-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines aus Kunststoff bestehenden Lamellengitters gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
-
Solche Lamellengitter werden insbesondere in Lüftungsdüsen von Kraftfahrzeugen eingesetzt und dienen der Regulierung bzw. Veränderung der Ausströmrichtung von aus der Lüftungsdüse austretenden Luft.
-
Ein solches Lamellengitter, beispielsweise bekannt aus der
DE 102006043266 A1 , besteht dabei im Wesentlichen aus einer Mehrzahl von parallel zueinander angeordneten Lamellen, die über Lagerleisten an den Stirnseiten der Lamellen drehbar gelagert sind, sowie einer Steuerleiste, die ebenfalls mit den Lamellen verbunden ist und deren Betätigung eine gleichzeitige, parallele Verschwenkung der Lamellen um in der Lagerleiste drehbar anliegende Drehzapfen der Lamellen ermöglicht.
-
Die Herstellung solcher Lamellengitter erfolgt üblicherweise derart, dass die einzelnen Bestandteile Lamelle, Lagerleiste, Steuerleiste in jeweiligen Formennestern eines Spritzgießwerkzeugs gespritzt werden, anschließend aus dem Spritzgießwerkzeug ausgeworfen und schließlich außerhalb des Spritzgießwerkzeugs zusammengesetzt werden.
-
Bei der oben genannten
DE 102006043266 A1 wird zur Herstellung des Lamellengitters ein spezielles Spritzgießwerkzeug eingesetzt, bei dem jeweilige Anspritzformen für die Lamellen, Lagerleisten und Steuerleisten auf jeweiligen Schlitten verfahrbar sind, so dass die Lagerleisten und Steuerleisten in dem Spritzgießwerkzeug direkt an Drehzapfen bzw. Steuerzapfen der Lamellen angespritzt werden und das fertige Lamellengitter anschließend aus dem Werkzeug herausgedrückt wird.
-
Nachteilig bei diesem Herstellungsverfahren ist, dass das Spritzgießwerkzeug relativ aufwändig gebaut sein muss, insbesondere da ein direktes Anspritzen der Lagerleisten und Steuerleisten an die Lamellen erforderlich macht, die Lamellen aus einem anderen Material zu fertigen als die Steuerleisten und die Lagerleisten, da ansonsten beim Anspritzen der Lagerleisten und Steuerleisten die Zapfen wieder aufgeschmolzen würden.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines aus Kunststoff bestehenden Lamellengitters sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen mit der eine nochmals vereinfachte und kostengünstigere Herstellung der Lamellengitter ermöglicht wird.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines aus Kunststoff bestehenden Lamellengitters mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines aus Kunststoff bestehenden Lamellengitters, insbesondere für eine Lüftungsdüse eines Kraftfahrzeuges weist die folgenden Verfahrensschritte auf:
- a) Anspritzen einer Mehrzahl parallel zueinander angeordneter Lamellen mit Anformung jeweils eines Dreh- und/oder eines Steuerzapfens an den Stirnseiten der Lamellen, wobei die Dreh- und die Steuerzapfen einer Stirnseite abständig zueinander ausgebildet werden,
- b) Anspritzen mindestens einer Steuerleiste zur Verbindung der Lamellen im Bereich der Steuerzapfen.
-
Das Anspritzen der Lamellen, der mindestens einen Lagerleiste und der mindestens einen Steuerleiste erfolgt dabei in einer gemeinsamen Spritzgießvorichtung aus einem einzigen Kunststoff, wobei die Lamellen und die mindestens eine Steuerleiste noch in der Spritzgießvorrichtung zu einem Lamellengitter aneinander montiert werden.
-
Ein solches Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein nachfolgender Montageschritt nicht mehr erforderlich ist, da das Lamellengitter fertig montiert aus der Spritzgussvorrichtung entnehmbar ist bzw. aus diesem ausgeworfen wird.
-
Ein weiterer großer Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Lamellen aus dem gleichen Material gefertigt sind wie die Steuerleiste, was eine wesentlich kostengünstigere Herstellung eines solchen Lamellengitters, insbesondere durch den Einsatz einer kostengünstigeren Spritzgussvorrichtung ermöglicht.
-
Vorteilhafte Ausführungsvarianten sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante weist das Verfahren den folgenden weiteren Verfahrensschritt auf:
- c) Anspritzen mindestens einer Lagerleiste zur Verbindung der Lamellen im Bereich der Drehzapfen, wobei das Anspritzen der Lamellen, der mindestens einer Steuerleiste und der mindestens einen Lagerleiste in der gemeinsamen Spritzgießvorrichtung aus dem Kunststoff erfolgt und die Lamellen, die mindestens einer Steuerleiste und die mindestens eine Lagerleiste in der Spritzgießvorrichtung zu einem Lamellengitter aneinander montiert werden.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante werden bei der Montage der Lamellen, der mindestens einen Lagerleiste und der mindestens einen Steuerleiste die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt:
- d) Entfernen von die Dreh- und die Steuerzapfen formenden ersten Schiebern von den Lamellen,
- e) Entformen der mindestens einen Lagerleiste und der mindestens einen Steuerleiste, wobei die Lagerleiste und die Steuerleiste an jeweiligen Zapfenaufnahmen von zweiten Schiebern gehalten sind,
- f) Verfahren der mindestens einer Lagerleiste und der mindestens einer Steuerleiste in eine Montageposition vor den Lamellen,
- g) Verfahren der zweiten Schieber zu den Lamellen, wobei die Zapfenaufnahmen der mindestens einen Lagerleiste auf die Drehzapfen und die Zapfenaufnahmen der mindestens einen Steuerleiste auf die Steuerzapfen aufgedrückt werden.
-
Eine Montage der Lagerleiste, der Steuerleiste und der Lamellen kann so schnell und exakt durchgeführt werden.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante wird zum Schutz eines auf einer Mantelaußenfläche der Drehzapfen und der Steuerzapfen angespritzten Hinterschnitts in Verfahrensschritt d) zunächst ein Innenschieber des ersten Schiebers und anschließend ein den Innenschieber umgebender Außenschieber des ersten Schiebers von den Lamellen wegbewegt.
-
Der Einsatz eines solchen Schiebers mit Innenschieber ermöglicht beim Entformen des Drehzapfens und Steuerzapfens ein elastisches Ausweichen der den Hinterschnitt bildenden Stufe in den durch den zurückgeschobenen Innenschieber freigewordenen Raum.
-
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante wird in Verfahrensschritt g) vor dem Verfahren der zweiten Schieber zu den Lamellen zunächst ein Innenschieber der zweiten Schieber zur Freigabe eines korrespondierenden Hinterschnitts auf einer Mantelinnenfläche der Zapfenaufnahme aus dem Bereich des Hinterschnitts wegbewegt.
-
Um die Anspritzpunkte der Lagerleiste und der Steuerleiste von einer Sichtseite her nicht erkennbar zu gestalten, erfolgt das Anspritzen der Lagerleisten und der Steuerleiste in den Verfahrensschritten b) und c) gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante von einer im montierten Zustand des Lamellengitters den Stirnseiten der Lamellen zugewandten Seite her.
-
Die erfindungsgemäße Spritzgießvorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens weist eine Mehrzahl von abständig zueinander angeordneten verfahrbaren Einsätzen, Schiebern und einem Düsenteil zum Spritzgießen von Lamellen mit an den Stirnseiten anzuformenden Dreh- und Steuerzapfen, mindestens einer Lagerleiste und mindestens einer Steuerleiste auf.
-
Zumindest die dem Spritzgießen der mindestens einer Lagerleiste und der mindestens einer Steuerleiste dienenden zweiten Schieber in der Spritzgießvorrichtung sind zwischen einer Anspritzstellung und einer Montagestellung verfahrbar und in der Montagestellung in Richtung der spritzgegossenen Lamellen verfahrbar.
-
Eine solche Ausbildung einer Spritzgießvorrichtung schafft die Möglichkeit, in der Spritzgießvorrichtung spritzgegossene Bauteile in der Vorrichtung zu montieren.
-
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsvariante des Verfahrens anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1a und b perspektivische Ansichten eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Lamellengitters,
- 2 eine perspektivische Detailansicht einer Lamelle des in 1 gezeigten Lamellengitters,
- 3 perspektivische Darstellungen zweier Lagerleiste und einer Steuerleiste des Lamellengitters aus 1,
- 4 eine perspektivische Detailansicht der Lagerstellen der Lamelle mit der Steuerleiste und der Lagerleiste, und
- 5 bis 9 schematische Darstellungen zur Erläuterung der durchzuführenden Verfahrensschritte.
-
In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte Darstellung und Position der Lamellengitter, Lamelle, Steuerleiste, Lagerleiste, Steuerzapfen, Lagerzapfen, Schieber und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, d.h., durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.
-
In 1a und 1b ist mit dem Bezugszeichen 1 insgesamt ein Lamellengitter 1 bezeichnet, das mit einem unten beschriebenen Verfahren hergestellt ist.
-
Das Lamellengitter 1 dient dabei insbesondere der Ausrichtung eines Luftstroms einer Lüftungsdüse eines Kraftfahrzeugs.
-
Wie in 1 gezeigt, weist das Lamellengitter 1 mehrere parallel zueinander angeordnete Lamellen 2 auf, die an ihren einander gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils mit Drehzapfen 23 versehen sind, auf die jeweils eine Lagerleiste 3 zur Verbindung der Lamellen 2 aufsteckbar ist.
-
Um ein gleichzeitiges Verschwenken der Lamellen 2 um eine durch die Drehzapfen 23 gebildete Schwenkachse zu ermöglichen, sind an den Lamellen 2 im Bereich einer parallel zur einen Stirnseite 22 der Lamelle 2 ausgerichteten Stirnseite 26 Steuerzapfen 24 angeformt, auf die eine Steuerleiste 4 aufgesteckt wird. Wird die Steuerleiste 4 anschließend in Richtung ihrer Längsachse bewegt, führt dies zu einer Verschwenkung der Lamellen 2.
-
Zur Befestigung der Lagerleisten 3 an einem hier nicht dargestellten Gehäuse einer Lüftungsdüse des Kraftfahrzeugs sind Aufnahmen 34 an leistenartigen Grundkörpern 31 der Lagerleisten 3 angespritzt, mit denen die Lagerleisten 3 mit dem Gehäuse der Lüftungsdüse vorzugsweise rastend gehalten sind.
-
Die Steuerleiste 4 ist auf einer dem Inneren des Gehäuses der Lüftungsdüse zugewandten Bereich angeordnet.
-
Zur Betätigung der Lamellen 2 ist beispielsweise, wie in 1a und 1b gezeigt ist, an einer der Lamellen 2 ein Betätigungsgriff 25 angeformt, der manuell von einem Benutzer betätigbar ist und mit dem die Lamellen 2 in eine gewünschte Schwenkstellung ausrichtbar sind.
-
Durch die Verbindung der Lamellen 2 über die Steuerleiste 4 werden sämtliche mit der Steuerleiste 4 verbundenen Lamellen 2 gleichzeitig verschwenkt.
-
Wie in 2 gezeigt ist, sind die Drehzapfen 23 und die Steuerzapfen 24 in gleicher Weise ausgebildet. Die Drehzapfen 23 und die Steuerzapfen 24 bestehen im Wesentlichen aus einem zylinderförmigen Grundkörper mit einer Mantelaußenfläche 231, 241.
-
Am vorderen Ende dieser zylinderförmigen Mantelaußenfläche 231, 241 sind die Drehzapfen 23 und die Steuerzapfen 24 mit einem hier wulstartig verdickten Hinterschnitt 232, 242 ausgebildet, der beim Montieren der Lagerleiste 3 bzw. der Steuerleiste 4 einen auf der Mantelinnenfläche 331, 431 von Zapfenaufnahmen 33, 43 der Lagerleiste 3 bzw. der Steuerleiste 4 hintergreift und so eine rastende Drehverbindung zwischen Drehzapfen 23 bzw. Steuerzapfen 24 einerseits und der Zapfenaufnahmen 33, 43 der Lagerleiste 3 bzw. Steuerleiste 4 schafft.
-
Die Zapfenaufnahmen 33, 43 der Lagerleiste 3 bzw. Steuerleiste 4 sind dabei in den leistenartigen Grundkörpern 31, 41 der Lagerleisten 3 bzw. der Steuerleiste 4 eingeformt und erstrecken sich bevorzugt als Durchgangsöffnungen von einer den Stirnseiten 22, 26 Lamellen 2 zugewandten Stirnseiten 32, 42 der Lagerleiste 3 bzw. Steuerleiste 4 bis zur gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers 31, 41.
-
4 zeigt in einer Vergrößerungsansicht die Lagerleiste 3 und die Steuerleiste 4 im am Drehzapfen 23 und dem Steuerzapfen 24 einer der Lamellen 2 montierten Zustand.
-
Anhand der 5 bis 9 soll im Folgenden das Verfahren zur Herstellung eines solchen aus Kunststoff bestehenden Lamellengitters 1 beschrieben werden.
-
Die Lamellen 2, die Lagerleiste 3 und die Steuerleiste 4 werden hier bevorzugt aus dem gleichen Kunststoff gefertigt, so dass die Spritzgießvorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens als Einkomponenten-Spritzgießvorrichtung ausgeführt sein kann.
-
Zur Herstellung des Lamellengitters 1 werden zunächst eine Mehrzahl parallel zueinander angeordneter Lamellen 2 mit Anformung jeweils eines Drehzapfens 23 und eines Steuerzapfens 24 an den Stirnseiten 22, 26 der Lamellen 2 angespritzt. Die Drehzapfen 23 und die Steuerzapfen 24 der jeweiligen Lamellen 2 sind dabei an den Stirnseiten 22, 26 abständig zueinander ausgebildet.
-
In einem weiteren Formennest werden bevorzugt zwei Lagerleisten 3 zur Verbindung der Lamellen 2 im Bereich der Drehzapfen 23 angespritzt. Des Weiteren werden in einem weiteren Formennest eine Steuerleiste 4 zur Verbindung der Lamellen 2 im Bereich der Steuerzapfen 24 angespritzt.
-
Die Lamelle 2, die Lagerleisten 3 und die Steuerleiste 4 werden in dieser Spritzgießvorrichtung aneinander montiert.
-
Dazu wird, wie in 5 dargestellt ist, in einem Bereich das Werkzeug zur Formung der Drehzapfen 23 der Lamelle 2 ein erster Schieber 6 von den Lamellen 2 von einem in Form des bildenden ersten Einsatzes 5 zur Formung der Lamelle 2 weg bewegt.
-
Bei dem hier gezeigten Drehzapfen 23 ist an seiner Mantelaußenfläche 231 ein Hinterschnitt 232 in Form einer über die Mantelaußenfläche 231 radial nach außen stehenden Verdickung angespritzt.
-
Um beim Zurückschieben des ersten Schiebers 6 diesen Hinterschnitt 232 nicht abzuscheren, ist der erste Schieber 6 in der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsvariante zweiteilig ausgebildet und weist einen Außenschieber 61 und einen relativ zu diesem in einer Innenbohrung des Außenschiebers 61 verfahrbaren Innenschieber 62 auf.
-
Dadurch ist ermöglicht, dass zunächst der Innenschieber 62 des ersten Schiebers 6 und anschließend der den Innenschieber 62 umgebende Außenschieber 61 des ersten Schiebers 6 von der Lamelle 2 bzw. dem Einsatz 5 wegbewegt wird.
-
Der Bereich des Hinterschnitts 232 des Drehzapfens 23 kann so bei Entfernen des Außenschiebers 61 vom ersten Einsatz 5 in dem durch das Vorabentfernen des Innenschiebers 62 frei gewordenen Freiraum radial nach innen ausweichen.
-
Dadurch ist der Drehzapfen 23 der Lamelle 2 frei gelegt.
-
Die Freilegung des identisch ausgebildeten Steuerzapfens 24 zur Anbindung der Steuerleiste 4 erfolgt in der gleichen Weise.
-
6 verdeutlicht einen weiteren Verfahrensschritt, bei dem die Lagerleiste 3 von einem hier zweiteilig ausgebildeten zweiten Einsatz 7, bestehend aus einem Außeneinsatz 71 und einem bevorzugt stählernen Inneneinsatz 72, entformt wird.
-
Dazu wird die Lagerleiste 3 zusammen mit einem zweiten Schieber 8 von dem zweiten Einsatz 7 in einer Richtung x parallel zu den den Drehzapfen 23 aufnehmenden Zapfenaufnahme 33 entfernt.
-
In gleicher Weise erfolgt die Entformung der Steuerleiste 4 von einem entsprechenden zweiten Einsatz 7.
-
In einem in 7 schematisch dargestellten weiteren Verfahrensschritt wird die Lagerleiste 3 und in gleicher Weise auch die Steuerleiste 4 in eine Montageposition vor den Lamellen 2 verfahren.
-
Gut zu erkennen in 7 ist, dass die Zapfenaufnahmen 33, 43 zur Aufnahme der Drehzapfen 23 und der Steuerzapfen 24 axial zur Drehachse dieser aus Drehzapfen 23 bzw. Steuerzapfen 24 und Zapfenaufnahmen 33, 43 gebildeten Lagerstelle ausgerichtet sind.
-
In einem weiteren Verfahrensschritt, schematisch dargestellt in 8, erfolgt nun die Montage der Lagerleiste 3 bzw. der Steuerleiste 4 auf die jeweiligen Drehzapfen 23 bzw. Steuerzapfen 24.
-
Dazu wird jeweils der zweite Schieber 8 zu den Lamellen 2 hin in einer Schließrichtung -x verfahren, wobei die Zapfenaufnahmen 33, 43 der mindestens einen Lagerleiste 3 auf die Drehzapfen 23 und die Zapfenaufnahme 43 der mindestens einen Steuerleiste 4 auf die Steuerzapfen 24 aufgedrückt werden.
-
Bei der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsvariante ist auch der zweite Schieber 8 zweiteilig ausgebildet und weist einen Außenschieber 81 auf und einen relativ zu diesem in einer Innenbohrung des Außenschiebers 81 verfahrbaren Innenschieber 82, der der Anformung eines auf einer Mantelinnenfläche 331, 431 der Zapfenaufnahme 33, 43 angespritzten Hinterschnitts 332 dient.
-
Dieser Innenschieber 82 wird nun vorab in einer Verschieberichtung x relativ zum Außenschieber 81 von dem ersten Einsatz 5 weg bewegt. Dadurch wird der Hinterschnitt der jeweiligen Zapfenaufnahme 33, 43 frei gelegt.
-
Sodann erfolgt das Verfahren des Außenschiebers 81 zusammen mit dem Innenschieber 82 ohne Relativbewegung des Innenschiebers 82 zum Außenschieber 81 in Richtung des ersten Einsatzes 5, so dass die Zapfenaufnahmen 33, wie hier in 8 gezeigt, auf den Drehzapfen 23 der Lagerleiste 3 aufgedrückt wird und damit die Lagerleiste 3 an den Lamellen 2 montiert ist.
-
Nach erfolgtem Aufdrücken der Lagerleiste 3 und entsprechend der Steuerleiste 4 wird der zweite Schieber 8 in Verschieberichtung x von dem ersten Ansatz 5 weg bewegt, wie es in 9 gezeigt ist.
-
Im Anschluss daran kann das fertig montierte Lamellengitter 1 aus der Spritzgießvorrichtung entnommen werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Lamellengitter
- 2
- Lamelle
- 21
- Lamellenkörper
- 22
- Stirnseite
- 23
- Drehzapfen
- 231
- Mantelaußenfläche
- 232
- Hinterschnitt
- 24
- Steuerzapfen
- 241
- Mantelaußenfläche
- 242
- Hinterschnitt
- 25
- Betätigungsgriff
- 3
- Lagerleiste
- 31
- Leistenkörper
- 32
- Stirnseite
- 33
- Zapfenaufnahme
- 331
- Mantelinnenfläche
- 332
- Hinterschnitt
- 34
- Aufnahme
- 4
- Steuerleiste
- 41
- Leistenkörper
- 42
- Stirnseite
- 43
- Zapfenaufnahme
- 431
- Mantelinnenfläche
- 432
- Hinterschnitt
- 5
- erster Einsatz
- 6
- erster Schieber
- 61
- Außenschieber
- 62
- Innenschieber
- 7
- zweiter Einsatz
- 71
- Außeneinsatz
- 72
- Inneneinsatz
- 8
- zweiter Schieber
- 81
- Außenschieber
- 82
- Innenschieber
- x
- Öffnungsrichtung
- -x
- Schließrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102006043266 A1 [0003, 0005]
