der geformten Bauteile dieselben in eine Überdeckungsstellung verbracht werden können, in der sie durch Einspritzen einer Spritzgießmasse miteinander verbindbar sind. Vorteilhaft wird hierdurch eine kompakte Spritzgießvorrichtung geschaffen.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine durch Spritzgießen hergestellte Leuchtenbaueinheit und
2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen der Leuchtenbaueinheit.
Eine Leuchtenbaueinheit 1 kann beispielsweise als eine Rückstrahlleuchte oder als eine Seitenmarkierungsleuchte ausgebildet sein, die an einem nicht dargstellten Kraftfahrzeug in üblicher Weise befestigbar ist.
Die Leuchtenbaueinheit 1 weist als erstes Bauteil 2 ein Gehäuse und als zweites Bauteil 3 eine transparente und eingefärbte, eine Öffnung des Gehäuses 2 abdeckende Lichtscheibe 3 auf. Das Gehäuse 2 und die Lichtscheibe 3 sind jeweils bogenförmig ausgebildet und weisen jeweils parallel zueinander verlaufende Grundflächen 4 bzw. 5 auf. Auf einer der Lichtscheibe 3 abgewandten Seite der Grundfläche 4 ragt von dem Gehäuse 2 ein Befestigungsmittel 6 zur Befestigung der Leuchtenbaueinheit 1 in einer nicht dargestellten Ausnehmung des Kraftfahrzeugs ab. Auf einer dem Gehäuse 2 zugewandten Seite weist die Grundfläche 4 eine Prismenstruktur 7 auf, so dass die Lichtscheibe 3 eine rückstrahlende Funktion aufweist.
Die Lichtscheibe 3 weist auf einer dem Gehäuse 2 zugewandten Seite einen abragenden Steg 8 auf, dessen freies Ende über ein Verbindungsmaterial 9 fest und stoffschlüssig mit dem Gehäuse 2 verbunden ist. Das Verbindungsmaterial 9 grenzt an eine im Vergleich zur Grundfläche 4, 5 des Gehäuses 2 bzw. der Lichtscheibe 3 relativ kleinflächige Randfläche derselben an. Das Verbindungsmaterial 9 ist in einer Nut angeordnet, die durch die Grundfläche 4 des Gehäuses 2, einem in Richtung der Lichtscheibe 3 abragenden Steg 29 des Gehäuses 2 und einer Stirnfläche des Steges 8 der Lichtscheibe 3 gebildet ist.
Eine Vorrichtung 10 zum Herstellen der Leuchtenbaueinheit 1 ist schematisch in 2 dargestellt. Die Vorrichtung 10 besteht zum einen aus mindestens einem Extruder 11, in dem eine Schnecke in herkömmlicher Weise integriert angeordnet ist. Zum anderen weist die Vorrichtung 10 ein mehrteiliges Spritzgießwerkzeug 12 auf, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel sich aus einer ersten Werkzeughälfte 13 und einer zweiten Werkzeughälfte 14 zusammensetzt. Eine nicht dargestellte Düse des Extruders 11 ist auf einer dem Spritzgießwerkzeug 12 zugewandten Seite angeordnet.
Die erste Werkzeughälfte 13 und die zweite Werkzeughälfte 14 sind jeweils um eine Drehachse 15 drehbar angeordnet und mittels eines nicht dargestellten Stellorgans (Elektromotor) in mindestens drei Drehstellungen verdrehbar.
Das Spritzgießwerkzeug 12 weist in unterschiedlichen Drehstellungen der Werkzeughälften 13, 14 die in 2 zusammengefasst dargestellt sind, drei Kavitäten auf, wobei eine erste Kavität 16 derart geformt ist, dass durch Einspritzen einer ersten Spritzgießmasse 17 mittels des Extruders 11 das Gehäuse 2 urgeformt wird. Eine um 120° versetzt zu der ersten Kavität 16 angeordnete zweite Kavität 18 ist derart geformt, dass durch Einspritzen einer zweiten Spritzgießmasse 19 in dieselbe die Lichtscheibe 3 urgeformt wird. Eine jeweils zu der ersten Kavität 16 und der zweiten Kavität 18 um 120° versetzt angeordnete dritte Kavität 20 ist derart geformt, dass eine dritte Spritzgießmasse 21 in die bereits mit dem Gehäuse 2 und der Lichtscheibe 3 gefüllten dritten Kavität 20 derart einge spritzt wird, dass in einem Verbindungsbereich 22 eine einstückige Verbindung zwischen dem Gehäuse 2 und der Lichtscheibe 3 gewährleistet ist. Zu diesem Zweck sind das Gehäuse 2 und die Lichtscheibe 3 in der dritten Kavität 20 derart angeordnet, dass in dem Verbindungsbereich 22 ein Zwischenraum freigelassen wird zum Einbringen des Verbindungsmaterials 9. Zur vereinfachten Darstellung sind das spritzgegossene Gehäuse 2 und die spritzgegossene Lichtscheibe 3 in der dritten Kavität 20 gemäß 2 nicht dargestellt.
Die erste Kavität 16 ist gebildet durch eine erste Teilkavität 23 der ersten Werkzeughälfte 13 und eine erste Teilkavität 24 der zweiten Werkzeughälfte 14. Die zweite Kavität 18 ist gebildet durch eine zweite Teilkavität 25 der ersten Werkzeughälfte 13 und durch eine zweite Teilkavität 26 der zweiten Werkzeughälfte 14. Die dritte Kavität 20 ist gebildet durch die erste Teilkavität 23 der ersten Werkzeughälfte 13 und die zweite Teilkavität 26 der zweiten Werkzeughälfte 14.
Die Leuchtenbaueinheit 1 wird folgendermaßen herstellt: In einem ersten Schritt wird das Gehäuse 2 durch Einspritzen der ersten Spritzgießmasse 17 in die erste Kavität 16 des Spritzgießwerkzeugs 12 und die Lichtscheibe 3 durch Einspritzen der zweiten Spritzgießmasse 19 in die zweite Kavität 18 urgeformt. Vorzugsweise erfolgt die Herstellung des Gehäuses 2 und der Lichtscheibe 3 gleichzeitig.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10225018 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Leuchtenbaueinheit, wobei Bauteile der Leuchtenbaueinheit in einem mehrstufigen Spritzgießverfahren zu der Leuchtenbaueinheit geformt werden, dadurch gekennzeichnet, – dass gleichzeitig oder nacheinander eine erste Spritzgießmasse (17) in eine erste Kavität (16) eines Spritzgießwerkzeuges (12) zur Bildung eines ersten Bauteils (2) und eine zweite Spritzgießmasse (19) in eine zweite Kavität (18) des Spritzgießwerkzeuges (12) zur Bildung eines zweiten Bauteils (3) eingespritzt werden, – dass nach dem Erstarren der ersten Spritzgießmasse (17) und der zweiten Spritzgießmasse (19) das Spritzgießwerkzeug (12) geöffnet wird, wobei das erste Bauteil (2) in einer ersten Werkzeughälfte (13) des Spritzgießwerkzeugs (12) und das zweite Bauteil (3) in einer zweiten Werkzeughälfte (14) des Spritzgießwerkzeugs (12) gehalten ist, – dass die das erste Bauteil (2) tragende erste Werkzeughälfte (13) und die das zweite Bauteil (3) tragende zweite Werkzeughälfte (14) relativ zueinander unter Bildung einer dritten Kavität (20) in eine solche Endlage (27) relativ zueinander bewegt werden, in der das erste Bauteil (2) und das zweite Bauteile (3) sich in einer Verbindungsstellung befinden, und – dass eine dritte Spritzgießmasse (21) in die dritte Kavität (20) derart eingespritzt wird, dass das erste Bauteil (2) und das zweite Bauteil (3) miteinander einstückig verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Werkzeughälfte (13) und die zweite Werkzeughälfte (14) um eine gemeinsame Drehachse (15) in die das erste Bauteil (2) und das zweite Bauteil (3) überdeckende Endlage (27) verdreht werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Werkzeughälfte (13) um 240° und die zweite Werkzeughälfte (14) um 120° in einer gleichen Drehrichtung (28) um die Drehachse (15) in die Endlage (27) verdreht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in die erste Kavität (16) eingespritzte erste Spritzgießmasse (17) und die in die zweite Kavität (18) eingespritzte zweite Spritzgießmasse (19) so lange in einer Werkzeughälfte (13, 14) des Spritzgießwerkzeugs (12) gehalten werden, bis sie zu einer hohlförmigen dritten Kavität (20) zusammengeführt werden, in die die dritte Spritzgießmasse (21) eingespritzt wird.
Vorrichtung zum Herstellen einer Leuchtenbaueinheit mit einem Extruder und einem Spritzgießwerkzeug enthaltend mindestens eine erste Werkzeughälfte und eine zweite Werkzeughälfte, dadurch gekennzeichnet, – dass eine erste Kavität (16) zur Formgebung des ersten Bauteils (2) durch eine erste Teilkavität (23) der ersten Werkzeughälfte (13) und eine erste Teilkavität (24) der zweiten Werkzeughälfte (14) gebildet ist, – dass eine zweite Kavität (18) zur Formgebung des zweiten Bauteils (3) durch ein zweite Teilkavität (25) der ersten Werkzeughälfte (13) und eine zweite Teilkavität (26) der zweiten Werkzeughälfte (14) gebildet ist, – dass die Teilkavitäten (23, 24, 25, 26) der Werkzeughälften (13, 14) derart geformt sind, dass zumindest in der ersten Werkzeughälfte (13) das erste spritzgegossene Bauteil (2) und in der zweiten Werkzeughälfte (14) das spritzgegossene zweite Bauteil (3) gehaltert sind, – dass mindestens eine der Werkzeughälften (13, 14) bewegbar gelagert ist, so dass in einer Endlage (27) derselben eine dritte Kavität (20) gebildet ist, in der sich das erste Bauteil (2) und das zweite Bauteil (3) in einer Verbindungsstellung befinden und die eine dritte Spritzgießmasse (21) einspritzbar ist zur einstückigen Verbindung des ersten Bauteils (2) mit dem zweiten Bauteil (3).
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die das erste Bauteil (2) haltende erste Werkzeughälfte (13) und die das zweite Bauteil (3) haltende zweite Werkzeughälfte (14) drehbar um eine gemeinsame Drehachse (15) gelagert sind, derart, dass das erste Bauteil (2) und das zweite Bauteil (3) in die Endlage (27) drehbar sind, in der sie in der hohlförmigen dritten Kavität (20) mittels der dritten Spritzgießmasse (21) miteinander verbunden werden.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (2) als ein Gehäuse und das zweite Bauteil (3) als eine Lichtscheibe ausgebildet sind und dass das erste Bauteil (2) und das zweite Bauteil (3) in einem Verbindungsbereich (22) über ein durch Spritzgießen erzeugtes Verbindungsmaterial (9) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Leuchtenbaueinheit für Fahrzeuge mit einem Gehäuse (2) und einer eine Öffnung desselben abdeckenden Lichtscheibe (3), hergestellt nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 und/oder hergestellt mit einer Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7.
Leuchtenbaueinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) und/oder die Lichtscheibe (3) einen abragenden Steg (8, 29) aufweisen, an dem das Verbindungsmaterial angespritzt ist.
Verwendung einer Leuchtenbaueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9 als Rückstrahler oder als ein Seitenmarkierungsstrahler.