DE10147698A1 - Werkzeug zur Herstellung von Zündkerzensteckern und Verfahren zum Betrieb des Werkzeuges - Google Patents

Abstract

Werkzeug zur Herstellung von Zündkerzensteckern mit Kontaktelementen im Spritzgießverfahren, das aus mindestens zwei Teilen (Auswerferseite und Düsenseite) besteht, die im Bereich einer Formtrennfläche zusammenführ- und trennbar sind, wobei die Kontaktelemente in die Werkzeugform eingelegt und vom Kunststoff ummantelt werden. Die Kontaktelemente sollen allseitig galvanisiert sein und hochgenau in die Werkzeugform eingelegt werden. Zu diesem Zweck werden Einzel-Kontaktelemente in geöffnetem Zustand in die Werkzeugform zwischen der Auswerferseite und der Düsenseite von einem Roboterkopf eingelegt, der jeweils einzelne Kontaktelemente in trichterförmig sich öffnende Formeinsätze der Werkzeugform positionsgenau einlegt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Herstellung von Zündkerzensteckern mit eingebetteten Kontakten und ein Verfahren zum Betrieb dieses Werkzeuges.
• Zündkerzenstecker der eingangs genannten Art sind beispielsweise mit dem Gegenstand der DE 199 29 236 A1 bekannt geworden. Es wird dort eine Zündspulenvorrichtung für Brennkraftmaschinen gezeigt, bei der das Ausgießen der Zündspule mit einem Kunststoffmaterial im Vordergrund steht.
• Es ist jedoch nicht angegeben, in welcher Weise die dort gezeigten Kontakte des Zündsteckers in dem Kunststoffmaterial des Gehäuses eingebettet sind.
• Es hat sich herausgestellt, dass die dort gezeigten, abgewinkelten Kontaktelemente aus einem Vollmaterial ausgestanzt sind und in Form eines Stanzstreifens mit aneinanderhängenden Stegen ein Stanzstück bilden. Dies führt dazu, dass die Stanzstücke - wegen der Flächen, an denen Stege ansetzen - nur unvollständig galvanisiert werden können. Durch den nachfolgenden Ausstanzvorgang bleiben im Übrigen auch die seitlichen Flächen (Stirnseiten) der Kontaktelemente blank und nicht galvanisiert.
• Der Stanzstreifen wird in das Werkzeug für die Spritzgießmaschine eingezogen und das Kontaktelement wird erst beim Einlegen in die Werkzeugform von den Stegen gelöst. Damit verbleiben unbehandelte Flächen am Kontaktelement und sind für einen späteren Lötvorgang nicht mehr erreichbar. Damit ist die Lötfähigkeit an diesen Stellen geschmälert und es besteht Korrosionsgefahr.
• Beim Abtrennen der Kontaktelemente aus dem Stanzstreifen besteht im Übrigen der weitere Nachteil, dass Partikel (insbesondere Metallpartikel) abgesprengt werden, die in unerwünschter Weise in das Kunststoffmaterial der Spritzgießmaschine eindringen und im Bereich zwischen den Kontaktelementen und dem umgebenden Kunststoffmaterial zu Kurzschlüssen führen.
• Weiterer Nachteil der Einbettungsmethode der Kontaktelemente nach der DE 199 29 236 A1 in das umgebende Kunststoffmaterial des Zündsteckergehäuses ist, dass sich sogenannte Spritzhosen am Übergang zwischen dem metallischen Kontaktelement und dem Kunststoffmaterial des Gehäuses bilden. Dies bedeutet, dass das Kunststoffmaterial auf die Kontaktelemente fließt, diese in unerwünschter Weise benetzt und damit die Kontaktflächen verkleinert. Damit wird im Übrigen auch der nachfolgende Lötprozess negativ beeinflusst, weil die sich ausbildenden Spritzhosen verbrennen und mit in den Lötfluss einbezogen werden. Die damit verbundenen Ausgasprozesse verschlechtern die Lötqualität erheblich. Im Übrigen wird die verfügbare Lötfläche hierdurch verringert.
• Im Übrigen besteht der Nachteil bei einem Werkzeug, welches zur Herstellung eines Zündkerzensteckers nach der DE 199 29 236 A1 geeignet ist, darin, dass die Kontaktelemente in die Werkzeugform in, in Längsrichtung (Einschubrichtung) weisende, Schlitze eingeschoben werden, wobei die Schlitze nicht in ihrem Durchmesser veränderbar sind.
• Es muß daher ein passgenaues Einschieben der Kontaktelemente in die zugeordneten Schlitze erreicht werden. Dies ist allerdings mit dem Nachteil verbunden, dass während des passgenauen Einschiebens das galvanisch veredelte Oberflächenmaterial der Kontaktelemente abgeschabt wird und hierdurch die Oberfläche der Kontaktelemente in nachteiliger Weise beeinflusst wird.
• Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zur Herstellung von Zündkerzensteckern der eingangs genannten Art und ein Verfahren zum Betrieb dieses Werkzeuges vorzuschlagen, mit dem es gelingt, die Kontaktelemente in dem Zündkerzenstecker wesentlich betriebssicherer, besser abgedichtet und ohne Beschädigung der galvanischen Oberfläche einzubringen.
• Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
• Die Erfindung geht hierbei in an sich bekannter Weise von einem Formwerkzeug aus, welches aus zwei Teilen besteht, nämlich einer Auswerferseite und einer Düsenseite. Die beiden Teile sind im Bereich einer gemeinsamen Formtrennfläche voneinander trenn- und zusammenführbar.
• Nach dem Stand der Technik werden die einzugießenden Teile auf der Auswerferseite durch ein getaktetes Vorschubsystem zugeführt und auf der Auswerferseite in den dortigen Formeinsatz eingelegt bzw. eingeschoben. Diese eingelegten oder eingeschobenen Teile werden dann mit sogenannten Suchstiften positioniert.
• Erfindungsgemäß werden nun vorgefertigte und chemisch beziehungsweise galvanisch beschichtete Kontaktelemente mit gratfreien Oberflächen beziehungsweise Stanzrändern mittels üblicher Rütteltische und einem Einlegeroboter in ein Einlegespritzgusswerkzeug eingelegt und wird dann in einem Mehrphasenspritzgußprozeß ein beispielsweise PBT (Polybutylenterephthalat), also ein thermoplastischer Kunststoff mit hoher Festigkeit, hoher Steifheit und Härte, sowie hohe Tieftemperaturzähigkeit, mit beispielsweise 30% Glasfaserfüllung und migrationsfreiem Brandschutzadditiv kraftschlüssig zu einem kompletten Steckerelement geformt.
• Erfindungsgemäß wird dabei der Nachteil derartiger PBT-Thermoplaste, die Kerbempfindlichkeit durch die Gratfreiheit der Kontaktelemente und insbesondere durch die Vermeidung jeglicher Beschädigung der Oberflächen der Kontaktelemente vermieden und wird dadurch eine kraftschlüssige Verankerung derart erreicht, dass keine Kriechströme möglich werden und demgemäß derartige Kfz-Zündanlagen-Primärstecker den extremen Umwelteinflüssen bezüglich Feuchtigkeit und hohen und tiefen Temperaturen und den extremen Zündspannungen genügen.
• Hier setzt die Erfindung ein, die nun vorsieht, dass in geöffnetem Zustand zwischen der Auswerferseite und der Düsenseite ein Roboterkopf vorgesehen ist, der in der Lage ist, einzelne Kontaktelemente in die entsprechenden Formeinsätze auf der Auswerferseite und der Düsenseite einzulegen.
• Es werden also beide Ausführungsformen als erfindungswesentlich beansprucht, nämlich dass der Roboterkopf einzelne Kontaktelemente entweder auf der Auswerferseite oder auf der Düsenseite oder auch auf beiden Seiten einlegt.
• Wichtig bei der Erfindung ist nämlich, dass erfindungsgemäß nun der Roboterkopf einzelne Kontaktelemente einlegt und diese in besonderer Weise abgedichtet in dem Werkzeug aufgenommen werden, um Spritzhosen zu vermeiden.
• Die Einbringung von einzelnen Kontaktelementen hat nämlich den wesentlichen Vorteil, dass nun Kontaktelemente allseitig und an allen Flächen galvanisch versiegelt verwendet werden können, was mit den vorher erwähnten Stanzteilen nicht möglich war.
• Die Einbringung von Einzel-Kontaktelementen - gegenüber den an Stanzstreifen hängenden Kontaktelementen - hat nämlich den wesentlichen Vorteil, dass das Zuführen zu den entsprechenden Verarbeitungswerkzeugen in dem Formwerkzeug wesentlich genauer geschieht, als vergleichsweise beim Stand der Technik, bei dem ein größerer Stanzstreifen zugeführt wurde, in dem die einzelnen Kontaktelemente über Verbindungsstege in dem Kontaktstreifen gehalten wurden.
• Es mussten sogenannte Suchstifte verwendet werden, um überhaupt den Stanzstreifen zu positionieren, und bei dem Heraustrennen des jeweiligen Kontaktelementes aus dem mit Stegen versehenen Stanzstreifen entstanden Summenfehler, weil es während des Stanzvorgangs zu Verbiegungen des Streifens kam, die zu einer Ungenauigkeit im Einlegeprozess führten.
• Hier setzt die Erfindung ein, die demgemäß vorsieht, Einzel-Kontaktelemente einzulegen, bei denen diese Summenfehler nicht auftreten. Die Kontaktelemente werden hochgenau positioniert in einer Klemmnut einer Klemmfeder gehalten. Dies geht sehr viel genauer, als vergleichsweise bei den vorher unter Biegeprozessen aus dem Stanzstreifen herausgelösten und relativ freihängenden Kontaktelementen.
• Nach der Erfindung ist es demgemäß vorgesehen, dass die Positionierung der Einzel-Kontaktelemente in dem Roboterkopf erfolgt, der diese Kontaktelemente hochgenau in die entsprechenden Aufnahmeöffnungen des Formwerkzeuges auf der Auswerferseite einführt.
• Vorteil dieser Maßnahme, der Verwendung von Einzel-Kontaktelementen, ist ferner, dass man nun eine Abfragemöglichkeit hat, ob ein Einzelelement an seiner Stelle vorhanden ist oder nicht. Es gibt also auch die Möglichkeit, weniger als die vorgeschriebene Anzahl von Einzelelementen zu verarbeiten. Dies war bei dem besagten Stanzstreifen nicht möglich. Mit der Abfrage ist eine Qualitätskontrolle gegeben, weil damit hochgenau die Einbaulage der Einzel-Kontaktelemente überprüft werden kann.
• Nach einem weiteren wichtigen Merkmal der Erfindung ist nun ausgeschlossen, dass sich an dem Kontaktteil des Kontaktelementes Spritzhosen bilden, die in unzulässiger Weise die Lötqualität und die Kontaktfähigkeit beeinflussen.
• Hier sieht die Erfindung vor, dass auf der Düsenseite des Formwerkzeuges sogenannte Kippkerne vorhanden sind. Jeweils zwei Kippkerne sind zueinander schwenkbar gelagert und bilden eine vordere, nach vorne freie Spannaufnahme für die Aufnahme des lötfähigen Teiles des Kontaktelementes.
• Weil diese Kippkerne zueinander schwenkbar gelagert sind, ergibt sich hieraus, dass auch die Spannaufnahme nicht als Passaufnahme ausgebildet ist, sondern sie ist schnabelförmig zu öffnen und zu schließen. Damit ergibt sich der Vorteil, dass der lötfähige Teil des Kontaktelementes ohne Verschleiß- und Reibungserscheinungen in diese sich öffnende Spannaufnahme eingelegt werden kann, die dann aufgrund der Kippbewegung der Kippkerne geschlossen wird und erst dann kraftschlüssig und hochgenau und abgedichtet den lötfähigen Teil des Kontaktelementes hält.
• Dieser Vorgang erfolgt alles im Zuge der Werkzeugschließbewegung.
• Damit besteht der wesentliche Vorteil, dass nun der lötfähige Teil der Kontaktelemente nicht mehr beschädigt wird und eine wesentlich bessere Lötqualität und später auch eine verbesserte Kontaktqualität erreicht wird.
• Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es im Übrigen vorgesehen, dass die Positionierung dieser Einzel-Kontaktelemente noch mit zusätzlichen Stellstiften erfolgt, die ebenfalls an der düsenseitigen Seite des Formwerkzeuges angeordnet sind und eine parallele und abstandshaltende Halterung der Kontaktelemente gewährleisten, deren lötfähiger Teil in der besagten Spannaufnahme aufgenommen ist.
• Durch die Ausbildung einer sich öffnenden und schließbaren Spannaufnahme, die sich konisch (trichterförmig) öffnen und schließen lässt, ergibt sich der Vorteil, dass im Übergangsbereich zwischen der Vorderseite dieser Spannaufnahme und dem zu haltenden Teil eine absolute Dichtheit besteht. Es besteht damit eine absolut dichte Flächenpressung im Bereich der Spannaufnahme, und damit ist mit Sicherheit ausgeschlossen, dass Kunststoffmaterial in den lötfähigen Bereich des Kontaktelementes tritt, wenn es zum Spritzgießen kommt und die Formflächen wieder geöffnet werden. Es wird also eine ausgezeichnete Abdichtung im Bereich der Spannaufnahme am Kontaktelement erreicht und hierdurch werden die vorher als nachteilig angesehenen Kunststoffhosen vermieden.
• Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
• Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
• Es zeigen:
• Fig. 1 die auswerferseitige Seite eines Formwerkzeuges nach der Erfindung;
• Fig. 2 der Roboterkopf zur Zuführung der Kontaktelemente;
• Fig. 3 die düsenseitige Seite des Formwerkzeuges;
• Fig. 4 ein Steckerelement nach der Erfindung in perspektivischer Seitenansicht;
• Fig. 5 das um 90° gedrehte Steckelement nach Fig. 4;
• Fig. 6 die Darstellung des Kontaktelementes in verschiedenen Zeichnungslagen;
• Fig. 7 die auf der Düsenseite des Formwerkzeuges dargestellte Klemmaufnahme für das Kontaktelement im offenen Zustand;
• Fig. 8 die gleiche Darstellung wie Fig. 7 im geschlossenen Zustand.
• Das Formwerkzeug nach der Erfindung besteht aus zwei Teilen, nämlich der Auswerferseite 1 in Fig. 1 und der Düsenseite 50 in Fig. 3.
• Zwischen den beiden Teilen 1, 50 des Formwerkzeuges ist der in Fig. 2 dargestellte Roboterkopf 2 einfahrbar und wieder ausfahrbar.
• Im eingefahrenen Zustand nimmt der Roboterkopf 2 eine Gegenüberstellung zu der Auswerferseite 1 ein. Die entsprechende Referenzlinie ist mit 54 auf allen drei Zeichnungen eingezeichnet, d. h., alle drei Teile 1, 2, 50, bewegen sich längs dieser Referenzlinie 54 und sind einander zugeordnet.
• Die Zeichnung nach Fig. 1 zeigt, dass bereits schon ein entsprechendes Steckerelement 9 gespritzt ist, welches eine Reihe von parallel nebeneinander angeordneten Kontaktelementen eingebettet besitzt.
• Im Einzelnen weist die Auswerferseite 1 eine Formtrennfläche 3 auf, die mit der gegenüberliegenden Formtrennfläche 3 der Düsenseite 50 verbindbar ist.
• Diese Werkzeughälfte besteht aus einer Formplatte 4, in der eine Reihe von Bohrungen 5 eingebracht sind, die durch entsprechende Kanäle 6 verbunden sind. Über die Bohrungen wird Temperiermittel eingebracht, welches in den Kanälen 6 fließt.
• Im Bereich der Formplatte 4 ist ein schräg beweglicher (siehe die dortige Schrägfläche), verfahrbarer Hakenauswerfer 7 vorhanden, der mit seinem vorderen freien Ende eine Hinterschnittkante 8 ausbildet, welche die an dem Steckergehäuse angeordnete Rastnase 22 ausformt.
• Im Bereich Formlängsachse sind insgesamt sechs Rundauswerfer angeordnet, die in zwei, parallel zueinander angeordneten Reihen von jeweils drei Rundauswerfern 10 ausgebildet sind. Die Rundauswerfer 10 sind axial verschiebbar angetrieben.
• Die Verschiebung erfolgt hierbei im Bereich eines mittleren Formansatzes 11, der die Innenausformung des Innenraumes 25 des Steckerelementes 9 ausformt.
• Dieser Innenraum 25 wird auch allgemein als Steckermund bezeichnet. Der Steckermund ist Teil des Gehäuses 17 des Steckerelementes 9.
• Im Mittenbereich des Formansatzes 11 ist ein Flachauswerfer-Vorderteil 13 angeordnet, welches in einem Schlitz 12 verfahrbar ist. Das Vorderteil 13 ist mit dem Flachauswerfer 18 verbunden, der verschiebbar in axialer Richtung angetrieben ist.
• Das Flachauswerfer-Vorderteil 13 bildet einen Anschlag 14 für die Anlage des Kontaktelementes 15, welches mit seiner vorderen Stirnseite (im Bereich der Schräge 31, siehe Fig. 6) zur Anlage bringbar ist.
• Das Gehäuse 17 bildet ferner einen sich hierzu senkrecht erstreckenden Steckerflansch 16 (siehe Fig. 4 bis 6), an dem eine Dichtnut 21 angeformt ist.
• In Fig. 1 ist auch eine Stellstiftfläche 23 eingezeichnet, die ebenfalls in Fig. 4 dargestellt ist. Hier wird angegeben, wie die Stellstifte auf der Düsenseite des Werkzeuges auf dem Kunststoffgehäuse, im Bereich des Flansches 16, aufsetzen und zentrieren.
• Die Vorderseite der Stellstifte 23 (siehe hierzu auch Fig. 8) setzen blank an den zugeordneten Flächen der Kontaktelemente 15 auf und durchgreifen das Kunststoffmaterial. Hiermit wird eine absolut sichere Positionierung der Kontaktelemente auch während des Spritzgießvorganges erreicht.
• Der Formansatz 11 wird durch einen Einsatzschaft 19 in der Formplatte 4 gehalten. Der Einsatzschaft 19 definiert auch die Stufe 20 im Bereich des Gehäuses 17, gemäß Fig. 5.
• In Fig. 1 ist im Übrigen auch der Anspritzpunkt 24 angegeben, der auf der Düsenseite des Formwerkzeuges 50 von der Düsenmündung 58 erzielt wird.
• In Fig. 1 ist noch angegeben, dass auf der auswerferseitigen Seite des Formwerkzeuges ein Formkragen 27 an der vorderen Stirnseite des Formeinsatzes 11 angeordnet ist, der zum Ausspritzen oder zum Anbringen von entsprechenden Kunststoffkragen 26 führt, welche aus Kunststoffmaterial bestehen und gemäß Fig. 5 die Kontaktelemente 15 kragenförmig umgeben.
• Der Vorteil des Formkragens 27 ist, dass man damit in Form einer konisch zugerichteten Bohrung die entsprechenden Kontaktelemente leicht auf der Auswerferseite einschieben kann, und ferner wird durch die Anformung eines Kunststoffkragens 26 die Ausbildung einer unerwünschten Spritzhose vermieden.
• In Fig. 4 bis 6 sind die Einzelheiten des Aufbaus eines derartigen Steckerelementes 9 für einen Zündkerzenstecker dargestellt.
• Es ist dargestellt, dass die Kontaktelemente (siehe Fig. 6) mehrfach abgewinkelt ausgebildet sind. Hierbei ist erkennbar, dass jedes Kontaktelement eine obere Lötfahne 28 trägt, die in ihrer Breite gegenüber der übrigen Breite verschmälert ausgebildet ist. Diese Lötfahne 28 geht in einen etwa vertikalen Schenkel 34 über, der über eine Abkröpfung (Stufe 30) in einem weiteren vertikalen Schenkel übergeht, der seinerseits in eine horizontale Steckerfahne 29 übergeht. An der Vorderseite der Steckerfahne 29 ist eine Schräge 31 angeformt, und die vordere Stirnseite der Schräge 31 bildet die Anlagefläche für den Anschlag 14 im Werkzeug.
• Es ist in Fig. 6 angegeben, an welcher Stelle die Stellstifte 32 an dem vertikalen Schenkel 74 des Steckerelementes 15 anliegt. Dieser vertikale Schenkel 74 bildet die kraftschlüssige Verankerung des Kontaktelementes 15 im Kunststoffkörper.
• Es ist in Fig. 6 ferner dargestellt, dass statt der vertikal nach oben gerichteten Abbiegung des Schenkels 34 auch der Schenkel in eine horizontale Lage, gemäß dem Schenkel 34', abgebogen sein kann. Dieser speziell abgebogene Schenkel 34' ist in den vorher erwähnten Zeichnungen der Fig. 1 bis 3 dargestellt.
• Es gibt also beide Möglichkeiten, nämlich ein Kontaktelement 15, mit einem vertikal aufrecht ragenden Schenkel 34, oder ein ähnliches Kontaktelement 15, mit einem abgebogenen Schenkel 34', in erfindungsgemäßer Weise in dem Formwerkzeug zu haltern.
• Die Vertikalfahne mit dem Schenkel 34 ist für eine Durchlötung bei einer Printplatte bestimmt, während der abgebogene Schenkel 34' für eine flächige Verlötung im Lötbad bestimmt ist.
• Die Abbiegung in Form der Schenkel 34 und 74 mit der dazwischenliegenden Stufe 30 hat im Übrigen den Vorteil, dass Kriechströme entlang des Kontaktelementes im Wesentlichen unterbunden werden.
• Es ist ferner in Fig. 6 noch eingezeichnet, dass im Bereich der Lötfahne die Fixierfläche 33 für die Anlage am Kippkern, nämlich in der später zu beschreibenden Spannaufnahme 70, vorhanden ist.
• Der Roboterkopf 2 zur Zuführung der Einzel-Kontaktelemente 15 ist in Fig. 2 dargestellt. Er besteht aus einem mehrfach schwenkbaren Haltewerkzeug, welches in der Lage ist, die Einzel-Kontaktelemente 15 reihenweise der Auswerferseite 1 zuzuführen und das fertig gestellte Kunststoffgehäuse von der Auswerferseite zu entnehmen.
• Zu diesem Zweck ist der Roboterkopf 2 an einem Schwenkmodul 38 befestigt und ist damit um eine Schwenkachse 39 schwenkbar in den Pfeilrichtungen 40 gelagert.
• Es ist eine Mehrfachanordnung vorhanden, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel lediglich ein Einlegemodul 41 und ein Entnahmemodul 42 dargestellt sind.
• Das Einlegemodul 41 besteht im Wesentlichen aus einem Antrieb 44, welcher über eine entsprechende Kolbenstange einen Gabelkopf 43 antreibt, in dem schwenkbar das hintere Ende einer Lasche 45 aufgenommen ist. Diese Lasche ist verbunden mit einem Einschubbolzen 37, der sich mit seinem vorderen Ende am Vertikalschenkel 74 des Kontaktelementes 15 anlegt.
• Wichtig ist, dass der Schenkel 34 bzw. 34' des Kontaktelementes 15 nun kraftschlüssig in einem Aufnahmeschlitz einer Klemmfeder 36 gehalten ist und dort absolut genau positioniert wird.
• Es wird ferner noch das Entnahmemodul 42 beschrieben. Dieses ist in der Lage, zwischen einer feststehenden Haltebacke 48b und einer beweglichen Haltebacke 48a das entsprechende, fertig gestellte Kunststoffgehäuse des Steckerelementes 9 aufzunehmen. Für die Entnahme ist wiederum ein Antrieb 49 vorhanden, der über eine entsprechende Kolbenstange den Bewegungsantrieb für die bewegliche Haltebacke 48a bildet.
• Die in der Klemmfeder 36 ausgebildete Klemmnut ist in Fig. 2 mit 46 bezeichnet.
• Es ist ein Abfragesensor 47 vorhanden, der das Vorhandensein des Kontaktelementes 15 in der Klemmnut 46 feststellt.
• Nachfolgend wird nun anhand der Fig. 3 die düsenseitige Seite des Formwerkzeuges näher beschrieben.
• Die Düsenseite 50 besteht im Wesentlichen aus einer Formplatte 51, in der wiederum Bohrungen für die Einführung eines Temperiermittels angeordnet sind. Mittels Schaum 53 ist ein Kerneinsatz 52 eingeschraubt. Auch der Kerneinsatz 52 trägt Bohrungen 55 für die Einführung eines Temperiermittels. Das Temperiermittel wird beispielsweise über Kanäle 56 transportiert.
• Über einen Heißkanal 57 wird die flüssige Kunststoffmasse in den Mittenbereich des Düsenmündungseinsatzes 59 gespritzt. Die Düse weist in ihrem hinteren Bereich einen Düsensockel 62 auf, der sich nach vorne in den Düsenschaft 61 fortsetzt, wobei der Düsensockel 62 eine Düsenheizung 63 trägt.
• Am vorderen Ende, in der Nähe der Düsenmündung 58, ist ein Thermofühler 60 angeordnet. Der Düsenmündungseinsatz 59 ist über eine Abdichtung 64 mit dem Kernansatz 52 verbunden.
• In die Formplatte 51 greifen Schieberschrägsäulen ein, welche die Verschiebung der einzelnen Schieber steuern.
• In dem Schnitt nach Fig. 3 ist nicht die Anordnung der Kippkerne dargestellt. Es ist lediglich dargestellt, dass die Düsenmündung 58 auf den Anspritzpunkt 24 in Fig. 1 zielt, wenn die beiden Teile 1, 50 miteinander geschlossen sind und die Formtrennhälften 3 in Verbindung miteinander stehen.
• Die Fig. 7 und 8 zeigen nun die erfindungsgemäße Aufnahme der Kontaktelemente 15 in den erfindungsgemäßen Kippkernen 66, 67 auf der Düsenseite 50 des Formwerkzeuges.
• Auf der Vorderseite des Kerneinsatzes 52 sind in einer Schwenkachse 73 zwei Kippkerne 66, 67 schwenkbar, und zwar in den Pfeilrichtungen 72.
• Sie definieren an ihrem vorderen, freien Ende eine schnabelförmige, sich öffnende Spannaufnahme 70, wobei im geöffneten Zustand nach Fig. 7 nun sehr einfach und beschädigungsfrei das lötseitige Ende des Kontaktelementes 15 in diese geöffnete Spannaufnahme 70 einführbar ist. In diesem Einführzustand sind die beiden Kippkerne 66, 67 voneinander entfernt und werden durch die Federelemente 68 in Offenstellung federbelastet gehalten.
• Die Trennfuge 69, zwischen den Kippkernen 66, die sich bis in den Bereich der Spannaufnahme 70 bezieht, ist also konisch geöffnet, ebenso wie die Spannaufnahme 70 selbst.
• Werden nun die beiden Kippkerne 66, 67 entgegen der Pfeilrichtung 72 um ihre Schwenkachsen 73 in die Schließstellung verschwenkt, ergibt sich der Zustand nach Fig. 8.
• Hier ist erkennbar, dass nun das lötseitige Ende des Kontaktelementes mit den Fixierflächen 33 vollständig, vollflächig und abdichtend umfasst ist und dass an der Stirnseite 75 kein Kunststoffmaterial mehr in die Spannaufnahme 70 eindringen kann.
• In der Spannaufnahme werden also Spannflächen 71 definiert, die für eine absolute Abdichtung im Bereich der Stirnseite 75 und für eine lagenrichtige Halterung der Lötseite des Kontaktelementes sorgen.
• Die Federelemente 68 sind bevorzugt als Tellerfedern ausgebildet.
• In Fig. 8 ist noch angedeutet, dass sich der in Fig. 3 dargestellte Düsenmündungseinsatz 59 unterhalb der Kippkernanordnung befindet.
• Ferner ist dargestellt, dass an der Vorderseite des einen Kippkernes noch der jeweilige Stellstift 32 befestigt ist, der sich mit seinem nackten, vorderen Ende ohne Zwischenschaltung von Kunststoffmaterial direkt an den Schenkel 74 des Kontaktelementes 15 anlegt und dieses in besonderer Weise hochgenau positioniert.
• Vorteil der gesamten Anordnung ist also, dass es mit dem neuartigen Werkzeug nun erstmals möglich ist, Einzel-Kontaktelemente hochgenau in der Werkzeugform zu positionieren und dafür zu sorgen, dass Spritzhosen im Kontaktbereich vermieden werden. Durch die Tatsache der Verwendung von Einzel-Kontaktelementen ergibt sich der Vorteil, dass nun allseitig vergütete Kontaktelemente verwendet werden können, was ein wesentlicher Vorteil zu den nur teilweise vergüteten Kontaktelementen nach dem Stand der Technik ist. Zeichnungslegende 1 Auswerferseite
  2 Roboterkopf
  3 Formtrennfläche
  4 Formplatte
  5 Bohrung (Temperiermittel)
  6 Kanäle
  7 Hakenauswerfer
  8 Hinterschnittkante
  9 Steckerelement
  10 Rundauswerfer
  11 Formeinsatz
  12 Schlitz
  13 Flachauswerfer-Vorderteil
  14 Anschlag
  15 Kontaktelement
  16 Steckerflansch
  17 Gehäuse
  18 Flachauswerfer
  19 Einsatzschaft
  20 Stufe
  21 Dichtnut
  22 Rastnase
  23 Stellstiftfläche (von 32)
  24 Anspritzpunkt
  25 Innenraum
  26 Kunststoffkragen (Spritzhose)
  27 Formkragen
  28 Lötfahne
  29 Steckerfahne (nach DIN)
  30 Stufe
  31 Schräge
  32 Stellstift
  33 Fixierfläche (für Kippkern)
  34 Schenkel 34'
  35 Aufnahmeschlitz
  36 Klemmfeder
  37 Einschubbolzen
  38 Schwenkmodul
  39 Schwenkachse
  40 Pfeilrichtung
  41 Einlegemodul
  42 Entnahmemodul
  43 Gabelkopf
  44 Antrieb
  45 Lasche (Einschubbolzen 37)
  46 Klemmnut
  47 Abfragesensor
  48 Haltebacke 48a beweglich, 48b fest
  49 Antrieb
  50 Düsenseite (Formwerkzeug)
  51 Formplatte
  52 Kerneinsatz
  53 Schraube
  54 Referenzlinie
  55 Bohrung
  56 Kanal
  57 Heißkanal
  58 Düsenmündung
  59 Düsenmündungseinsatz
  60 Thermofühler
  61 Düsenschaft
  62 Düsensockel
  63 Düsenheizung
  64 Abdichtung
  65 Schieberschrägseite
  66 Kippkern
  67 Kippkern
  68 Federelement
  69 Trennfuge
  70 Spannaufnahme
  71 Spannfläche
  72 Pfeilrichtung
  73 Schwenkachse
  74 Schenkel
  75 Stirnseite
  

Claims (10)

1. Werkzeug zur Herstellung von Zündkerzensteckern mit Kontaktelementen im Spritzgießverfahren, das aus mindestens zwei Teilen (Auswerferseite (1) und Düsenseite (2)) besteht, die im Bereich einer Formtrennfläche (3) zusammenführ- und trennbar sind, wobei die Kontaktelemente (15) in die Werkzeugform eingelegt und vom Kunststoff ummantelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in geöffnetem Zustand der Werkzeugform zwischen der Auswerferseite (1) und der Düsenseite (50) ein Roboterkopf (2) vorgesehen ist, der einzelne Kontaktelemente (15) mit allseitig beschichteter Oberfläche in die entsprechenden Formeinsätze der Werkzeugform (1, 50) positionsgenau einlegt.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formeinsätze auf der Auswerferseite (1) angeordnet sind.

3. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formeinsätze auf der Düsenseite (50) angeordnet sind.

4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Kontaktelement (15) in der Klemmnut (46) einer Klemmfeder (36) des Roboterkopfes (2) gehalten ist.

5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterung des Kontaktelementes (15) im Roboterkopf (2) eine Abfragesensorik zur Abfrage der Lage und Vorhandensein des Kontaktelementes zugeordnet ist.

6. Werkzeug zur Herstellung von Zündkerzensteckern mit Kontaktelementen im Spritzgießverfahren, das aus mindestens zwei Teilen (Auswerferseite (1) und Düsenseite (2)) besteht, die im Bereich einer Formtrennfläche (3) zusammenführ- und trennbar sind, wobei die Kontaktelemente (15) in die Werkzeugform eingelegt und vom Kunststoff ummantelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung von Spritzhosen am Kontaktelement (15) auf mindestens einer Seite der Werkzeugform (1, 50) mindestens zwei einander zugeordnete Kippkerne (66, 67) angeordnet sind, die schwenkbar zueinander gelagert sind und eine sich etwa trichterförmig öffnende Spannaufnahme für das einzulegende und halternde Kontaktelement bildet.

7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Spannaufnahme der Kippkerne (66, 67) der lötfähige Teil des Kontakelementes aufgenommen ist und dadurch die allseitige Oberflächenbeschichtung nicht beschädigt wird.

8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierung des jeweiligen Einzel-Kontaktelementes (15) in der Spannaufnahme zusätzliche Stellstifte (23) der Werkzeugform angeordnet sind, die sich abstandshaltend am Kontaktelement anlegen.

9. Werkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellstifte (23) positionsgebend auf den zugeordneten Flächen der Kontaktelemente (15) aufsetzen und das Kunststoffmaterial durchgreifen.

10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf der auswerferseitigen Seite des Formwerkzeuges ein Formkragen (27) angeordnet ist, der zum Ausspritzen oder zum Anbringen von entsprechenden Kunststoffkragen (26) führt, die aus Kunststoffmaterial bestehen und die Kontaktelemente (15) kragenförmig umgeben.