DE19624907A1

DE19624907A1 - Moulding thermoplastic casing together with snap-in operable elements such as captive screws, knobs or push buttons

Info

Publication number: DE19624907A1
Application number: DE19624907A
Authority: DE
Inventors: Herbert Ing Grad Dold
Original assignee: Dold & Soehne KG E
Current assignee: Dold & Soehne KG E
Priority date: 1995-12-23
Filing date: 1996-06-21
Publication date: 1997-06-26

Abstract

This novel method moulds an upper casing with at least one operable element, e.g. a captive fastening screw, both of plastic. Upper section and e.g. screw are moulded together, mutually offset and held together by a bridging section. After rupturing the bridging section by moving the screw towards the casing, it snaps resiliently into the mounting moulded into the casing, becoming captive. Also claimed is the moulding unit. Upper and lower die halves form the mould, including a cavity for the upper casing. The upper die is on the injection side; the lower on the ejection side. The mould (30, 32) has one or more further cavities (42) for the screws (44). The casing cavity connects to the other(s) through a secondary gate (46) and the secondary sprue is shaped to remain on the upper casing, when ruptured during ejection. A lower insert (66) is driven to eject the screw.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.The invention relates to a method according to the preamble of Claim 1 and a device according to the preamble of Claim 4.

Mit dem Ausdruck "Bedienelement" ist beispielsweise ein Drehknopf, Drucktaster oder dergl. von elektrischen Bautei len, wie etwa zur Einstellung von Zeitfunktionen und -berei chen, oder ähnlichen Bauteilen bezeichnet. Es sind Kunst stoffgehäuse bekannt, die aus Oberteil und Unterteil zusam mengesetzt sind und in deren Oberteil ein oder mehrere Be dienelemente der genannten Art montiert sind. Bisher ist die Fertigung des Gehäuseoberteils und des ebenfalls aus Kunst stoff hergestellten Bedienelements in der Weise erfolgt, daß getrennte Spritzguß-Formwerkzeuge für das Gehäuseoberteil und für jedes Bedienelement hergestellt und für den Spritzguß der verschiedenen Teile verwendet werden mußten. Außerdem war für die Montage der Bedienelemente in das Gehäuseoberteil eine besondere Montagevorrichtung erforderlich. Dadurch ergeben sich bei dem Verfahren zur Herstellung der bekannten Gehäuseoberteile mit Bedienelement so hohe Herstellungszeiten bzw. -kosten, daß die Produktivität, je nach Anzahl der erforderlichen Bedienelemente, unter Umständen extrem niedrig wurde.With the expression "control element" is, for example Rotary knob, push button or the like. Of electrical components len, such as for setting time functions and settings chen, or similar components. It is art Known fabric housing that together from the upper part and lower part are set and in the upper part one or more loading controls of the type mentioned are mounted. So far it is Manufacture of the upper housing part and also of art fabricated control element takes place in such a way that separate injection molding tools for the upper housing part and manufactured for every control element and for injection molding of the different parts had to be used. also was for mounting the controls in the upper part of the housing a special mounting device is required. Thereby arise in the process for producing the known Housing top parts with control element so high manufacturing times or costs that productivity, depending on the number of necessary controls, may be extremely low has been.

Durch die Erfindung soll ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so verbessert werden, daß die Herstellung einschließlich der Montage von Gehäuseoberteilen mit Bedienelement(en) wesentlich vereinfacht und verbilligt wird.The invention is intended to provide a method and a device of the type mentioned are improved so that the Manufacturing including the assembly of upper housing parts with control element (s) significantly simplified and cheaper becomes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie bezüglich der Vorrichtung durch die Merkma le des Anspruchs 4 gelöst.This object is achieved by the features of Claim 1 and the device by the Merkma le of claim 4 solved.

Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung.The subclaims relate to advantageous refinements of the method according to the invention or of the invention Contraption.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt:The inventive method and the inventive Device will be explained in more detail below with reference to the figures explained. It shows:

Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht eines bekannten Kunststoff-Gehäuses mit in den Gehäuseoberteil eingebautem Bedienelement; Fig. 1 is a sectional side view of a known plastic housing with built-in the upper housing part operating element;

Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Vertikalschnitt eines erfindungsgemäß verwendeten Spritzguß-Formwerkzeugs und Fig. 2 shows a detail from the vertical section of an injection molding tool used according to the invention and

Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsge mäßen Gehäuseoberteils mit erfindungsgemäß montier tem Bedienelement. Fig. 3 is a sectional side view of a housing part in accordance with the invention with a control element mounted according to the invention.

Ein bekanntes Kunststoffgehäuse mit Gehäuseoberteil 10 und Gehäuseunterteil 12, die längs einer Trennfuge 14 aneinander gesetzt sind, ist in Fig. 1 dargestellt. Ein getrennt vom Gehäuseoberteil 10 hergestelltes Bedienelement 16 ist bei der dargestellten Ausführungsform als Drehknopf zur Verstellung eines im Gehäuseunterteil 12 montierten Drehpotentiometers 18 ausgebildet. Es ist nach getrennter Fertigstellung des Gehäu seoberteils 10 und des Bedienelements 16 in eine in der Mitte der Oberseite desselben angeordnete Bohrung 20 mittels vor stehender Knöpfe 22 derart eingeschnappt, daß der mittels eines Schraubendrehers oder dergleichen drehbare verbreiterte Kopf 24 des Drehknopfes 16 an der Außenseite des Gehäuseober teils 10 anliegt. Ein Steg 26 am unteren Ende des Drehknopfes 16 greift in einen entsprechenden Schlitz 28 am oberen Ende des Drehpotentiometers 18 ein, so daß bei Drehung des Dreh knopfes 16 das Potentiometer verstellt wird.A known plastic housing with upper housing part 10 and lower housing part 12 , which are placed along a separating joint 14 , is shown in FIG. 1. A control element 16 which is produced separately from the upper housing part 10 is designed in the embodiment shown as a rotary knob for adjusting a rotary potentiometer 18 mounted in the lower housing part 12 . It is after separate completion of the hous seoberteile 10 and the control element 16 snapped in a in the middle of the top of the same bore 20 by means of standing buttons 22 in such a way that the widened head 24 of the knob 16 on the outside of the rotatable by means of a screwdriver or the like Upper part of the housing 10 is present. A web 26 at the lower end of the rotary knob 16 engages in a corresponding slot 28 at the upper end of the rotary potentiometer 18 , so that when the rotary knob 16 is turned, the potentiometer is adjusted.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Spritzguß-Formwerk zeug verwendet, von welchem ein die erfindungswesentlichen Teile umfassender Ausschnitt in Fig. 2 dargestellt ist. Das Spritzguß-Formwerkzeug weist einen einspritzseitigen Werk zeugoberteil 30 und einen auswerferseitigen Werkzeugunter teil 32 auf, die längs einer Trennfuge 34 aneinanderliegen. Die Entformungsrichtung des Werkzeugs ist durch den Doppel pfeil 36 gekennzeichnet. Das Formwerkzeug 30, 32 enthält ein erstes Formnest 38 zur Erzeugung des in Fig. 3 dargestellten Gehäuseoberteils 40 und ein zweites Formnest 42 für die Erzeugung des in Fig. 3 gezeigten, ebenfalls als Drehknopf 44 für ein in Fig. 3 nicht gezeigtes, in gleicher Weise wie in Fig. 1 ausgebildetes Drehpotentiometer 18. Dabei ist zu beach ten, daß beim Spritzguß von Gehäuseoberteil 40 und Drehknopf 44 der letztere sich, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in einer gegen das erste Formnest 38 vertikal versetzten rage befindet und erst durch einen weiter unten zu schildernden Vorgangs in die um die Höhe h versetzte rage gemäß Fig. 3 gelangt. Während der Primäranguß des Formwerkzeugs 30, 32 in Fig. 2 nicht darge stellt ist, stehen das erste Formnest 38 und das zweite Formnest 42 über einen Sekundärangußkanal 46 in Verbindung. Dadurch wird beim Spritzvorgang im Werkzeug 30, 32 ein zusam menhängendes Formteil 40, 44, 47 erzeugt. Der Sekundärangußka nal 46 ist so geformt, daß der durch ihn geformte Sekundär anguß 47 an seinem dicken Ende 48 mit dem Gehäuseoberteil 40 verbunden bleibt, während das dünne Ende 50 des Sekundär angusses 47 beim späteren vertikalen Verschieben des Dreh knopfes 44 von diesem abreißt. Da sich der Angußkanal 46 im wesentlichen in Entformungsrichtung 36 erstreckt und sich nach unten verjüngt, läßt er sich zusammen mit dem Gehäuse oberteil 40 entformen und bleibt mit diesem verbunden. Dies ist wichtig, da der Angußkanal 46 sonst durch den abgebroche nen Anguß 40 verstopft werden würde.In the method according to the invention, an injection molding tool is used, of which a section comprising the parts essential to the invention is shown in FIG. 2. The injection molding tool has an injection-side tool upper part 30 and an ejector-side tool lower part 32 which abut one another along a parting line 34 . The direction of removal of the tool is indicated by the double arrow 36 . The molding tool 30 , 32 contains a first mold cavity 38 for producing the upper housing part 40 shown in FIG. 3 and a second mold cavity 42 for producing the same shown in FIG. 3, also as a rotary knob 44 for a one not shown in FIG. 3 Rotary potentiometer 18 configured as in FIG. 1. It should be noted that when the upper housing part 40 and the rotary knob 44 are injection molded, the latter, as can be seen in FIG. 2, is located in a position vertically offset from the first mold cavity 38 and only by a process to be described below in the order of Height h offset staged according to FIG. 3. While the primary sprue of the mold 30 , 32 is not shown in FIG. 2, the first mold cavity 38 and the second mold cavity 42 are connected via a secondary gate 46 . As a result, a coherent molded part 40 , 44 , 47 is produced in the mold 30 , 32 during the injection molding process. The Secondary Angle channel 46 is shaped so that the secondary sprue 47 formed by it remains connected at its thick end 48 to the upper housing part 40 , while the thin end 50 of the secondary sprue 47 tears off during subsequent vertical displacement of the rotary knob 44 . Since the sprue 46 extends essentially in the demolding direction 36 and tapers downwards, it can be demolded together with the housing upper part 40 and remains connected to it. This is important because the sprue 46 would otherwise be blocked by the broken sprue 40 .

Die obere Begrenzung 52 des Formnestes 42 für den Drehknopf 44 wird durch einen mit dem Werkzeugoberteil 30 fest verbun denen Formeinsatz 54 gebildet. Im übrigen entspricht der Formeinsatz 54 der Form des oberen Teils des Formnestes 42, so daß der im Formnest 42 gespritzte Drehknopf 44 nach dem Öffnen des Werkzeugs 30, 32 in die in Fig. 3 gezeigte Lage verschoben werden kann, in der sich der obere Abschnitt des Drehknopfes 44 in die durch den Formeinsatz 54 gebildete Aufnahmebohrung 56 des Gehäuseoberteils 40 einfügt. The upper limit 52 of the mold cavity 42 for the rotary knob 44 is formed by a verbun with the tool upper part 30 which mold insert 54 is formed. Otherwise, the mold insert 54 corresponds to the shape of the upper part of the mold cavity 42 , so that the rotary knob 44 injected into the mold cavity 42 can be moved into the position shown in FIG. 3, in which the upper section, after opening the tool 30 , 32 of the rotary knob 44 into the receiving bore 56 of the upper housing part 40 formed by the mold insert 54 .

Die maßliche Abstimmung des Bohrungsdurchmessers d_B mit dem Durchmesser d_K des Kopfes 58 des Drehknopfes 44 ist so gewählt, daß d_B stets um 0,05 mm größer ist als d_K. Durch diese Spielpassung ist das Bedienelement in Form des Drehknopfes 44 im eingerasteten Zustand gemäß Fig. 3 im Gehäuseoberteil 40 drehbar gelagert. Durch die Größe des Spieles kann die Friktion zwischen dem Gehäuseoberteil 40 und dem Drehknopf 44 jeweils gewählt werden.The dimensional coordination of the bore diameter d _B with the diameter d _{K of} the head 58 of the rotary knob 44 is chosen so that d _{B is} always 0.05 mm larger than d _K. Due to this clearance fit, the control element in the form of the rotary knob 44 is rotatably mounted in the upper housing part 40 in the locked state according to FIG. 3. Due to the size of the game, the friction between the upper housing part 40 and the rotary knob 44 can be selected in each case.

Die Unterseite 60 des Drehknopfes 44 mit einem Steg 62 wird durch einen im Werkzeugunterteil 32 in Richtung des Pfeils 64 um die Höhe h verschiebbar gelagerten Formeinsatz 66 gebildet. Am Umfang 68 des Kopfes 58 des Drehknopfes 44 ist eine Rille 70 ausgeformt, und entsprechend weist die Aufnah mebohrung 68 einen in die Rille 70 passenden Schnappring 72 auf, wodurch der Drehknopf 44 in der in Fig. 3 dargestellten Lage drehbar, jedoch unverlierbar im Gehäuseoberteil 40 gelagert ist. Der innerhalb der Aufnahmebohrung 68 vorgesehe ne Schnappring 72 und die am Kopf 58 vorgesehene Rille 70 bilden im Formwerkzeug 30, 32 eine leichte Hinterschneidung. Aufgrund ihrer nur sehr geringen Höhe in der Größenordnung von etwa 0,1 bis 0,2 mm ist jedoch eine Entformung noch ohne Beschädigung möglich.The underside 60 of the rotary knob 44 with a web 62 is formed by a mold insert 66 which is mounted in the lower tool part 32 in the direction of the arrow 64 and can be displaced by the height h. On the circumference 68 of the head 58 of the rotary knob 44 , a groove 70 is formed, and accordingly, the receiving bore 68 has a snap ring 72 which fits into the groove 70 , as a result of which the rotary knob 44 can be rotated in the position shown in FIG. 3, but cannot be lost in the upper housing part 40 is stored. The provided within the receiving bore 68 ne snap ring 72 and the groove 70 provided on the head 58 form a slight undercut in the mold 30 , 32 . Due to their very low height, of the order of about 0.1 to 0.2 mm, demolding is still possible without damage.

Zur eventuellen Anformung einer Nase 74 am Drehknopf 44 ist ein Ausbruch 76 im Werkzeugoberteil 30 erforderlich, der durch einen stegartigen Ansatz 78 des Formeinsatzes 54 be grenzt wird. In gleicher Weise kann durch einen Formausbruch 80 an der Innenseite 82 des Gehäuseoberteils 40 ein von dieser Innenseite 82 im Drehbereich der Nase 74 nach unten stehender Anschlag 84 gebildet werden. Im Zusammenwirken von Nase 74 und Anschlag 84 kann dem Drehknopf 44 ein beliebiger Drehwinkel zugeordnet werden.For the possible formation of a nose 74 on the rotary knob 44 , a cutout 76 in the tool upper part 30 is required, which is limited by a web-like extension 78 of the mold insert 54 . In the same way, a cut-out 80 on the inside 82 of the upper housing part 40 can form a stop 84 which stands down from this inside 82 in the region of rotation of the nose 74 . In the interaction of nose 74 and stop 84 , the rotary knob 44 can be assigned any angle of rotation.

Die Herstellung der in Fig. 3 gezeigten Kombination von Gehäu seoberteil 40 und als Drehknopf 44 ausgebildetem Bedienele ment wird in der folgenden Weise durchgeführt: Durch Ein spritzen von Kunststoff in das Formnest 38 für den Gehäuse oberteil und über den Sekundärangußkanal 46 in das Formnest 42 für den Drehknopf 44 wird ein einheitliches Formteil 40, 44, 47 ausgebildet. Anschließend wird das Werkzeug 30, 32 längs der Trennfuge - 34 geöffnet und somit das aus Gehäuse oberteil 40, Sekundäranguß 47 und Drehknopf 44 bestehende Formteil einspritzseitig freigelegt. Anschließend wird der in Richtung des Pfeils 64 nach oben antreibbare Formeinsatz 66 nach oben gedrückt und schiebt dadurch den Drehknopf 44 im Formhohlraum 56 nach oben, bis der Schnappring 72 in die Rille 70 am Kopf des Drehknopfes 44 elastisch einschnappt. Bei dieser Aufwärtsbewegung des Drehknopfes 44 reißt zuerst das dünne Ende 50 des noch im Sekundärangußkanal 46 befindli chen Sekundärangusses 47 vom Kopf 58 ab, so daß sich der Drehknopf 44 unter Überwindung des elastischen Einschnappwi derstandes in die Lage gemäß Fig. 3 nach oben bewegen kann. Dadurch ist der Kopf 58 drehbar, jedoch durch Formschluß axial fest im Gehäuseoberteil 40 gelagert. Zuletzt werden zwei im Werkzeugunterteil 32 gelagerte Auswerferstifte 86 und 88 nach oben ausgefahren und dadurch die gesamte in Fig. 3 dargestellte Anordnung aus Gehäuseoberteil 40 und Bedienele ment in Form des Drehknopfes 44 einschließlich des Sekundär angusses 47 entformt. In einer bestimmten Drehstellung des Drehknopfes 44 kommt die Nase 74 am Anschlag 84 des Gehäuse oberteils 40 zum Anschlag, so daß beliebige Drehstellungen des Drehknopfes 44 eingestellt werden können.The manufacture of the combination shown in FIG. 3 of the housing upper part 40 and the control element designed as a rotary knob 44 is carried out in the following manner: by injecting plastic into the mold cavity 38 for the housing upper part and via the secondary sprue 46 into the mold cavity 42 for the knob 44 is formed a unitary molded part 40 , 44 , 47 . Then the tool 30 , 32 is opened along the parting line - 34 and thus the molded part consisting of the upper part 40 , the secondary sprue 47 and the rotary knob 44 is exposed on the injection side. The mold insert 66, which can be driven upward in the direction of the arrow 64, is then pushed upward and thereby pushes the rotary knob 44 in the mold cavity 56 upward until the snap ring 72 snaps elastically into the groove 70 on the head of the rotary knob 44 . During this upward movement of the rotary knob 44 , the thin end 50 of the secondary gate 47, which is still in the secondary channel 46, tears off from the head 58 , so that the rotary knob 44 can overcome the elastic Einschnappwi resistance in the position shown in FIG. 3 upwards. As a result, the head 58 is rotatable, but is axially fixed in the upper housing part 40 by positive locking. Recently two mounted in the tool bottom part 32 ejector pins 86 and 88 are extended upward, and thereby the entire assembly in Fig. 3 shown from the upper housing part 40 and Bedienele ment in the form of the knob 44, including the secondary sprue 47 removed from the mold. In a certain rotational position of the rotary knob 44 , the nose 74 comes to a stop at the stop 84 of the housing upper part 40 , so that any rotational positions of the rotary knob 44 can be set.

Claims

1. A method for producing an upper housing part with at least one control element, both of which are made of plastic, characterized in that the upper housing part and the control element in a mutually offset position with respect to the end-to-end, locked position as a common, cooperating locking organs having injection molding manufactured and then after tearing a connecting web by moving the control element with respect to the upper housing part, the latching elements are snapped together elastically.

2. The method according to claim 1, characterized in that a mold used for the injection molding of the molded part mold opened after the injection molding and the molding is exposed on the injection side, and that subsequently one that is movably mounted on the ejector side in the mold Mold insert for snapping the control element into the Upper part of the housing is operated.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized net that two or more controls with the casing seoberteil as a common, interacting Injection molded part having locking elements produced and then after tearing connection the upper part of the housing and the elas controls be snapped together.

4. Apparatus for carrying out the method according to one of the preceding claims, with an injection molding tool consisting of an upper part and lower part of the mold and a first mold cavity for the upper part of the housing, the upper part of the tool forming the injection side and the lower part of the ejector side of the tool, characterized in that the tool ( 30 , 32 ) contains at least a second mold cavity ( 42 ) for an operating element ( 44 ), the first mold cavity ( 38 ) being connected to the second mold cavity ( 42 ) by a secondary sprue ( 46 ) and wherein the secondary sprue ( 47 ) formed by the secondary sprue ( 46 ) is shaped such that it does not tear off from the upper housing part ( 40 ) when the molded part ( 40 , 44 , 47 ) is removed from the mold ( 30 , 32 ), and that in Tool lower part ( 32 ) a mold insert ( 66 ) displaceable in ejector direction ( 64 ) for moving the control element ( 44 ) ibbar is stored.

5. The device according to claim 4, characterized in that in addition to the second mold cavity ( 42 ) one or more further mold cavities for further controls are each connected by secondary sprue to the first mold cavity ( 38 ) and that for each control element in the ejector direction ( 64 ) displaceable Mold insert is drivably mounted in the lower tool part ( 32 ).

6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that in the lower tool part ( 32 ) cutouts ( 76 , 80 ) to form a with the control element ( 44 ) connected nose ( 74 ) or one with the upper housing part ( 40 ) connected ver Stop ( 84 ) are provided.