DE102004020085A1

DE102004020085A1 - Verfahren zur Herstellung eines kunststoffumspritzten Stanzgitters und kunststoffumpritztes Stanzgitter

Info

Publication number: DE102004020085A1
Application number: DE102004020085A
Authority: DE
Inventors: Michael Horbelt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-04-24
Filing date: 2004-04-24
Publication date: 2005-11-17
Also published as: US20080025004A1; WO2005104306A1; CN1947315A; JP2007533504A; EP1743404A1

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Herstellung eines kunststoffumspritzten Stanzgitters (14), auf dem Bauelemente (16) angeordnet sind, das in einer Spritzgussform (40) in Kunststoff (26) eingebettet wird. Das Stanzgitter (14) wird während des Spritzvorgangs an einer Fixierstelle (28, 34) mit einem Fixierelement fixiert, so dass die Form des Stanzgitters (14) während des Spritzvorgangs bewahrt wird. Als Fixierelement wird ein Kunststoffelement (38) verwendet, das vom eingespritzten Kunststoff (26) umschlossen wird, so dass es die Fixierstelle (28, 34) abdichtet. DOLLAR A Ferner wird ein kunststoffumspritztes Stanzgitter (14) vorgeschlagen, das in einem Gehäuse (12) aus Kunststoff eingebettet ist, das mit einer ersten und zweiten Komponente (24, 26) hergestellt ist. Das Stanzgitter (14) wird mit der zweiten Komponente (26) vollständig, wobei Anschlüsse (18) zur mechanischen und/oder elektrischen Anbindung des Stanzgitters (14) nicht umschlossen sind. Die erste Komponente (24) mündet an eine erste Außenseite (30) und an eine zweite Außenseite (32) des Gehäuses (12).

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung eines kunststoffumspritzten Stanzgitters sowie einem kunststoffumspritzten Stanzgitter, auf dem vorzugsweise elektronische Bauelemente angeordnet sind, nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche 1 und 8.

Bei dem bekannten Verfahren wird das Stanzgitter in einer Spritzgussform in Kunststoff eingebettet. Das Stanzgitter wird während des Spritzvorganges in der Regel an mehreren Fixierstellen mit Fixierelementen in Position gehalten. Bei den Fixierelementen handelt es sich um Stempel, die in der Spritzgussform angeordnet sind und das Stanzgitter paarweise festhalten. Dadurch wird das Stanzgitter in seiner Form fixiert, so dass die Form des Stanzgitters während des Spritzvorganges im Wesentlichen bewahrt wird. Die Verwendung der Stempel hat zur Folge, dass das Stanzgitter an diesen Stellen nicht mit Kunststoff bedeckt ist, was negative Auswirkungen bei aggressiven Umweltbedingungen haben kann, denen das Metall des Stanzgitters ausgesetzt sein kann.

Bekannt sind auch kunststoffumspritzte Stanzgitter, die in einem Gehäuse aus Kunststoff eingebettet werden. Das Gehäuse kann beispielsweise im Zweikomponenten-Spritzgussverfahren mit einer ersten und zweiten Komponente hergestellt sein. Das Stanzgitter ist mit der zweiten Komponente vollständig umspritzt, wobei Anschlüsse zur mechanischen und/oder elektrischen Anbindung des Stanzgitters nicht von der zweiten Komponente umschlossen sind. Mit der zweiten Komponente kann beispielsweise eine Dichtung angeformt werden.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines kunststoffumspritzten Stanzgitters sowie das kunststoffumspritzte Stanzgitter, auf dem vorzugsweise elektronische Bauelemente angeordnet sind, mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 8 haben den Vorteil, dass für die Funktion des Stanzgitters im Einsatz unnötig offenliegende Stellen verschlossen sind.

Hierzu ist bei dem Verfahren zur Herstellung eines kunststoffumspritzten Stanzgitters, auf dem vorzugsweise elektronische Bauelemente angeordnet sind, vorgesehen, wobei das Stanzgitter in einer wenigstens ersten Spritzgussform in Kunststoff eingebettet wird, wobei das Stanzgitter während des Spritzvorganges an wenigstens einer Fixierstelle mit wenigstens einem Fixierelement fixiert wird, so dass die Form des Stanzgitters während des Spritzvorganges im Wesentlichen bewahrt wird, wobei als wenigstens ein Fixierelement ein Kunststoffelement verwendet wird und wobei das Kunststoffelement vom eingespritzten Kunststoff zumindest teilweise umschlossen wird, so dass die Fixierstelle abgedichtet wird.

In einer bevorzugten Weiterbildung liegt das Kunststoffelement, wenn es mit dem Stanzgitter in die Spritzgussform eingelegt und die Spritzgussform geschlossen ist, an einer ersten Seite der Spritzgussform und an einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Spritzgussform an. Dadurch ist ein guter Sitz in der Spritzgussform gegeben. Vorzugsweise wird das Kunststoffelement mit einer Presspassung in der wenigstens ersten Spritzgussform gehalten.

Die beste Abdichtung ergibt sich, wenn das wenigstens eine Kunststoffelement zumindest teilweise aufgeschmolzen wird, so dass die Fixierstelle versiegelt wird.

In einer bevorzugten Weiterbildung wird das wenigstens eine Kunststoffelement in einem ersten Arbeitsgang an dem Stanzgitter und/oder einem auf dem Stanzgitter angeordneten Bauteil angebracht und dann das Stanzgitter in die Spritzgussform zur Fertigstellung der Umspritzung eingelegt. Dadurch ergibt sich ein sicherer Verfahrensablauf. Vorzugsweise erfolgt der erste Arbeitsgang in einer anderen Spritzgussform.

Vorzugsweise ist das wenigstens eine Kunststoffelement im Bereich eines Auswerfers der wenigstens einen Spritzgussform angeordnet. Dadurch ergibt sich eine relativ glatte Oberfläche, an der Schmutz weniger Halt findet.

Das erfindungsgemäße kunststoffumspritzte Stanzgitter, das in einem Gehäuse aus Kunststoff eingebettet ist, hat ein Gehäuse, das im Zweikomponenten-Spritzgussverfahren mit einer ersten und einer zweiten Komponente hergestellt ist, wobei das Stanzgitter mit der zweiten Komponente vollständig umspritzt ist, wobei wenigstens Anschlüsse zur mechanischen und/oder elektrischen Anbindung des Stanzgitters nicht von der zweiten Komponente umschlossen sind und wobei die erste Komponente an eine erste Außenseite des Gehäuses und an eine zweite, der ersten Außenseite gegenüberliegenden Außenseite mündet.

Vorzugsweise fluchten die Mündungen der ersten Komponente miteinander. Dadurch ist eine einfache visuelle Kontrolle im Rahmen einer Qualitätskontrolle möglich.

In einer bevorzugten Weiterbildung umschließt die erste Komponente wenigstens einen Teil des Stanzgitters. Dadurch ist ein guter Halt gegeben.

Vorzugsweise ist die erste Komponente aus dem gleichen Kunststoff wie die zweite Komponente. Dadurch müssen keine Untersuchungen zur Mischbarkeit zweier unterschiedlicher Kunststoffe durchgeführt werden.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Untersicht eines kunststoffumspritzten Stanzgitters, in dem ein Bauteil angeordnet ist,
2 eine Vorderansicht nach 1 mit einer exemplarischen Spritzgussform und
3 das Stanzgitter in einer Vorstufe mit einer anderen Spritzgussform.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In der 1 ist eine Entstöreinrichtung 10 für einen nicht dargestellten Elektromotor in einer Unteransicht gezeigt. Die Entstöreinrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 12 aus Kunststoff und ein darin eingebettetes Stanzgitter 14, auf dem ein Kondensator 16, eventuell kombiniert mit einem Widerstand, angeordnet ist. Die Entstöreinrichtung 10 hat vier Anschlüsse 18, die durch zwei parallele Streifen 20 des Stanzgitters 14, die auf zwei gegenüberliegenden Längsseiten 22 aus dem Gehäuse 12 ragen, gebildet werden. Es ist auch denkbar, dass statt der relativ einfach aufgebauten Entstöreinrichuntg 10 ein komplexes Steuergerät mit Dutzenden von Anschlüssen 18 und einem wesentlich komplexeren Stanzgitter 14, das eine Vielzahl von verschiedenen Bauteilen – nicht nur Kondensatoren 16 – trägt, vorgesehen ist. Auch ist es möglich, dass gar keine elektronischen Bauteile vorgesehen sind, und es sich nur um ein kunststoffumspritztes Stanzgitter 14 beispielsweise in Form eines Steckers handelt. Es ist aber bevorzugt, dass auf dem kunststoffumspritzten Stanzgitter 14 elektronische Bauelemente angeordnet sind.
Das Gehäuse 12 ist im Zweikomponenten-Spritzgussverfahren mit einer ersten Komponente 24 und einer zweiten Komponente 26 hergestellt. Beide Komponenten 24, 26 sind vorzugsweise aus dem gleichen Kunststoff. Das Stanzgitter 14 ist mit der zweiten Komponente 26 fast vollständig umspritzt, wobei die Anschlüsse 18 zur mechanischen und/oder elektrischen Anbindung des Stanzgitters 14 nicht von der zweiten Komponente 26 umschlossen sind. Die erste Komponente 24 ist in der 1 durch zwei rechteckförmige Mündungen 28 in der Unterseite 30 des Gehäuses 12 verdeutlicht. Die erste Komponente 24 mündet an diese eine erste Außenseite darstellende Unterseite 30 des Gehäuses 12 und an die eine zweite, der ersten Außenseite gegenüberliegenden Außenseite bzw. Oberseite 32 (2).
Aus der 2 geht weiter hervor, dass die Mündungen 28 in der Unterseite 30 und die Mündungen 34 in der Oberseite 32 der ersten Komponente 24 paarweise miteinander fluchten. Aus den Darstellungen der 1 und 2 ergibt sich ferner, dass die erste Komponente 24 einen Teil des Stanzgitters 14 umschließt, indem beide Streifen 20 teilweise darin eingebettet sind.
Wie in der 3 angedeutet, wird zur Herstellung der Entstöreinrichtung 10 das bereits gefertigte Stanzgitter 14 in eine mit strichpunktierten Linien teilweise angedeutete Spritzgussform 36 eingelegt. Die Spritzgussform 36 ist so geformt, dass beim Einspritzen des Kunststoffs aus der ersten Komponente 24 zwei Kunststoffelemente 38 hergestellt werden, die die beiden Streifen 20 in ihrer Lage zueinander fixieren.
Danach wird der Kondensator 16 auf dem Stanzgitter 14 angebracht und die daraus entstandene Baugruppe in eine weitere in 2 ebenfalls mit strichpunktierten Linien angedeutete Spritzgussform 40 eingelegt. Beim Schließen der Spritzgussform 40 durch Zusammenfahren zweier Hälften 42, 44 der Spritzgussform 40 legen sich die Kunststoffelemente 38 an zwei gegenüberliegenden Seiten 46, 48 bzw. den Hälften 42, 44 der Spritzgussform 40 an. Vorzugsweise werden die Kunststoffelemente 38 mit einer Presspassung in der Spritzgussform 40 gehalten. Es genügt jedoch, wenn die Kunststoffelemente 38 an den Seiten 46, 48 anliegen. Dadurch kann gegebenenfalls beim nächsten Schuss, der gleich beschrieben wird, etwas von der zweiten Komponente 26 die Mündungen 28, 34 bedecken.
Nachdem die Hälften 42, 44 zusammengefahren sind, wird die zweite Komponente 26 eingespritzt und das Stanzgitter 14 in der Spritzgussform 40 in den Kunststoff der zweiten Komponente 26 eingebettet. Durch die Kunststoffelemente 38 wird das Stanzgitter 14 während des Spritzvorgangs fixiert, so dass die Form des Stanzgitters 14 während dieses Vorgangs im Wesentlichen bewahrt wird. Die Kunststoffelemente 38 fungieren somit als Fixierelemente, die das Stanzgitter 14 an Fixierstellen, die mit den Mündungen 28, 34 korrespondieren, fixieren. Beim Einbetten des Stanzgitters in der zweiten Komponente 26 werden auch die Kunststoffelemente 38 vom eingespritzten Kunststoff der zweiten Komponente 26 zumindest teilweise umschlossen, weil die Mündungen 28, 34 gegebenenfalls frei bleiben, so dass die Fixierstelle abgedichtet wird.
Wenn die Kunststoffelemente 38 beim zweiten Schuss zumindest in den Randbereichen aufgeschmolzen werden, so werden die Fixierstellen versiegelt, was die beste Abdichtung ergibt. Abhängig von der Wahl des Werkstoffes der jeweiligen Komponente 24, 26 geschieht dies jedoch nicht.
Wie ferner in der 2 erkennbar ist, sind die Kunststoffelemente 38 so angeordnet, dass sie im Bereich von Auswerfern 50 der Spritzgussform 40 angeordnet sind.
Alternativ zu dem zu 3 beschriebenen ersten Arbeitsgang des Umspritzens können beispielsweise statt der durch Umspritzen hergestellten Kunststoffelemente 38 auch durch ein Scharnier verbundene Elemente verwendet werden, die durch eine Rasthakenverbindung an dem Stanzgitter 14 angebracht werden können.
Ebenfalls können die Kunststoffelemente 38 an dem Kondensator 16 oder einem anderen auf dem Stanzgitter 14 angeordneten Bauteil befestigt sein. Auch können die Kunststoffelemente 38 sowohl an einem Bauteil als auch direkt am Stanzgitter 14 angeordnet sein. Ebenso ist es denkbar, dass die Kunststoffelemente 38 jeweils zwei- oder mehrteilig ausgeführt sind und ein erstes Teil an einem Bauteil und ein zweites oder weiteres Bauteil an dem Stanzgitter 14 befestigt ist. Natürlich kann auch nur ein einziges Kunststoffelement 38 vorgesehen sein. Die notwendige Anzahl lässt sich ermitteln. Somit variiert auch die Anzahl der gegebenenfalls sichtbaren Mündungen 28, 34.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines kunststoffumspritzten Stanzgitters (14), auf dem vorzugsweise elektronische Bauelemente (16) angeordnet sind, das in wenigstens einer Spritzgussform (40) in ein Gehäuse (12) aus Kunststoff (26) eingebettet wird, wobei das Stanzgitter (14) während des Spritzvorgangs an wenigstens einer Fixierstelle (28, 34) mit wenigstens einem Fixierelement fixiert wird, so dass die Form des Stanzgitters (14) während des Spritzvorganges im Wesentlichen bewahrt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als wenigstens ein Fixierelement ein Kunststoffelement (38) verwendet wird und dass das Kunststoffelement (38) vom eingespritzten Kunststoff (26) zumindest teilweise umschlossen wird, so dass die Fixierstelle (28, 34) abgedichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Kunststoffelement (38), wenn es mit dem Stanzgitter (14) in die wenigstens eine Spritzgussform (40) eingelegt und die Spritzgussform (40) geschlossen ist, an einer ersten Seite (46) der Spritzgussform und an einer zweiten, der ersten Seite (46) gegenüberliegenden Seite (48) der Spritzgussform (40) anliegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Kunststoffelement (38) mit einer Presspassung in der wenigstens einen Spritzgussform (40) gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Kunststoffelement (38) zumindest teilweise aufgeschmolzen wird, so dass die Fixierstelle (28, 34) versiegelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Kunststoffelement (38) in einem ersten Arbeitsgang an dem Stanzgitter (14) und/oder einem auf dem Stanzgitter (14) angeordneten Bauteil (16) angebracht wird und dann das Stanzgitter (14) in die wenigstens eine Spritzgussform (40) zur Fertigstellung des Gehäuses (12) eingelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Arbeitsgang in wenigstens einer anderen Spritzgussform (36) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Kunststoffelement (38) im Bereich eines Auswerfers (50) der wenigstens einen Spritzgussform (40) angeordnet ist.
Kunststoffumspritztes Stanzgitter (14), auf dem vorzugsweise elektronische Bauelemente (16) angeordnet sind, das in einem Gehäuse (12) aus Kunststoff eingebettet ist, wobei das Gehäuse (12) mit einer ersten Komponente (24) aus Kunststoff und einer zweiten Komponente (26) aus Kunststoff hergestellt ist, wobei das Stanzgitter (14) mit der zweiten Komponente (26) vollständig umspritzt ist, wobei wenigstens Anschlüsse (18) zur mechanischen und/oder elektrischen Anbindung des Stanzgitters (14) nicht von der zweiten Komponente (26) umschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente (24) an eine erste Außenseite (30) des Gehäuses (12) und an eine zweite, der ersten Außenseite gegenüberliegenden Außenseite (32) mündet.
Stanzgitter (14) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungen (28, 34) der ersten Komponente (24) miteinander fluchten.
Stanzgitter (14) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente (24) wenigstens einen Teil des Stanzgitters (14) umschließt.
Stanzgitter (14) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente (24) aus dem gleichen Kunststoff wie die zweite Komponente (26) ist.