DE2928582C2

DE2928582C2 - Reflektor für Kraftfahrzeugscheinwerfer sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2928582C2
Application number: DE2928582A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Signal Vision SA
Current assignee: Valeo Neiman SA
Priority date: 1978-07-25
Filing date: 1979-07-14
Publication date: 1987-02-19
Also published as: FR2432137A1; ES482375A0; GB2025838A; ES8101749A1; FR2432137B1; IT1121915B; PT69866A; DE2928582A1; IT7923836A0

Description

Die Erfindung betrifft einen Reflektor für Kraftfahrzeugscheinwerfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Reflektoren für Kraftfahrzeugscheinwerfer sollen neben einer sehr genauen Reflexionsfläche über besondere mechanische, thermische und lichttechnische Eigenschaften verfügen. Insbesondere sollen solche Reflektoren eine hervorragende mechanische Festigkeit besitzen, sich unter der Einwirkung von Wärme nicht verformen und ein hohes Reflexionsvermögen einer hochglatten Reflexionsfläche aufweisen, ohne daß dabei Material-, Form- oder Beschichtungsfehler auftreten, die zu einer unerwünschten Streuung der Lichtstrahlung führen würden.
Aus der DE-AS 10 28 053 ist ein Reflektor für Kraftfahrzeugscheinwerfer der hier in Betracht gezogenen Art bekannt, der seinerzeit entwickelt wurde, um zuvor durchgehend aus Blech tiefgezogene Reflektoren zu ersetzen. Letztere entsprachen nicht den optischen Präzisionsanforderungen und waren in der Herstellung aufwendig. Um die verschiedenen kunststofftypischen Probleme wie Materialschrumpfung, Materialbeständigkeit, Wärmedurchlaß oder Oberflächenrauhigkeit zu beherrschen, ist dort in erster Linie eine Trägerschale aus einem Gemisch eines feinkörnigen, anorganischen Füllstoffs, insbesondere Gesteinsmehl und gehärtetem Kunstharz vorgesehen, wobei diese Trägerschale durch Heißpressen zu formen ist. Für eine Oberfläche, wie sie zur Aufnahme der vorzugsweise durch Bedampfen mit Aluminium herzustellenden Reflexionsschicht erforderlich ist, wird das Aufbringen einer weiteren Schicht in Betracht gezogen, die aus unterschiedlichsten, auch thermoplastischen Kunststoffen bestehen kann. Diese inzwischen seit Jahrzehnten bekannte und auch in der Praxis umfänglich ausgeführte Herstellung von Reflektoren ist schon insofern aufwendig, als sie vor dem Aufdampfen der Reflektionsschicht mehrere Arbeitsgänge mit dem Herstellen und Verformen der Trägerschale und mit dem Aufbringen einer hinreichend glatten Zwischenschicht erfordert. Dennoch ist das Ergebnis angesichts beträchtlicher Ausschußzahlen, angesichts immer noch relativ hoher Wärmeverformungen und besonderer Probleme mit der Ablösung der Zwischenschicht von dem Träger unter hohen thermischen und mechanischen Beanspruchungen unbefriedigend.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen Reflektor für Kraftfahrzeugscheinwerfer zu schaffen, der unter Beibehaltung der Freiheiten der Kunststoff-Formgebung eine einfachere und schnellere Herstellung erlaubt und eine unter den besonderen thermischen Beanspruchungen des Reflektors gute mechanische Festigkeit und Formbeständigkeit aufweist, sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren anzugeben.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe vom Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgehend durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Reflektor ist im Spritzguß in einem einzigen Arbeitsgang mit einer vollkommenen Oberfläche, hoher Präzision und minimalen Ausschußraten herstellbar, so daß er nach diesem Arbeitsgang bereits dem Aufmetallisieren der Reflektionsschicht zugeführt werden kann, und erreicht im Betrieb mit seiner hohen thermischen Belastung durch die Wärmeentwicklung der Glühlampe eine gute Festigkeit und Formtreue.
Ein solcher dreischichtiger Reflektor aus thermoplastischem Kunststoff ist auf der Grundlage eines Verfahrens herstellbar, wie es durch die DE-PS 24 25 627 zur Herstellung anderweitiger Formkörper bereits beschrieben ist. Danach ist es bereits bekannt, bei thermoplastischen Kunststoffen ein erstes, nachfolgend eine Außenhaut des Formkörpers bildendes Material in eine Form einzuspritzen und danach ein zweites Material, welches den Kern des Formkörpers bildet. Damit sollten insbesondere leichte und mechanisch formstabile Körper mit Sandwichstruktur erzielt werden.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung hat sich nun gezeigt, daß dieses Verfahren auch dann mit sehr guten Ergebnissen anwendbar ist, wenn äußerst dünnschalige Formkörper wie Reflektoren mit einer Wandstärke von nur sehr wenigen Millimetern gespritzt werden und wenn die kernbildende Kunststoffmasse einen hohen anorganischen Füllstoffanteil an z. B. mineralischen Partikeln enthält. Auch unter diesen besonderen Verhältnissen ergibt sich eine dünnwandige Reflektorschale mit einem füllstoffreichen Kern und einer glatten füllstofffreien Außenhaut.
Die Dreischichtigkeit des Reflektors hat einen besonderen Vorteil im Hinblick auf die besonderen thermischen Belastungen, welche die Einhaltung hoher Scheinwerferpräzision erschweren. Während die mit anorganischen Füllstoffen angereicherte Schicht eine weitgehend reduzierte Wärmedehnung aufweist, erfährt das hautbildende thermoplastische Material starke temperaturabhängige Ausdehnungen. Die daraus resultierenden Kräfte werden aber durch die Dreischichtigkeit kompensiert, indem die hautbildenden Schichten mit gleichsinnig wirkenden Kräften auf beiden Seiten der kernbildenden Schicht angeordnet sind. Krümmungseffekte, wie sie bei zweischichtigem Material mit Schichten unterschiedlicher Wärmedehnung auftreten, werden hier weitgehend vermieden.
Für die Formtreue und Solidität des Reflektors ist auch der innige Materialverbund bedeutsam. Die in einem gemeinsamen Spritzvorgang gebildeten Schichten vereinigen sich im plastischen Zustand und erstarren gemeinsam in der Form und bilden dabei einen Materialverbund, der zum Abscheren oder Ablösen neigende Trennflächen ausschließt. Dazu gehört auch, daß miteinander verträgliche, gleichartige Kunststoffe verwandt werden. Vorzugsweise werden Kunststoffmassen aus demselben Kunststoff vorgesehen.
Die auf die Herstellung gerichtete Teilaufgabe wird mit einem Verfahren zum Herstellen des Reflektors gelöst, wobei die dreischichtige Kunststoffschale in einem gemeinsamen Spritzvorgang hergestellt wird, wie dies unter Bezugnahme auf das an sich bekannte Spritzverfahren oben dargestellt wurde.
Ein schematisiertes Ausführungsbeispiel für den Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.
Die Fig. 1 bis 3 der Zeichnung zeigen schnittbildliche Ansichten einer Spritzform zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten während des Spritzvorganges.
Bei dem beschriebenen Verfahren wird eine Spritzgußmaschine verwendet, deren Form 1 in der genauen Form eines herzustellenden Reflektors ausgebildet und von einem spaltförmigen Raum definiert ist, der zwischen einem Formkörper 2 und einem Formkern 3 gebildet ist.
In der Ausübung des Verfahrens wird in den Formraum 1 durch einen und denselben Einspritzkanal 4 eine erste Kunststoffmasse 5 mit solchen Eigenschaften eingespritzt, daß die Innenfläche des Reflektors eine gute Hochglanzbeschaffenheit erhält. Sodann wird die erste Masse 5 im Inneren des Formraumes 1 mit Hilfe einer zweiten Kunststoffmasse 6 verdrängt, die in Abhängigkeit von den mechanischen Eigenschaften gewählt wird, die der Reflektor erhalten soll.
Beim Einspritzen der zweiten Masse 6 fließt die erste Masse 5 bis zu den vom Kanal 4 am weitesten entfernten Bereichen des Formraumes 1 und bildet eine Haut an den Wänden dieses Formraumes.
Man erhält somit nach Einspritzen der zweiten Masse einen Reflektor, dessen Innen- und Außenflächen von der ersten Masse gebildet sind, wobei beide Flächen durch eine Schicht des zweiten Materials miteinander verbunden sind.
Dieser Reflektor ist mit guten mechanischen Eigenschaften und Formbeständigkeit unter Wärmeeinwirkung insbesondere aufgrund der Tatsache ausgestattet, daß die beiden Materialien im wesentlichen gleichzeitig in das Innere der Form eingebracht werden, d. h. solange sie sich beide in einem teigigen bzw. plastischen Zustand befinden. Dies führt nach der Abkühlung zwischen den beiden Massen zu einem Materialverbund, der nicht durch die von der Reflektorlampe erzeugte Wärme zerstört wird.
Ferner ergibt sich diese Festigkeit des Reflektors aus dem Umstand, daß die erste Kunststoffmasse die Innenhaut 5 ₁ und die Außenhaut 5 ₂ - beide von geringer Dicke - bildet, was die inneren Spannungen herabsetzt, die an der Verbindung der Häute 5 ₁ und 5 ₂ mit der Seele bzw. Innenschicht 6 ₁ entstehen können.
Das erste Kunststoffmaterial 5, das das Oberflächenmaterial des Reflektors sein soll, kann aus verschiedenen Kunststoffen wie Polykarbonaten, sulfonierten Polyäthern, Polysulfonen, PBT etc. ausgewählt werden. Das zweite bzw. Verstärkungsmaterial kann aus den gleichen obenerwähnten nach dem Spritzgießverfahren verarbeitbaren Kunststoffen ausgewählt werden, wobei jedoch diese Materialien vorzugsweise mit Zusätzen zur Verbesserung ihrer mechanischen Eigenschaften oder ihrer Wärmeleitfähigkeit versehen sind.
Dieser Zusatz zum zweiten Material 6 kann beispielsweise von Glasfasern oder mineralischen Partikeln gebildet sein, die insbesondere die Wirkung haben, daß der Ausdehnungskoeffizient des Materials unter Verbesserung seiner Festigkeit herabgesetzt wird.
Bei Ausführung des Verfahrens wird die Menge der zuerst eingespritzten Masse 5 in Abhängigkeit von ihrer Fließfähigkeit und der Fließfähigkeit der zweiten Masse bestimmt, damit man in der Gesamtform 1 Häute von gewünschter Dicke auf der Gesamtheit der Reflektorwände erhält.
Das beschriebene Verfahren erzeugt also einen Reflektor, der eine gute Reflektionsoberfläche aufweist, die von einem homogenen Häutchen 5 ₁ gebildet ist, das fest an einer Bewehrung anhaftet, die gleichzeitig gebildet ist und ebenfalls in ihrer Form der des gewünschten Reflektors entspricht.

Claims

1. Reflektor für Kraftfahrzeugscheinwerfer, mit einer dünnwandigen, mehrschichtigen Kunststoffschale aus zwei Kunststoffmassen, von denen eine erste Kunststoffmasse aus einem thermoplastischen Kunststoff eine dünne glatte, die Reflexionsschicht tragende Schicht bildet und eine zweite Kunststoffmasse aus einem durch anorganische Füllstoffe verstärkten Material eine an der ersten Kunststoffmasse haftende Trägerschicht hoher thermischer und mechanischer Festigkeit bildet, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) Die zweite Kunststoffmasse ist ein mit der ersten Kunststoffmasse gleichartiger thermoplastischer Kunststoff;

b) die erste Kunststoffmasse ist auch auf der der Reflexionsschicht abgelegenen Seite der Kunststoffschale als dünne Schicht ausgebildet;

c) die drei Schichten bilden einen innigen Materialverbund.

2. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kunststoffmassen aus demselben Kunststoff bestehen.

3. Verfahren zum Herstellen des Reflektors nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dreischichtige Kunststoffschale in einem gemeinsamen Spritzpreßvorgang hergestellt wird.