DE102017217776A1

DE102017217776A1 - Formkörper mit mindestens einem Halteelement

Info

Publication number: DE102017217776A1
Application number: DE102017217776.4A
Authority: DE
Inventors: Stephan Geise
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-10-06
Filing date: 2017-10-06
Publication date: 2019-04-11

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Formkörper (40), wobei der Formkörper (40) mindestens einen Grundkörper (42) umfasst. An dem Grundkörper (42) ist mindestens ein Element (50, 52) zum Halten und/oder zum Anordnen des Formkörpers (40) an einer Vorrichtung angeordnet, wobei das mindestens eine Element (50, 52) eine Ausnehmung (54) mit einem angeformten Zahnkranz aufweist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Formkörper, wobei der Formkörper mindestens einen Grundkörper umfasst.
Aus der DE 10 2013 212 450 A1 ist ein optisches Element bekannt, welcher mindestens ein Verbindungsmittel zum Befestigen des Formkörpers an einer Trägervorrichtung umfasst.
Offenbarung der Erfindung
Vorgeschlagen wird ein Formkörper, wobei der Formkörper mindestens einen Grundkörper umfasst. An dem Grundkörper ist mindestens ein Element zum Halten und/oder zum Anordnen des Formkörpers an einer Vorrichtung angeordnet, wobei das mindestens eine Element eine Ausnehmung mit einem angeformten Zahnkranz aufweist.
Der erfindungsgemäße Formkörper kann vorteilhafterweise kostengünstig und/oder einfach und/oder schnell hergestellt werden. Mittels des mindestens einen Elements kann der Formkörper an einer Vorrichtung angebracht werden, beispielsweise an einer Vorrichtung in einem Head-up Display bzw. HUD. Das mindestens eine Element kann platzsparend und/oder kostengünstig einstückig an dem Grundkörper angeordnet werden und/oder mit dem Grundkörper verbunden werden. Hierdurch können Kosten, beispielsweise Arbeitskosten und/oder Anlagenkosten sowie Zeitaufwand für die Herstellung und Logistik reduziert werden. Ferner kann das Fehlerpotenzial und/oder der benötigte Bauraum reduziert werden. Das mindestens eine Element kann auch als Halteelement bezeichnet werden.
Ein weiterer Vorteil des vorgeschlagenen Formkörpers liegt darin, dass der Formkörper leicht aus und eingebaut werden kann hierdurch kann vorteilhafterweise der Montageaufwand verringert werden.
In einer Weiterentwicklung weist die Ausnehmung mit dem angeformten Zahnkranz eine kreisförmige Form auf mit mindestens einem sich zu dem Kreisinnern hin ersteckenden Zahn. Hierdurch kann der Formkörper an einer Vorrichtung angebracht werden und sicher gehalten werden. Weiterhin kann der Formkörper vorteilhafterweise kostengünstig und einfach hergestellt werden. Das mindestens eine Element kann platzsparend und/oder kostengünstig direkt an dem Grundkörper angeordnet werden. Hierdurch können Kosten, beispielsweise Arbeitskosten und/oder Anlagenkosten, und/oder Zeitaufwand für die Herstellung und/oder Logistik reduziert werden. Ferner kann das Fehlerpotenzial und/oder der benötigte Bauraum reduziert werden.
In einer vorteilhaften Ausführung umfasst der Grundkörper ein erstes, duroplastisches Polymer. Durch die Verwendung eines duroplastischen Polymers können Verformungen und/oder Verzerrungen des Formkörpers reduziert werden. Weiterhin kann gewährleistet werden, dass auch bei Schwankungen der Temperatur und/oder bei Schwankungen der Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des Formkörpers mögliche Verformungen und/oder Verzerrungen des Formkörpers reduziert bzw. vermindert bzw. verringert werden können.
Weiterhin kann das Fehlerpotenzial und/oder der benötigte Bauraum und/oder der Herstellungsaufwand, wie beispielsweise die Herstellungszeit und/oder Herstellungskosten, reduziert werden. Die Verwendung eines duroplastischen Polymers ermöglicht insbesondere eine einfache Herstellung eines Formkörpers im Spritzguss-Verfahren, da ein duroplastisches Polymer bei einem Einspritzen in ein Werkzeug niedrigviskos ist und somit einfach eine Form eines Spritzgieß-Werkzeugs ausfüllen kann. Mit anderen Worten kann ein duroplastisches Polymer einfach und/oder schnell in alle Ecken bzw. zu allen Enden der Form des Spritzgieß-Werkzeugs bzw. in die Kavität des Spritzgieß-Werkzeugs gelangen, bevor das duroplastische Polymer bei einer hohen Werkzeugtemperatur vernetzt und somit aushärtet.
In einer Weiterentwicklung ist der Grundkörper ein mittels eines Spritzguss-Verfahrens hergestelltes Formteil. Durch die Verwendung eines Spritzguss-Verfahrens zur Herstellung des Formkörpers kann Aufwand und/oder Zeit eingespart werden. Weiterhin kann der Grundkörper und somit der Formkörper in unterschiedlichen Formen realisiert werden. Vorzugsweise können die Elemente zusammen mit dem Grundkörper im Spritzgussverfahren gegossen werden.
Weiterhin kann das erste Polymer des Grundkörpers Füllstoffe umfassen. Der Vorteil dieser beispielhaften Ausgestaltung liegt darin, dass der Formkörper sicher und einfach hergestellt werden kann. Ferner kann gewährleistet werden, dass der Grundkörper stabil ist, wodurch Verformungen und/oder Verzerrungen des Formkörpers reduziert werden können.
In einer beispielhaften Ausgestaltung ist das Element mit der Ausnehmung mit dem angeformten Zahnkranz und/oder der Zahnkranz des Elements zumindest teilweise mit einer Teflon Schicht behandelt. Vorteilhafterweise kann das Element mit der Ausnehmung mit dem angeformten Zahnkranz und/oder der Zahnkranz des Elements zumindest teilweise mit einer Teflon Schicht tribologisch behandelt sein. Hierdurch können Verformungen und/oder Verzerrungen des angeformten Zahnkranzes und/oder des Zahns bzw. der Zähne des Zahnkranzes reduziert werden. Mittels des Teflons kann insbesondere die Reibung zu einem weiteren, angrenzenden Zahnrad und somit die Abnutzung der Zahnradoberflächen verringert bzw. reduziert werden.
In einer Weiterentwicklung kann der Grundkörper eine Fläche aufweisen, wobei auf der Fläche ein Material aufgetragen ist und wobei das aufgetragene Material ein zweites, duroplastisches Polymer umfasst. Hierdurch kann vorteilhafterweise eine weitere Bearbeitung des Formkörpers ermöglicht und/oder vereinfacht werden. Ferner kann das aufgetragene Material sicher auf dem Grundkörper aufgebracht werden.
Weiterhin kann das aufgetragene Material zwei sich gegenüberliegende Oberflächen aufweisen, wobei eine erste Oberfläche an dem Grundkörper angeordnet ist und wobei eine der Grundfläche und/oder der ersten Oberfläche des aufgetragenen Materials gegenüberliegende, zweite Oberfläche eine geringe Rauigkeit, insbesondere eine Rauigkeit kleiner als 10 nm, aufweist. Hierdurch kann vorteilhafterweise eine weitere Bearbeitung des Formkörpers ermöglicht und/oder vereinfacht werden. Ferner kann das aufgetragene Material sicher auf dem Grundkörper aufgebracht werden.
Ferner wird eine Anzeigevorrichtung mit einem Formkörper vorgeschlagen, wobei der Formkörper in der Anzeigevorrichtung angeordnet ist. Der Formkörper kann über das mindestens eine Element an einer Vorrichtung angebracht werden, beispielsweise an einer Vorrichtung in bzw. an einer Anzeigevorrichtung und/oder einem Head-up Display bzw. HUD.
In einer vorteilhaften Ausführung kann die Anzeigevorrichtung ferner einen Aktor aufweisen, wobei der Aktor vorzugsweise in die Ausnehmung mit dem angeformten Zahnkranz des Elements eingreift und wobei mittels des Aktors der Formkörper bewegbar ist. Der Aktor steht insbesondere in Kontakt zu dem Element und/oder zu dem angeformten Zahnkranz des Elements.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers mit den folgenden Schritten vorgeschlagen:
Einbringen eines ersten Polymers in eine erste Kavität eines ersten, geschlossenen Werkzeugs zum Herstellen des Grundkörpers, wobei an dem Grundkörper mindestens ein Element zum Halten und/oder zum Anordnen des Formkörpers an einer Vorrichtung angeordnet ist und wobei das mindestens eine Element eine Ausnehmung mit einem angeformten Zahnkranz aufweist,
Unterbrechen des Verfahrens, bis das erste Polymer des Grundkörpers zumindest teilweise vernetzt und/oder formstabil ist,
Öffnen des ersten Werkzeugs und Entformen des Grundkörpers.
Der Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens liegt darin, dass der Formkörper vorteilhafterweise kostengünstig und/oder einfach hergestellt werden kann. Weiterhin kann das Fehlerpotenzial, der benötigte Bauraum und/oder der Herstellungsaufwand, wie beispielsweise die Herstellungszeit und/oder Herstellungskosten, reduziert bzw. verringert werden. Die Elemente können platzsparend und/oder kostengünstig einstückig an den Grundkörper angeordnet werden und/oder mit dem Grundkörper verbunden werden. Vorzugsweise können die Elemente zusammen mit dem Grundkörper im Spritzgussverfahren gegossen werden. Hierdurch können Kosten, beispielsweise Arbeitskosten und/oder Anlagenkosten, und/oder Zeitaufwand für die Herstellung und/oder Logistik reduziert werden. Ferner kann das Fehlerpotenzial und/oder der benötigte Bauraum reduziert werden.
In einer Weiterentwicklung können nach dem Schritt des Öffnens des ersten Werkzeugs und des Entformens des Grundkörpers folgende Schritte aufgeführt werden:

Einsetzen des Grundkörpers in eine zweite Kavität eines zweiten Werkzeugs,
Schließen des zweiten Werkzeugs,
Einbringen eines zweiten Polymers in die zweite Kavität des zweiten Werkzeugs, wobei das zweite Polymer zumindest teilweise auf einer Fläche des Grundkörpers aufgebracht wird,
Unterbrechen des Verfahrens, bis beide Polymere zumindest annähernd vollständig vernetzt sind und
Entformen des Formkörpers.

Der Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens liegt darin, dass der Formkörper vorteilhafterweise kostengünstig und/oder einfach hergestellt werden kann. Ferner kann das aufgetragene Material sicher auf dem Grundkörper aufgebracht werden, wobei vorzugsweise ein Ablösen und/oder ein Abfallen des aufgetragenen Materials reduziert bzw. verhindert werden kann. Somit kann der Formschluss zwischen dem Grundkörper und dem aufgetragenen Material sicher gehalten und gewährleistet werden, wodurch die Funktion des Formkörpers erhalten bleibt. Ferner kann das Fehlerpotenzial und/oder der benötigte Bauraum und/oder der Herstellungsaufwand, wie beispielsweise die Herstellungszeit und/oder Herstellungskosten, reduziert werden. Mittels des aufgetragenen Materials kann vorteilhafterweise eine weitere Bearbeitung des Formkörpers ermöglicht und/oder vereinfacht werden.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die zweite Kavität des zweiten Werkzeugs eine Hälfte mit einer strukturierten Oberfläche umfasst, wobei die strukturierte Oberfläche auf der der Grundfläche gegenüberliegenden Oberfläche des zweiten Polymers abgebildet wird. Hierdurch kann vorteilhafterweise auf der Oberfläche des auf dem Grundkörper aufgetragenen Materials eine Oberfläche abgebildet werden, welche bestimmte Funktionen erfüllt. Beispielsweise kann eine Oberfläche mit einer geringen Rauigkeit, insbesondere eine Rauigkeit kleiner als 10 nm, abgebildet werden. Hierdurch kann vorteilhafterweise eine weitere Bearbeitung des Formkörpers ermöglicht und/oder vereinfacht werden.
In einer Weiterentwicklung kann nach dem Schritt des Entformens des Grundkörpers und/oder des Formkörpers das mindestens eine Element mit der Ausnehmung mit dem angeformten Zahnkranz und/oder der Zahnkranz des Elements zumindest teilweise mit einer Teflon Schicht behandelt wird. Vorteilhafterweise kann das Element mit der Ausnehmung mit dem angeformten Zahnkranz und/oder der Zahnkranz des Elements zumindest teilweise mit einer Teflon Schicht tribologisch behandelt werden. Hierdurch können Verformungen und/oder Verzerrungen des angeformten Zahnkranzes und/oder des Zahns bzw. der Zähne des Zahnkranzes reduziert werden. Mittels des Teflons kann insbesondere die Reibung zu einem weiteren, angrenzenden Zahnrad und somit die Abnutzung der Zahnradoberflächen verringert bzw. reduziert werden.
In einer vorteilhaften Ausführung kann nach dem Schritt des Entformens des Formkörpers der Formkörper in eine Metallisierungsanlage eingesetzt bzw. einer Metallisierungsanlage zugeführt werden, wobei auf das aufgetragene Material des Formkörpers eine weitere Schicht, insbesondere eine metallische Schicht, aufgebracht wird. Hierdurch kann beispielsweise auf das aufgetragene Material des Formkörpers eine weitere Schicht aufgebracht werden, wobei die weitere Schicht eine bestimmte Funktion und/oder bestimmte Funktionen, insbesondere eine optische Funktion und/oder optische Funktionen, erfüllt. Beispielsweise kann eine optische Schicht abgebildet werden, welche auf die Oberfläche der Schicht auftreffende Lichtstrahlen ablenken und/oder reflektieren und/oder verändern kann. Vorteilhafterweise ist die weitere Schicht eine reflektierende Oberfläche, beispielsweise ein Spiegel, welche auftreffende Lichtstrahlen reflektiert. Der Formkörper kann somit beispielsweise in einem Anzeigesystem eines Fahrzeugs, beispielsweise einem Head-up-Display, bzw. HUD System, als optisches Element zum Leiten und/oder Umlenken der Lichtstrahlen verwendet werden. Durch die Reduzierung von Verformungen und/oder Verzerrungen des Formkörpers, insbesondere des aufgetragenen Materials, kann die optische Funktion des Formkörpers erhalten bleiben.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in den nachfolgenden Beschreibungen näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
3 eine schematische Darstellung eines Formkörpers;
4 eine schematische Darstellung eines Formkörpers gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
5 eine schematische Darstellung eines Formkörpers gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
6 eine schematische Darstellung eines Formkörpers gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
7 eine schematische Darstellung eines Formkörpers gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
8 eine schematische Darstellung eines Formkörpers mit einem Antrieb gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
9 eine schematische Darstellung eines Teils eines Formkörpers mit einem Antrieb gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
10 eine schematische Darstellung eines Formkörpers mit einem Teil eines Antriebs gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
11 eine schematische Darstellung eines Formkörpers mit einem Teil eines Antrieb gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
12 ein Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
13 ein Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
14 eine schematische Darstellung einer Spritzgussmaschine gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
15 eine schematische Darstellung einer Spritzgussmaschine mit einem Grundkörper gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung:
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht eines Fahrzeugs 20, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Autos, mit einer Projektionsvorrichtung 22, wobei die Projektionsvorrichtung 22 als Head-up-Display bzw. HUD ausgeführt sein kann. Die Projektionsvorrichtung 22 kann alternativ auch als Anzeigevorrichtung oder als Anzeigeeinheit bezeichnet werden. Die Projektionsvorrichtung 22 ist derart in dem Fahrzeug 20 angeordnet, dass ein Betrachter 24 die mittels der Projektionsvorrichtung 22 projizierten Bilddarstellungen betrachten kann, wobei die Projektionsvorrichtung 22 Informationen an den Betrachter 24 ausgeben kann. Diese ausgegebenen Informationen können beispielsweise Informationen über den Fahrzeugzustand, wie die Geschwindigkeit, die Drehzahlanzeige und/oder die Tankfüllung, und/oder Informationen einer Navigation und/oder zu Navigationshinweisen und/oder Informationen von Fahrsicherheitssystemen und/oder Informationen des Entertainment Systems sein.
2 zeigt ein Teil eines Fahrzeugs 20 mit einer Projektionsvorrichtung 22. Das Fahrzeug 20 kann von einem Fahrer 24 und/oder Insassen bedient werden. In dieser Ausgestaltung ist die Projektionsvorrichtung 22 entsprechend eines Head-Up Displays ausgeführt. Die Projektionsvorrichtung 22 ist ausgebildet, um in einem Sichtbereich des Fahrers 24 und/oder Betrachters 24 ein, für den Betrachter 24 sichtbares Bild auf einer virtuellen Leinwand 26 darzustellen, wobei die virtuelle Leinwand in der Umwelt zu schweben scheint. Die Projektionsvorrichtung 22 umfasst hierfür eine bildgebende Einheit 30, beispielsweise eine Picture Generating Unit, auch PGU sowie mindestens eine optische Einrichtung 32, beispielsweise eine HUD-Optik mit zum Beispiel mindestens einem Spiegel. Die Bildgebereinheit 30 umfasst insbesondere eine Hinterleuchtungseinheit oder ein Laser sowie gegebenenfalls eine Projektionsfläche für den Laser oder als LCD-Display und strahlt Lichtstrahlen 28 aus. Die Lichtstrahlen 28 werden im weiteren Verlauf an der Optik gespiegelt, reflektiert, umgelenkt und/oder gebeugt. Die mithilfe der Optik 32 gespiegelten, reflektierten, umgelenkten und/oder gebeugten Lichtstrahlen 28 werden auf eine Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 oder einen Combiner projiziert. An der Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 oder dem Combiner werden die Lichtstrahlen 28 in Richtung des Betrachters 24 reflektiert. Ein Bild erscheint somit für einen Betrachter 24 auf einer virtuellen, schwebenden Leinwand 26 vor dem Fahrzeug 20 dargestellt, wobei sich die virtuelle Leinwand 26 vor dem Fahrzeug 20 bzw. in Fahrtrichtung hinter der Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 befindet. Ein Combiner kann beispielsweise vor der Windschutzscheibe 34 im Innenraum des Fahrzeugs 20 angeordnet sein. Das Bild kann mit der Umwelt des Fahrzeugs 20 überlagert werden und kann Informationen, entsprechend den Informationen von 1, an den Fahrer 24 bzw. den Betrachter 24 ausgeben. Mittels des Bildes können beispielsweise Informationen über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 20 dargestellt, sowie Informationen über die zugelassene Höchstgeschwindigkeit. Ebenfalls werden Informationen über Fahrsicherheitssysteme, beispielsweise eine Information über einen Tempomat, und Navigationshinweise und/oder Navigationskarten dargestellt. Mittels dieser Informationen wird insbesondere ein Fahrer 24 und/oder Betrachter 24 über den Fahrzeugzustand eines Fahrzeugs informiert. Mittels eines Head-up Displays können diese Informationen mit der Umwelt überlagert dargestellt werden, wodurch der Betrachter 24 die Umwelt weiterhin im Blick hat bzw. sich schnell wieder auf den Straßenverkehr fokussieren kann.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Formkörpers 40. Der Formkörper 40 kann in einer Anzeigevorrichtung bzw. in einer Projektionsvorrichtung gemäß 2 angeordnet sein, wobei der Formkörper 40 beispielsweise zum Bereitstellen einer Optik bzw. eines optischen Elements verwendet werden kann.
Der Formkörper 40 umfasst mindestens einen Grundkörper 42. Der Grundkörper 42 weist eine Fläche 44 auf, wobei auf der Fläche 44 ein Material 46 aufgetragen ist. Vorteilhafterweise weist der Grundkörper 42 zwei Flächen auf, insbesondere eine erste Fläche 44 und eine der ersten Fläche 44 gegenüberliegende, zweite Fläche 45, wobei das Material 46 auf der ersten Fläche 44 aufgetragen ist. In einer beispielhaften Ausführung kann der Grundkörper 42 ein mittels eines Spritzguss-Verfahren hergestelltes Formteil und/oder das aufgetragene Material 46 ein im Spritzguss-Verfahren auf die Fläche des Grundkörpers 42 aufgetragenes Material 46 sein.
Der Grundkörper 42 umfasst vorteilhafterweise ein erstes, duroplastisches Polymer, wobei das aufgetragene Material 46 ein zweites, duroplastisches Polymer umfasst. Insbesondere kann das aufgetragene Material 46 eine Beschichtung mit mindestens einem Beschichtungsmaterial sein. Vorzugsweise ist das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers 42 beispielsweise Bulk-Moulding Compound bzw. BMC. Weiterhin kann das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers 42 Füllstoffe, beispielsweise Glasfasern und/oder Kohlefasern und/oder Mineralpartikel, umfassen. Vorteilhafterweise umfasst der Grundkörper 42 ein im Spritzguss-Verfahren gegossenes erstes, duroplastisches Polymer.
Ferner kann in das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers 42 eine weitere Komponente, insbesondere ein thermoplastisches Polymer. Durch die Zugabe eines Thermoplast zu dem ersten, duroplastischen Polymer des Grundkörpers 42, kann eine positive Schwindung erreicht werden, wobei die positive Schwindung eine Ausdehnung des Materials beim vernetzen Beziehung sollte beim Aushärten bewirkt. Hierdurch können Einfallstellen beispielsweise durch Materialanhäufungen verringert Beziehung Weise reduziert werden.
In einer Weiterentwicklung weist das aufgetragene Material 46 zwei sich gegenüberliegende Oberflächen auf, wobei eine erste Oberfläche an dem Grundkörper 42 angeordnet ist und wobei eine der Grundfläche gegenüberliegende, zweite Oberfläche 48 eine geringe Rauigkeit, insbesondere eine Rauigkeit kleiner als 10 nm, aufweist. Die erste Oberfläche des aufgetragenen Materials 46 ist insbesondere an und/oder auf der ersten Fläche 44 des Grundkörpers 42 angeordnet.
Ferner sind in dieser Ausführungsform an dem Grundkörper 42 zwei Elemente 50, 52 angeordnet, insbesondere ein erstes Elemente 50 sowie ein zweites Elemente 52, wobei die zwei Elemente 50, 52 zum Halten und/oder zum Anordnen des Formkörpers 40 an einer Vorrichtung verwendet werden können. In dieser vorteilhaften Ausführung sind die zwei Halteelemente 50, 52 auf der zweiten Fläche 45 des Grundkörpers 42 angeordnet. Mit anderen Worten sind die Halteelemente 50, 52 auf der Seite des Grundkörpers 42 angebracht, welche dem aufgetragenen Material 46 gegenüberliegt. Vorteilhafterweise sind die Halteelemente 50, 52 einstückig mit dem Grundkörper 42 verbunden und werden beispielsweise im Spritzguss-Verfahren mit an den Grundkörper 42 angeformt.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Formkörpers 40 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Der Formkörper 40 kann in einer Anzeigevorrichtung bzw. in einer Projektionsvorrichtung gemäß 2 angeordnet sein, wobei der Formkörper 40 beispielsweise zum Bereitstellen einer Optik bzw. eines optischen Elements verwendet werden kann.
Der Formkörper 40 umfasst mindestens einen Grundkörper 42. Vorteilhafterweise weist der Grundkörper 42 zwei Flächen auf, insbesondere eine erste Fläche 44 und eine der ersten Fläche 44 gegenüberliegende, zweite Fläche 45. In einer beispielhaften Ausführung kann der Grundkörper 42 ein mittels eines Spritzguss-Verfahren hergestelltes Formteil sein. Der Grundkörper 42 umfasst vorteilhafterweise ein erstes, duroplastisches Polymer. Vorzugsweise ist das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers 42 beispielsweise ein Bulk-Moulding Compound bzw. BMC. Weiterhin kann das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers 42 Füllstoffe umfassen. Vorteilhafterweise umfasst der Grundkörper ein im Spritzguss-Verfahren gegossenes erstes, duroplastisches Polymer.
Ferner sind in dieser Ausführungsform an dem Grundkörper 42 zwei Elemente 50, 52 angeordnet, insbesondere ein erstes Elemente 50 sowie ein zweites Elemente 52, wobei die zwei Elemente 50, 52 zum Halten und/oder zum Anordnen des Formkörpers 40 an einer Vorrichtung verwendet werden können. Die Elemente 50, 52 können auch als Halteelemente bezeichnet werden. In dieser vorteilhaften Ausführung sind die zwei Elemente 50, 52 auf der zweiten Fläche 45 des Grundkörpers 42 angeordnet. Vorteilhafterweise sind die Elemente 50, 52 einstückig mit dem Grundkörper 42 verbunden und werden beispielsweise im Spritzguss-Verfahren mit an den Grundkörper 42 angeformt.
In dieser Ausführung weist das zweite Element 52 eine Ausnehmung 54 mit einem angeformten Zahnkranz auf. In einer Ausführungsform weist lediglich das zweite Element 52 oder das erste Element 50 eine Ausnehmung 54 mit einem angeformten Zahnkranz auf, wobei in einer weiteren, anderen Ausführungsform beide Elemente, insbesondere das erste Element 50 und das zweite Element 52 eine Ausnehmung 54 mit einem angeformten Zahnkranz aufweisen können. Mit anderen Worten weist das erste Element 50 und/oder das zweite Element 52 eine Ausnehmung auf, wobei an und/oder in der Ausnehmung 54 ein Zahnkranz angeformt ist. Der Zahnkranz weist vorteilhafterweise mindestens eine Erhebung und/oder einen Zahn auf. In dieser Ausführungsform weist der Zahnkranz vier Erhebungen bzw. Zähne auf, insbesondere einen ersten Zahn 56, einen zweiten Zahn 58, einen dritten Zahn 60 sowie einen vierten Zahn 62. Die vier Zähne 56, 58, 60, 62 sind vorteilhafterweise symmetrisch in der kreisförmigen Ausnehmung 54 angeordnet.
In einer Weiterentwicklung weist die Ausnehmung 54 mit dem angeformten Zahnkranz eine kreisförmige Form auf mit mindestens einem sich zu dem Kreisinnern hin ersteckenden Zahn. In dieser vorteilhaften Ausführung erstrecken sich vier Zähne, insbesondere der erste Zahn 56, der zweite Zahn 58, der dritte Zahn 60 sowie der vierte Zahn 62, zu dem Kreisinnern der kreisförmigen Ausnehmung 54 hin.
Weiterhin können die Elemente 50, 52 mit der Ausnehmung 54 mit dem angeformten Zahnkranz und/oder der Zahnkranz des jeweiligen Elements 50, 52 zumindest teilweise mit einer Teflon Schicht behandelt sein. Vorteilhafterweise kann das Element mit der Ausnehmung mit dem angeformten Zahnkranz und/oder der Zahnkranz des Elements zumindest teilweise mit einer Teflon Schicht tribologisch behandelt sein. Vorzugsweise können die jeweiligen Zähne des Zahnkranes des jeweiligen Elements 50, 52 mit einer Teflon Schicht behandelt sein. Mit anderen Worten kann der erste Zahn 56 und/oder der zweite Zahn 58 und/oder der dritte Zahn 60 und/oder der vierte Zahn 62 mit einer Teflon Schicht, beispielsweise tribologisch, behandelt sein.
In einer Weiterentwicklung kann das erste Polymer des Grundkörpers Teflon Partikel enthalten, wodurch die Reibung zwischen unterschiedlichen Zähnen reduziert werden kann.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Formkörpers 40 gemäß 4. Der Formkörper 40 kann in einer Anzeigevorrichtung bzw. in einer Projektionsvorrichtung gemäß 2 angeordnet sein. Im Unterschied zu dem Formkörper 40 gemäß 4 wird der Formkörper 40 gemäß 5 von einer anderen Perspektive dargestellt. In dieser vorteilhaften Ausführungsform gemäß 5 wird der Formkörper 40 von einer Seite dargestellt. Folglich ist eine Seite des Formkörpers 40 sichtbar. Der Formkörper 40 gemäß 5 ist gemäß dem Formkörper 40 gemäß 4 ausgeführt.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines Formkörpers 40 gemäß 4. Der Formkörper 40 kann in einer Anzeigevorrichtung bzw. in einer Projektionsvorrichtung gemäß 2 angeordnet sein. Im Unterschied zu dem Formkörper 40 gemäß 4 ist auf der Fläche 44 des Grundkörpers 42 ein Material 46 aufgetragen. Das auf den Grundkörper 42 aufgetragene Material 46 des Formkörpers 40 gemäß 6 ist entsprechend des aufgetragenen Materials 46 des Formkörpers 40 gemäß 3 ausgeführt sowie entsprechend des aufgetragenen Materials 46 des Formkörpers 40 gemäß 3 auf dem Grundkörper 42 aufgetragen bzw. an dem Grundkörper 42 angeordnet.
7 zeigt eine schematische Darstellung eines Formkörpers 40 gemäß 6. Der Formkörper 40 kann in einer Anzeigevorrichtung bzw. in einer Projektionsvorrichtung gemäß 2 angeordnet sein. Im Unterschied zu dem Formkörper 40 gemäß 6 wird der Formkörper 40 gemäß 7 von einer anderen Perspektive dargestellt. In dieser vorteilhaften Ausführungsform gemäß 7 wird der Formkörper 40 von einer Seite dargestellt. Folglich ist eine Seite des Formkörpers 40 sichtbar. Der Formkörper 40 gemäß 7 ist gemäß dem Formkörper 40 gemäß 6 ausgeführt.
8 zeigt eine schematische Darstellung eines Formkörpers 40 gemäß 6 sowie eines Aktors 64. Der Aktor 64 kann auch als Motor 64 oder als Antriebseinheit 64 bezeichnet werden. Vorteilhafterweise ist der Aktor 64 bzw. der Motor 64 bzw. die Antriebseinheit 64 als elektrischer Motor 64 ausgeführt. Der Formkörper 40 und/oder der Aktor 64 können in einer Anzeigevorrichtung bzw. in einer Projektionsvorrichtung gemäß 2 angeordnet sein. Der Formkörper 40 gemäß 8 ist gemäß dem Formkörper 40 gemäß 6 ausgeführt.
Der Aktor 64 weist vorteilhafterweise ein Gehäuse 65 sowie eine aus dem Gehäuse 65 herausragende Welle 66 auf, wobei die Welle 66 auch als Antriebswelle 66 bezeichnet werden kann. Die Antriebswelle 66 greift vorteilhafterweise in ein Element zum Halten und/oder zum Anordnen des Formkörpers 40 ein. Mit anderen Worten wird die Antriebswelle 66 an dem Element und/oder in dem Element angeordnet. In dieser vorteilhaften Ausführung wird die Antriebswelle 66 an dem zweiten Element 52 angeordnet. Vorteilhafterweise greift die Antriebswelle 66 in die Ausnehmung 54 mit dem angeformt Zahnkranz des zweiten Elements 52 ein, wobei die Welle 66 an dem Ende, welches in die Ausnehmung 54 des zweiten Elements 52 greift, das Gegenstück zu dem angeformt Zahnkranz des zweiten Elements 52 aufweist. Mit anderen Worten weist die Welle 66 an dem ersten Ende, welches in die Ausnehmung 54 des zweiten Elements 52 eingreift einen Zahnkranz auf, wobei der Zahnkranz bzw. die einzelnen Zähne des Zahnkranes nach außen und somit weg von der Welle zeigt.
In einer Ausführungsform greift die Antriebswelle 66 in die Ausnehmung 54 des zweiten Elements 52 ein. In einer weiteren Ausführungsform kann die Antriebswelle 66 auch in eine Ausnehmung des ersten Elements 50 eingreifen. In einer weiteren Ausgestaltung kann eine erste Welle in die Ausnehmung 54 des ersten Elements angreifen sowie eine zweite Welle in die Ausnehmung 54 des zweiten Elements 52.
Die zahnkranzförmige Ausbuchtung der Welle 66 passt beim Zusammenbauen des Aktors 64 mit dem Formkörper 40 in die Ausnehmung mit dem Zahnkranz des Elements 52 zum Halten und/oder Anordnen des Formkörpers 40 an einer Vorrichtung. Vorteilhafterweise entsteht hierdurch beim Zusammenbau eine entsprechende Passung zwischen der zahnkranzförmigen Ausbuchtung der Welle 66 und der Ausnehmung mit dem Zahnkranz des Elements 52. Vorteilhafterweise entsteht hierdurch beim Zusammenbau eine H7-Passung zwischen der zahnkranzförmigen Ausbuchtung der Welle 66 und der Ausnehmung mit dem Zahnkranz des Elements 52.
Weiterhin weißt der Aktor 64 eine Verbindung 67, beispielsweise zu einem Steuergerät und/oder zu einer Stromversorgung, auf. Vorteilhafterweise weißt der Aktor 64 eine erste Verbindung 67 zu einem Steuergerät und/oder eine zweite Verbindung 67 zu einer Stromversorgung auf.
In einer Weiterentwicklung weist der Aktor 64 ein Befestigungselement 68 auf, wobei der Aktor 64 mittels des Befestigungselements 68 an einer Vorrichtung angeordnet und/oder befestigt werden kann. Das Befestigungselement 68 kann vorteilhafterweise eine Ausbuchtung darstellen. Beispielsweise kann das Befestigungselement 68 ein Clip oder ein Schnapphaken sein.
Vorteilhafterweise kann mittels der Stromversorgung 67 und/oder mittels Informationen bzw. Daten des Steuermoduls bzw. der Steuereinheit der Aktor 64 angesteuert und die Welle 66 entsprechend bewegt bzw. gedreht werden. Hierdurch kann der Formkörper 40 entsprechend der Drehbewegung der Welle 66 bewegt bzw. um eine Achse gedreht werden. Die Achse zur Drehbewegung des Formkörpers 40 entspricht vorteilhafterweise der Achse zur Drehbewegung der Welle 66. Hierdurch kann vorteilhafterweise der Formkörper 40 entsprechend bewegt werden.
Wird der Formkörper 40 als reflektierende Fläche, beispielsweise in einer Projektionsvorrichtung bzw. Anzeigevorrichtung, verwendet, so kann der Formkörper 40 insbesondere in eine bestimmte Position bewegt bzw. gedreht werden, sodass Lichtstrahlen, welche auf den Formkörper 40 bzw. auf die reflektierende Fläche des Formkörpers 40 treffen entsprechend gelenkt und/oder reflektiert werden.
Ferner kann durch die Verwendung einer zahnradförmigen Ausnehmung sowie einer Antriebseinheit 64 mit einer zahnradförmigen Welle 66 der Formkörper 40 sicher positioniert werden, wobei die Flächenpaare des Zahnkranz ist vorteilhafterweise passgenau angeformt sind. Insbesondere ist somit eine schnelle Zusammenführung und/oder Trennung der Antriebseinheit 64 und des Formkörpers 40 beispielsweise durch eine Rasterverbindung der Welle 66 möglich, wodurch der Formkörper 40 leicht eingebaut und ausgebaut werden kann. Hierdurch kann vorteilhafterweise der Montageaufwand und/oder die Anzahl der Bauteile durch eine Modulbauweise verringert werden. Durch die Verwendung eines Polymers mit geringer Wärmeausdehnung und guter Formstabilität bzw. Formbeständigkeit kann eine thermische und mechanische stabile Verbindung zwischen der Antriebseinheit 64 und dem Formkörper 40 gewährleistet werden.
Mit anderen Worten wird die Welle 66 mit einem spielfreien Rastmechanismus in die Trägervorrichtung gegen das Zahnrad gekoppelt, wodurch der Montageaufwand verringert wird. Der Formkörper 40 kann somit einfach und/oder schnell durch die Wellenkopplung eingebaut oder ausgebaut werden.
Der Formkörper 40 weist insbesondere eine Wärmeausdehnung von 18 × 10^-6 K^-1 auf, wobei die Wärmeausdehnung des Formkörpers 40 ungefähr der Wärmeausdehnung der Antriebseinheit 64 entspricht. Hierdurch kann die Verbindung zwischen dem Formkörper 40 und dem Aktor 64 thermisch und mechanisch stabil ausgestaltet werden.
9 zeigt eine schematische Darstellung eines Formkörpers 40 sowie eines Aktors 64 gemäß 8. Der Formkörper 40 und der Aktor 64 gemäß 9 sind gemäß dem Formkörper 40 und dem Aktor 64 gemäß 8 ausgeführt sowie zueinander angeordnet.
Im Unterschied zu 8 wird in 9 gezeigt, wie der Aktor 64 an einer Vorrichtung 69 angeordnet sein kann. Die Vorrichtung 69 kann beispielsweise in einer Anzeigevorrichtung bzw. in einer Projektionsvorrichtung gemäß 2 angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Vorrichtung 69 Teil einer Anzeigevorrichtung bzw. einer Projektionsvorrichtung.
Der Aktor 64 wird vorteilhafterweise mittels des Befestigungselements 68, beispielsweise eines Clip oder eines Schnapphakens, an der Vorrichtung 69 angeordnet.
10 zeigt eine schematische Darstellung eines Formkörpers 40 gemäß 6 sowie eine Antriebswelle 66. Die Antriebswelle 66 kann entsprechend der Welle 66 gemäß 8 ausgeführt sein und gemäß 8 an einem Aktor angeordnet sein. Der Formkörper 40 und/oder die Antriebswelle 66 können in einer Anzeigevorrichtung bzw. in einer Projektionsvorrichtung gemäß 2 angeordnet sein. Der Formkörper 40 gemäß 10 ist gemäß dem Formkörper 40 gemäß 6 ausgeführt. Im Unterschied zu dem Formkörper 40 gemäß 6 weist das Element 52, welches auf der zweiten Seite 45 des Grundkörpers 42 angeordnet ist, einen angeformten Zahnkranz auf, wobei die Zähne 59 des Zahnkranzes nach außen zeigen. Der angeformte Zahnkranz weist vorteilhafterweise eine kreisförmige Form auf mit mindestens einem sich nach außen hin ersteckenden Zahn 59.
In dieser Ausführungsform greifen die Zähne 61 der Antriebswelle 66 in die Zähne 59 des Elements 52 ein. Wird die Antriebswelle bewegt bzw. gedreht, so wird die Bewegung bzw. die Drehung über die Zähne 61 der Antriebswelle 66 an die Zähne 59 des Elements 52 und somit an den Formkörper 40 weitergegeben bzw. an die Zähne 59 des Elements 52 und somit an den Formkörper 40 übertragen, wobei sich der Formkörper 40 entsprechend dreht bzw. bewegt.
11 zeigt eine schematische Darstellung eines Formkörpers 40 sowie eine Antriebswelle 66 gemäß 10. Der Formkörper 40 gemäß 11 ist gemäß dem Formkörper 40 gemäß 10 ausgeführt. Der Formkörper 40 und die Antriebswelle 66 gemäß 11 sind gemäß dem Formkörper 40 und der Antriebswelle 66 gemäß 10 zueinander angeordnet. Im Unterschied zu dem Formkörper 40 gemäß 10 ist das Element 52 gemäß 11 auf der ersten Seite 44 des Grundkörpers 42 angeordnet.
In 12 wird ein Verfahren 70 zum Herstellen eines Formkörpers 40 mit den folgenden Schritten gezeigt:
In einem ersten Schritt 72 wird ein erstes Polymer in eine erste Kavität eines ersten, geschlossenen Werkzeugs zum Herstellen des Grundkörpers eingebracht, wobei an dem Grundkörper mindestens ein Element zum Halten und/oder zum Anordnen des Formkörpers an einer Vorrichtung angeordnet ist und wobei das mindestens eine Element eine Ausnehmung mit einem angeformten Zahnkranz aufweist. Das Werkzeug kann insbesondere ein Spritzgießwerkzeug, beispielsweise in einer Spritzgießmaschine, sein. In einer vorteilhaften Ausführung ist das erste Polymer zur Herstellung des Grundkörpers ein erstes, duroplastisches Polymer. Vorteilhafterweise umfasst der Grundkörper ein im Spritzguss-Verfahren gegossenes erstes, duroplastisches Polymer. Das Spritzgieß-Werkzeug ist insbesondere beim Einspritzen des Polymers auf eine Temperatur von 130°C bis 180°C aufgeheizt.
In einem zweiten Schritt 74 wird das Verfahren unterbrochen bis das erste Polymer zumindest teilweise vernetzt und/oder formstabil ist. Während einer vorgegebenen Härtezeit kann das Material, insbesondere das Polymer, chemisch vernetzen, wodurch das Material mechanisch sowie thermisch stabil wird. In einem dritten Schritt 76 wird das erste Werkzeug geöffnet und der Grundkörper entformt.
In einer vorteilhaften Ausführung kann in einem vierten Schritt 78 beispielsweise nach dem dritten Schritt 76 des Entformens des Grundkörpers das mindestens eine Element mit der Ausnehmung mit dem angeformten Zahnkranz und/oder der Zahnkranz des Elements zumindest teilweise mit einer Teflon Schicht behandelt werden. Vorteilhafterweise kann das Element mit der Ausnehmung mit dem angeformten Zahnkranz und/oder der Zahnkranz des Elements zumindest teilweise mit einer Teflon Schicht tribologisch behandelt werden.
In 13 wird ein Verfahren 71 zum Herstellen eines Formkörpers 40 mit den folgenden Schritten gezeigt. Das Verfahren 71 gemäß 13 weist entsprechend des Verfahrens 70 gemäß 12 den ersten Schritt 72, den zweiten Schritt 74 sowie den dritten Schritt 76 und in einer Weiterentwicklung möglicherweise den vierten Schritt 78 auf. Ferner weist das Verfahren 71 gemäß 13 weitere Schritte auf.
In einem ersten Schritt 72 wird ein erstes Polymer in eine erste Kavität eines ersten, geschlossenen Werkzeugs zum Herstellen des Grundkörpers eingebracht, wobei an dem Grundkörper mindestens ein Element zum Halten und/oder zum Anordnen des Formkörpers an einer Vorrichtung angeordnet ist und wobei das mindestens eine Element eine Ausnehmung mit einem angeformten Zahnkranz aufweist. In einer vorteilhaften Ausführung ist das erste Polymer zur Herstellung des Grundkörpers ein erstes, duroplastisches Polymer.
In einem zweiten Schritt 74 wird das Verfahren unterbrochen bis das erste Polymer zumindest teilweise vernetzt und/oder formstabil ist.
In einem dritten Schritt 76 wird das erste Werkzeug geöffnet und der Grundkörper entformt.
In einem fünften Schritt 80 wird der Grundkörper in eine zweite Kavität eines zweiten Werkzeugs eingesetzt. Mit anderen Worten wird nach dem Entformen des Grundkörpers aus dem ersten Werkzeug das Bauteil, gegebenenfalls nach einer Kühlstrecke, mit einem Handling in das zweite Spritzgießwerkzeug eingelegt.
In einem sechsten Schritt 82 wird das zweite Werkzeug geschlossen.
In einem siebten Schritt 84 wird ein zweites Polymer in eine zweite Kavität eines zweiten Werkzeugs eingebracht, wobei das zweite Polymer zumindest teilweise auf der Fläche des Grundkörpers aufgebracht wird. Mit anderen Worten wird insbesondere im zweiten Spritzgießprozess das zweite Polymer auf die Fläche des Grundkörpers aufgetragen. In einer vorteilhaften Ausführung ist das zweite Polymer zur Aufbringung des Materials ein zweites, duroplastisches Polymer.
In einer Weiterentwicklung umfasst die zweite Kavität des zweiten Werkzeugs insbesondere eine Hälfte mit einer strukturierten Oberfläche, wobei die strukturierte Oberfläche auf einer Oberfläche des aufgebrachten Materials abgebildet wird. Vorzugsweise wird die strukturierte Oberfläche auf einer der Fläche des Grundkörpers gegenüberliegenden Oberfläche des zweiten Polymers des aufgebrachten Materials abgebildet. In einer vorteilhaften Ausführung wird das zweite Polymer auf der ganzen ersten Fläche des Grundkörpers aufgebracht. Hierfür kann das zweite Werkzeug einen ultrapräzisionszerspanten Formeinsatz aufweisen.
In einem achten Schritt 86 wird das Verfahren unterbrochen, bis beide Polymere zumindest annähernd vollständig vernetzt sind.
In einem neunten Schritt 88 wird der Formkörper entformt. Mit anderen Worten kann nach einer vorgegebenen Härtezeit der Formkörper aus dem zweiten Werkzeug entnommen werden.
Mit anderen Worten ist mittels des Verfahrens 71 insbesondere die Herstellung eines Formkörpers bzw. eines Freiformflächenbauteils aus zwei haftfesten Kunststoffkomponenten in einem Spritzgießverfahren umsetzbar.
In einer vorteilhaften Ausführung kann in einem vierten Schritt 78 beispielsweise nach dem dritten Schritt 76 des Entformens des Grundkörpers oder nach dem neunten Schritt 88 des Entformens des Formkörpers das mindestens eine Element mit der Ausnehmung mit dem angeformten Zahnkranz und/oder der Zahnkranz des Elements zumindest teilweise mit einer Teflon Schicht behandelt werden. Vorteilhafterweise kann das Element mit der Ausnehmung mit dem angeformten Zahnkranz und/oder der Zahnkranz des Elements zumindest teilweise mit einer Teflon Schicht tribologisch behandelt werden.
In einer vorteilhaften Ausführung kann insbesondere in einem zehnten Schritt 90 der Formkörper in eine Metallisierungsanlage eingesetzt werden bzw. einer Metallisierungsanlage zugeführt werden, wobei auf das aufgetragene Material des Formkörpers eine weitere Schicht, insbesondere eine metallische Schicht, aufgebracht wird. Durch die metallische Schicht kann dem Formkörper eine optische Funktion gegeben werden, wodurch der Formkörper beispielsweise als optisches Element verwendet werden kann, welches Lichtstrahlen reflektiert und/oder umgelenkt. Der Formkörper kann beispielsweise als ein Spiegel ausgeführt sein. Der zehnte Schritt 90 des Verfahrens 71 kann insbesondere nach dem neunten Schritt 88 des Entformens des Formkörpers ausgeführt werden. Ferner kann in einer Weiterentwicklung der zehnte Schritt 90 des Verfahrens 71 nach dem neunten Schritt 88 des Entformens des Formkörpers und nach dem zweiten Schritt 74 des Behandelns des angeformten Zahnkranzes ausgeführt werden.
14 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Werkzeugs 100 bzw. eines ersten Spritzgießwerkzeugs 100 bzw. eines ersten Spritzgusswerkzeugs 100 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wobei das erste Werkzeug 100 bzw. das erste Spritzgießwerkzeug 100 in einer ersten Spritzgießmaschine angeordnet sein kann. Mittels des ersten Spritzgießwerkzeugs 100 kann vorteilhafterweise der Grundkörper hergestellt bzw. gefertigt bzw. gespritzt werden. Hierfür weist das erste Spritzgießwerkzeug 100 eine erste Werkzeughälfte 102 sowie eine zweite Werkzeughälfte 104 auf. Zwischen der ersten Werkzeughälfte 102 des ersten Spritzgießwerkzeugs 100 und der zweiten Werkzeughälfte 104 des ersten Spritzgießwerkzeugs 100 ist eine erste Kavität 106 eingebracht, wobei eine Kavität einen leeren bzw. nicht ausgefüllten Bereich darstellt. In die erste Kavität 106 bzw. in den Leerraum wird das erste Polymer des Grundkörpers in einem flüssigen Zustand eingespritzt. Hierfür weist das erste Spritzgießwerkzeug 100 einen Anguss 110 auf, wobei der Anguss 110 weiterhin eine Einspritzeinheit umfassen kann. Die Einspritzeinheit kann beispielsweise zum Aufdosieren des ersten Polymers des Grundkörpers verwendet werden, sodass die richtige Menge an Polymer in die erste Kavität 106 eingespritzt wird. Das erste Polymer des Grundkörpers wird entsprechend des Pfeils 112 in die erste Kavität 106 des ersten Spritzgießwerkzeugs 100 eingespritzt, wobei an den Grundkörper mindestens ein Element zum Halten und/oder zum Anordnen des Formkörpers an einer Vorrichtung mit angeformt bzw. mit angespritzt wird und wobei das mindestens eine Element eine Ausnehmung mit einem angeformten Zahnkranz aufweist. Nach dem Einspritzen bzw. Einbringen des ersten Polymers in die erste Kavität 106 wird das Verfahren unterbrochen bis das erste Polymer des Grundkörpers zumindest teilweise vernetzt und/oder formstabil ist. Anschließend wird das erste Spritzgießwerkzeug 100 geöffnet, wobei die erste Werkzeughälfte 102 und/oder die zweite Werkzeughälfte 104 von der jeweils anderen Werkzeughälfte wegbewegt wird. Der Grundkörper wird mithilfe von mindestens einem Auswerfer 114 aus dem ersten Spritzgießwerkzeug 100 und somit aus der ersten Kavität 106 des ersten Spritzgießwerkzeugs 100 ausgeworfen bzw. herausgedrückt. Hierfür geben die Auswerfer an definierten Stellen Druck auf den Grundkörper und drücken den Grundkörper somit aus der ersten Kavität 106 des ersten Spritzgießwerkzeugs 100 heraus. In dieser Ausführungsform werden drei Auswerfer 114 verwendet, wobei die drei Auswerfer 114 in der zweiten Werkzeughälfte 104 des ersten Spritzgießwerkzeugs 100 eingebracht sind. Anschließend kann der Grundkörper 42 beispielsweise von einem Handling, beispielsweise einem Roboterarm, übernommen werden und zur weiteren Bearbeitung an eine weitere Maschine bzw. an ein weiteres Werkzeug einer weiteren Maschine weitergegeben werden. In einer vorteilhaften Ausführung ist das erste Polymer zur Herstellung des Grundkörpers ein erstes, duroplastisches Polymer. Vorteilhafterweise umfasst der Grundkörper ein im Spritzguss-Verfahren gegossenes erstes, duroplastisches Polymer.
15 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Werkzeugs 120 bzw. eines zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 bzw. eines zweiten Spritzgusswerkzeugs 120 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wobei das zweite Werkzeug 120 bzw. das zweite Spritzgießwerkzeug 120 in einer zweiten Spritzgießmaschine angeordnet sein kann. Mittels des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 kann vorteilhafterweise ein Material auf den Grundkörper 42 aufgebracht bzw. aufgetragen bzw. aufgespritzt werden. Hierfür weist das zweite Spritzgießwerkzeug 120 eine erste Werkzeughälfte 122 sowie eine zweite Werkzeughälfte 124 auf. Zwischen der ersten Werkzeughälfte 122 des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 und der zweiten Werkzeughälfte 124 des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 ist eine zweite Kavität 126 eingebracht, wobei eine Kavität einen leeren bzw. nicht ausgefüllten Bereich darstellt. In die Kavität 126 des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 wird der Grundkörper 42 eingelegt bzw. eingesetzt. In dieser vorteilhaften Ausführung wird der Grundkörper 42 auf die zweite Werkzeughälfte 124 des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 aufgesetzt und kontaktiert somit die zweite Werkzeughälfte 124. Der Grundkörper 42 weist eine Fläche 44 auf. Oberhalb der Fläche 44 des Grundkörpers 42 befindet sich die zweite Kavität 126. In die zweite Kavität 126 bzw. in den Leerraum oberhalb des Grundkörpers 42 bzw. oberhalb der Fläche 44 des Grundkörpers 42 wird das zweite Polymer des aufgetragenen Materials in einem flüssigen Zustand eingespritzt. Hierfür weist das zweite Spritzgießwerkzeug 120 einen Anguss 130 auf, wobei der Anguss 130 weiterhin einen Dosierkopf umfassen kann. Der Dosierkopf kann beispielsweise zum Dosieren des zweiten Polymers des aufgetragenen Materials verwendet werden, sodass die richtige Menge an Polymer in die zweite Kavität 126 eingespritzt wird. Das zweite Polymer des aufgetragenen Materials 46 wird entsprechend des Pfeils 132 in die zweite Kavität 126 des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 eingespritzt. Nach dem Einspritzen bzw. Einbringen des zweiten Polymers in die zweite Kavität 126 wird das Verfahren unterbrochen bis das zweite Polymer des aufgetragenen Materials 46 zumindest teilweise vernetzt und/oder formstabil ist. Anschließend wird das zweite Spritzgießwerkzeug 120 geöffnet, wobei die erste Werkzeughälfte 122 und/oder die zweite Werkzeughälfte 124 von der jeweils anderen Werkzeughälfte wegbewegt wird. Der hergestellte Formkörper wird mithilfe von mindestens einem Auswerfer 134 aus dem zweiten Spritzgießwerkzeug 120 und somit aus der zweiten Kavität 126 des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 ausgeworfen bzw. herausgedrückt. Hierfür geben die Auswerfer an definierten Stellen Druck auf den Formkörper und drücken den Formkörper somit aus der zweiten Kavität 126 des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 heraus. In dieser Ausführungsform werden drei Auswerfer 134 verwendet, wobei die drei Auswerfer 134 in der zweiten Werkzeughälfte 124 des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 eingebracht sind. Anschließend kann der Formkörper beispielsweise von einem Handling, beispielsweise einem Roboterarm, übernommen werden und zur weiteren Bearbeitung an eine weitere Maschine bzw. an ein weiteres Werkzeug, zum Beispiel einer weiteren Maschine, beispielsweise einer Metallisierungsanlage, weitergegeben werden.
In einer vorteilhaften Ausführung ist das zweite Polymer zur Aufbringung des Materials ein zweites, duroplastisches Polymer.
In einer Weiterentwicklung umfasst die zweite Kavität des zweiten Werkzeugs bzw. das zweite Spritzgießwerkzeugs 120 insbesondere eine Hälfte, vorzugsweise die erste Werkzeughälfte 122 des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120, mit einer strukturierten Oberfläche, wobei die strukturierte Oberfläche auf einer Oberfläche des aufgebrachten Materials abgebildet wird. Vorzugsweise wird die strukturierte Oberfläche auf einer der Fläche des Grundkörpers gegenüberliegenden Oberfläche des zweiten Polymers des aufgebrachten Materials abgebildet. In einer vorteilhaften Ausführung wird das zweite Polymer auf der ganzen ersten Fläche des Grundkörpers aufgebracht. Mit anderen Worten weist das zweite Werkzeug bzw. die erste Werkzeughälfte 122 des zweiten Spritzgieß-Werkzeugs 120 einen ultrapräzisionszerspanten Formeinsatz auf.
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 102013212450 A1 [0002]

Claims

Formkörper (40), wobei der Formkörper (40) mindestens einen Grundkörper (42) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Grundkörper (42) mindestens ein Element (50, 52) zum Halten und/oder zum Anordnen des Formkörpers (40) an einer Vorrichtung angeordnet ist und dass das mindestens eine Element (50, 52) eine Ausnehmung (54) mit einem angeformten Zahnkranz aufweist.
Formkörper (40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (54) mit dem angeformten Zahnkranz eine kreisförmige Form aufweist mit mindestens einem sich zu dem Kreisinnern hin ersteckenden Zahn.
Formkörper (40) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (42) ein erstes, duroplastisches Polymer umfasst.
Formkörper (40) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (42) ein mittels eines Spritzguss-Verfahren hergestelltes Formteil ist.
Formkörper (40) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Polymer des Grundkörpers (42) Füllstoffe umfasst.
Formkörper (40) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (50, 52) mit der Ausnehmung (54) mit dem angeformten Zahnkranz und/oder der Zahnkranz des Elements (50, 52) zumindest teilweise mit einer Teflon Schicht behandelt ist.
Formkörper (40) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (42) eine Fläche aufweist und dass auf der Fläche ein Material (46) aufgetragen ist, wobei das aufgetragene Material (46) ein zweites, duroplastisches Polymer umfasst.
Formkörper (40) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das aufgetragene Material (46) zwei sich gegenüberliegende Oberflächen aufweist, wobei eine erste Oberfläche an dem Grundkörper (42) angeordnet ist und wobei eine der Grundfläche gegenüberliegende, zweite Oberfläche eine geringe Rauigkeit, insbesondere eine Rauigkeit kleiner als 10 nm, aufweist.
Anzeigevorrichtung mit einem Formkörper (40) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Formkörper (40) in der Anzeigevorrichtung angeordnet ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Anzeigevorrichtung ferner einen Aktor (64) aufweist, wobei der Aktor in die Ausnehmung (54) mit dem angeformten Zahnkranz des Formkörpers (40) eingreift und wobei mittels des Aktors (64) der Formkörper (40) bewegbar ist.
Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers (40) nach einem der vorherigen Ansprüche mit den folgenden Schritten: Einbringen eines ersten Polymers in eine erste Kavität eines ersten, geschlossenen Werkzeugs zum Herstellen des Grundkörpers (42), wobei an dem Grundkörper (42) mindestens ein Element (50, 52) zum Halten und/oder zum Anordnen des Formkörpers (40) an einer Vorrichtung angeordnet ist und wobei das mindestens eine Element (50, 52) eine Ausnehmung (54) mit einem angeformten Zahnkranz aufweist, Unterbrechen des Verfahrens, bis das erste Polymer zumindest teilweise vernetzt und/oder formstabil ist, Öffnen des ersten Werkzeugs und Entformen des Grundkörpers (42).
Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers (40) nach Anspruch 11, wobei nach dem Schritt des Öffnens des ersten Werkzeugs und des Entformens des Grundkörpers (42) folgende Schritte aufgeführt werden: Einsetzen des Grundkörpers (42) in eine zweite Kavität eines zweiten Werkzeugs, Schließen des zweiten Werkzeugs, Einbringen eines zweiten Polymers in die zweite Kavität des zweiten Werkzeugs, wobei das zweite Polymer zumindest teilweise auf einer Fläche des Grundkörpers (42) aufgebracht wird, Unterbrechen des Verfahrens, bis beide Polymere zumindest annähernd vollständig vernetzt sind und Entformen des Formkörpers (40).
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kavität des zweiten Werkzeugs eine Hälfte mit einer strukturierten Oberfläche umfasst, wobei die strukturierte Oberfläche auf der der Grundfläche gegenüberliegenden Oberfläche des zweiten Polymers abgebildet wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 11-13, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt des Entformens des Grundkörpers (42) und/oder des Formkörpers (40) das mindestens eine Element (50, 52) mit der Ausnehmung (54) mit dem angeformten Zahnkranz und/oder der Zahnkranz des Elements (50, 52) zumindest teilweise mit einer Teflon Schicht behandelt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 12-14, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt des Entformens des Formkörpers (40) der Formkörper (40) in eine Metallisierungsanlage eingesetzt wird und dass auf das aufgetragene Material (46) des Formkörpers (40) eine weitere Schicht, insbesondere eine metallische Schicht, aufgebracht wird.