DE69704252T2

DE69704252T2 - Kontinuierlich geformte Plastikteile oder Zusammensätze

Info

Publication number: DE69704252T2
Application number: DE69704252T
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Bianca; Robert M. Bogursky
Original assignee: Autosplice Inc
Current assignee: Autosplice Inc
Priority date: 1996-12-09
Filing date: 1997-12-08
Publication date: 2001-08-09
Anticipated expiration: 2017-12-09
Also published as: DE69704252D1; EP0847112A1; US5967841A; US5957725A; EP0847112B1; JPH10199650A

Description

Diese Erfindung betrifft das US-Patent Nr. 5,616,053, ebenso im Namen des vorliegenden Inhabers. Es betrifft auch ein zweites nach Common Law übertragenes US-Patent Nr. 5,725,392 mit dem Titel "Fortlaufend geformter elektrischer Verbinder mit Stiften".
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung fortlaufend geformter Plastikkomponenten oder Aufbauten sowie den sich ergebenden Streifen aus geformtem Plastikmaterial mit oder ohne ergänzten Elementen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Der Hintergrund der vorliegenden Erfindung ist gegeben durch FR-A-2 162 378; beschrieben wird ein Verfahren und ein Gerät zum Herstellen im Rahmen eines fortlaufenden Betriebs mehrerer wechselseitig verbundener Formartikel bzw. Gussartikel mit dem automatischen, gleichzeitigen Verbinden aufeinanderfolgender Formartikel. Ein weiterer Hintergrund ist gegeben durch FR-A-2 389 254; beschrieben wird ein Verfahren zum Herstellen von Plastikkästen für elektrische Verbinder, mit aufeinanderfolgenden Betriebsschritten zum Spritzgussformen, während denen jeweils eine Gruppe mehrerer Kästen mittels einer Gussformen mit zwei Halbgussformen hergestellt wird, und jede Gruppe ist mit dem angrenzenden Kasten mittels mindestens einer teilbaren Verbindung - ausgehend von dem Formen - verbunden, und jeder Betriebsschritt umfasst eine Gussformschließphase, eine Einspritzphase, eine Phase zum Trennen der Halbgussformen und eine Phase zum Extrahieren der gegossenen Gruppe aus dem Raum zwischen den zwei Halbgussformen, die voneinander getrennt sind.
Elektrische Verbinder mit einem Isolierkörper mit hierdurch getragenen elektrischen Kontakten sind im Stand der Technik gut bekannt. Bei den sogenannten Steckstiftverbindern trägt der Isolierkörper stiftartige Kontakte, die sich oberhalb und unterhalb des Isolierkörpers erstrecken, zum Vereinfachen einer elektrischen Verbindung von einem Element - beispielsweise einer gedruckten Leiterplatte (PCB) - zu einem anderen Element, das beispielsweise einen sogenannten Buchsenverbinder enthalten kann. Wie allgemein bekannt, enthält ein Buchsenverbinder einen Isolierkörper, der einen elektrischen Kontakt trägt, der allgemein die Fähigkeit zum Aufnehmen eines Steckstifts bei einem Ende hiervon aufweist, sowie bei dem anderen Ende hiervon zum Aufnehmen eines elektrischen Verbinders, der ein anderer Steckstift sein kann, ein einzelner elektrischer Verbinder oder eine einzelne Litze eines Mehrleiter-Flachbandkabels. Typischerweise werden der zuvor erwähnte Steckverbinder und Buchsenverbinder in Tandem- oder gekoppelter Weise verwendet, zum Erzielen einer elektrischen Verbindung von einem Element - beispielsweise gedruckten Leitungspfaden auf einem PCB - zu einzelnen Leitern oder den Mehrfachleitern eines Mehrleiterbandkabels.
Die zuvor erwähnten Verbinder vom Steck- und Buchsentyp werden allgemein so hergestellt, dass sie eine vorgegebene Zahl von Kontakten tragen. Beispielsweise kann ein typischer Stiftverbinder des oben beschriebenen Typs eine Länge aus Isoliermaterial aufweisen, entlang der zwei, zehn, zwanzig, dreißig oder irgendeine Zahl von Stiften getragen werden. Ähnlich kann ein Buchsenverbinder einen Körper aus Isoliermaterial mit hierin angeordneten einzelnen Hohlräumen so aufweisen, dass jeder Hohlraum hiervon einen elektrischen Kontakt trägt. Wie die Stiftverbinder, werden die Buchsenverbinder allgemein mit zwei, zehn, zwanzig, dreißig, usw. Kontakten hergestellt.
Es gibt Nachteile im Zusammenhang mit der Herstellung der Verwendung sowohl von Steck- als auch Buchsenverbindern des oben beschriebenen Typs. Der Endverbraucher kann mehrere Verbinder verwenden, und jeder weist eine unterschiedliche Zahl elektrischer Kontakte oder "Positionen" auf. Er muss demnach viele unterschiedliche Verbindergrößen erwerben und lagern, d. h. er muss eine Versorgung von 8-Positions-, 12- Positions-, 20-Positionsverbindern usw. unterhalten.
Ein fortlaufender Verbinderstreifen zum Lösen dieses Problems ist offenbart in dem US-Patent Nr. 4,230,387. Das US-Patent Nr. 4,832,622 (das '622 Patent), dessen Inhalt hier durch Bezugnahme mit aufgenommen ist, beschreibt eine bessere Lösung des Problems im Zusammenhang mit dem Extrudieren oder dem halb fortlaufenden Spritzgussformen. Probleme im Zusammenhang mit dem fortlaufenden Extrudierschema bestehen darin, dass lediglich einfache Kopfteilkonfigurationen möglich sind, und der extrudierte Streifen muss in einem nachfolgenden Schritt gestanzte Öffnungen und geformte Nuten bzw. Kerben aufweisen. Während das halb fortlaufende Spritzgussformschema die vorgenannten Probleme vermeidet, weist es ebenso Nachteile auf, die sich am besten anhand der in dem betreffenden US-Patent Nr. 5,616,053 gegebenen Beschreibung verstehen lassen, und diese betreffen - kurz zusammengefasst - das Beibehalten des geeigneten Abstands für zu dem Formstreifen hinzugefügte Elemente sowie die Möglichkeit schwacher Verbindungen, an denen diskrete Segmente miteinander zusammengefügt werden, was dazu führt, dass zwei getrennt geformte Segmente während dem Verbindungseinrichtungs-Einfügeprozess, dem Versand oder während dem Zusammenbauprozess bei dem Endanwender getrennt werden.
Das US-Patent Nr. 5,616,053 zeigt eine mögliche Lösung für das Problem im Zusammenhang - in Übereinstimmung mit einem Aspekt dieser Erfindung - mit dem Bereitstellen jedes Segments mit einem nachfolgenden vorstehenden Abschnitt im wesentlichen in Ausrichtung bzw. in-line mit dem Streifen, sowie mit Hinterschneidungen oder vertieften Gebieten hinter dem vorstehenden Abschnitt. Es folgt ein erneutes Einfügen des vorstehenden Abschnitts jedes zuvor geformten Segments in die Gussform sowie ein Überformen des vorangehenden Abschnitts des nächsten Segments sowie um den vorstehenden Abschnitt zum Bereitstellen einer starken Verriegelungsstruktur im wesentlichen in Linie mit dem Verbinderstreifen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält der voranstehende Abschnitt eine Öffnung zum Aufnehmen eines elektrischen oder mechanischen Teils, und auch der überformte Teil weist eine Öffnung auf, und beide Öffnungen sind zum Aufnehmen des elektrischen oder mechanischen Teils ausgerichtet. Auf diese Weise geht trotz der Tatsache, dass die sich ergebende Verriegelungsstruktur in-line zu dem Streifen vorliegt, ein Raum für einen elektrischen oder mechanischen Teil nicht verloren, so dass bei einer Anwendung, bei der beispielsweise elektrische Stifte in gleichmäßig beabstandeten Öffnungen des Streifens vorgesehen sind, sich ein Stift auch in den ausgerichteten Öffnungen der Verriegelungsstruktur zum Beibehalten der Symmetrie platzieren lässt.
Das US-Patent Nr. 5,725,392 zeigt eine andere mögliche Lösung des Problems im Zusammenhang - gemäss einem Aspekt dieser Erfindung - mit dem Bereitstellen der elektrischen oder mechanischen Teile, die zu dem Formstreifen in der Gussform dann hinzuzufügen sind, wenn elektrisch isolierende Teile geformt werden, mit dem Ergebnis, dass das zuvor geformte Segment mit dem vorstehenden Abschnitt bereits die elektrischen oder mechanischen Teile enthält und demnach bei dem nächsten Zyklus der vorstehende Abschnitt lediglich mit elektrischen isolierendem Material zum Bilden einer festen Verriegelungsstruktur überformt werden muss. Diese Ausführungsform ermöglicht den Vorteil dahingehend, dass es nicht erforderlich ist, im Rahmen eines getrennten Schritts die elektrischen oder mechanischen Teile in die Öffnungen in den fertig hergestellten Streifen nachfolgend zu dem Formschritt einzufügen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein technisches Problem der Erfindung besteht im Bereitstellen eines fortlaufenden Streifens von Teilen oder Komponenten aus spritzgussgeformtem Isoliermaterial, die sich für jeden Zweck verwenden lassen, bei dem ein Plastikteil für eine getrennte Verwendung oder für einen Zusammenbau in eine größere Struktur erforderlich ist, derart, dass der Streifen mit einer Trennvorrichtung wie Nuten oder Kerbmarkierungen versehen ist, um von dem Streifen eine diskrete Länge des Materials abzutrennen, mit einer oder mehreren Komponente(n) für irgendeine mehrerer Anwendungen, wie beispielsweise als Teil eines Gehäuses für zahlreiche Gegenstände, derart, dass der Streifen durch getrenntes Formen diskreter Segmente so hergestellt wird, dass die diskreten Segmente durch eine starke Verriegelungsstruktur verbunden sind.
Demnach wird gemäss einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein fortlaufender Streifen von trennbaren Einheiten geschaffen, mit beabstandeten elektrischen oder mechanischen Komponenten, derart, dass der Streifen eine fortlaufende Serie von zumindest drei spritzgussgeformten Segmenten aus formbarem Material mit Endsegmenten so enthält, dass jedes Segment eine fortlaufende Serie integriert verbundener, jedoch getrennter Einheiten enthält, mit ersten vorangehenden und zweiten nachfolgenden Endeinheiten und mehreren Mitteleinheiten zwischen den Endeinheiten, derart, dass die Mitteleinheiten jeweils aus formbarem Material gebildet und entlang ihrer Längen gegeneinander getrennt sind, derart, dass mit Ausnahme der Endsegmente eine von der ersten und zweiten Endeinheit jedes Segments einen Abschnitt aufweist, der integriert mit einem vorstehenden Abschnitt des anderen von dem ersten und zweiten Endabschnitts des angrenzenden Segments geformt ist, wodurch aufeinanderfolgende Segmente als Einheit durch ihre jeweiligen als Einheit geformten vorstehenden Abschnitte bei den ersten und zweiten Endeinheiten gekoppelt sind und wodurch der vorstehende Abschnitt der anderen der ersten und zweiten Endeinheit jedes Segments eine Öffnung oder einen vertieften Abschnitt aufweist, der mit Formmaterial des als Einheit geformten Abschnitts der einen von der ersten und zweiten Endeinheit des angrenzenden Segments gefüllt ist, derart dass der vorstehende Abschnitt der anderen Endeinheit erste und zweite Endeinheiten des angrenzenden Segments enthält, und dass der vorstehende Abschnitt der anderen Endeinheit einen rückwärts vorstehenden Abschnitt aufweist, der sich näherungsweise in einer Linie mit dem Streifen erstreckt, ferner dass jeder der vorstehenden Abschnitte in der angrenzenden Einheit aufgenommen ist und ein Teil von dieser wird; die als Einheit gekoppelten Segmente einen länglichen Streifen im wesentlichen identischer Formeinheiten bilden; und eine Trennvorrichtung, die bei jeder der als Einheit geformten Einheiten angeordnet ist, wodurch sich eine oder mehrere der im wesentlichen identisch geformten Einheiten von dem fortlaufenden Streifen durch einen restefreien Prozess trennen lassen.
Gemäss einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ebenso geschaffen ein fortlaufender Streifen von trennbaren Einheiten, derart, dass der Streifen enthält eine fortlaufende Serie von spritzgussgeformten Segmenten aus formbarem Material, derart, dass die Segmente vorangehende und nachfolgende Inline-Endabschnitte enthalten; derart, dass jedes Segment eine fortlaufende Reihe von mindestens drei als Einheit verbundener jedoch trennbarer Einheiten enthält, die aus formbarem Material gebildet sind und einen teilgeformten hinteren Endabschnitt aufweisen; einen Endabschnitt bei dem vorderen Ende jedes vorangehenden Segments, das einen Abschnitt zum Überformen des teilweise gebildeten hinteren Endabschnitts des angrenzenden vorangehenden Segments aufweist, wodurch aufeinanderfolgende Segmente als Einheit durch ihre jeweiligen Inlineüberformten Abschnitte gekoppelt sind, wobei der vordere Endabschnitt jedes. Segments eine Öffnung aufweist, die mit Formmasse des überformten Abschnitts des vorangehenden Endabschnitts des angrenzenden Segments gefüllt ist; die als Einheit gekoppelten Segmente einen länglichen Streifen mit Inline-Formeinheiten bilden, derart, dass die Einheiten jeweils mindestens eine Komponenten aufnehmende Öffnung aufweisen und entlang ihrer Länge gegeneinander getrennt sind; und der vorstehende Abschnitt der hinteren Endeinheiten als Zunge mit einer Seitenöffnung in einem ersten Gehäuse oder einer Nut mit Flankenabschnitten mit einer Seitenöffnung in einem zweiten Fall konfiguriert ist, und die überformten vorangehenden Endeinheiten als Nute mit Abschnitten zum Flankieren der Zunge konfiguriert sind, und mit einem geformten Querstab in Eingriff zu der Seitenöffnung des vorangehenden Abschnitts des ersten Gehäuses, und dass der überformte Abschnitt der vorangehenden Endeinheiten als Zunge konfiguriert ist, die in den flankierenden Abschnitten positioniert ist, und mit einem geformten Querstab in Eingriff zu der Seitenöffnung der Nute in dem zweiten Gehäuse.
Demnach weist jedes Segment einen nachfolgenden vorstehenden Abschnitt auf, der im wesentlichen in Linie mit dem Streifen vorliegt, mit Hinterschneidungen oder vertieften Gebieten hinter den vorstehenden Abschnitt. Der vorstehende Abschnitt jedes zuvor geformten Segments wird erneut in die Gussform eingefügt, und der vorangehende Abschnitt des nächsten Segments wird über und um den vorstehenden Abschnitt geformt, zum Bilden einer starken Verriegelungsstruktur im wesentlichen in Linie mit dem Streifen.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform weist der vorstehende Abschnitt eine Öffnung auf, zum Aufnehmen eines übergeformten Teils, und der übergeformte Teil ist zum Verriegeln des vorangehenden Segments mit dem nächsten geformten Segment in positiver Weise hilfreich. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der vorstehende Abschnitt die Form einer Zunge auf, mit einer Öffnung, die durch einen quer positionierten Kernstift geformt wird, und der übergeformte Teil hat die Form einer Nut, mit einem Querstab mit Öffnungseingriff, der dann geformt wird, wenn das nächste Segment geformt wird, derart, dass der vorstehende Abschnitt des vorangehenden Segments erneut in die Gussform eingefügt wird. Alternativ sind die Formen umgekehrt, mit einer Nut mit Öffnung bei dem vorstehenden Abschnitt und mit der Zunge mit Querstab in Überformung über die Nut. Die sich ergebende Verriegelungsstruktur liegt in Linie mit dem Streifen vor. Aufgrund des Überformens ist die Öffnung in der Zunge oder Nut in den geformten Streifen nicht sichtbar.
In Übereinstimmung mit einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthält der vorstehende Abschnitt der Verriegelungsstruktur einen Streifen, der sich seitlich zu der Längsabmessung des Streifens erstreckt, und mit seitlich beabstandeten Vertiefungen oder Öffnungen, um die oder durch die Plastikmaterial während dem nächsten Formzyklus fließt, zum vollständigen Einschließen sämtlicher Teile des vorstehenden Abschnitts. Hierdurch wird nicht nur eine sichere Verbindung zwischen aufeinanderfolgenden Segmenten oder Komponenten des Streifens erzielt, sondern dies gewährleistet, dass die Stärke der Verriegelungsstruktur gleich oder größer ist als diejenige der Verbindung zum Trennen aufeinanderfolgender Komponenten, und dass sich keine Teile des Verriegelungsabschnitts von dem angrenzenden Segment während dem Trennen einer Komponente von dem Streifen trennen können. Demnach wird im Ergebnis ein kratz- bzw. restefreier fortlaufender Plastikform- bzw. -gießprozess erzielt.
Diese und weitere technische Probleme und Ergebnisse zusammen mit einem vollständigeren Verständnis der Erfindung lassen sich durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und Patentansprüche erkennen und würdigen, im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung, die beispielhaft und ohne Einschränkung bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellt und bei der gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile bezeichnen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ZEICHNUNG

In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 und 2 eine perspektivische Ansicht fortlaufender Streifen einer Reihe oder zweier Reihen von Stiftverbindern in Übereinstimmung mit der Erfindung;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines geformten Segments eines fortlaufenden Verbinderstreifens, wie er in Fig. 1 gezeigt ist,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht zum Darstellen, wie die Endgebiete aneinandergrenzender Segmente eine Verriegelungsstruktur bilden;
Fig. 4A und 4B Querschnittsansichten der in Fig. 4 gezeigten Struktur jeweils entlang der Linien 4A-4A uhd 4B-4B nach Fig. 6;
Fig. 5 und 6 jeweils Drauf- und Aufsichten des Segments nach Fig. 4;
Fig. 7 die Herstellung eines fortlaufenden Streifens gemäss Fig. 4;
Fig. 7A das Herstellen eines modifizierten fortlaufenden Streifens;
Fig. 8 eine Darstellung, wie der Anwender einen aufgerollten fortlaufenden Streifen empfängt;
Fig. 9 eine Teilperspektivansicht einer anderen bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 10 eine Ansicht ähnlich zu Figur Z zum Darstellen einer Vorgehensweise in Übereinstimmung mit der Herstellung der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform;
Fig. 11 eine perspektivische Explosionsansicht aneinandergrenzender Enden aufeinanderfolgender Segmente einer Form des fortlaufenden Streifens gemäss einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht zum Darstellen der Herstellung des in Fig. 11 gezeigten Streifens;
Fig. 13A, 13B und 13C jeweils einer Obenaufsicht, einer Aufsichtendansicht und einer Teilperspektivansicht einer Form des Plastikteils in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung so, als ob es individuell mit einem seitlich vorstehenden Teil geformt ist, das in dem nächsten Formzyklus in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung überformt wird;
Fig. 13D eine Teilquerschnittsansicht der Verriegelungsstruktur, die dann geformt wird, wenn das Segment nach Fig. 13C bei dem nächsten Formzyklus überformt wird;
Fig. 14A und 14B Ansichten jeweils ähnlich zu Fig. 13C und 13D für eine andere Form eines Plastikteils in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15A und 15B jeweils Ansichten ähnlich zu Fig. 13C und 13D für eine andere Form eines Plastikteils in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
Fig. 16A und 16B jeweils Ansichten ähnlich zu Fig. 13C und 13D einer zusätzlichen, anderen Form eines Plastikteils in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Das '622 Patent zeigt zahlreiche Stiftkopfteilkonfigurationen, die ausgehend von einem fortlaufenden Streifen aus Isoliermaterial verfügbar sind, mit durch Kontaktelemente gefüllten Öffnungen. Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung erfolgt ein Bezug auf die Fig. 1 bis 101 die Beispiele der Ausführungsformen darstellen, die in den gleichzeitig anhängigen in Bezug genommenen Anmeldungen beschrieben und beansprucht sind.
Die Fig. 1 und 2 zeigen vergleichbare Teile, die von einem fortlaufenden Streifen verfügbar sind, gemäss der Erfindung der ersten gleichzeitigen anhängigen Anmeldung. Der fortlaufende Streifen 10 enthält - als Einheit verbunden - individuelle Einheiten 12, die durch eine Trennvorrichtung getrennt sind, in diesem Fall beabstandete Paare von Kerben 14 zwischen jeder Einheit 12 zum Bilden geschwächter Gebiete, bei denen sich der Streifen einfach zum Bilden eines Einfach- oder Mehrfach-Stiftkopfteils abtrennen lässt. Die Kerben unterstützen auch das Biegen des Streifens für ein späteres Aufwickeln auf einer Rolle, sie bilden einen bequemen Referenzpunkt zum Indizieren des Streifens, und sie bestimmen eine spezifische Steg- bzw. Flächengröße zwischen Einheiten 12 zum Steuern der Einheitsbeabstandung. Jede der Einheiten 12 in diesem Fall hat vertikale Durchgangsöffnungen 16, die bei der Oberseite oder bei der Unterseite angeschrägt 18 sind, zum Aufnehmen geradliniger Stiftanschlüsse 20.
Die Stifte 20 haben einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt oder alternativ einen unterschiedlichen Querschnitt - beispielsweise rund oder rechteckig - oder sie können auch einen expandierten "Stern"-Abschnitt in dem Bereich aufweisen, der durch den Plastikkopfteil abgedeckt ist, zum Erzielen einer verbesserten Stärke und für eine Formpassung mit dem Isolierplastik zum Vermeiden einer Längsverstellung der eingefügten Stifte. Die Seiten des Streifens 10 weisen die hierin geformten Kerben 14 auf, und die Kerben sind im wesentlichen U-förmig. Die U-förmigen Kerben 14 sind im wesentlichen rechtwinklig zu der Längsachse des Streifens 10 ausgerichtet. Durch Trennen des Streifens bei zwei entgegengesetzten Kerben lässt sich ein elektrischer Verbinder mit einer vorgegebenen Zahl von Stiftanschlüssen formen. Bei der nachfolgenden Beschreibung wird das Verfahren der Erfindung im Zusammenhang mit der Herstellung eines einreihigen Verbinders beschrieben. Jedoch lassen sich andere Verbinder - beispielsweise die in der Fig. 2 und in den Fig. 2 bis 4 des '622 Patents gezeigten - in Übereinstimmung mit der Erfindung herstellen.
Die Fig. 2 zeigt eine Ansicht eines Doppelreihenstreifens 10' gemäss der Erfindung, und jede Einheit 12 enthält zwei Öffnungen 16 jeweils mit einem Stift 20, und jede Einheit 12' wird durch ein Paar von Kerben 14 getrennt. In diesem Fall ist der Streifen 10' breiter als der in Fig. 1 gezeigte Streifen, so dass Öffnungspaare 16 durch Aufnehmen der zwei Reihen der geraden Stifte 20 gebildet werden können.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist nicht auf das Bilden eines fortlaufenden Verbinderstreifens mit geraden Stiftanschlüssen beschränkt. Die Fig. 3B des '622 Patents zeigt eine Endansicht eines Endlosverbinders mit rechtwinkligen Stiftanschlüssen, die in Öffnungen eingefügt sind, die in dem Streifen geformt sind, und die Fig. 4B des '622 Patents zeigt einen Streifen mit zwei Reihen rechtwinkliger Stiftanschlüsse. Obgleich die gezeigten Verbinderstreifen mit Stiftanschlüssen versehen sind, ist ersichtlich, dass sich ein elektrischer Verwendung gemäss der Erfindung herstellen lässt, der irgendeinen Typ von elektrischen Komponenten aufweist, die in dem fortlaufenden Streifen eingefügt sind.
Die Fig. 3 zeigt das, worauf hier mit dem Begriff ein Segment 22 des fortlaufenden Streifens Bezug genommen wird, der aus mehreren derartigen Segmenten 22 - nach Verriegeln oder Verschmelzen miteinander - hergestellt ist. Jedes Segment 22 wird durch mehrere Einheiten 12 gebildet, und es enthält Endeinheiten mit einer vorangehenden Endeinheit 24 und einer nachfolgenden Endeinheit 26 (nachfolgend erläutert), jeweils mit näherungsweise einer gleich großen Öffnung 16 wie die Mitteleinheiten 12 zwischen den Endeinheiten 24, 26.
Ein Merkmal der Erfindung besteht in der Verwendung der Endeinheiten 24, 26 aneinandergrenzender Segmente 22 zum Bilden einer starken Verriegelungsstruktur zum Verbinden der diskret geformten Segmente 22 in die Form eines fortlaufenden Streifens. Dies wird durch eine verbesserte Bauart des Verriegelungsmerkmals erzielt, das zusätzlich in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ebenso Kernstifte in den Gussformhohlraum zum Gewährleisten einer positiven Ausrichtung mit dem zuvor geformten Segment verwendet. Eine typische Spritzgussform für Plastikmaterial ist in Fig. 7 mit 30 gezeigt, und in zwei Hälften unterteilt die Gussformoberseite 31 zum Abdichten der Gussformhohlräume 32 an der Oberseite ist getrennt - aus Gründen der Einfachheit - gezeigt. Die Hohlräume 32 haben die Konfiguration zum. Formen eines einzelnen Segments 22, und der Hohlraum 34 an dem linken Ende dient zum Aufnehmen der zuvor geformten Segmenteinheit 33 neben der zuvor geformten nachfolgenden Endeinheit 26, der Hohlraum 35 neben dem Endhohlraum 34 dient zum Aufnehmen der nachfolgenden Endeinheit 26 des zuvor geformten Segments und zum Überformen über die Endeinheit 26 der vorangehenden Endeinheit 24 des nächsten Segments, und der Hohlraum 36 an dem rechten Ende dient zum Formen der nachfolgenden Endeinheit 24 des nächsten Segments. Es sind lediglich die Teile 33 und 26 des vorangehenden Segments gezeigt, und das neue, noch zu formende Segment ist nicht gezeigt. Nach jedem Formzyklus - der noch zu beschreiben ist, gibt dann, wenn die Spritzgussformen getrennt sind, eine (nicht gezeigte) Auswurfvorrichtung das gerade geformte Segment frei, so dass es sich - wie durch den Pfeil 60 gezeigt - vorrücken lässt. Teildurchläufe 38 bilden Passagen für das geschmolzene Plastik. Während dem Formprozess sind inerte Kernstifte 42, 43, die an dem oberen Spritzgussteil 31 montiert sind, in jedem Hohlraum positioniert, in dem eine Öffnung 16 zu bilden ist. Die seitliche Beabstandung der Kernstifte 42, 43 wird durch ihr Montieren an der oberen Kernhälfte 31 bestimmt.
Die Endeinheit 36 hat eine in diese eingeformte Öffnung 16 mit einem Abstand zu all den anderen Öffnungen 16 in dem Isoliersegment 22, in die im Rahmen eines späteren Prozesses Verbindungseinrichtungen (Stifte/Buchsen/usw.) hierin eingefügt werden. Nachdem das erste diskrete Segment (als vorangehendes bezeichnet) geformt und abgekühlt ist, werden die Spritzgussformen getrennt, und das gerade geformte Segment wird ausgeworfen und für den nächsten Zyklus des Formvorgangs indiziert. Nach dem Trennen der Spritzgusshälften wird das diskret geformte vorangehende Segment von dem Spritzgusshohlraum ausgeworfen und durch einen Mechanismus wie beispielsweise den gezeigten motorgetriebenen Mechanismus 44 zu der geeigneten Position für den nächsten Formzyklus weitergeschaltet. Bei dieser Position sind die Einheit 33 neben der Verriegelendeinheit 26 sowie die letztere beiden in den Endhohlräumen 34, 35 der Spritzgussform verstaut oder erneut eingefügt. Werden die Spritzgussformhälften zum Vorbereiten des nächsten Formzyklus geschlossen, so greifen die Kernstifte 42 der beiden endseitigsten Positionen 34, 35 in die Öffnungen der Einheit 33 nahe den verriegelten Einheiten ein, und die Endeinheit 26 in die Hohlraumunterseite, wenn eine Durchgangsöffnung auszubilden ist. Dies dient zum Unterstützen der abschließenden Anordnung des zuvor geformten Segments relativ zu dem Hohlraum, mit dem das nächste Segment geformt wird. Jeder geringfügige Fehler bei der Anfangsanordnung des zuvor geformten Segments wird durch das positive Positionieren korrigiert, das durch die zwei Kernstifte 42 erzielt wird, die in die zwei Hälften der zwei Einheiten 33, 26 hineingehen, die in der Spritzgussform verbleiben und deren seitliche Beabstandung durch die Spritzgussform fixiert ist.
Bei dem nächsten Zyklus des Formens werden die Hohlräume mit geschmolzenem Plastik gefüllt, und es erfolgt ein Einkapseln der nachlaufenden Endeinheit 26 in dem überformten Teil 24 des nächsten Segments. Der Entwurf des Verriegelungsmerkmals ist derart, dass die Verriegelungsverbindung nicht die schwache Verbindung des Systems ist. Dies wird dadurch erhalten, dass die Stärke des nachlaufenden Endes und der vorlaufenden Einheiten näherungsweise denselben Wert aufweist, so dass die kombinierte Stärke der überformten verriegelten Verbindung näherungsweise denselben Wert wie diejenigen der Mitteleinheiten aufweist, wodurch die gekerbten Gebiete die schwächsten Verbindungen in den Streifen sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird eine im wesentlichen gleiche Stärke durch eine Konfiguration des nachlaufenden Endes 26 - bei dem in Fig. 4B durch 70 bezeichneten Querschnittsbereich - erreicht, die im wesentlichen die gleiche ist wie der Querschnittsbereich bei dem kleinsten Gebiet der Fläche bzw. des Stegs, bezeichnet mit 71 in Fig. 4A. In anderen Worten ausgedrückt, ist selbst in dem geformten Zustand (vor dem Einfügen der Verbindungseinrichtung in dem Isolator) die Verriegelungsverbindung im Hinblick auf Spannung, Biegen und Verdrehen stärker als die Flächen zwischen den Kerben 14, die jede Einheit des getrennt geformten Segments trennen. Dies ist ein wichtiges Merkmal, so dass der Prozess, der dem Spritzgussformen folgt, typischerweise das Einfügen der Verbindungseinrichtung, den vollen Bereich der Flexibilität und Stärke der diskret geformten Segmente nützen kann, und nicht durch die Verbindung bei den Verriegelungseinheiten begrenzt ist.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass - obgleich der Entwurf so ausgebildet ist, dass der Verriegelungsbereich nicht die schwächste Verbindung in den Streifen ist - ein Sicherheitsfaktor durch das Einrichtungseinfügen erzielt wird. Sobald ein Stift oder ein anderes elektrisches oder mechanisches Teil in die ausgerichteten Öffnungen 16 eingefügt ist, d. h. der nachlaufenden Endeinheit 26 und dem übergeformten Material von dem nachfolgenden Formzyklus zum Bilden der vorausgehenden Endeinheit 26, sind die beiden diskreten Segmente wirklich miteinander verriegelt. Dies ist ein wichtiges Merkmal, da - obgleich der Verriegelungsmechanismus so entworfen ist, dass er im Hinblick auf die Spannung, das Biegen und das Verdrehen stärker ist als die Flächen der diskret geformten Segmente - ungenaue Verarbeitungsbedingungen oder die Anforderung für bestimmte Materialien, die während dem Formen nicht miteinander verschmelzen, zu der Bedingung führen können, bei der gegebenenfalls die Endeinheit 26 von dem vorangehenden Segment von dem Verkapselungsmaterial 24 des nächsten Segments entfernt werden kann. Sobald jedoch beispielsweise ein Stift in die ausgerichteten Öffnungen 16 eingefügt ist, sind die beiden Segmente positiv miteinander verriegelt, und es wird eine höhere Stärke zum Vermeiden einer Trennung erzielt.
Ein anderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei Einspritzen von geschmolzenem Plastik in den Hohlraum dies mit einem außerordentlich hohen Druck durchgeführt wird. Bei dem in dem '622 Patent beschriebenen Entwurf erfährt die sich in das Hohlraumsegment von dem vorangehenden Segment erstreckende Ausstülpung hohe Beanspruchungen, ausgehend von diesem geschmolzenem Plastik unter hohem Druck. Die Beanspruchung kann die Ausstülpung beschädigen oder abschwächen, was im Ergebnis zu einer schwachen Verbindung führt, was nicht gewünscht wird. Bei der vorliegenden Erfindung ist für die innere Endeinheit 26 nicht die Freiheit zum Bewegen oder Biegen bzw. Knicken in dem Hohlraum gegeben, da sie fest in Position durch den Kernstift 42 gehalten wird, der durch die Öffnung in dieser verläuft, wodurch sie an Stelle gesichert ist. Da sich die Endeinheit dann nicht bewegen kann, wenn sie der Strömung des geschmolzenen Plastik bei so hohen Drücken ausgesetzt ist, wird sie bei diesen Spritzgussformgebungsprozessen nicht beschädigt oder abgeschwächt, und sie hält ihre mechanischen Eigenschaften bei, wodurch eine starke Verriegelungsverbindung bereitgestellt wird.
Der Weiterschaltmechanismus 44 wird einfach so gesteuert, dass jedes vorangehende Segment zu der geeigneten Position für die Kernstifte 42 unter Ausrichtung derselben für das nächste geformte Segment fortgeführt wird. Die positive Ausrichtung, die durch die Kernstifte erzielt wird, gewährleisten einen geeigneten Abstand von Einheit zu Einheit.
Die Fig. 4 zeigt bei der linken Seite das vorangehende Segment 22 mit der nachlaufenden Endeinheit 26, ineinandergeschachtelt in der übergeformten vorangehenden Endeinheit 24 des nächsten Segments 22', derart, dass deren jeweilige Öffnungen 16 zum Aufnehmen eines gemeinsamen elektrischen oder mechanischen Elements ausgerichtet sind.
Wie in Fig. 7 gezeigt, kann bei Formen des fortlaufenden Streifens 48, gebildet aus aufeinanderfolgenden verriegelten geformten Segmenten 22, im Rahmen dieses Stufen für Stufen bzw. Weiterschaltprozesses, dieser über eine bekannte Einfügemaschine 50 geführt werden, zum Einfügen der Stifte oder anderer Elemente in einige oder sämtliche der Öffnungen 16 des Streifens, und dann wird der sich ergebende Streifen 10 in fortlaufender Weise auf einer Rolle 52 zum Verteilen zu einem Anwender aufgewickelt. Von der Rolle 52 kann der Anwender bei der PCB-Herstellungsstation den Streifen 10 entweder manuell oder automatisch durch eine Maschine - in Fig. 8 mit elektrischen Abgriffverbindern 54 gezeigt - und mit den beschriebenen Abtrennabschnitten mit der gewünschten Zahl der Abgriffe zum Montieren an einer PCB-Einheit durch eine Einfügemaschine abrollen.
Die Fig. 7A zeigt das Herstellen eines Doppelpositions- Kopfteils 22', ähnlich zu dem in Fig. 2 gezeigten, in Übereinstimmung mit der Erfindung. Der Unterschied zu dem in Fig. 7 gezeigten Schema besteht darin, dass die zuvor teilgeformte nachlaufende Endeinheit 26' näherungsweise eine Hälfte der nach links als nächstes gezeigten Abschlusseinheit darstellt, und die untere Hälfte 26' des Teils zwischen den Stiftöffnungen 16 enthält. Wie zuvor, empfängt der Hohlraum 35' neben dem Endhohlraum 34' die nachlaufende Endeinheit 26' des zuvor geformten Segments und ebenso die übergeformte vorangehende Endeinheit des nächsten Segments, und der Hohlraum 36' bei dem rechten Ende wird zum Formen der nachlaufenden Endeinheit des nächsten Segments verwendet. Während die allgemeinere Anwendung der Erfindung elektrische Kontakte betrifft-, beispielsweise Stifte, Buchsen, Abgriffe, Anschlüsse und dergleichen, und zwar für das Aufnehmen elektrischer Verbinder, gibt es auch mechanische Anwendungen der Erfindung. Ein derartiges Beispiel lässt sich in dem US- Patent 5,148,596 (hier durch Bezugnahme mit aufgenommen) finden, das für die in den Fig. 18 bis 22 beschriebene Ausführungsform das Einfügen von Pfosten bzw. Stützen auf einem PCB beschreibt, die als mechanische Führungen für elektrische Verbinder dienen. Derartige Stützen lassen sich auch in Öffnungen bei dem fortlaufend geformten Streifen gemäss der Erfindung einfügen, und Positionen mit einem oder mehreren von den fortlaufenden Streifen abgetrennter Stützen dienen zum Befestigen an dem PCB. Für dieses Beispiel müssen sich die Stützen nicht vollständig durch die Öffnungen in den Streifen erstrecken, wie es normalerweise für die elektrischen Kontakte bevorzugt wird, bei denen die von der Unterseite vorstehenden Abschnitte zum Montieren des Kopfteils an dem PCB verwendet werden können, sowie zum Herstellen zusätzlicher Schaltungsverbindungen an der entgegengesetzten Seite des PCBs. Anhand dieser Anwendung ist zu erkennen, dass die Öffnungen in den Streifen nicht Durchgangsöffnungen sein müssen, sondern sie können auch Blindöffnungen bzw. Blindlöcher zum Aufnehmen mechanischer oder elektrischer Teile sein.
Ähnlich können unabhängig davon, dass die allgemeinere und bevorzugte Anordnung gleich beabstandete Durchgangslöcher einsetzt, derart, dass jedes Loch sowohl in den End- als auch den Mitteleinheiten mit einem elektrischen Kontakt gefüllt ist, Verwendungen für ungleichmäßige Muster der Kontakte vorliegen. Demnach sind Löchern nicht in sämtlichen Einheiten wesentlich, noch sind Kontakte in all den Löchern bzw. Öffnungen wesentlich. Durchgangs- oder Blindlöcher sind nur dort anzuordnen, wo sie erforderlich sind oder wo ein Kernstift aufgenommen werden soll.
Ähnlich ist für einen Streifen mit gleichmäßig beabstandeten Löchern und Kontakten bevorzugt, Gruppen von Kerben zum Trennen jedes Kontakts zu formen, wodurch das Abtrennen jedwedger gewünschter Kopfteillänge bei jedem der gekerbten Separatoren möglich ist. Jedoch sind dann, wenn der Anwender eine Anforderung für beispielsweise drei Stiftkopfteile hat, dann Kerben lediglich zwischen jedem dritten und vierten Stift vorzusehen, wo das Abtrennen auftritt. Alternativ sind dann, wenn der Anwender sowohl zwei Stift- als auch drei Stiftkopfteile benötigt, die Kerben lediglich bei drei und vier Stiftpositionen erforderlich, demnach da, wo der Anwender das Abtrennen diskreter Kopfteilkomponenten beabsichtigt.
Es ist auch zu erkennen, dass andere Strukturen mit der Fähigkeit zum Abschwächen des Streifens entlang diskreter Längen hiervon - für jedes Trennen des Streifens bei den abgeschwächten Gebieten - für die Kerben substituiert werden können.
Die Zahl der in jedem Segment vorgesehenen Einheiten ist nicht kritisch. Sie kann von drei bis zu mehr als fünfzig variieren, in Abhängigkeit von der Form und Teilgröße. Ein typischer Wert würde in dem Bereich von ungefähr 32 Einheiten liegen, mit einem Abstand von 0.1 Inch, einer Höhe von ungefähr 0.1 Inch für 0,025 Quadrat-Inch-Standardstifte, sowie mit einer Flächenbreite zwischen den Kerben von ungefähr einem Drittel der Einheitsbreite.
Wie anhand von Fig. 3 und 5 zu erkennen ist, bildet die nachlaufende Endeinheit 26 eine Art von noppengeformter Inline-Auswölbung mit einem vertieften Abschnitt oder einem Abschnitt redüzierter Breite 60 hinter der vorderen Axialfläche. Im Ergebnis erstreckt sich Material der übergeformten vorausgehenden Endeinheit 24 in diesen Abschnitt reduzierter Breite zum Verbessern der Verriegelung zweier Segmente. Alternativ kann dann, wenn die Position durch den Kunden nicht benötigt wird, der Kernstift 42 in Eingriff mit dem Loch bzw. der Öffnung 16 in der Endeinheit 26 weggelassen werden. Im Ergebnis füllt eingespritztes Plastik dieses Loch 16 und bewirkt eine zusätzliche Stärke der Anordnung der Segmente. Der verbleibende Kernstift 42 dient funktionsgemäss immer noch zum Ausrichten angrenzender Segmente. Andere Kernstifte 43 können ebenso eliminiert werden, sofern gewünscht.
Das Verwenden des halbkontinuierlichen Spritzgussformens führt zu zahlreichen Vorteilen gegenüber dem Extrudieren. Löcher mit Einleitungen - den Abschrägungen bzw. Anfasungen 18 - können direkt geformt werden. Hochtemperatur- Plastikstoffe können verwendet werden. Eine größere Dimensionsgenauigkeit ist möglich. Der Abstand ist konsistenter. Die Teile sind reiner, da kein Plastik zu entfernen ist, wie dies bei dem Extrudieren erforderlich ist. Weiterhin ist eine Sekundärbearbeitung oder Stanzbetriebsschritte eliminiert, die beim Extrudieren erforderlich ist.
Die Form und Größe des noppenförmigen Endes 16 ist bevorzugt so gewählt, dass seine Stärke näherungsweise gleich zu der Stärke des überformten Plastiks ist, das das noppenförmige Ende einkapselt, so dass sie zusammen eine Stärke von Plastik im wesentlichen gleich zu derjenigen einer der Mitteleinheiten 12 bilden, was zu der Stärke der derart geformten Verriegelungsstruktur beiträgt. Eine im wesentlichen gleiche Stärke lässt sich erzielen, indem das Volumen des nachlaufenden Endes 16 näherungsweise gleich dem Volumen des überformten Plastiks ist. Um ferner zu gewährleisten, dass das gekerbte Gebiet die schwächste Verbindung darstellt, zum Gewährleisten des Abtrennens bei den geeigneten Stellen, ist bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bevorzugt der Querschnitt des Abschnitts 70 - durch Schraffierungen in Fig. 4B gezeigt - gleich oder größer als der kleinste Querschnitt 71 durch die Mitte der Fläche zwischen einem Paar von Kerben 14.
Die Kernstifte müssen nicht rund sein, wie gezeigt. Sie können rechteckig, quadratisch oder anders geformt sein, wie es für das nachfolgend einzufügende Teil erforderlich ist.
Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen verwenden Kernstifte in der Spritzgussform zum Beibehalten eines Segmentloch- bzw. Öffnungsabstands und zum Bilden der Löcher in dem eingespritzten Plastik, und die Kernstifte werden nach jedem Formzyklus entfernt und in dem nächsten Zyklus wiederverwendet. Bei dieser Ausführungsform, die in der zweiten gleichzeitig anhängigen Anmeldung beschrieben und beansprucht ist, werden die tatsächlichen elektrischen und mechanischen Teile, die einen Teil des fertig hergestellten Produkts bilden sollen, in jedes geformte Segment während dessen Formung eingefügt. Tatsächlich werden die entfernbaren Kernstifte durch die elektrischen oder mechanischen Teile ersetzt, die in jedem geformten Segment bleiben, wodurch die Anforderung für einen getrennten Einfügeschritt wegfällt, der mit 50 in Fig. 7 dargestellt ist. Anstelle des manuellen oder maschinellen Platzierens einzelner elektrischer oder mechanischer Teile über jedem Hohlraum unter Bildung der einzelnen isolierten Einheit wird bevorzugt, dass die elektrischen und mechanischen Teile selbst als integrierter Aufbau unter Verwendung eines oder mehrerer Trägerstreifen für die einzelnen Teile gebildet werden. Dies führt zu dem Vorteil, dass die vorgeformten Streifen der Teile eine genaue Platzierung und Beabstandung der Teile gewährleisten. Bei der nachfolgenden Beschreibung wird diese Ausführungsform dargestellt, und elektrische Metallstifte werden beispielhaft für den elektrischen oder mechanischen Teil verwendet, obgleich zu erkennen ist, dass die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist.
Die Fig. 10 zeigt den Herstellungsbetrieb. Ausgehend von einem geeigneten Streifen eines elektrischen Kontaktmaterials, z. B. einer Kupferlegierung wie Messing, wird durch einen Standardstanzbetrieb die mit 76 bei der rechten Seite der Figur gezeigte Struktur geformt. Die Struktur enthält entgegengesetzte Trägerstreifen 78 mit einer Folge indizierter Löcher bzw. Öffnungen 80, zwischen denen bei abgeschwächten Abschnitten 82 mehrere beabstandete Stifte 84 gehalten werden. Die abgeschwächten Abschnitte 82 bilden gleichzeitig angeschrägte Enden 86 bei entgegengesetzten Stiftenden. Diese Struktur macht es sehr einfach, mehrere Stifte zu transportieren, und eine Zufuhr derselben beispielsweise ausgehend von einer Rolle des Trägerstreifenmaterials zu ermöglichen. Zusätzlich werden die Trägerstreifen leicht bei den abgeschwächten Abschnitten 82 gelöst, wodurch die einzelnen Stifte 84 zurückbleiben. Das Bilden des gestanzten Streifens wird ebenso durch Zuführen eines nicht gestanzten Streifens ausgehend von einer Rolle vereinfacht, sowie durch Aufrollender sich ergebenden Struktur nach dem Stanzen für eine weitere Verarbeitung. Das Grundkonzept der Rollen-zu-Rollen-Bearbeitung ist im US-P 5,337,468 beschrieben, und deren Inhalt ist hier durch Bezugnahme mit aufgenommen. Bei dem vorliegenden Beispiel kann die Struktur ausgehend von einer (nicht gezeigten) Rolle zugeführt werden.
Der Streifen 76 wird zu einer Spritzgussform 88 in gewisser Weise ähnlich zu der in Fig. 7 gezeigten Spritzgussform 30 zugeführt. Die Indizierungslöcher 80 bilden eine sehr bequeme Vorrichtung zum Weiterschalten des Streifens 76 gemäss dem gewünschten Umfang. Die untere Hälfte 90 der Spritzgussform 88 weist, wie in Fig. 7 gezeigt, eine Reihe von Hohlräumen 92 zum Bilden einzelner isolierter Einheiten 12 und des vorstehenden Abschnitts 26 auf, und bei dieser Ausführungsform ist leder der Hohlräume durch einen der Stifte 78, gehalten an den Trägerstreifen 78, überlagert. Die letzteren werden einfach durch Anordnungsstifte 94 an der unterseitigen Spritzgussformhälfte 90 angeordnet, und sie sollen in Eingriff mit der oberen Spritzgussformhälfte 96 dann gelangen, wenn die Spritzgussform geschlossen ist. Wird geschmolzenes Plastik entlang den üblichen (nicht gezeigten) Einläufen und Kanälen eingespritzt, so formt sich das Plastik um jeden der Stifte 84 unter Bildung einer Serie der Einheiten 12, immer noch mit Unterstützung durch die Trägerstreifen 78. Der vorangehende Hohlraum 98 ist kleiner als die anderen unter Erzeugung des gewünschten kleineren Vorsprungs 100, der für die nachfolgende Endeinheit jedes geformten Segments erforderlich ist. Dies lässt sich bei dem entgegengesetzt geformten Ende des vorangehend geformten Segments beobachten. Demnach wird, wie zuvor, dann, wenn das zuvor geformte Segment von der Spritzgussform ausgeworfen und zusammen mit den mit aufgenommenen Stiften 84 für den nächsten Formzyklus weitergeschaltet wird, der kleinere vorstehende Teil 100 in dem nachfolgenden Hohlraum 102 der Spritzgussform platziert, und er wird während dem nächsten Formzyklus mit mehr Plastikmaterial überformt, unter Bildung der starken Verriegelungsstruktur gemäss der Erfindung, bei bereits an Stelle vorliegendem Verstärkungsstift 84. Nachfolgend werden, wie bei 104 gezeigt, die Trägerstifte 78 wie bei dem Abtrennen gelöst, da ein fortlaufender Streifen geformter Segmente mit Stiften an Ort und Stelle nun vorliegt, wodurch die Trägerstifte nicht mehr erforderlich sind. Die Weiterschaltvorrichtung für den fertig hergestellten Streifen ist bei 44 gezeigt, und das fertiggestellte Produkt lässt sich dann aufrollen 52, wie zuvor.
Die Fig. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht des Produkts, wie es aus der Spritzgussform 88 austritt, mit immer noch an Stelle vorliegenden Trägerstreifen 78.
Es ist auch zu erkennen, dass lediglich einige der isolierten Einheiten 12 ein elektrisches oder mechanisches Teil als Ergebnis des Formprozesses aufnehmen müssen. Es ist immer noch unter Befolgung der technischen Lehre der Fig. 7 - Ausführungsform möglich - zusätzliche elektrische oder mechanische Teile in irgendwelche Einheiten zu einem späteren Zeitpunkt einzufügen, denen ein derartiges Teil fehlt.
Bevorzugt sollten jedoch mindestens die Einheiten 26 zum Bilden eines Teils der Verriegelungsstruktur ein elektrisches oder mechanisches Teil zu dem Zweck der Verstärkung aufnehmen.
Bei den in der ersten parallel anhängigen Anmeldung beschriebenen Ausführungsformen werden die Öffnungen bzw. Löcher für die elektrischen und mechanischen Teile durch vertikale (Engl.: veretical) Kernstifte gebildet, und bei der bevorzugten Ausführungsform wird auch ein Loch in der Verriegelungsstruktur gebildet, zum Aufnehmen eines elektrischen oder mechanischen Teils, wenn erforderlich. Bei den nu2n beschriebenen Ausführungsformen existiert kein sichtbares Loch bzw. keine sichtbare Öffnung in der Verriegelungsstruktur, und die Verriegelungsstruktur ist in Linie positioniert, jedoch zwischen der Folge der Komponenten, wo der Streifen durch den Anwender zum Bilden der einzelnen Komponenten getrennt werden kann. Eine bevorzugte Verriegelungsstruktur ist in diesem Fall eine Zungen- und Nutenkonfiguration, bei der die Verriegelung durch das Vorsehen eines Lochs in einem der gepaarten Teile verbessert ist, und das Loch wird mit geschmolzenem Plastikmaterial während dem Überformschritt gefüllt. Die Fig. 11 zeigt eine Form der Verriegelungsstruktur in Übereinstimmung mit diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Der bei einem Segment 112 während dem vorangehenden Formzyklus geformte nachlaufende vorspringende Abschnitt enthält ein zungenförmiges Element 14, das, mit einem Loch bzw. einer Öffnung 16 geformt bzw. gegossen wird, gebildet durch einen Kernstift 117, der horizontal in den letzten Spritzgussformhohlraum positioniert ist (siehe Fig. 12). Wie bei den anderen Ausführungsformen wird der nachlaufende vorspringende Abschnitt erneut in den ersten Spritzgussformhohlraum eingefügt, und während dem nächsten Formzyklus wird er durch einen vorangehenden Abschnitt 118 in der Form einer Nut des nächsten Segments 120 überformt, während vertikale Teile 122 die Zunge 114 flankieren, und mit einem geformten Querstab, der sich zwischen die flankierenden Teile 122 erstreckt und das Loch 116 in der Zunge füllt. Die Fig. 11 zeigt das nächste geformte Segment 120 getrennt von dem vorangehenden Segment. Der Streifen der Teile, der durch diesen Prozess gebildet wird, sieht ähnlich zu dem in Fig. 3 gezeigten aus; mit der Ausnahme, dass der Verbindungsabschnitt, d. h. der überformte Teil 114, 122 zum Verriegeln der sukzessiven Elemente miteinander, etwas länger bei der dargestellten Ausführungsform ist. Die verriegelte Zunge und Nut, mit dem durch das Loch 116 geformten Querstab, bildet eine starke Verriegelungsstruktur bei der Stelle eines gekerbten Bereichs 126, bei der individuelle Abschnitte des sich ergebenden Streifens getrennt werden können. Sofern gewünscht, können die Teile der Verriegelungsstruktur im Hinblick auf die Position umgekehrt werden, so dass der vorstehende Abschnitt 118 nun den vorangehend geformten Teil bildet und mit Querlöchern durch einen Seitenkernstift in den flankierenden Teilen versehen ist, die mit einem an die Zunge geformten Querstab dann gefüllt werden, wenn die überformte Zunge in die flankierenden Teile während dem nächsten Formzyklus geformt wird. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich im Ergebnis keine Stiftposition, wo diskrete Segmente miteinander verbunden sind.
Die Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform einer Spritzgussform mit der Fähigkeit zum Formen der in Fig. 11 geformten Ausführungsform, derart, dass dieselben Bezugszeichen wie in der Fig. 7 zum Bezeichnen ähnlicher Teile verwendet sind. Der erste Spritzgussformhohlraum zum Formen der Zunge 114 ist bei 130 gezeigt, und er nützt den Querkernstift 117 zum Bilden der Öffnung 116. Der letzte Spritzgussformhohlraum, bei dem das Überformen auftritt, ist bei 134 gezeigt. Der sich ergebende Streifen ist mit 136 bezeichnet.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen wird ein Streifen zum Aufnehmen und tatsächlichen Enthalten elektrischer oder mechanischer Teile geformt. Bei der nächsten Reihe der Ausführungsformen ist das Produkt eine Folge geformter Plastikkomponenten, die nicht mit elektrischen oder mechanischen Teilen zu versehen sind, bevor ein Aufrollen für die Abgabe an einen Anwender erfolgt. Es gibt viele Anwendungen für kleine Plastikkomponenten vieler Formen, Größen und Konfigurationen, die getrennt oder in Aufbauten für Automatisierungsprozesse verwendet werden. Typischerweise erfolgt dies momentan durch Bilden diskreter Teile und durch Packen derselben in einem ausgebauchten Trägerband (Band oder Rolling-Konzept gemäss EIA-STD-481), oder in Packungskästen, Röhren oder andere mehrfachzuführträgerunterstützten Einrichtungen. Wie oben beschrieben, betrifft der Zusammenbauprozess das Entfernen einer einzelnen Komponenten von ihrem Träger, wie beispielsweise bei einer Aufgreif- und Platzier- bzw. Beschickungsmaschine, und das Einbauen derselben, wie erforderlich. Dies führt zu den Nachteilen, dass ein zweiter Betrieb zum Packen der Komponenten in ihrem Träger erforderlich ist, und ist der Prozess abgeschlossen, so verbleibt ein Ausschuss in der Form des Trägers, der wegzuschaffen ist. Das sich gemäss diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung ergebende Produkt ist ein fortlaufend geformten Streifen von Komponenten, bei dem aneinandergrenzende Komponenten miteinander durch eine Verriegelungsstruktur zwischen den diskret geformten Segmenten einer oder mehrerer Komponenten verbunden sind, und mit der Möglichkeit zum Trennen individueller Teile vom Streifen bei jeder Verbindung zwischen Komponenten in einem abfallfreien Prozess, d. h. es ist kein Plastikabfall- Entfernungsschritt erforderlich und kein Überschussmaterial bleibt zurück. Die Verriegelungsstruktur ist so konfiguriert, dass geschmolzenes Plastikmaterial vollständig um den zuvor geformten vorstehenden Abschnitt der Verriegelungsstruktur fließen kann, wodurch sie eingekapselt wird und sie an das folgende Segment gesichert wird. Die Verriegelungsstruktur ist vollständig während dem Formprozess eingekapselt, und sie ist für einen Betrachter des fertig gestellten Streifens nicht sichtbar. Bevorzugt ist die Verriegelungsstruktur so konfiguriert, dass dann, wenn die einzelnen Komponenten von den Streifen getrennt werden, die Verriegelungsstruktur - vollständig eingekapselt - somit gesichert ist und nicht von irgendeinem individuellen Teil getrennt wird. Dies ist wichtig, wenn Elemente der hergestellten Komponenten frei von irgendwelchem losen Plastikmaterial sein müssen, damit eine Verunreinigung von Elementen der Anordnung vermieden wird. Die Größe der Verriegelungsstruktur wird zum Steuern der Trennkraft der einzelnen Teile verwendet, und die Trennkraft, typischerweise durch Abscheren der Verbindung, ist bevorzugt gleich oder sie übersteigt die Stärke der Verbindung zwischen aneinandergrenzende geformte Komponenten. Wie bei der anderen Ausführungsform wird der sich ergebende Streifen geformter Komponenten auf einer Rolle aufgerollt, die an bekannten automatisierten Prozessmaschinen montiert werden kann, die mit einer Zuführeinrichtung zum Trennen individueller Teile von dem Streifen ausgerüstet ist und diese dem Aufbauhalteabschnitt zuführt. Dieser Aspekt der Erfindung ist insbesondere wichtig für die Herstellung von sehr kleinen Teilen mit einer Miniaturverriegelungsstruktur, die in einen Plastikabschnitt passt, der kleiner als ungefähr 0.1 Inch ist, und bevorzugt kleiner als 0.050 Inch.
Bei den folgenden Beispielen, die als nicht einschränkend zu verstehen sind, sind die Teile Phastikrahmen-Gleitstücke zum Darstellen der Halterung und der Abdeckung für einen (nicht gezeigten) kleinen dünnen Objektträger ungefähr mit 0.5 Quadrat-Inch mit einem Verbindungsabschnitt, der ungefähr 0.03 Inch dick ist. Der Objektträger dient zum Halten von Blutproben und er darf deshalb nicht durch gelösten Ausschuss verunreinigt werden, wenn die einzelnen Rahmengleitstücke von ihrem Streifen getrennt werden.
Die Fig. 13A, 13B und 13C zeigen den Teil so, als ob er einzeln geformt wäre, so dass die Verriegelungsstruktur sichtbar ist. Der Teil 200 enthält eine flache Basis 202 mit einem vertieften Bereich 204, der vier rechteckige Öffnungen 206 bei den vier Ecken enthält. Die Basis 202 enthält zwei entgegengesetzte Schichten 208 bei den Seiten, die sich parallel zu der Längsabmessung des Streifens aus mehreren Teilen erstrecken, die bei ihren rückwärtigen 210 und vorderen Rändern 202 (Rückseite und Vorderseite sind relativ zu dem Formzyklus) verbunden sind und während dem fortlaufenden Formprozess hergestellt sind. Die Verriegelungsstruktur 214 steht rückwärts vor, und sie erstreckt sich seitlich entlang dem Rückrand 210. Sie enthält vier allgemein T-förmige Elemente 216, die durch Teile reduzierter Dicke 218 verbunden sind, die gegeneinander von der Rückrandwand zum Bilden dreier vollständig begrenzter Öffnungen 220 in der Mitte und zweier teilweiser begrenzter Öffnungen 222 bei entgegengesetzten Enden beabstandet sind. Wie bei der anderen Ausführungsform fließt dann, wenn die zuvor geformte Verriegelungsstruktur 214 erneut in den nachlaufenden Spritzgussformhohlraum eingefügt wird, während dem nächsten Formzyklus geschmolzenes Plastik, und dies erzeugt nicht nur die nächste nachfolgende Komponente, sondern füllt 223 auch all die Öffnungen 220, 222 unter Bildung einer in Fig. 13D mit 224 bezeichneten Verriegelungsverbindung, die das nächste Segment 226 an das vorangehende Segment 228 in Form eines fortlaufenden Streifens fest anbindet und bondet. Bevorzugt ist der Hohlraum zum Bilden einer geringen Abschrägung 230 oder einer Kerbe bzw. Rillenmarkierung bei den angrenzenden Rändern geformt, damit ein einfaches Aufteilen durch Abtrennen während der Markierung während aufeinanderfolgender Betriebsschritte möglich ist.
Die Fig. 14A und 14B, 15A und 15B und 16A und 16B sind jeweils Ansichten ähnlich zu denjenigen der Fig. 13C und 13D für unterschiedliche Verriegelungsstrukturen in Übereinstimmung mit der Erfindung. Bei der Fig. 14A Ausführungsform enthält die Struktur 234 vier U-förmige Strukturen 236, die durch gewinkelte Verbindungen 238 verbunden sind, unter Bildung sieben begrenzter Öffnungen 240, die bei einem Überformen - in Fig. 14B bei 242 gezeigt - mit Plastik gefüllt werden, wodurch demnach das nächste Segment 244 an das vorangehende Segment 246 in Form eines fortlaufenden Streifens verriegelt wird. Die Verriegelungsstruktur 250 der Fig. 15A Ausführungsform ist eine Variation der in Fig. 13C bei 214 gezeigten, und sie bildet ebenso drei vollständig begrenzte Öffnungen 252 bei der Mitte, und zwei teilweise begrenzte Öffnungen 254 bei entgegengesetzten Enden. Die in Fig. 15B bei 256 gezeigten Verriegelungssegmente ergeben sich, wenn, wie zuvor, das Plastik die Öffnungen füllt, unter vollständigem Einkapseln der Verriegelungsstruktur 250. Die in Fig. 16A gezeigte Verriegelungsstruktur 258 enthält ein Gestell bzw. Fach 260, das mit fünf Öffnungen 262 versehen ist, die anschließend mit Plastik während dem nächsten Formzyklus gefüllt werden, wie in der Fig. 16B gezeigt. Die zuletzt beschriebenen vier Ausführungsformen haben eine sich seitlich erstreckende und rückwärts vorstehende Verriegelungsstruktur gemeinsam, mit Öffnungen und mit einer Konfiguration und Positionierung derart, dass ein vollständiges Einkapseln während dem nächsten Formzyklus erfolgt, wodurch garantiert ist, dass sich während dem nachfolgenden Trennen ein einzelne Teile kein loses Plastik von den individuellen Einheiten abtrennt, das möglicherweise die Anwendung des getrennten Teils korrumpiert oder mit dieser wechselwirkt. Ein anderes Merkmal besteht darin, dass die gezeigte und beschriebene Konfiguration selbst zu einer Herstellung von miniaturisierten Plastikkomponenten in der Form eines fortlaufenden Streifens führt. Beispielsweise kann der in einer Endansicht in Fig. 13B gezeigte Teil 200 eine Grunddicke (Vertikalabmessung in Fig. 13B) so klein wie 0.03 Inch aufweisen, eine Breite von ungefähr 0.63 Inch und eine Länge von ungefähr 0.6 Inch. Nach dem fortlaufenden Formzyklus kann der sich ergebende Streifen der Komponenten wie bei den anderen Ausführungsformen auf eine Rolle zum Verteilen an den Anwender aufgerollt werden.
Während die Erfindung im Zusammenhang mit spezifischen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es für die mit dem Stand der Technik Vertrauten offensichtlich, dass zahlreiche Alternativen, Modifikationen und Variationen im Licht der vorangehenden Beschreibung ersichtlich sind. Demnach soll die Erfindung alle derartigen Alternativen, Modifikationen und Variationen umfassen, wie sie in den Schutzbereich der angefügten Patentansprüche fallen.

Claims

1. Fortlaufender Streifen von trennbaren Einheiten (12) mit beabstandeten elektrischen oder mechanischen Komponenten (20), derart, dass der Streifen enthält:

(a) eine fortlaufende Serie von zumindest drei spritzgussgeformten Segmenten (22) aus formbarem Material mit Endsegmenten; derart, dass

(b) jedes Segment (22) eine fortlaufende Serie integriert verbundener, jedoch getrennter Einheiten (12) enthält, mit ersten vorangehenden (24) und zweiten nachfolgenden (26) Endeinheiten und mehreren Mitteleinheiten zwischen den Endeinheiten, derart, dass die Mitteleinheiten jeweils aus formbarem Material gebildet und entlang ihrer Längen gegeneinander getrennt sind;

(c) mit Ausnahme der Endsegmente, eine (26) von der ersten und zweiten Endeinheit jedes Segments (22) einen Abschnitt aufweist, der integriert mit einem vorstehenden Abschnitt des anderen (24) von dem ersten und zweiten Endabschnitt des angrenzenden Segments geformt ist, wodurch aufeinanderfolgende Segmente (22) als Einheit durch ihre jeweiligen als Einheit geformten vorstehenden Abschnitte bei den ersten und zweiten Endeinheiten gekoppelt sind und wodurch der vorstehende Abschnitt der anderen (24) der ersten und zweiten Endeinheit jedes Segments ein Öffnung oder einen · Vertiefungsabschnitt aufweist, der mit Formmasse des als Einheit gebildeten Abschnitts der einen (26) von der ersten und zweiten Endeinheit des angrenzenden Segments geführt ist, derart, dass der vorstehende Abschnitt der anderen Endeinheit einen rückwärts vorstehenden Abschnitt enthält, der sich näherungsweise in Linie zu dem Streifen erstreckt und jeder der vorstehenden Abschnitte in der angrenzenden Einheit aufgenommen und ein Teil von dieser ist;

(d) die als Einheit gekoppelten Segmente einen länglichen Streifen (10) im wesentlichen identischer Formeinheit (12) bilden; und mit

(e) einer bei jeder der als Einheit geformten Einheiten (12) angeordneter Trennvorrichtung (14), wodurch sich eine oder mehrere der im wesentlichen identischen Formeinheiten (12) von dem fortlaufenden Streifen (10) im Rahmen eines restefreien Prozesses trennen lassen.

2. Fortlaufender Streifen (10) von getrennt geformten Komponenteneinheiten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorstehende Abschnitt der nachfolgenden Endeinheiten (26) jedes Segments (22) mehrere Öffnungen oder vertiefte Abschnitte aufweist, die mit Formmasse des integriert geformten Abschnitts des vorderen Endabschnitts (22) des angrenzenden Segments (22) gefüllt sind.

3. In Kombination mit dem Streifen nach Anspruch 1, eine Rolle (52) derart, dass der Streifen (10) auf der Rolle aufgewickelt ist.

4. Fortlaufender Streifen (10) von trennbaren Einheiten (12), derart, dass der Streifen enthält:

(a) eine fortlaufende Serie von spritzgussgeformten Segmenten (112, 120) aus formbarem Material, derart, dass die Segmente vorangehende (18) und nachfolgende (114) Inline-Endabschnitte enthalten; derart, dass

(b) jedes Segment eine fortlaufende Reihe von mindestens drei als Einheit verbundener jedoch trennbarer Einheiten (12) enthält, die aus formbarem Material gebildet sind und einen teilgeformten hinteren Endabschnitt aufweisen;

(c) einen Endabschnitt (118) bei dem vorderen Ende jedes vorangehenden Segments (120), das einen Abschnitt zum Überformen des teilweise gebildeten hinteren Endabschnitts (114) des angrenzenden vorangehenden Segments (112) aufweist, wodurch aufeinanderfolgende Segmente als Einheit durch ihre jeweiligen Inlineüberformten Abschnitte gekoppelt sind, wobei der vordere Endabschnitt (114) jedes Segments eine Öffnung (116) aufweist, die mit Formmasse des überformten Abschnitts des vorangehenden Endabschnitts (118) des angrenzenden Segments gefüllt ist;

(d) die als Einheit gekoppelten Segmente einen länglichen Streifen mit Inline-Formeinheiten (12) bilden, derart, dass die Einheiten jeweils mindestens eine Komponenten aufnehmende Öffnung (16) aufweisen und entlang ihrer Länge gegeneinander getrennt sind; und

(e) der vorstehende Abschnitt der hinteren Endeinheiten als Zunge (114) mit einer Seitenöffnung (116) in einem ersten Gehäuse oder einer Nut mit Flankenabschnitten (122) mit einer Seitenöffnung in einem zweiten Fall konfiguriert ist, und die überformten vorangehenden Endeinheiten als Nute mit Abschnitten zum Flankieren der Zunge konfiguriert sind, und mit einem geformten Querstab in Eingriff zu der Seitenöffnung des vorangehenden Abschnitts des ersten Gehäuses, und dass der überformte Abschnitt der vorangehenden Endeinheiten als Zunge konfiguriert ist, die in den flankierenden Abschnitten positioniert ist, und mit einem geformten Querstab in Eingriff zu der Seitenöffnung der Nute in dem zweiten Gehäuse.

5. Fortlaufender Streifen (10) von trennbaren Einheiten (12) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere räumlich näherungsweise in Inline-Form beabstandete elektrisch leitende Stiftkomponenten (20) in den Komponenten aufnehmenden Öffnungen (16) vorgesehen sind, in dem und im wesentlichen entlang der Länge des länglichen Streifens (10), wodurch eine oder mehrere einzelne Vorlauf- bzw. Kopfstückeinheiten (12) mit Stiften sich von dem Streifen wunschgemäss abtrennen lassen.

6. In Kombination mit dem Streifen nach Anspruch 8, eine Rolle (52), derart, dass der fortlaufende Streifen (10) von trennbaren Stiftvorlaufeinheiten (12) auf der Rolle aufgewickelt ist.