DE102018105774B4 - Sealing-coated electrical conductor and method for its production - Google Patents

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Abstract

Dichtumspritzter elektrischer Leiter (3), der in einen Vorumspritzkörper (1) mit wenigstens einem Abstützelement (2) und in einen Nachumspritzkörper (5) mittels mehrstufigen Spritzgießens eingebettet ist, wobei das wenigstens eine Abstützelement (2) in einer ersten Spritzstufe so an den Leiter (3) angespritzt ist, dass das wenigstens eine Abstützelement (1) aus dem Vorumspritzkörper (1) für eine kontaktierende Abstützung an einer Innenwandung eines Spritzgußwerkzeugs (4) in einer zweiten Spritzstufe vorsteht, in welcher der Nachumspritzkörper (5) gespritzt wird, wobei der Vorumspritzkörper (1) und das wenigstens eine Abstützelement (2) aus einem ersten Kunststoff (KV) mit einer spezifischen Schmelztemperatur (ST) gebildet sind, und wobei der Nachumspritzkörper (5) aus einem zweiten Kunststoff (KN) gebildet ist, der in der zweiten Spritzstufe so in das Spritzwerkzeug (4) eingespritzt wurde, dass das wenigstens eine Abstützelement (2) durch Abschmelzen durchtrennt wurde.

Figure DE102018105774B4_0000
Sealing-coated electrical conductor (3) which is embedded in a pre-injection body (1) with at least one support element (2) and in a Nachumspritzkörper (5) by means of multi-stage injection molding, wherein the at least one support element (2) in a first injection step so to the head (3) that the at least one support element (1) projects from the pre-injection body (1) for a contacting support on an inner wall of an injection molding tool (4) in a second injection stage, in which the Nachumspritzkörper (5) is injected, wherein the Pre-injection body (1) and the at least one support element (2) of a first plastic (KV) with a specific melting temperature (ST) are formed, and wherein the Nachumspritzkörper (5) of a second plastic (CN) is formed, in the second Injection was injected into the injection mold (4) so that the at least one support element (2) was severed by melting.
Figure DE102018105774B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse, insbesondere ein dichtes Kunststoffgehäuse, für elektrische und elektronische Bauelemente, das wenigstens einen Vorumspritzkörper mit wenigstens einem Abstützbereich und einen Nachumspritzkörper aufweist. Die Erfindung betrifft einen dichtumspritzten elektrischen Leiter sowie dessen Herstellungsverfahren.The invention relates to a housing, in particular a dense plastic housing, for electrical and electronic components, which has at least one pre-injection body with at least one support area and a Nachumspritzkörper. The invention relates to a dichtumspritzten electrical conductor and its manufacturing method.

Elektrische und elektronische Bauelemente, wie z.B. Leiter oder Leiterbahnen, werden in aller Regel mit einem (Kunststoff-) Gehäuse umgeben, insbesondere umspritzt, um die Gefahr von Fehlfunktionen durch einen Kontakt mit Feuchtigkeit oder Öl deutlich zu verringern. Die Leiterbahnen werden einfach und dicht mit dem Kunststoff umspritzt.Electrical and electronic components, e.g. Conductors or conductors are usually surrounded by a (plastic) housing, in particular encapsulated in order to reduce the risk of malfunction by contact with moisture or oil significantly. The tracks are easily and tightly encapsulated with the plastic.

Es ist z.B. ein Material bekannt, dass ein transparentes unverstärktes Copolyamid (PA) ist und „Ultramid® Seal-Fit“ heißt. Dieses Material zeichnet sich durch eine sehr gute Haftung an Metallen auf der einen und an Kunststoffen wie Ultramid (PA) oder Ultradur® (PBT) auf der anderen Seite aus. Dieses speziell für das Dichtumspritzen von Metalleinlegern (elektrischen Leitern) entwickelte Material erlaubt so eine optimal dichte Verbindung im Bauteil.It is e.g. a material known to be a transparent unreinforced copolyamide (PA) called "Ultramid® Seal-Fit". This material is characterized by a very good adhesion to metals on the one hand and to plastics such as Ultramid (PA) or Ultradur® (PBT) on the other hand. This material, which has been specially developed for the leak-coating of metal inserts (electrical conductors), thus allows an optimally tight connection in the component.

Bisher hatten die begrenzte Haftung von Gehäusekunststoffen an Metallen sowie die unterschiedliche Wärmeausdehnungen der beiden Materialien ein wirklich dichtes Umschließen von Leiterbahnen erschwert. Aufwändige Abdichtungsverfahren mit Silikonklebern, Hotmelts, Imprägnierungen oder Metall-Vorlackierungen waren notwendig.So far, the limited adhesion of housing plastics to metals and the different thermal expansions of the two materials has made it difficult to cover conductors in a truly tight manner. Elaborate sealing methods with silicone adhesives, hotmelts, impregnations or metal pre-paintings were necessary.

Generell ist es wünschenswert, eine Abdichtung zu erzielen, die sich vollständig mit Spritzguss-Technik realisieren lässt.In general, it is desirable to achieve a seal that can be fully realized with injection molding technique.

Aus der DE 101 16 459 A1 ist bekannt, dass eine Statoreinheit und eine Motoreinheit eines Drehwinkelsensors durch Stanzgitterelemente verbunden sind. Die Stanzgitterelemente sind von einem Kunststoffgehäuse umgeben.From the DE 101 16 459 A1 It is known that a stator unit and a motor unit of a rotation angle sensor are connected by stamped grid elements. The punched grid elements are surrounded by a plastic housing.

In der DE 195 25 510 B4 werden die Statoreinheit und die Motoreinheit in einen Deckel eines Drehwinkelsensors integriert.In the DE 195 25 510 B4 The stator unit and the motor unit are integrated in a lid of a rotation angle sensor.

Um ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Gehäuse zu erschweren, ist aus der DE 10 2007 019 095 A1 bekannt, ein Leiterbahnstanzgitter wenigstens teilweise vorab zu umspritzen. Hierbei wird ein Abstützbereich ausgebildet. Um ein Verschieben der einzelnen Abschnitte der Kernelemente der Leiterbahnstanzgitter zueinander zu vermeiden und die gewünschte Position der Kernelemente im Leiterbahnstanzgitter zu gewährleisten, werden in einem Umspritzwerkzeug (1. Spritzstufe) für eine Hauptumspritzung (2. Spritzstufe) die Abstützbereiche auf der Vorumspritzung zur Anlage gebracht, sodass die Abstützbereiche eine Positionierung im Umspritzwerkzeug für die Hauptumspritzung sicherstellen. Diese Abstützbereiche durchdringen die Hauptumspritzung im fertigen Zustand.To make penetration of moisture into the housing difficult, is from the DE 10 2007 019 095 A1 known to overmold a conductor punching grid at least partially in advance. In this case, a support region is formed. In order to avoid a displacement of the individual sections of the core elements of the conductor track punched grid to one another and to ensure the desired position of the core elements in the conductor track punched grid, are in a Umspritzwerkzeug ( 1 , Injection stage) for a Hauptumspritzung ( 2 , Injection) brought the Abstützbereiche on the pre-injection for conditioning so that the support areas ensure positioning in Umspritzwerkzeug for Hauptumspritzung. These support areas penetrate the Hauptumspritzung in the finished state.

Nachteilig ist, dass Vor - und Nachumspritzung keine ausreichende Verbindung herstellen. Ein kleiner Spalt nach Art einer Mikrokavität ist dann zwischen Vor - und Nachumspritzung möglich, in den dann ein aggressives Fluid, z.B. eine Flüssigkeit wie Öl, etwa Getriebeöl oder eine ähnliche Flüssigkeit eindringen, wenn die Teile in einer entsprechenden Umgebung zum Einsatz kommen.The disadvantage is that pre - and Nachumspritzung make no adequate connection. A small microcavity-like gap is then possible between pre- and post-injection into which an aggressive fluid, e.g. penetrate a fluid such as oil, such as gear oil or similar fluid when used in a suitable environment.

Die DE 10 2009 046 467 A1 entwickelt diese Lösung derart weiter, dass eine Oberflächenstruktur der Vorumspritzung geometrisch so ausgestaltet ist, dass ein Eindringen von Flüssigkeit zwischen der Vor - und Nachumspritzung erschwert ist.The DE 10 2009 046 467 A1 develops this solution in such a way that a surface structure of the pre - extrusion is geometrically designed in such a way that penetration of liquid between the pre - and post - coating is difficult.

Zumindest ein Teil eines Vorsprungs kann als Schmelzrippe ausgebildet sein.At least part of a projection may be formed as a melting rib.

Nachteilig ist, dass die Abstützkörper im Ergebnis der Umspritzung erhalten bleiben. Die geometrische Ausgestaltung verlängert nur den Kriechweg für die Flüssigkeit. Das Abschmelzen einzelner Rippen reicht nicht aus um den Kriechweg wirksam zu unterbrechen.The disadvantage is that the support body remain as a result of the encapsulation. The geometric configuration only extends the creepage path for the liquid. The melting of individual ribs is not enough to effectively break the creepage path.

Es stellt sich deshalb die Aufgabe, einen dichtumspritzten elektrischen Leiter, der wenigstens einen Vorumspritzkörper mit Abstützelementen und einen Nachumspritzkörper umfasst, so bereitzustellen, dass sich keine Mikrokavitäten zwischen den Körpern der Vor- und Nachumspritzung ausbilden können, in die dann ein aggressives Fluid, z.B. eine Flüssigkeit wie Öl, etwa Getriebeöl oder eine ähnliche Flüssigkeit eindringen kann.It is therefore an object to provide a densely-coated electrical conductor comprising at least one pre-injection body with supporting elements and a Nachumspritzkörper so that no microcavities between the bodies of the pre-and Nachumspritzung can form, then an aggressive fluid, e.g. a liquid such as oil, such as gear oil or similar liquid can penetrate.

Die Aufgabe wird mit einem dichtumspritzten Leiter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Unter anderem wird die Aufgabe auch dadurch gelöst, dass der Vorumspritzkörper und die Abstützelemente durch einen Kunststoff für eine Nachumspritzung mit einer im Vergleich zur Schmelztemperatur z.B. 1,3- bis 1,8- fachen Temperatur so umschlossen werden, dass die Abstützelemente aufgeschmolzen und Teil des Nachumspritzkörpers werden und der Vorumspritzkörper und der Nachumspritzkörper (stoffschlüssig und ohne kontinuierlich durchgehende Grenzflächen zwischen einander) miteinander verbunden sind.The object is achieved with a closely extrusion-coated conductor having the features of claim 1 and with a method having the features of claim 5. Among other things, the object is also achieved in that the pre-injection body and the support elements by a plastic for a Nachumspritzung with a compared to the melting temperature, e.g. 1.3- to 1.8-fold temperature are enclosed so that the support elements are melted and part of the Nachumspritzkörpers and the pre-injection and the Nachumspritzkörper (cohesively and without continuously passing interfaces between each other) are interconnected.

Die hiermit verbundenen Vorteile bestehen insbesondere darin, dass (z.B. durch Wärmeausdehnung) keine kleinen Spalte zwischen dem Vorumspritzkörper mit seinen Abstützelementen und dem Nachumspritzkörper entstehen können. Die Abstützelemente werden in der zweiten Spritzstufe abgeschmolzen und Teil des Nachumspritzkörpers. An ihren initialen Berührungsflächen ist der Nachumspritzkörper mit dem Vorumspritzkörper verschmolzen. Dieses Verschmelzen kann auch als Verkleben, Verschweißen oder dgl. bezeichnet werden. Die Einkörperlichkeit widersetzt sich wirksam allen Flüssigkeitsangriffen von außen. Sie sichert darüber hinaus eine Gasdichtigkeit. So können z. B. Heliumgase nicht in das Gehäuse bzw. den Schutzkörper um den Leiter herum eindringen.The associated advantages are in particular that (eg by thermal expansion) no small gap between the Pre-injection body can arise with its supporting elements and Nachumspritzkörper. The support elements are melted in the second injection stage and part of Nachumspritzkörpers. At its initial contact surfaces of the Nachumspritzkörper is merged with the Vorumspritzkörper. This fusion can also be referred to as gluing, welding or the like. One-bodyness effectively resists all fluid attacks from the outside. It also ensures gas tightness. So z. B. helium gases do not penetrate into the housing or the protective body around the conductor around.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Abstützelemente beabstandet von einem Rand des Vorumspritzkörpers angeordnet sein.In a further embodiment of the invention, the support elements can be arranged at a distance from an edge of the pre-injection body.

Die Abstützelemente sind dann während der zweiten Stufe der heißen Kunststoffschmelze ausgesetzt und zwar während der gesamten Formung des Nachumspritzkörpers. Durch die Materialanhäufung von heißer Kunststoffschmelze geht eine verstärkte Wärmeenergie auf die Abstützbereiche über. Sie werden dadurch aufgeschmolzen und Bestandteil des Nachumspritzkörpers.The support elements are then exposed during the second stage of the hot plastic melt during the entire shaping of the Nachumspritzkörpers. Due to the accumulation of material of hot plastic melt, increased heat energy is transferred to the support areas. They are melted and part of the Nachumspritzkörpers.

Die Abstützelemente können kegelförmig, zylinderförmig, plattenförmig und/oder als eine weitere geometrische Form ausgebildet sein.The support elements may be conical, cylindrical, plate-shaped and / or formed as a further geometric shape.

Die Form der Abstützelemente wird durch das jeweilige Nachumspritzen (z.B. Nachumspritzdesign und Fertigungsparameter) beeinflusst.The shape of the support elements is influenced by the respective overmolding (e.g., post-molding design and manufacturing parameters).

Der Kunststoff für die Nachumspritzung und ein Kunststoff für eine Vorumspritzung können gleich sein.The plastic for the Nachumspritzung and a plastic for a pre-injection can be the same.

Hierbei ist der Abschmelzvorgang für die Abschmelzelemente und das Verschmelzen beider Umspritzkörper besonders möglich.Here, the melting process for the Abschmelzelemente and the merging of both encapsulation is particularly possible.

Der Kunststoff für die Nachumspritzung und ein Kunststoff für eine Vorumspritzung können auch unterschiedlich sein. Die Schmelztemperatur für die Nachumschmelzung kann hierbei so gewählt werden, dass Verschmelzungs- und Anschmelzungsvorgänge sicher ausgeführt werden.The plastic for the Nachumspritzung and a plastic for a pre-injection may also be different. The melting temperature for the Nachumschmelzung can be chosen so that fusion and Aufschmelzungsvorgänge be performed safely.

Der Kunststoff für die Nachumspritzung und der Kunststoff für die Vorumspritzung können: Polybutylenterephthalat mit und ohne Füllstoffe; Polyphenylensulfid mit und ohne Füllstoffe; oder Polyamid Homo- und Copolymer mit und ohne Füllstoffe sein.The plastic for the Nachumspritzung and the plastic for the pre-injection can: Polybutylene terephthalate with and without fillers; Polyphenylene sulfide with and without fillers; or polyamide homo- and copolymer with and without fillers.

Das Polybutylenterephthalat mit und ohne Füllstoffe kann ein Ultradur B4300 G6 sein, das Polyphenylensulfid mit und ohne Füllstoffe ein Ryton R4 und das Polyamid Homo- und Copolymer mit und ohne Füllstoffe ein Ultramid A3 HG7 oder ein Grivory HTV 6H1.The polybutylene terephthalate with and without fillers may be an Ultradur B4300 G6, the polyphenylene sulfide with and without fillers a Ryton R4 and the polyamide homo- and copolymer with and without fillers an Ultramid A3 HG7 or a Grivory HTV 6H1.

Die Aufgabe wird darüber hinaus durch ein Verfahren zur Herstellung eines dichtumspritzten elektrischen Leiters gelöst.The object is also achieved by a method for producing a dichtumspritzten electrical conductor.

Der erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, dass durch die Ein- und Verschmelzung beide Körper zu einem Körper werden. Ein Eindringen von aggressiven Mitteln wird dadurch wirksam unterbunden. Die Werkzeugtemperatur richtet sich dabei nach den Vorgaben des verwendeten Kunststoffes.The advantage achieved in particular consists in the fact that both bodies become one body through the merging and merging. Penetration of aggressive agents is thereby effectively prevented. The mold temperature depends on the specifications of the plastic used.

In den Zeichnungen zeigen:

  • 1 einen Vorumspritzkörper mit Abstützelementen in einer schematischen, perspektivischen Darstellung;
  • 2 ein Spritzgußwerkzeug mit einem eingelegten Vorumspritzkörper gemäß 1 in einer schematischen perspektivischen, teilweise geschnittenen Darstellung;
  • 3 das Spritzgußwerkzeug der 2 mit dem eingelegten Vorumspritzkörper gemäß 1 zu Beginn einer zweiten Spritzstufe mit einer einfließenden Kunststoffschmelze in einer schematischen perspektivischen, teilweise geschnittenen Darstellung;
  • 4 das Spritzgußwerkzeug mit dem eingelegten Vorumspritzkörper gemäß 3, wobei die Kunststoffschmelze tiefer in das Werkzeug eingeflossen ist;
  • 5 das Spritzgußwerkzeug mit dem eingelegten Vorumspritzkörper gemäß 4 zu einem noch späteren Zeitpunkt;
  • 6 das Spritzgußwerkzeug mit dem eingelegten Vorumspritzkörper nach dem Abschluss der zweiten Spritzstufe;
  • 7 ein Gehäuse für ein Bauteil bestehend aus Vor- und Nachumspritzkörper gemäß 6, wobei das Werkzeug entfernt wurde, in einer teilweise transparenten Darstellung;
  • 8 das Gehäuse der 7 in einer ungebrochenen perspektivischen Darstellung;
  • 9 eine weitere Ausführungsform eines Vorumspritzkörpers in einer schematischen, perspektivischen Darstellung; und
  • 10 den Vorumspritzkörper der 9 von der gegenüberliegenden Seite.
In the drawings show:
  • 1 a pre-injection with support elements in a schematic, perspective view;
  • 2 an injection mold with an inserted pre-injection according to 1 in a schematic perspective, partially sectioned representation;
  • 3 the injection mold of 2 with the inserted pre-injection according to 1 at the beginning of a second injection stage with an inflowing plastic melt in a schematic perspective, partially cut representation;
  • 4 the injection mold with the pre-injection body according to 3 , wherein the plastic melt has flowed deeper into the tool;
  • 5 the injection mold with the pre-injection body according to 4 at a later date;
  • 6 the injection mold with the pre-injection body after completion of the second injection stage;
  • 7 a housing for a component consisting of pre-and Nachumspritzkörper according to 6 with the tool removed, in a partially transparent representation;
  • 8th the case of the 7 in an unbroken perspective view;
  • 9 a further embodiment of a pre-injection body in a schematic, perspective view; and
  • 10 the pre-injection of the 9 from the opposite side.

Elektronische und elektrische Bauteile werden zu Schutz- und Isolierungszwecken mit einem (mehrteiligen) Gehäuse 100 (vgl. 8) umgeben, insbesondere (mehrstufig) umspritzt. Das Umspritzen erfolgt in mehreren Schritten. In einem ersten Schritt wird das Bauteil mit einem sogenannten „Vorumspritzkörper“ 1 umspritzt. Dieser Körper 1 wird (vorab) in einer ersten separaten Spritzgußform (gar nicht gezeigt) um das Bauteil herum gespritzt (daher der Begriff „Vorumspritzkörper“), um eine (unveränderliche) Relativpositionierung des Bauteils - über den Vorumspritzkörper 1 - in einer weiteren Spritzgußform in einem späteren zweiten Schritt sicherzustellen.Electronic and electrical components are used for protection and insulation purposes with a (multi-part) housing 100 (see. 8th ) surrounded, in particular (multi-stage) overmoulded. The overmolding takes place in several steps. In a first Step, the component is overmolded with a so-called "pre-injection" 1. This body 1 is injected (in advance) in a first separate injection mold (not shown) around the component around (hence the term "Vorumspritzkörper") to a (fixed) relative positioning of the component - on the pre-injection 1 - Ensure in another injection mold in a later second step.

In 1 wurden Schienen eines Stanzgitters 3 (als exemplarisches elektrisches Bauteil bzw. elektrischer Leiter) in ein Spritzgußwerkzeug (nicht dargestellt) gelegt und mit einem Kunststoff KV für eine Vorumspritzung (KV = Kunststoff für Vorumspritzung) umspritzt (1. Spritzstufe, abgeschlossen, nicht in 1 gezeigt). Hierbei werden die Schienen des Stanzgitters 3 von einem Vorumspritzkörper 1 umgeben. Auf sich gegenüberliegenden Seiten des Körpers 1 sind Abstützelemente 2 vorgesehen, die vorzugsweise senkrecht aus einer planen Oberfläche des Körpers 1 vorstehen.In 1 became rails of a stamped grid 3 (As an exemplary electrical component or electrical conductor) placed in an injection mold (not shown) and with a plastic KV for a pre-encapsulation (KV = plastic for pre-encapsulation) overmoulded (1st injection stage, finished, not in 1 shown). Here are the rails of the stamped grid 3 from a pre-injection body 1 surround. On opposite sides of the body 1 are support elements 2 provided, preferably perpendicular from a plane surface of the body 1 protrude.

Es versteht sich, dass die Abstützelemente 2 auch an anderen Orten des Körpers 1 angeordnet sein können.It is understood that the support elements 2 also in other places of the body 1 can be arranged.

Ferner können mehrere Abstützelemente 2 auf der gleichen Seite des Körpers 1 angeordnet sein.Furthermore, several support elements 2 on the same side of the body 1 be arranged.

Die Abstützelemente 2 sind z.B. zylinderförmig ausgebildet. Die Abstützelemente 2 können andere Geometrien (Kegel, Quader, etc.) aufweisen.The support elements 2 are for example cylindrical. The support elements 2 may have other geometries (cones, cuboids, etc.).

Es können mehr oder weniger Abstützelemente vorgesehen werden.It can be provided more or less support elements.

Die oben genannten Abstützelementparameter haben Einfluss darauf, wie, wo und bis zu welchem Grade das bzw. die Abstützelemente 2 in einer zweiten Spritzstufe sich durch Schmelzen „auflösen“ bzw. sich mit einer Schmelze 5' der zweiten Stufe untrennbar, d.h. stoffschlüssig, vermischen, wie es nachfolgend noch näher ausgeführt werden wird.The above-mentioned Abstützelementparameter influence how, where and to what extent the one or more support elements 2 in a second injection stage "dissolve" by melting or with a melt 5 ' the second stage inseparable, ie cohesively, mix, as will be explained in more detail below.

Die Abstützelemente 2 haben den wesentlichen Zweck, das zu umschließende Bauteil (d.h. den elektrischen Leiter 3) initial - über den Vorumspritzkörper 1 - in einer vorbestimmten Position innerhalb eines Spritzgußwerkzeugs 4 (vgl. 2) zu positionieren und während eines weiteren, späteren zweiten Spritzgußvorgangs an dieser vorbestimmten Position zu halten. Während des zweiten Spritzgußvorgangs wird ein weiterer Kunststoff KN unter Druck (z.B. 2000 bar) und mit hoher Temperatur (oberhalb seines Schmelzpunkts, um flüssig zu sein) in das geschlossene Werkzeug 4 eingespritzt, wie es nachfolgend noch näher erläutert werden wird.The support elements 2 have the essential purpose, the component to be enclosed (ie the electrical conductor 3 ) initial - via the pre-injection body 1 - In a predetermined position within an injection mold 4 (see. 2 ) and to hold it at this predetermined position during another, later, second injection molding operation. During the second injection molding process is another plastic KN under pressure (eg 2000 bar) and at high temperature (above its melting point to be liquid) in the closed mold 4 injected, as will be explained in more detail below.

Die Abstützelemente 2 stützen den Vorumspritzkörper 2 am Werkzeug 4 ab, indem sie eine Innenwandung des (geschlossenen) Werkzeugs 4 berühren (vgl. 2), vorzugsweise unter einer gewissen Spannung, um einen unerwünschten Versatz des Körpers 1 zu unterbinden, der in einer Fehlpositionierung des eigentlichen Bauteils innerhalb des Werkzeugs 4 resultieren würde. Die Abstützelemente 2 stellen in diesem Zustand der 2 eine (durchgehende) Verbindung des innen positionierten Vorumspritzkörpers 1 mit einer Außenseite eines final herzustellenden äußeren Isolationskörpers dar, der nachfolgend auch als „Nachumspritzkörper“ 5 (vgl. 7 und 8) bezeichnet werden wird.The support elements 2 support the pre-injection body 2 on the tool 4 by putting an inner wall of the (closed) tool 4 touch (cf. 2 ), preferably under a certain tension, to an undesirable displacement of the body 1 to prevent, in a mispositioning of the actual component within the tool 4 would result. The support elements 2 put in that state the 2 a (continuous) connection of the internally positioned pre-injection body 1 with an outer side of a final to be produced outer insulating body, which is also referred to as "Nachumspritzkörper" 5 (see. 7 and 8th ).

Eine jeweilige Länge der Abstützelemente 2 ist also so gewählt, dass die Abstützelemente 2 den Vorumspritzkörper 1 vor dem Start der zweiten Spritzstufe (formschlüssig und/oder kraftschlüssig) mit der Innenwandung des Werkzeugs 4 verbinden.A respective length of the support elements 2 So it is chosen so that the support elements 2 the pre-injection body 1 before the start of the second injection stage (positive and / or non-positive) with the inner wall of the tool 4 connect.

Wenn diese Verbindung nach dem Abschluss der zweiten Spritzstufe fortbestünde, könnte es, z.B. aufgrund von unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten an den Grenzflächen zwischen den (verbleibenden) Abstützelemente 2 und der Schmelze 5' zu unerwünschten Hohlräumen bzw. Kanälen zwischen den zu isolierenden Bauteilen und einer Außenwelt kommen, in die Flüssigkeiten eintreten könnten und die die elektrische Isolation aufheben könnten. Deshalb wird die zweite Spritzstufe so eingestellt, dass diese Verbindungen getrennt werden, indem die Abstützelemente 2 zumindest teilweise aufgeschmolzen werden, um durchtrennt zu werden, wie es nachfolgend noch beschrieben werden wird.If this compound continued after completion of the second injection step, it could, for example because of different coefficients of expansion at the interfaces between the (remaining) support elements 2 and the melt 5 ' come to unwanted cavities or channels between the components to be isolated and an outside world, could enter the fluids and could pick up the electrical insulation. Therefore, the second injection stage is adjusted so that these compounds are separated by the support elements 2 at least partially melted to be severed, as will be described below.

Zurückkehrend zur 1 kommt als Kunststoff KV z.B. Polybutylenterephthalat (PBT) mit und ohne Füllstoffe wie Glasfasern oder dgl. zum Einsatz. Verwendet wird hier vorzugsweise Ultradur B4300 G6 von der Firma BASF mit einer Schmelztemperatur (ST) von ca. 195 °C.Returning to 1 comes as plastic KV eg polybutylene terephthalate (PBT) with and without fillers such as glass fibers or the like. For use. Used here is preferably Ultradur B4300 G6 from BASF with a melting temperature (ST) of about 195 ° C.

Wie in 2 gezeigt, wird der Vorumspritzkörper 1 mit den auf den gegenüberliegenden beiden Seiten befindlichen Abstützelementen 2 in ein Spritzgusswerkzeug 4 so eingelegt, dass das Spritzgusswerkzeug 4 auf den Abstützelementen 2 innenseitig aufsetzt. In 2 sind exemplarisch zwei Platten 4-1 und 4-2 des Werkzeugs 4 (im geschlossenen Zustand) gezeigt, die eine geschlossene Kavität (Nest) des Werkzeugs 4 zwischen sich definieren, in welche in der zweiten Spritzstufe erneut ein Material, vorzugsweise Kunststoff, eingespritzt wird, wie es nachfolgend noch näher erläutert werden wird, um den Nachumspritzkörper 5 auszubilden.As in 2 shown is the pre-injection body 1 with the support elements located on the opposite two sides 2 in an injection mold 4 so inserted that the injection mold 4 on the support elements 2 on the inside. In 2 are exemplarily two plates 4 - 1 and 4 - 2 of the tool 4 (when closed) showing a closed cavity (nest) of the tool 4 define between them, in which in the second injection stage again a material, preferably plastic, is injected, as will be explained in more detail below, to the Nachumspritzkörper 5 train.

Das Spritzgusswerkzeug 4 hat exemplarisch eine Werkzeugtemperatur von 80 °C, ist also für die zweite Spritzstufe vorgeheizt. Die Werkzeugtemperatur hat Einfluss auf ein Abfrierverhalten des auszubildenden Nachumspritzkörpers 5. Diese Werkzeugtemperatur wird üblicherweise vom Hersteller der Schmelze 5' vorgegeben, um einen ausreichenden Kristallisationsgrad zu erzielen, der wiederum die mechanischen Eigenschaften (z.B. Oberflächenrauheit) des Nachumspritzkörpers 5 beeinflusst.The injection mold 4 has an example of a tool temperature of 80 ° C, so it is preheated for the second injection stage. The Tool temperature has an influence on a freezing behavior of the Nachumspritzkörpers to be formed 5 , This mold temperature is usually from the manufacturer of the melt 5 ' given to achieve a sufficient degree of crystallization, in turn, the mechanical properties (eg surface roughness) of the Nachumspritzkörpers 5 affected.

3 zeigt die zweite Spritzstufe in einer Anfangsphase. In der zweiten Spritzstufe wird in das Spritzgusswerkzeug 4, wie 3 zeigt, die (Kunststoff-) Schmelze 5' eingelassen bzw. eingespritzt (hier von links). Die Kunststoffschmelze 5' ist hier exemplarisch durch einen Kunststoff KN für eine nachträgliche Umschmelzung, also für eine Nachumschmelzung (KN = Kunststoff für Nachumspritzung bzw.- umschmelzung), definiert, der eine Umschmelztemperatur (UT) von 270 °C hat. Diese Temperatur ist höher als die Schmelztemperatur der Abstützelemente 2. 3 shows the second injection stage in an initial phase. In the second injection stage is in the injection mold 4 , as 3 shows the (plastic) melt 5 ' let in or injected (here from left). The plastic melt 5 ' is here exemplified by a plastic KN for a subsequent remelting, ie for a Nachumschmelzung (KN = plastic for Nachumspritzung or-remelting), defined, which has a remelting temperature (UT) of 270 ° C. This temperature is higher than the melting temperature of the support elements 2 ,

Als Kunststoff KN kommt z.B. ebenfalls Polybutylenterephthalat (PBT) mit und ohne Füllstoffe wie Glasfasern oder dgl. zum Einsatz. Verwendet wird auch hier z.B. Ultradur B4300 G6. Der Schmelzpunkt (ca. 195°C) der Schmelze 5' ist dann natürlich der gleiche wie der des Vorspritzkörpers 1. Man beachte aber, dass die Temperatur der Schmelze 5' in der zweiten Spritzstufe (viel) höher als die Schmelztemperatur ST des Kunststoffs KV ist, um den bereits erhärteten Kunststoff KV, aus dem die Abstützelemente 2 gebildet sind, wieder aufzuschmelzen.For example, polybutylene terephthalate (PBT) with and without fillers such as glass fibers or the like is also used as plastic CN. Also used here, for example, Ultradur B4300 G6. The melting point (about 195 ° C) of the melt 5 ' is then of course the same as that of the preform body 1 , Note, however, that the temperature of the melt 5 ' in the second injection stage (much) higher than the melting temperature ST of the plastic KV is to the already hardened plastic KV, from which the support elements 2 are formed to melt again.

Über die Temperatur der Schmelze 5' lässt sich die Wärmemenge bzw. -energie regulieren, die am jeweiligen Ort der Abstützelemente 2 appliziert wird. Je höher die Temperatur der Schmelze 5' (am Ort der Elemente 2) ist, desto eher und stärker werden die Elemente 2 aufgeschmolzen. Die Wärmemenge ist so zu wählen, dass die Verbindung des Vorumspritzkörpers 1 zur Innenwandung des Werkzeugs 4 getrennt wird. Es soll keine Grenz(kontakt)flächen mehr geben, die vom (inneren) Vorumspritzkörper 1 nach außen (zur Innenwandung) reichen. Die Abstützelemente 2 sind also zu durchtrennen.About the temperature of the melt 5 ' can be the amount of heat or energy regulate, at the respective location of the support elements 2 is applied. The higher the temperature of the melt 5 ' (at the place of the elements 2 ), the sooner and stronger the elements become 2 melted. The amount of heat should be chosen so that the connection of the pre-injection body 1 to the inner wall of the tool 4 is disconnected. There should be no boundary (contact) surfaces more of the (inner) Vorumspritzkörper 1 extend to the outside (to the inner wall). The support elements 2 So are to be cut.

Die Umschmelztemperatur UT der Schmelze 5' ist z.B. um einen Faktor 1,38 höher wie die Schmelztemperatur ST des Materials des Vorumspritzkörpers 1 und der Abstützelemente 2.The remelting temperature UT of the melt 5 ' is for example a factor of 1.38 higher than the melting temperature ST of the material of the pre-injection body 1 and the support elements 2 ,

Die Kunststoffschmelze 5' fließt, wie 4 zeigt, um die (zylinderförmigen) Abstützelemente 2 herum. Die erhöhte Wärmeenergie führt dazu, dass die Abstützelemente 2 abschmelzen (vgl. Abnahme der Abstützelemente 6 in der Abfolge der 4 bis 6). In den 4 und 5 haben die Elemente 2 z.B. noch die Form einer Garnrolle, deren Kern einen wesentlich geringeren Durchmesser als in 3 aufweist, um dann in linsenförmigen, eingeschmolzenen Kunststoffteilen bzw. - resten 7 zu enden (vgl. 6). In 6 ist die durch die Elemente 2 ursprüngliche definierte Verbindung zwischen dem Vorumspritzkörper 1 und der Außenseite des Nachumspritzkörpers 5 getrennt.The plastic melt 5 ' flows, like 4 shows to the (cylindrical) support elements 2 around. The increased heat energy causes the support elements 2 melt off (see decrease of the supporting elements 6 in the sequence of 4 to 6 ). In the 4 and 5 have the elements 2 For example, still the shape of a spool, whose core is a much smaller diameter than in 3 has, in order then in lenticular, melted plastic parts or - rest 7 ends (see. 6 ). In 6 is the one through the elements 2 original defined connection between the pre-injection body 1 and the outside of the Nachumspritzkörpers 5 separated.

Das Material der Abstützelemente 2 vermischt sich während des Abschmelzens mit dem Material der Schmelze 5'. Die Struktur der Elemente 2 löst sich auf, so dass es auch keine Grenzflächen (Eindringpfade) mehr zwischen dem Körper 1 und dem Nachumspritzkörper 5 mehr gibt, die sich vom innen angeordneten Körper 1 (kontinuierlich) zur Außenfläche des äußeren Körpers 5 erstrecken. Die Quelle für ungewünschte Risse und Kavitäten, die insbesondere auf Wärmeausdehungseffekte zurückzuführen sind, existieren dann nicht mehr, so dass Flüssigkeiten nicht mehr zu den zu schützenden Bauteilen 3 im Kern vordringen können.The material of the supporting elements 2 mixes during melting with the material of the melt 5 ' , The structure of the elements 2 dissolves so that there are also no interfaces (penetration paths) between the body 1 and the Nachumspritzkörper 5 There are more, extending from the body inside 1 (continuous) to the outer surface of the outer body 5 extend. The source of unwanted cracks and cavities, which are due in particular to Wärmeausdehungseffekte, then no longer exist, so that liquids are no longer the components to be protected 3 in the core can penetrate.

Dies gilt auch für den Fall, dass die Materialien der Elemente 2 und der Schmelze 5' identisch sind. In diesem Fall können die Elemente 2 dennoch andere Eigenschaften als der Körper 5 aufweisen, weil z.B. die eingangs erwähnten Fasern unterschiedlich orientiert sind.This also applies in the event that the materials of the elements 2 and the melt 5 ' are identical. In this case, the elements can 2 nevertheless different characteristics than the body 5 have, because, for example, the fibers mentioned are oriented differently.

In Abhängigkeit von einer Dauer und einer Temperatur, also von einer applizierten Wärmemenge, mit der die Schmelze 5' auf die Elemente 2 einwirkt, sind die Reste 7 größer oder kleiner.Depending on a duration and a temperature, ie of an applied amount of heat, with the melt 5 ' on the elements 2 the remains are 7 bigger or smaller.

Vorzugsweise werden die Elemente 2 vollständig abgeschmolzen.Preferably, the elements 2 completely melted off.

Die Reste 7 können, wie die halbtransparent dargestellte 7 zeigt, so klein sein, dass sie Teil des Gehäuses 100 sind.The rest 7 can, as the semi-transparent 7 shows to be so small that they are part of the case 100 are.

8 stellt das Gehäuse 100 der 7 ohne transparente Drahtmodelldarstellung dar. Die im Gehäuse 100 verbleibenden linsenförmigen Abstützgeometriereste (Teile 7) sind an der Bauteiloberfläche zu erkennen. 8th represents the case 100 of the 7 without transparent wireframe representation. The in the housing 100 remaining lenticular Abstützgeometriereste (parts 7 ) can be recognized on the component surface.

Es ist festzustellen, dass durch die wesentlich erhöhte Wärmeenergie beim Nachumspritzen der zweiten Spritzstufe die Abstützelemente 2 Teil des Nachumspritzkörpers 5 werden, indem sich die Materialien beim Aufschmelzen vermischen und eine stoffschlüssige Verbindung miteinander eingehen. Der Nachumspritzkörper 5 ist dann mit dem Vorumspritzkörper 2 verschweißt. Denn durch die hohe Temperatur der Kunststoffschmelze 5'schmelzen auch die Oberflächen des Vorumspritzkörpers 2 und auch der Körper 2 selbst, zumindest teilweise. Die Kunststoffschmelze 5' des (sich nach Abschluss der zweiten Spritzstufe ausbildenden) Nachumspritzkörpers 5 sorgt auch dafür, dass sich der schmelzenden Vorumspritzkörper 1 mit dem entstehenden Nachumspritzkörper 5 vermischt und eine flüssigkeitsdichte Verbindung eingeht.It should be noted that by the significantly increased heat energy in Nachumspritzen the second injection stage, the support elements 2 Part of the Nachumspritzkörpers 5 be made by the materials mix during melting and form a material connection with each other. The Nachumspritzkörper 5 is then with the pre-injection body 2 welded. Because of the high temperature of the plastic melt, the surfaces of the pre-injection body also melt 2 and also the body 2 itself, at least partially. The plastic melt 5 ' of the (after completion of the second injection stage forming) Nachumspritzkörpers 5 also ensures that the melting Vorumspritzkörper 1 with the resulting Nachumspritzkörper 5 mixed and enters a liquid-tight connection.

Die oben genannten Kunststoffe für die Körper 1 und 5 können ausgewählt werden aus: Polybutylenterephalat (PBT) mit oder ohne Füllstoffe; Polyphenylensulfid (PPS) mit oder ohne Füllstoffe; und/oder Polyamid (PA) Homo- und Copolymere mit oder ohne Füllstoffe.The above-mentioned plastics for the body 1 and 5 can be selected from: polybutylene terephthalate (PBT) with or without fillers; Polyphenylene sulfide (PPS) with or without fillers; and / or polyamide (PA) homo- and copolymers with or without fillers.

Vorzugsweise ist das Polybutylenterephalat (PBT) mit oder ohne Füllstoffe durch Ultradur B4300 G6 realisiert.Preferably, the polybutylene terephthalate (PBT) is realized with or without fillers by Ultradur B4300 G6.

Insbesondere ist dass das Polyphenylensulfid (PPS) mit und ohne Füllstoffe durch Ryton R4 realisiert.In particular, that is the polyphenylene sulfide (PPS) with and without fillers by Ryton R4 realized.

Weiter ist es von Vorteil, wenn das Polyamid (PA) Homo- und Copolymere mit und ohne Füllstoffe ein Ultramid A3 HG7, Grivory HTV 6H1 ist.Further, it is advantageous if the polyamide (PA) homo- and copolymers with and without fillers an Ultramid A3 HG7, Grivory HTV 6H1 is.

In den 9 und 10 werden für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.In the 9 and 10 the same reference numerals are used for the same elements.

Die 9 und 10 zeigen einen weiteren Vorumspritzkörper 1 (nach Abschluss der ersten Spritzstufe). 9 zeigt eine Rückseite 8 des Körpers 1. 10 zeigt eine Vorderseite des Körpers 1 der 9. Der Körper 1 fixiert eine Vielzahl von elektrischen Leitern 10 relativ zueinander. In den 9 und 10 sind exemplarisch drei Leiter 10-1 bis 10-3 gezeigt, die innerhalb des Körpers 1 beabstandet zueinander angeordnet sind.The 9 and 10 show another Vorumspritzkörper 1 (after completion of the first injection stage). 9 shows a back 8th of the body 1 , 10 shows a front of the body 1 of the 9 , The body 1 fixes a variety of electrical conductors 10 relative to each other. In the 9 and 10 are exemplarily three leaders 10-1 to 10-3 shown within the body 1 spaced apart from each other.

Allgemein kann die Geometrie und die relative Anordnung der Leiter 10 zueinander beliebig gewählt werden. Die Geometrie des Körpers 1 ist an diese Geometrie und Anordnung angepasst und kann entsprechend beliebig gewählt werden.Generally, the geometry and relative arrangement of the conductors 10 be chosen arbitrarily to each other. The geometry of the body 1 is adapted to this geometry and arrangement and can be chosen as desired.

Der Körper 1 weist an seiner Außenseite wiederum mehrere Abstützelemente 2 auf, die unterschiedliche Formen aufweisen können.The body 1 has on its outside turn several supporting elements 2 on, which may have different shapes.

Die Elemente 2 an der Rückseite 8 (9) sind zylindrisch ausgebildet. Ferner sind weitere kegelförmige Elemente 2 in einem Randbereich des Körpers 1 vorgesehen, die aus der Vorderseite des Körpers 1 vorstehen. Eine Basis dieser kegelförmigen Elemente 2 ist wiederum zylindrisch ausgebildet und steht teilweise aus dem Randbereich des Körpers 1 vor. Eine Abstützung des Körpers 1 im Werkzeug 4 (nicht gezeigt in den 9 und 10) kann auch über diese Basiselemente erfolgen.The Elements 2 at the back 8th ( 9 ) are cylindrical. Further, other conical elements 2 in a border area of the body 1 provided from the front of the body 1 protrude. A base of these conical elements 2 is again cylindrical and is partially out of the edge region of the body 1 in front. A support of the body 1 in the tool 4 (not shown in the 9 and 10 ) can also be done via these basic elements.

Allgemein gilt, dass einige Parameter Einfluss darauf haben, dass die Abstützelemente 2 des Vorumspritzkörpers 1 nach dem Abschluss der zweiten Spritzstufe innerhalb des Nachumspritzkörpers 5 durch Aufschmelzen durchtrennt sind. Diese Parametergruppen werden nachfolgend näher betrachtet werden.In general, some parameters have an influence on the support elements 2 of the pre-injection body 1 after completion of the second injection stage within the Nachumspritzkörpers 5 are severed by melting. These parameter groups will be considered in more detail below.

Erste Parameter betreffen die Fertigungsparameter des Nachumspritzens bzw. der zweiten Spritzstufe. Diese Parameter umfassen insbesondere auch Parameter der Spritzgußmaschine und des Spritzgußwerkzeugs 4.First parameters relate to the production parameters of the final coating or the second injection stage. In particular, these parameters also include parameters of the injection molding machine and of the injection molding tool 4 ,

Ein weiterer Parameter ist eine Geometrie des Nests, d.h. der geschlossenen Kavität innerhalb des Werkzeugs 4, wo der Vorumspritzkörper 1 über die Abstützelemente 2 relativpositioniert wird. Die Geometrie des Nests beeinflusst die Art (z.B. laminar, turbulent, etc.) der Strömung der Schmelze 5' sowie eine lokale Strömungsgeschwindigkeit der Schmelze 5' und somit eine Verweildauer der Schmelze 5' an vorbestimmten Orten, insbesondere bei den Abstützelementen 2.Another parameter is a geometry of the nest, ie the closed cavity within the tool 4 where the pre-injection body 1 over the support elements 2 is relatively positioned. The geometry of the nest influences the type (eg laminar, turbulent, etc.) of the flow of the melt 5 ' and a local flow velocity of the melt 5 ' and thus a residence time of the melt 5 ' at predetermined locations, in particular at the support elements 2 ,

Noch ein weiterer Parameter ist ein Einspritzdruck. Je höher der Druck ist, desto schneller strömt die Schmelze 5' ins Nest. Je höher der Druck ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass die gewünschte und über die Abstützelemente 2 voreingestellte Relativpositionierung des Vorumspritzkörpers 1 innerhalb des Nests ungewollte verloren geht.Yet another parameter is an injection pressure. The higher the pressure, the faster the melt flows 5 ' into the nest. The higher the pressure, the more likely it is that the desired and over the support elements 2 Preset relative positioning of the pre-injection body 1 within the nest unintentionally gets lost.

Eine Verarbeitungstemperatur der Schmelze 5' ist ein derartiger Parameter. Die Verarbeitungstemperatur der Schmelze 5' hat Einfluss auf die Viskosität der Schmelze 5', was wiederum den Einspritzdruck und somit eine Relativverschiebung des Körpers 1 beeinflussen kann. Diese Temperatur bestimmt auch die Wärmemenge bzw. -energie, die zum Aufschmelzen der Elemente 2 zur Verfügung steht.A processing temperature of the melt 5 ' is such a parameter. The processing temperature of the melt 5 ' has an influence on the viscosity of the melt 5 ' , which in turn causes the injection pressure and thus a relative displacement of the body 1 can influence. This temperature also determines the amount of heat or energy required to melt the elements 2 is available.

Eine Werkzeugtemperatur ist ein weiterer Parameter. Die Werkzeugtemperatur beeinflusst das Verhalten des Nachumspritzkörpers 5 beim Abkühlen nach einem Abschluss des Einspritzens der Schmelze 5' ins Nest.A tool temperature is another parameter. The mold temperature influences the behavior of the Nachumspritzkörpers 5 upon cooling after completion of injection of the melt 5 ' into the nest.

Die Geometrie der Abstützelemente 2 selbst ist ein Parameter. Zum Beispiel ist ein Durchmesser der zylindrischen Abstützelemente so zu wählen, dass die Elemente 2 tatsächlich durchgeschmolzen werden.The geometry of the support elements 2 itself is a parameter. For example, a diameter of the cylindrical support members should be chosen so that the elements 2 actually be melted.

Die relative Position der Abstützelemente 2 am Vorumspritzkörper 1 ist ein weiterer Parameter.The relative position of the support elements 2 at the pre-injection body 1 is another parameter.

Die relative Entfernung der Abstützelemente 2 zu den Einspritzorten der Schmelze 5' in das Nest ist noch ein weiterer Parameter. Die Anzahl der Einspritzorte spielt dabei ebenfalls eine Rolle.The relative distance of the support elements 2 to the injection sites of the melt 5 ' in the nest is another parameter. The number of injection locations also plays a role.

Als weiterer Parameter ist eine Einspritzdauer bzw. -zeit zu nennen, die eine Dauer eines Wärmeeintrags bzw. -übertrags der Schmelze 5' auf die Abstützelemente 2 definiert.Another parameter is an injection duration or time, which is a duration of a heat input or transfer of the melt 5 ' on the support elements 2 Are defined.

Unter Berücksichtigung einer oder mehrerer der oben genannten Parameter und unter Berücksichtigung einer Geometrie und Anordnung des elektrischen Leiters kann der mehrstufige Dichtumspritzprozess, d.h. das Herstellungsverfahren, mittels eines Computerprogramms vorab geplant werden. Mittels FEM-Berechnung kann verifiziert werden, ob die Abstützelemente 2 tatsächlich während der zweiten Spritzstufe durch Abschmelzen durchtrennt werden. Die FEM-Berechnung nutzt dabei CAD-Modelle des Vorumspritzkörpers 1, der Abstützelemente 2 und des Nachumspritzkörpers 5 bzw. des Nests des Werkzeugs 4. Ferner werden dabei die Materialeigenschaften der Körper 1 und 5 sowie die Maschinenparameter (Temperatur der Schmelze 5', Temperatur des Werkzeugs 4, Einspritzdruck, etc.) berücksichtigt.Taking into account one or more of the above-mentioned parameters and taking into account a geometry and arrangement of the electrical conductor, the multi-stage Dichtumspritzprozess, ie the manufacturing process can be planned in advance by means of a computer program. By FEM calculation can be verified whether the support elements 2 actually be cut through during the second injection stage by melting. The FEM calculation uses CAD models of the pre-molded body 1 , the support elements 2 and the Nachumspritzkörpers 5 or the nest of the tool 4 , Furthermore, while the material properties of the body 1 and 5 as well as the machine parameters (temperature of the melt 5 ' , Temperature of the tool 4 , Injection pressure, etc.).

Die Erfindung betrifft also einen dichtumspritzten elektrischen Leiter, der in einer ersten Stufe mit einen Vorumspritzkörper und in einer nachfolgenden zweiten Stufe mit einem Nachumspritzkörper so umspritzt wird, dass der Leiter geschützt und isoliert ist.The invention thus relates to a dichtumspritzten electrical conductor, which is overmolded in a first stage with a Vorumspritzkörper and in a subsequent second stage with a Nachumspritzkörper so that the conductor is protected and isolated.

Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes Herstellungsverfahren zum Dichtumspritzen eines elektrischen Leiters.Furthermore, the invention relates to a corresponding manufacturing method for Dichtumspritzen an electrical conductor.

Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Computer-Programm, mit dem die Dichtumspritzung des Leiters hinsichtlich der oben genannten Prozessparameter so geplant werden kann, dass die Abstützelemente 2 am Ende der zweiten Stufe sicher durchtrennt sind.Finally, the invention also relates to a computer program with which the Dichtumspritzung of the conductor with respect to the above-mentioned process parameters can be planned so that the support elements 2 are safely severed at the end of the second stage.

Wenn oben von einer „Dichtumspritzung“ gesprochen wird, ist damit gemeint, dass der elektrische Leiter so umspritzt wird, dass er am Ende elektrisch isoliert im Nachumspritzkörper eingebettet ist, der den Vorspritzkörper umschließt, wobei der Nachumspritzkörper an seiner Außenseite offene Schnittstellen aufweisen kann, wo der Leiter - gewollt - elektrisch kontaktiert werden kann.When above is referred to a "Dichtumspritzung", it is meant that the electrical conductor is molded so that it is embedded at the end electrically isolated in Nachumspritzkörper which surrounds the Vorspritzkörper, the Nachumspritzkörper may have open interfaces on its outside, where the conductor - wanted - can be contacted electrically.

Die Eindringpfade (Außenweltverbindungsgrenzflächen) zwischen dem Vorumspritzkörper 1 und dem Nachumspritzkörper 5 existieren bei der Erfindung nicht mehr. Es ist aber klar, dass mögliche Eindringpfade, die sich an den Grenzflächen zwischen den Leitern 10 und dem Nachumspritzkörper 5 aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten ausbilden können, unvermeidbar sind.The penetration paths (outside world connection interfaces) between the pre-injection body 1 and the Nachumspritzkörper 5 no longer exist in the invention. It is clear, however, that possible penetration paths that occur at the interfaces between the conductors 10 and the Nachumspritzkörper 5 can form due to the different thermal expansion coefficients are unavoidable.

Claims (6)

Dichtumspritzter elektrischer Leiter (3), der in einen Vorumspritzkörper (1) mit wenigstens einem Abstützelement (2) und in einen Nachumspritzkörper (5) mittels mehrstufigen Spritzgießens eingebettet ist, wobei das wenigstens eine Abstützelement (2) in einer ersten Spritzstufe so an den Leiter (3) angespritzt ist, dass das wenigstens eine Abstützelement (1) aus dem Vorumspritzkörper (1) für eine kontaktierende Abstützung an einer Innenwandung eines Spritzgußwerkzeugs (4) in einer zweiten Spritzstufe vorsteht, in welcher der Nachumspritzkörper (5) gespritzt wird, wobei der Vorumspritzkörper (1) und das wenigstens eine Abstützelement (2) aus einem ersten Kunststoff (KV) mit einer spezifischen Schmelztemperatur (ST) gebildet sind, und wobei der Nachumspritzkörper (5) aus einem zweiten Kunststoff (KN) gebildet ist, der in der zweiten Spritzstufe so in das Spritzwerkzeug (4) eingespritzt wurde, dass das wenigstens eine Abstützelement (2) durch Abschmelzen durchtrennt wurde.Sealing-coated electrical conductor (3) which is embedded in a pre-injection body (1) with at least one support element (2) and in a Nachumspritzkörper (5) by means of multi-stage injection molding, wherein the at least one support element (2) in a first injection step so to the head (3) that the at least one support element (1) projects from the pre-injection body (1) for a contacting support on an inner wall of an injection molding tool (4) in a second injection stage, in which the Nachumspritzkörper (5) is injected, wherein the Pre-injection body (1) and the at least one support element (2) of a first plastic (KV) with a specific melting temperature (ST) are formed, and wherein the Nachumspritzkörper (5) of a second plastic (CN) is formed, in the second Injection was injected into the injection mold (4) so that the at least one support element (2) was severed by melting. Dichtumspritzter elektrischer Leiter (3) nach Anspruch 1, wobei jedes der Abstützelemente (2) kegelförmig, zylinderförmig und/oder plattenförmig ausgebildet ist.Sealing-coated electrical conductor (3) after Claim 1 , Wherein each of the support elements (2) is conical, cylindrical and / or plate-shaped. Dichtumspritzter elektrischer Leiter (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste und zweite Kunststoff identisch sind.A sealed electrical conductor (3) according to any one of the preceding claims, wherein the first and second plastics are identical. Dichtumspritzter elektrischer Leiter (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Kunststoff (KV) und der zweite Kunststoff (KV) ausgewählt sind aus: Polybutylenterephtalat (PBT) mit oder ohne Füllstoffe; Polyphenylensulfid (PPS) mit oder ohne Füllstoffe; und/oder Polyamid (PA) Homo- und Copolymere mit oder ohne Füllstoffe.A sealed electrical conductor (3) according to one of the preceding claims, wherein the first plastic (KV) and the second plastic (KV) are selected from: polybutylene terephthalate (PBT) with or without fillers; Polyphenylene sulfide (PPS) with or without fillers; and / or polyamide (PA) homo- and copolymers with or without fillers. Verfahren zur Herstellung eines dichtumspritzten elektrischen Leiters (3), das die Schritte aufweist: Vorumspritzen des elektrischen Leiters (3) in einer ersten Spritzstufe mit einem ersten Spritzgußwerkzeug, das so ausgebildet ist, dass der elektrische Leiter (3) fest mit einem Vorumspritzkörper (1) mit wenigstens einem Abstützelement (2) verbunden ist, wobei das wenigstens eine Abstützelement (2) aus dem Vorumspritzkörper (1) vorsteht; Relativpositioneren des Vorumspritzkörpers (1) in einem weiteren Spritzgußwerkzeug (4), so dass der Vorumspritzkörper (1) über jedes der Abstützelemente (2) mittels Kontakt an einer Innenwandung des weiteren Spritzgußwerkzeugs (4) abgestützt ist, wenn sich das weitere Spritzgußwerkzeug (4) in einer geschlossenen Stellung befindet; dann Durchführen einer zweiten Spritzstufe, in welcher der Vorumspritzkörper (1) und jedes der Abstützelemente (2) mit einer Schmelze (5') umspritzt wird, um einen Nachumspritzkörper (5) zu bilden, der den Vorumspritzkörper (1) und den elektrischen Leiter (3) dicht umschließt, indem die Schmelze (5') derart in das geschlossene weitere Spritzwerkzeug (4) eingespritzt wird, dass jedes der Abstützelemente (2) durch ein Abschmelzen durchtrennt wird.Method for producing a densely-coated electrical conductor (3), comprising the steps of: pre-spraying the electrical conductor (3) in a first injection stage with a first injection molding tool, which is designed so that the electrical conductor (3) is fixed to a pre-injection body (1 ) is connected to at least one support element (2), wherein the at least one support element (2) protrudes from the pre-injection body (1); Relativpositioneren of Vorumspritzkörpers (1) in a further injection molding tool (4), so that the pre-injection (1) via each of the support elements (2) by means of contact on an inner wall of the further injection molding tool (4) is supported when the further injection molding tool (4) in a closed position; then performing a second injection stage, in which the pre-injection body (1) and each of the support elements (2) with a melt (5 ') is overmolded to form a Nachumspritzkörper (5), the Vorumspritzkörper (1) and the electrical conductor ( 3) tightly encloses by the melt (5 ') is injected into the closed further injection mold (4) in such a way that each of the support elements (2) is severed by melting. Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine Temperatur der Schmelze (5'), ein Einspritzdruck, ein Einspritzort, eine Einspritzdauer, ein Material der Schmelze (5'), ein Material des wenigstens einen Abstützelements (2) und/oder eine Lage von jedem der Abstützelemente (2) relativ zum Vorumspritzkörper (1) und zum weiteren Spritzgußwerkzeug (4) so gewählt ist, dass jedes der Abstützelemente (2) während der zweiten Spritzstufe durch ein Abschmelzen durchtrennt wird.Method according to Claim 5 wherein a temperature of the melt (5 '), an injection pressure, an injection location, an injection duration, a material of the melt (5'), a material of the at least one support element (2) and / or a layer of each of the support elements (2) is selected relative to the pre-injection body (1) and the further injection molding tool (4) so that each of the support elements (2) is severed during the second injection stage by melting.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10116459A1 (en) 2000-05-13 2001-11-22 A B Elektronik Gmbh Plug-in rotation angle sensor
DE19525510B4 (en) 1995-07-13 2008-05-08 Robert Bosch Gmbh Throttle actuator
DE102007019095A1 (en) 2007-04-23 2008-11-06 Continental Automotive Gmbh Standardized carrier element with integrated interface
DE102009046467A1 (en) 2009-11-06 2011-05-12 Robert Bosch Gmbh Track lead frame for control unit in motor vehicle, has main spray comprising surface contour geometrically arranged such that penetration of fluid between main spray and pre mold is controlled

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19525510B4 (en) 1995-07-13 2008-05-08 Robert Bosch Gmbh Throttle actuator
DE10116459A1 (en) 2000-05-13 2001-11-22 A B Elektronik Gmbh Plug-in rotation angle sensor
DE102007019095A1 (en) 2007-04-23 2008-11-06 Continental Automotive Gmbh Standardized carrier element with integrated interface
DE102009046467A1 (en) 2009-11-06 2011-05-12 Robert Bosch Gmbh Track lead frame for control unit in motor vehicle, has main spray comprising surface contour geometrically arranged such that penetration of fluid between main spray and pre mold is controlled

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