DE10065535C2 - Spritzgießform - Google Patents

Spritzgießform

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießform und insbesondere auf eine Spritzgießform zum teilweisen Einbetten einer Sammel- bzw. Busschieneneinheit für eine Kraftfahrzeug- Lampeneinheit, wie z. B. eine Fahrzeug-Innenraumlampeneinheit und eine Kartenlampeneinheit in einen Kunststoff bzw. ein vergossenes Harz.
Bisher wurde bei einer Kraftfahrzeug-Lampeneinheit, die mit Fahrzeuginnenraumlampen, Kartenlampen und dgl. versehen ist, eine Sammel- bzw. Busschieneneinheit in Rillen bzw. Nuten befestigt, die in einem durch eine Spritzgießform gebildeten Harz- bzw. Kunststoff-Basiselement ausgebildet sind, und die Lampen wurden durch die Sammelschieneneinheit über Schalter mit einer Energiequelle verbunden.
Die mit mehreren Lampen, wie z. B. Innenraumlampen und Kartenlampen versehene, in einem Basiselement befestigte Kraftfahrzeug-Lampeneinheit weist mehrere Sammel- bzw. Busschienen auf, so dass der Arbeitsvorgang des Befestigens der Sammelschienen am Basiselement arbeitsintensiv ist. Außerdem hat sich ein Problem insofern ergeben, als sich die Sammelschienen leicht durch Vibration o. dgl. vom Basiselement loslösen können, da die Sammelschienen nur durch die Kopplung mit dem Basiselement befestigt sind.
Um diese Probleme zu überwinden, kann eine Technologie verwendet werden, die beispielsweise in der JP 07323784 AA offenbart ist, bei der mehrere Sammelschienen über Brückenabschnitte in eine Sammelschieneneinheit integriert sind, und die Sammelschieneneinheit in eine Spritzgießform eingesetzt und durch Umspritzen in einem Kunststoff bzw. vergossenem Harz eingebettet wird.
Die eingebetteten Sammelschienen werden voneinander elektrisch getrennt, indem sie an den Brückenabschnitten unter Verwendung einer Preß- oder Stanzmaschine o. dgl. im nachfolgenden Arbeitsvorgang geschnitten und voneinander getrennt werden. Die Herstellungskosten erhöhen sich jedoch bei diesem Verfahren erheblich, da eine Stanzform erforderlich ist und zwei Arbeitsvorgänge notwendig sind, d. h. ein Spritzgießvorgang und ein Vorgang des Abtrennens der Brückenabschnitte. Außerdem werden metallische Teilchen der Brückenabschnitte erzeugt, was unnötigen Materialverbrauch bedeutet, und die metallischen Teilchen müssen beseitigt werden.
Es ist ein Verfahren zur Ausschaltung dieser Probleme bekannt, welches eine in der JP 63-61129 U offenbarte Spritzgießform verwendet, wobei ein Schritt des Spritzgießens und ein Schritt des Abtrennens von Brückenabschnitten gleichzeitig in einem Formvorgang ausgeführt werden. Die Konfiguration der Spritzgießform ist nachstehend mit Bezug auf die Fig. 7(a) und 7(b) beschrieben.
In den Fig. 7(a) und 7(b) ist eine Spritzgießformhälfte 1 mit von dieser vorstehenden Schneidklingen 1a versehen, um einen Leiterrahmen 3 zu schneiden bzw. zu durchtrennen, und eine weitere Spritzgießformhälfte 2 ist mit darin ausgebildeten Klingen-Aufnahmeausnehmungen 2a versehen, um die Schneidklingen 1a aufzunehmen. Die Gießformen 1 und 2 sind mit betreffenden, darin ausgebildeten Hohlräumen 1b und 2b versehen, in die ein Halbleiterchip 4 und ein Verbindungsdraht 5 eingebettet werden.
Nachstehend ist ein Formverfahren unter Verwendung von Spritzgießformen mit der oben beschriebenen Konfiguration beschrieben. Der Leiterrahmen 3 wird zwischen den Formhälften 1 und 2 so angeordnet, daß der Halbleiterchip 4 und der Verbindungsdraht 5 in den Hohlräumen 1b und 2b positioniert sind.
Wenn sich eine der Formhälften 1 und 2, beispielsweise die Formhälfte 1, der anderen Formhälfte, beispielsweise der Formhälfte 2, nähert, schneiden die Schneidklingen 1a der Formhälfte 1 einen überflüssigen Abschnitt des Leiterrahmens 3 weg und treten in die Klingenaufnahmeausnehmungen 2a ein, und die Formhälften 1 und 2 umschließen den Halbleiterchip 4 und den Verbindungsdraht 5 an den Hohlräumen 1b und 2b.
Nachdem ein geschmolzenes Harz in die Hohlräume 1b und 2b eingespritzt wurde und ausgehärtet ist, wird das vergossene Harz aus den Formhälften 1 und 2 entnommen und ein Erzeugnis mit dem Leiterrahmen 3, von dem der überflüssige Abschnitt weggeschnitten ist, erhalten.
In der oben beschriebenen Spritzgießform verbleiben Teilchen 3a, die durch die Schneidklingen 1a weggeschnitten wurden, in den Klingen-Aufnahmeausnehmungen 2a zurück. Daher ergibt sich ein Problem insofern, als sich bei wiederholter Ausführung des Spritzgießvorgangs die Teilchen 3a in den Klingenaufnahmeausnehmungen 2a anhäufen und ein arbeitsintensiver Arbeitsvorgang zur Beseitigung notwendig ist.
Bei den bekannten Spritzgießformen werden die Teilchen 3a durch die Schneidklingen 1a durch vorübergehendes Befestigen des Leiterrahmens 3 an der Gießform 2 weggeschnitten. Wenn dabei eine Last durch die Schneidklingen 1a auf den Leiterrahmen 3 einwirkt, kann sich der Leiterrahmen 3 von der Gießform 2 lösen, wodurch ein mangelhaftes Produkt erzeugt wird, bei dem nicht der gesamte Halbleiterchip und der Verbindungsdraht 5 in Harz eingebettet sind.
Weitere Vorrichtungen zum Umspritzen von Metallteilen mit einem oder mehreren Brückenabschnitten sind aus der DE 42 33 254 C2, der US 5038468 A und der DE 197 29 486 A1 bekannt. Die Brückenabschnitte werden in der Form durch Stifte abgetrennt und die Metallteile werden umspritzt.
Es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spritzgießform zum Umspritzen bzw. Einbetten einer Sammel- bzw. Busschieneneinheit mit mehreren miteinander über einen Brückenabschnitt verbundenen Sammelschienen mit bzw. in einem Kunststoff oder Harz bereitzustellen, und zwar so, daß die mehreren in die Spritzgießform eingesetzten Sammelschienen voneinander an den Brückenabschnitten getrennt werden, ohne dieselben wegzuschneiden, und ein Harz in die Spritzgießform eingespritzt wird. Durch Verwendung der Spritzgießform können die Herstellungsprozesse vereinfacht werden, da ein Erzeugnis in einem Vorgang hergestellt werden kann, und es werden keine metallischen Teilchen erzeugt, da die Sammelschienen an den Brückenabschnitten voneinander getrennt werden, ohne dieselben wegzuschneiden. Dadurch verringert sich der Materialverbrauch, ein Arbeitsgang der Abfallbeseitigung entfällt und es nicht nötig ist, weggeschnittene Teilchen aus der Spritzgießform zu entfernen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spritzgießform für die beschriebene Anwendung bereitzustellen, bei der verhindert wird, dass sich die Sammelschieneneinheit aus der Spritzgießform löst, wodurch die Herstellung mangelhafter Erzeugnisse verhindert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Spritzgießform in Vorschlag gebracht, wie sie im Anspruch 1 definiert ist.
Zu diesem Zweck umfaßt gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Spritzgießform zum Einbetten mehrerer über einen Brückenabschnitt miteinander verbundener Sammelschienen in einem vergossenen Harz oder Kunststoff ein an einer ersten Spritzgießformhälfte ausgebildetes Halteelement zum Halten der Sammelschienen, eine in dem Halteelement an einer dem Brückenabschnitt zugeordneten Position ausgebildetes Stift-Aufnahmeloch sowie einen an einer zweiten Spritzgießformhälfte an der dem Brückenabschnitt und dem Stift-Aufnahmeloch zugeordneten Position vorgesehenen Stift zum Durchtrennen und Anheben des Brückenabschnitts im wesentlichen in einem mittleren Teil desselben.
Die Spritzgießform kann ferner ein auf der Seite der zweiten Formhälfte angeordnetes Preß- bzw. Druckelement zum Pressen bzw. Drücken des Brückenabschnitts zumindest in der Umgebung des Brückenabschnitts zum Halterungselement hin umfassen. Das Druckelement kann aus einem beweglichen Element gebildet sein, welches zu der mit dem Stift versehenen zweiten Formhälfte hin beweglich ist, wobei das bewegliche Element durch ein federndes bzw. elastisches Element zur ersten Formhälfte hin vorbelastet wird.
Die mit dem Stift versehene zweite Formhälfte ist vorzugsweise mit einer Einspritzöffnung bzw. Harzleitung zum Zuführen eines geschmolzenen Harzes in die Spritzgießform versehen, wobei der Stift den Brückenabschnitt durchtrennen und anheben kann und die Harzleitung mit einer in der Harz- Gießform ausgebildeten Kammer in Verbindung stehen kann, wenn die erste Gießform das bewegliche Element zur zweiten Gießform gegen eine elastische bzw. Federkraft des federnden Elements drückt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Sammel- bzw. Busschieneneinheit, die durch eine Spritzgießform gemäß der vorliegenden Erfindung in ein vergossenes Harz einzubetten ist,
Fig. 2 eine Schnittansicht einer Spritzgießform gemäß der vorliegenden Erfindung, die einen ersten Arbeitsvorgang des Spritzgießens zeigt,
Fig. 3 eine Schnittansicht der Spritzgießform gemäß der vorliegenden Erfindung, die einen zweiten Arbeitsvorgang zeigt,
Fig. 4 eine Schnittansicht der Spritzgießform gemäß der vorliegenden Erfindung, die einen dritten Arbeitsvorgang zeigt,
Fig. 5 eine Schnittansicht der Spritzgießform gemäß der vorliegenden Erfindung, die einen vierten Arbeitsvorgang zeigt,
Fig. 6 eine Schnittansicht der Spritzgießform gemäß der vorliegenden Erfindung, die einen fünften Arbeitsvorgang zeigt,
Fig. 7(a) eine Schnittansicht einer bekannten Spritzgießform zur Darstellung eines Spritzgießvorgangs unter Verwendung der Form, in die ein Leiterrahmen eingesetzt ist, und
Fig. 7(b) eine Schnittansicht der bekannten Spritzgießform zur Darstellung eines Spritzgießvorgangs unter Verwendung der Form, in die ein Harz eingeleitet wird.
Fig. 1 zeigt eine Sammelschieneneinheit 6, die mittels einer Spritzgießform gemäß der vorliegenden Erfindung in ein vergossenes Harz bzw. in Kunststoff einzubetten ist. Die Sammelschieneneinheit 6 umfaßt sechs Sammelschienen, die miteinander über zehn Brückenabschnitte 6a verbunden sind, welche in das Harz eingebettet und voneinander so getrennt werden, daß sie in einer Kraftfahrzeug-Lampeneinheit verwendbar sind. In Fig. 1 sind Anschlüsse 6b und 6c mit Schaltern und Anschlüsse 6d mit einer Energiequelle verbunden, und angehobene Ansätze 6e haltern Lampen.
Im folgenden ist eine Ausführungsform der Harz- Spritzgießform gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 6 beschrieben. Die Spritzgießform umfaßt eine bewegliche Gießformeinheit 7 und eine feststehende Gießformeinheit 8. Die bewegliche Gießformeinheit 7 umfaßt eine bewegliche Gießform bzw. Formhälfte 71 und ein bewegliches Element 72, das bezogen auf die Darstellung der Zeichnung vorwärts und rückwärts beweglich in der beweglichen Gießformeinheit 7 angebracht ist. Die feststehende Gießformeinheit 8 umfaßt eine feststehende Gießform bzw. Formhälfte 81 und ein bewegliches Element 82, das zwischen der feststehenden Formhälfte 81 und der beweglichen Gießformeinheit 7 in der feststehenden Gießformeinheit 8 angebracht und vorwärts und rückwärts beweglich ist.
Die bewegliche Gießformeinheit 7 ist mit einem Halteelement 71a zum Halten der Sammelschieneneinheit 6 auf einer Seite der beweglichen Gießform bzw. Formhälfte 71 gegenüber dem beweglichen Element 82 der feststehenden Gießformeinheit 8 und mit einem Führungsloch 71b zur Aufnahme eines von der feststehenden Gießform 81 vorstehenden Positionierungsstifts 81a versehen. Das Halteelement 71a ist mit einem Aufnahmeloch 71c zur Aufnahme eines Stifts 81c versehen (weiter unten beschrieben), der im Halteelement 71a jeweils an einer dem Brückenabschnitt 6a der Sammelschieneneinheit 6 zugeordneten Position desselben ausgebildet ist.
Das bewegliche Element 72 ist mit einem Paar Druckstifte 72a zum Entfernen der Sammelschieneneinheit 6 von dem die Sammelschieneneinheit 6 haltenden Halteelement 71a versehen, wobei die Druckstifte 72a so ausgebildet sind, daß sie in der Umgebung des Halteelements 71a mit ihren Enden vorstehen. Das bewegliche Element 72 ist mit einer Druckstange 72b versehen, die so ausgebildet ist, daß sie von der beweglichen Gießform 71 zum beweglichen Element 82 der feststehenden Gießformeinheit 8 vorsteht, wobei die Druckstange 72b dazu dient, das bewegliche Element 82 durch Vorstehen von der beweglichen Gießform 71 niederzudrücken. Eine Antriebsstange 72c treibt das bewegliche Element 72 vor und zurück.
Die feststehende Gießform 81 ist mit dem daran befestigten Positionierungsstift 81a versehen, der so ausgebildet ist, daß er von dem beweglichen Element 82 vorsteht, um die bewegliche Gießformeinheit 7 in bezug auf die feststehende Gießformeinheit 8 durch Eingriff in das Führungsloch 71b zu positionieren. Die feststehende Gießform 81 ist auch mit einer Einspritzöffnung oder Harzleitung 81b zum Einleiten eines geschmolzenen Harzes in eine durch die beweglichen Elemente 82 und 71 definierte Kammer C versehen, sowie mit dem Stift 81c zum Drücken der Sammelschieneneinheit 6 an einer Rille des Brückenabschnitts 6a der Sammelschieneneinheit 6 zum Anheben des Brückenabschnitts 6a der Sammelschieneneinheit 6.
Das bewegliche Element 82 ist mit Löchern versehen, durch die der Positionierungsstift 81a, die Harzleitung 81b und der Stift 81c passieren können, sowie mit einem Druckelement 82a zum Festklemmen der Sammelschieneneinheit 6 mit dem Halterungselement 71a der beweglichen Gießform 71 zumindest am Brückenabschnitt 6a der Sammelschieneneinheit 6. Eine Feder 83 drückt das bewegliche Element 82 elastisch zur bzw. gegen die bewegliche Gießform 71.
Nachstehend ist ein Arbeitsvorgang beschrieben, bei dem die Brückenabschnitte 6a der Sammelschieneneinheit 6 unter Verwendung einer Spritzgießform beim Gießen angehoben werden.
Die Sammelschieneneinheit 6 wird auf das Halterungselement 71a der beweglichen Gießform 71 gemäß Fig. 2 gesetzt. In Fig. 3 wird die bewegliche Gießform 71 zu der feststehenden Gießform 81 hin bewegt, wenn der Positionierungsstift 81a mit dem Führungsloch 71b in Eingriff kommt, so daß sie in bezug aufeinander positioniert sind. In diesem Fall wird das bewegliche Element 82 durch die bewegliche Gießform 71 zu der feststehenden Gießform 81 hin gedrückt, während es durch die Feder 83 in der anderen Richtung vorbelastet wird, wodurch das Druckelement 82a des beweglichen Elements 82 die Sammelschieneneinheit 6 zu dem Halterungselement 71a der beweglichen Gießform 71 drückt; dadurch wird die Sammelschieneneinheit 6 durch das Druckelement 82a des beweglichen Elements 82 und das Halterungselement 71a der beweglichen Gießform 71 festgeklemmt und die Kammer C gebildet.
Wenn sich gemäß Fig. 4 die bewegliche Gießform 71 weiterbewegt, bis sie mit dem beweglichen Element 82 an der Vorderseite der beweglichen Gießform 71 in Kontakt kommt, drückt ein Ende des an der feststehenden Gießform 81 befestigten Stifts 81c den Brückenabschnitt 6a der Sammelschieneneinheit 6 an der im Brückenabschnitt 6a ausgebildeten Rille, wodurch der Brückenabschnitt 6a der Sammelschieneneinheit 6 angehoben wird. Mit diesem Arbeitsvorgang werden beispielsweise sechs Sammelschienen, wie sie vorstehend in der bekannten Sammelschieneneinheit beschrieben wurden, elektrisch voneinander getrennt ausgebildet.
In einem in Fig. 4 dargestellten Schritt wird ein geschmolzener Kunststoff bzw. Harz in die Kammer C durch die mit der Kammer C in Verbindung stehende Harzleitung 81b eingespritzt, wodurch die Sammelschieneneinheit 6 in einem vergossenen Harz gemäß Fig. 5 eingebettet wird.
Wenn gemäß Fig. 6 die bewegliche Gießform 71 von der feststehenden Gießform 81 wegbewegt wird und die Antriebsstange 72c das bewegliche Element 72 zur feststehenden Gießform 81 hin drückt, nachdem das Harz in der Kammer C ausgehärtet ist, drückt die Druckstange 72b das bewegliche Element 82 so, daß das in der Harzleitung 81b verbleibende Harz beseitigt wird, und die Druckstifte 72a drücken die Sammelschieneneinheit 6 so, daß dieselbe von dem beweglichen Element 72 entfernt wird, wodurch die im vergossenen Harz eingebettete Sammelschieneneinheit 6 aus der Spritzgießform entfernt wird. Unnötige Teile, wie z. B. Teile, die Angüssen und Angußverteilern entsprechen, werden weggeschnitten, wodurch eine Kraftfahrzeug-Lampeneinheit gebildet wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird zwar eine Spritzgießform zum Umspritzen bzw. Einbetten einer in einer Kraftfahrzeug-Lampeneinheit zu verwendenden Sammelschieneneinheit mit bzw. in Kunststoff/Harz verwendet, die Gießform kann jedoch auch zum Umspritzen eines beliebigen Typs von Metallplatten, die als mit Brückenabschnitten verbundene Leitungen dienen, verwendet werden.
Die Spritzgießform gemäß der vorliegenden Erfindung zum Einbetten einer Mehrzahl von über Brückenabschnitte verbundenen Sammelschienen in ein vergossenes Harz umfaßt ein an einer Formhälfte vorgesehenes Halteelement zum Halten der Sammelschienen, in dem Halteelement an den Brückenabschnitten zugeordneten Positionen ausgebildete Stiftaufnahmelöcher und Stifte, die an einer anderen Gießform an Positionen gegenüber den Brückenabschnitten vorgesehen sind, um die Brückenabschnitte im wesentlichen an einem mittleren Teil jedes Brückenabschnitts zu durchtrennen und anzuheben. Mit dieser Anordnung können die Herstellungsprozesse vereinfacht werden, da ein Erzeugnis in einem Vorgang hergestellt werden kann. Ferner kommt es zu keiner Materialverschwendung und es ist nicht nötig, metallische Teilchen zu beseitigen, da die Sammelschienen voneinander an den Brückenabschnitten getrennt werden, ohne dieselben wegzuschneiden.
Die Sammelschienen werden voneinander an den Brückenabschnitten getrennt, während die Sammelschienen durch die mit den Stiften zum Durchtrennen versehene Gießform gehalten werden, wodurch die Sammelschienen sich nicht von den Formhälften loslösen können. Damit wird verhindert, daß mangelhafte Produkte erzeugt werden.

Claims (5)

1. Spritzgießform zum teilweisen Umspritzen mehrerer über mindestens einen Brückenabschnitt (6a) miteinander verbundener Sammelschienen mit einem Kunststoff, wobei die Form
eine erste Formhälfte (71), in der ein Halteelement (71a) zum Halten der Sammelschienen angeordnet und in diesem ein Stift-Aufnahmeloch (71c) ausgebildet ist, über dem der Brückenabschnitt (6a) positioniert wird, und
eine zweite Formhälfte (81, 82), in der ein Halteelement (82a) mit einem Stift (81c) zum Durchtrennen und Anheben des Brückenabschnittes (6a) angeordnet ist, aufweist.
2. Spritzgießform gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Formhälfte ein bewegliches Element (82) mit einem Federelement (83) und ein Element (81) aufweist, das den das Schneidelement bildenden Stift (81c) trägt.
3. Spritzgießform gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der zweiten Formhälfte eine Einspritzöffnung (81b) für den Kunststoff befindet.
4. Spritzgießform gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (82a) in der zweiten Formhälfte (81, 82) so angeordnet ist, dass es die Sammelschienen zumindest in der Umgebung des Brückenabschnittes (6a) festhält.
5. Spritzgießform gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (82a) den das Schneidelement bildenden Stift (81c) umgibt.
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