DE102021204698A1

DE102021204698A1 - Spritzgusswerkzeug, Spritzgussteil und Kontaktanordnung

Info

Publication number: DE102021204698A1
Application number: DE102021204698.3A
Authority: DE
Inventors: Gunter Braun
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-05-10
Filing date: 2021-05-10
Publication date: 2022-11-10
Also published as: WO2022238270A1

Abstract

Ausgegangen wird von einem Spritzgusswerkzeug zur Erzeugung eines Spritzgussteiles aus einem sich verfestigenden Spritzgussmaterial. Das Spritzgusswerkzeug umfasst zumindest ein erstes Werkzeugelement und ein zweites Werkzeugelement, welche im Zustand eines geschlossenen Spritzgusswerkzeugs einen eine Außenform des Spritzgussteiles abbildenden Hohlraum umschließen. Zumindest eines der Werkzeugelemente weist dann mindestens eine zumindest einseitig zum Hohlraum geöffnete Vertiefung als Einlegebereich für ein Einlegeteil auf. Der Einlegbereich ist derart ausgebildet, dass ein in dem Einlegebereich angeordneter Abschnitt des Einlegeteiles bei einem Einspritzvorgang von Spritzgussmaterial freigehalten ist bzw. wird. Dagegen ist bzw. wird ein in den Hohlraum ragender Abschnitt des Einlegeteiles von dem Spritzgussmaterial vollständig umschlossen. Ferner weist das zumindest ein Werkzeugelement zumindest eine Fixiervorrichtung auf, welche in einen zugeordneten Einlegebereich und höchstens bis zu dem Hohlraum reicht. Die Fixiervorrichtung ist derart ausgebildet, das Einlegeteil mittels eines Form- und/oder Kraftschlusses gegen ein Verschieben in zumindest einer Raumrichtung und/oder gegen ein Verdrehen um zumindest eine Raumachse zu halten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Spritzgusswerkzeug, eine das Spritzgusswerkzeug und ein eingelegtes Einlegeteil umfassende Anordnung, ein Verfahren zur Ausbildung eines Spritzgussteiles mittels des Spritzgusswerkzeuges bzw. der Anordnung sowie das Spritzgussteil selbst gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
Stand der Technik
Bei der Herstellung verschiedener Bauelemente, wie beispielsweise Gehäuse, Elektronikbauteile, Trägerelemente usw., sind verschiedene Spritzgussverfahren bekannt. Anwendungsspezifisch kommen hierbei beispielsweise metallische oder polymere Einspritzmaterialien zum Einsatz. Oftmals weisen die erzeugten Spritzgussteile Einlegeteile auf, welche mechanische und/oder elektrische Funktionen übernehmen. Neben vollständig im Spritzgussteil eingebetten Einlegeteilen gibt es auch solche, die von außen funktional abstehen. Derartige Einlegeteile müssen während des Spritzgussvorganges in einer definierten Lage gebracht und gehalten werden. So werden Einlegeteile beispielsweise im Kunststoffspritzguss, die eine gute Positionsgenauigkeit benötigen, in beiden Werkzeughälften geführt bzw. gehalten, beispielsweise Einpresspins. Durch die doppelseitige Führung in den zwei Werkzeughälften sind dann nach dem Entformen herausragende Abschnitte des Einlegeteiles von zwei Seiten des Kunststoffes sichtbar. Soll das Einlegeteil nur von einer Seite sichtbar sein, lässt sich das nur dadurch verhindern, wenn Kernzüge oder andere komplexe Werkzeugteile zum Einsatz kommen. Diese müssen aber während dem Spritzvorgang betätigt und bewegt werden. Dabei besteht die Problematik, dass die Position des Einlegeteiles nicht genau definiert werden kann, und dieses damit fehleranfällig ist. Alternativ kann das Einlegeteil nachträglich montiert werden. Es ist somit nicht Teil des Spritzgussverfahrens. Beim nachträglichen Eindrücken eines Einlegeteiles zum Beispiel in noch nicht vollständig verfestigtes Spritzgussmaterial, besteht das Risiko von Dichtungs- und Positionierungsproblemen. Gerade wenn das Spritzgussteil auch Teil einer Elektronikvorrichtung ist, können Undichtigkeiten durch Eindringen von Medien zu Störungen der Elektronik führen.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch einen vereinfachten werkzeugseitigen Aufbau die Funktion von zumindest teilweise umspritzten Einlegeteilen innerhalb von Spritzgussteilen sicherzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Spritzgusswerkzeug, eine das Spritzgusswerkzeug und ein eingelegtes Einlegeteil umfassende Anordnung, ein Verfahren zur Ausbildung eines Spritzgussteiles mittels des Spritzgusswerkzeuges bzw. der Anordnung sowie das Spritzgussteil selbst gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Ausgegangen wird von einem Spritzgusswerkzeug zur Erzeugung eines Spritzgussteiles aus einem sich verfestigenden Spritzgussmaterial. Das Spritzgusswerkzeug umfasst zumindest ein erstes Werkzeugelement und ein zweites Werkzeugelement, welche im Zustand eines geschlossenen Spritzgusswerkzeugs eine Außenform des Spritzgussteiles abbildenden Hohlraum umschließen. Zumindest eines der Werkzeugelemente weist dann mindestens eine zumindest einseitig zum Hohlraum geöffnete Vertiefung als Einlegebereich für ein Einlegeteil auf. Der Einlegbereich ist derart ausgebildet, dass ein in dem Einlegebereich angeordneter Abschnitt des Einlegeteiles bei einem Einspritzvorgang von Spritzgussmaterial freigehalten ist bzw. wird. Dagegen ist bzw. wird ein in den Hohlraum ragender Abschnitt des Einlegeteiles von dem Spritzgussmaterial vollständig umschlossen. Ferner weist das zumindest ein Werkzeugelement zumindest eine Fixiervorrichtung auf, welche in einen zugeordneten Einlegebereich und höchstens bis zu dem Hohlraum reicht. Demnach wird der Hohlraum von keinem der Fixiervorrichtung zugehörigen Teil gekreuzt, noch ist dieses irgendwo im Hohlraum angeordnet. Die Fixiervorrichtung ist derart ausgebildet, das Einlegeteil mittels eines Form- und/oder Kraftschlusses gegen ein Verschieben in zumindest einer Raumrichtung und/oder gegen ein Verdrehen um zumindest eine Raumachse zu halten. Vorteilhaft kann somit das Einlegeteil noch vor oder mit dem Beginn eines Einspritzvorganges von Spritzgussmaterial und/oder bis oder bis nach Abschluss des Einspritzvorganges, beispielsweise beim Entformen, in eine definierte und zumindest für den Spritzguss andauernde Lageposition gebracht und gehalten werden. Insbesondere können damit Lagepositionen mit kleinen Toleranzen relativ zum Hohlraum des Spritzgusswerkzeuges und damit auch relativ zu einer Außenform des dann erzeugten Spritzgussteiles erreicht werden. Durch die ausschließliche Fixierwirkung innerhalb des Einlegebereichs, also außerhalb des Hohlraumes, sind ansonsten bewegliche Teile während des Einspritzvorganges nicht mehr erforderlich. Damit sind die Fertigungsgenauigkeiten im Wesentlichen nur noch auf die Positioniergenauigkeit der Fixiervorrichtung reduziert. Die Fixiervorrichtung übernimmt für das Halten der Lageposition einen aktiven Part ein, derart, dass erst durch deren Form- und Kraftwirkung eine Haltefunktion insgesamt realisiert wird. Neben der alleinigen Kontaktausbildung im Bereich der Form- und Kraftwirkung der Fixiervorrichtung können zusätzlich auch an anderen Stellen weitere, insbesondere Kraft beaufschlagte Kontaktausbildungen zwischen dem Einlegeteil und dem einem Werkzeugelement resultierend entstehen. Die weiteren Kontaktausbildungen sind dann beispielsweise als Gegenlager, Auflager, Anlagenkontakt oder anderes wirksam. Eine einfache Gestaltung zeigt sich darin, dass die Fixiervorrichtung zumindest mit einem Teilelement von einem radialen Wandungsbereich der Vertiefung abstehend in den Einlegebereich ragt. Die Form- und Kraftwirkung ist dann im Wesentlichen auf eine Außenfläche des Einlegeteiles gerichtet. Alternativ steht die Fixiervorrichtung zumindest mit einem Teilelement von einem dem Hohlraum zugewandten Bodenbereich der Vertiefung ab und ragt in den Einlegebereich ein, insbesondere als Stift oder Zapfen. Damit ist ermöglicht, dass auch ein hülsenförmiges Einlegeteil an einer radial zur Vertiefung abweisenden Innenwandung sicher gehalten werden kann. Gleiches gilt auch für ein Einlegeteil mit einer in Einführrichtung orientierten und dem Bodenbereich zugewandten Öffnung. Kombinationen einer radial und bodenseitigen Anordnung sind ebenso denkbar, um beispielsweise die Haltesicherheit zu erhöhen. Allgemein können nur in dem einen Werkzeugelement neben ausschließlich einer Vertiefung zusätzlich eine oder weitere Vertiefungen als jeweiliger Einlegebereich ausgebildet sein. Ferner kann ausschließlich eine oder mehrere Vertiefungen als Einlegebereich zusätzlich in dem anderen Werkzeugelement ausgebildet sein. Jeder Vertiefung als Einlegebereich ist dabei jeweils mindestens eine Fixiervorrichtung zugeordnet. Damit können in gleicher Weise auch sehr komplexe Spritzgussteile mit gleichbleibender kleiner Fertigungstoleranz in Hinblick auf funktional vorgesehene Einlegeteile gefertigt werden. Alternativ wäre auch eine Fixiervorrichtung für mehrere Einlegebereiche denkbar.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Spritzgusswerkzeuges ist zwischen dem Einlegebereich und dem Hohlraum ein Dichtbereich in dem zumindest einem Werkzeugelement ausgebildet. Dieser ist dabei derart ausgebildet, dass der Einlegebereich bei eingelegtem Einlegeteil gegen dieses und den Hohlraum vor eindringendem Spritzgussmaterial während des Einspritzvorganges abgedichtet ist bzw. wird. Damit ist auch bewirkt, dass das Einlegeteil in den von Spritzgussmaterial umspritzbaren Abschnitt und in den Abschnitt unterteilt wird, welcher von Spritzgussmasse frei bleibt. Der umspritzte Abschnitt stellt dann vorteilhaft sicher, dass Medien, wie beispielsweise Flüssigkeiten, nicht in das Innere eines erzeugten Spritzgussteiles eindringen können. Dem freibleibenden Abschnitt dagegen kann in einfachster Weise eine definierte mechanische und/oder elektrische Funktion zugeordnet sein. Dabei kann im Dichtbereich das Einlegeteil geschlossen an dem einen Werkzeugelement insbesondere flächig anliegen und/oder mit diesem eine Übergangspassung oder eine Spielpassung ausbilden. Alternativ oder zusätzlich können Dichtelemente, beispielsweise Dichtringe oder Dichtprofilelemente, als Teil des einen Werkzeugelementes oder des Einlegeteiles den Dichtbereich ausbilden. Insgesamt werden demnach Einlegeteile direkt in das Kunststoffbauteil eingespritzt und müssen nicht nachträglich abgedichtet oder montiert werden. Vorteilhaft kann damit auch eine Prüfung auf Dichtheit entfallen. Durch den Wegfall von ansonsten benötigten Prüfvorrichtungen werden zudem die Kostenaufwendung gesenkt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Spritzgusswerkzeuges umfasst die Fixiervorrichtung zumindest ein Fixierelement, dessen Position relativ zu dem einen Werkzeugelement, insbesondere relativ zum Hohlraum, veränderlich ist. Das Fixierelement ist dabei derart ausgebildet, dass bei eingelegtem Einlegeteil und in Abhängigkeit der Position des Fixierelementes der Form- und/oder Kraftschlusses in einem Abschnittsbereich des Einlegeteiles ausbildbar ist, welcher von Spritzgussmaterial frei bleibt. Vorteilhaft kommt somit das Fixierelement zu keinem Zeitpunkt mit dem Spritzgussmaterial in Berührung, so dass die Ausführung sehr wartungsarm ist. Ferner ergibt sich eine vorgesehene Haltefunktion aus einer zueinander definierten Abstimmung zwischen der Position des Fixierelementes und der Formgestalt des Einlegeteiles. Die Ausführung kann dabei flexibel und breit für verschiedene Ausgestaltungen eines Einlegeteiles zum Einsatz kommen. Als geeignete Fixierelemente zeigen sich beispielsweise eine Kugel, ein Prisma, ein Kegel oder ein Stift. Denkbar sind aber auch andere Freiformkörper, die in einer entsprechend komplementär ausgebildeten Senken im zugeordneten Einlegenteil hinterschneidend eingreifen können.
In einer besonderen Ausführungsform des Spritzgusswerkzeuges ist das Fixierelement zumindest mittelbar mit einem Aktuator wirkverbunden. Mittels dem Aktuator ist die Position und/oder die Kraftwirkung des Fixierelementes bei dem Kraft- und/oder Formschluss einstellbar. Vorteilhaft kann durch eine entsprechende Ansteuerung des Aktuators der Form- und Kraftschluss auch bei wechselnden, unterschiedlichen Einlegeteile gleichsam angepasst ausgebildet werden. Damit wird eine Variantenbildung für ein erzeugbares Spritzgussteil unterstützt. Außerdem ist auf diese Weise eine hohe Automatisierung erreichbar. Der Aktuator kann beispielsweise elektrisch, pneumatisch oder auch hydraulisch angetrieben sein. Für einen Betrieb ist der Aktuator mit einer Ansteuerelektronik verbunden. Mittels der Ansteuerelektronik sind der Zeitpunkt und die Richtung eines Antriebes, die Geschwindigkeit, die Position und die Kraftwirkung des Fixierelementes vorgebbar.
In einer alternativen oder zusätzlichen Weiterbildung des Spritzgusswerkzeuges ist das Fixierelement zumindest mittelbar mit einem elastischen Element wirkverbunden. Das elastische Element ist beispielsweise eine Spiralfeder, insbesondere eine Druckfeder, eine Flachfeder, eine Tellerfeder oder eine Drehfeder, kann aber auch eine an das Fixierelement anliegende oder angeformte Formfeder sein. In Abhängigkeit einer elastischen Verformung der Feder ist die Position und/oder die Kraftwirkung des Fixierelementes bei der Ausbildung des Kraft- und/oder Formschlusses bestimmt. Durch den vielseitigen Einsatz verschiedenster Formen von elastischen Elementen können unterschiedlichste Anforderungen für eine Anwendung berücksichtigt werden, wie beispielsweise die Platzverhältnisse in dem einen Werkzeugelement, die erforderlichen Haltekräfte, ggf. eine Kraftvorspannung, usw.. In Verbindung mit einem zuvor beschriebenen Aktuator kann eine sehr genaue Krafteinstellung erfolgen. Ohne Aktuator ist die Lageposition des Fixierelementes in der Regel derart, dass mit dem Einführen eines Einlegeelementes zuerst eine Federvorspannung durch eine entsprechende Einführkraft überwinden werden muss, bevor das Fixierelement mit dann vorliegender Federstellung in einer Halteposition Kraft beaufschlagt verharrt.
In einer besonders günstigen Ausführungsform des Spritzgusswerkzeuges weist die Vertiefung eine Einführachse auf, entlang derer das Einlegeteil in eine Montageposition innerhalb des Einlegebereiches einführbar ist. Die Einführachse ergibt sich aus der Gestaltung der Vertiefung im Zusammenspiel mit der Formgestalt des Einlegeteils, so dass konstruktiv bedingt nur in einer bestimmten Ausrichtung eine Einführung ermöglicht ist. Grundsätzlich ist es denkbar, dass nur eine Fixiervorrichtung einem Einlegebereich zugeordnet ist. Darüber hinaus ergeben sich vorteilhafte Ausführungen, bei denen zumindest zwei oder mehr Fixierelemente in einer gemeinsamen Bewegungsebene angeordnet sind, wobei die Einführachse dann senkrecht zu der gemeinsamen Bewegungsebene steht und/oder in der gemeinsamen Bewegungsebene liegt. Durch eine größere Anzahl von Fixiervorrichtungen kann die Haltekraft vorteilhaft vergrößert werden. Ferner kann für ein optimales Halten des Einlegeteiles dieses an verschiedenen Stellen zeitgleich und definiert mittels mehrere Fixierelemente gehalten werden. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, dass zwei Fixierelemente gegenüberliegend und mit entgegengesetzten Bewegungsrichtungen für die Ausbildung des Kraft- und/oder Formschlusses angeordnet sind. Das eingeführte Einlegeteil ist dann zwischen beiden Fixierelementen insbesondere klemmend aufgenommen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass zwei oder mehr Fixierelemente radial, insbesondere rotationssymmetrisch um die Einführachse angeordnet sind und eine zur Einführachse gerichtete Bewegungsrichtung für die Ausbildung des Kraft- und/oder Formschlusses aufweisen. Damit kann das Einlegeteil von mehreren Richtungen insbesondere klemmend aufgenommen werden. Es können aber ebenso über zwei oder mehrere in Einführrichtung übereinanderliegenden Bewegungsebenen zumindest eine der beiden beschriebenen Möglichkeiten oder beide Möglichkeiten vorgesehen sein. Mittels den Fixierelementen in übereinanderliegenden Bewegungsebenen kann die Ausrichtung des Einlegeteils relativ zum Hohlraum und damit relativ zur Außenform des Spritzgussteiles genauer eingestellt werden. Bei einer Anordnung von Fixierelementen in übereinanderliegenden Bewegungsebenen können diese auch nur auf einer gleichen Seite zur Einführachse und mit einer zur Einführachse gerichteten Bewegungsrichtung für die Ausbildung des Kraft- und/oder Formschlusse angeordnet sein. Diese Ausführung bieten eine besonders lagegenaue Positionierung des Einlegeteiles relativ zum Hohlraum, insbesondere, wenn innerhalb der Vertiefung zumindest eine Referenzfläche des Einlegebereiches derart ausgebildet ist, dass mittels der Fixiervorrichtung über das zugehörige Fixierelement zumindest ein Flächenbereich des Einlegeteiles beim Kraft- und/oder Formschluss in Anlagenkontakt mit der Referenzfläche gebracht wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Spritzgusswerkzeuges weist der Einlegebereich eine Führung auf, mittels welcher eine Orientierung des Einlegeteils beim Einführen in den Einlegebereich festgelegt ist bzw. wird. Bevorzugt weist die Führung eine Fläche auf, welche bei dem Kraft- und Formschluss ein Gegenlager für das Einlegeteil bereitstellt. Zusätzlich oder alternativ stellt die Führungsfläche eine Dichtfläche zum Einlegebereich, sobald ein Form- und/oder Kraftschluss ausgebildet ist.
Die Erfindung führt auch zu einer Anordnung umfassend ein Spritzgusswerkzeug nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen und zumindest ein in mindestens einem Einlegebereich eingelegtes Einlegeteil.
In einer besonderen Ausführungsform der Anordnung weist das Einlegeteil zumindest einen Haltebereich auf, in welchen die Fixiervorrichtung unter Ausbildung des Kraft- und/oder Formschlusses eingreift. Ferner weist dann der Haltebereich für einen Formschluss zumindest eine zum Fixierelement komplementäre Senke auf, durch welche bei Eingriff des Fixierelementes ein Verschieben des Einlegeteiles zumindest entgegen der Einführrichtung verhindert ist bzw. wird und/oder eine Lageposition des Einlegeteiles in Einführrichtung gegen einen Anschlag gehalten ist bzw. wird. Der Haltebereich umfasst dabei fürs Eingreifen einen Hinterschnitt, insbesondere in Form eines Absatzes, einer Anfasung, einer Vertiefung, beispielsweise einer Senkbohrung, einer durchgehenden Rundöffnung, einer Prägung, oder einer Nut. Es sind auch andere Formen eines Hinterschnittes denkbar. Die Senke bzw. der Hinterschnitt erleichtert das Halten des eingeführten Einlegeteiles mittels eines insbesondere Kraft beaufschlagten Formschlusses.
Die Anordnung umfasst insbesondere ein Blechteil, ein Rundzapfen oder eine Hülse als das eingeführte Einlegeteil. Das Blechteil ist dabei bevorzugt als ein elektrischer oder mechanischer Einpresspin oder als eine Befestigungslasche des Spritzgussteiles ausgebildet. Bei einem Blechteil ist zumindest ein Haltebereich in der Kantenfläche und/oder in einer Blechseite ausgebildet. Bei einer Hülse ist bevorzugt ausschließlich oder zusätzlich zumindest ein Haltebereich in der inneren Hülsenfläche ausgebildet. Es kommen als Einlegeteil auch Teile aus Kunststoff, beispielsweise aus Duroplast, oder Keramik oder Gussteile usw. in Frage. Dabei kann es sich auch um Baugruppen handeln, beispielsweise zwei Blechteile, die verschweißt zusammengefügt sind.
Die Erfindung führt auch zu einem Spritzgussteil, insbesondere aus einem metallischen oder einer polymeren Spritzgussmaterial, hergestellt mittels eines Spritzgusswerkzeuges nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen und/oder mittels einer Anordnung nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen und/oder mittels einem im Anschluss weiter beschriebenen Verfahren, insbesondere ein Gehäuseelement, ein Elektronikmodul, ein Stecker oder eine Steckerleiste. Dabei ragt nur ein Abschnitt des Einlegeteils ausschließlich einseitig aus dem Spritzgussmaterial heraus, während der restliche Abschnitt des Einlegeteiles vollständig von der Spritzgussmasse umschlossen ist.
Die Erfindung führt auch zu einem Verfahren zur Ausbildung eines Spritzgussteiles, mit nachfolgenden Verfahrensschritten:

a) Bereitstellen eines Spritzgusswerkzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
b) Ausbilden einer Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei der Form- und/oder Kraftschluss mit dem Einführen zumindest eines Einlegeteiles in den zugehörigen Einlegebereich mit dem Erreichen oder nach dem Erreichen der Montageendposition ausgebildet wird,
c) wobei das zumindest eine Einlegeteil nach der Ausbildung des Form- und/oder Kraftschlusses ausschließlich von der Fixiervorrichtung gegen ein Verschieben in zumindest einer Raumrichtung, insbesondere entgegen der Einführrichtung, und/oder gegen ein Verdrehen um zumindest eine Raumachse, insbesondere um eine Einführachse des Einlegeteiles, innerhalb des Einlegebereiches gehalten wird,
d) Einspritzen eines Spritzgussmaterials in das geschlossene Spritzgusswerkzeug bis zum vollständigen Ausfüllen des Hohlraumes, wobei ein zumindest in den Hohlraum ragende Abschnitt des zumindest einen Einlegeteiles von dem Spritzgussmaterial vollständig umschlossen wird, während ein innerhalb des Einlegebereichs angeordneter Abschnitt des Einlegeteils durch eine Abdichtung zwischen dem Einlegeteil und dem Hohlraum von der Spritzgussmasse freigehalten wird,
e) Verfestigen des Spritzgussmaterials,
f) abschließend Öffnen des Spritzgusswerkzeuges zum Entformen des ausgebildeten Spritzgussteiles, wobei vor oder mit dem Entformen der Form- und/oder Kraftschluss des zumindest einen Einlegeteiles und der Fixiervorrichtung in dem zugehörigen Einlegebereich gelöst wird.

Weist die Fixiervorrichtung lediglich ein elastisches Element für eine Lageveränderung des zugehörigen Fixierelementes, erfolgt die Einführung des Einlegeteiles in den Einlegebereich in der Regel durch Überwinden einer Einführkraft. Hierbei wird dann beim Einführen des zumindest einen Einlegeteils in den zugehörigen Einlegebereich während des Prozessschrittes b), insbesondere entlang einer Einführachse, ein erster Kontaktbereich des Einlegeteiles mit zumindest einem Fixierelement einer zugehörigen Fixiervorrichtung in Anlagenkontakt gebracht. Mit weiterem Einführen das Einlegeteil wird entlang eines dem ersten Kontaktbereich folgenden Kontaktabschnitts das Fixierelement in Anlagenkontakt gehalten. Das Fixierelement wird dabei in Abhängigkeit der Formkontur des Einlegeteiles entlang des Kontaktabschnitts in seiner Position verschoben, wobei durch die Verschiebung des Fixierelementes ein mit diesem wirkverbundenen elastischen Element, beispielsweise eine Druckfeder, elastisch verformt wird. Durch die elastische Verformung wird dann eine Kraftwirkung in Richtung des wirksamen Kontaktbereiches ausgebildet. Beim Erreichen der Montageendposition weist die Formkontur des Einlegeteiles eine zum Fixierelement komplementäre Senke auf, in welche das Fixierelement kraft- und/oder formanliegend eingreift.
Weist die Fixiervorrichtung in einer anderen Ausführungsform des Verfahrens zumindest einen Aktuator auf, kann zumindest ein Fixierelement einer Fixiervorrichtung erst nach Erreichen der Montageendposition in Anlagenkontakt mit dem Einlegeteil gebracht werden. Dabei wird das Fixierelement mit einem dann aktivierten Aktuator in seiner Lageposition bis in einen Kontaktbereich mit dem Einlegeteil verschoben, wobei der Kontaktbereich eine zum Fixierelement komplementäre Senke aufweist, in welche das Fixierelement kraft- und/oder formanliegend eingreift. Das Einführen des Einlegeteiles kann dabei insgesamt beispielsweise kraftlos erfolgen. In der Endmontagposition wird dann der Aktuator aktiviert, beispielsweise durch einen Endschalter im Einlegebereich oder durch eine Handaktivierung. Grundsätzlich kann der Aktuator auch kraftgeregelt die Formkontur des Einlegeteiles beim Einführen nachführen. Insbesondere kann über ein dabei erfasstes Nachführungsprofil die Endmontageposition erkannt werden und der Form- und/oder Kraftschluss daraufhin definiert ausgebildet werden.
Figurenliste
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in:

1: Anordnung umfassend ein Spritzgusswerkzeug und Einlegeteile während eines Einspritzvorganges in einer Schnittdarstellung,
2a: schematisch vereinfacht eine mögliche Anordnung von Fixiervorrichtungen in einer geschnittenen Draufsicht,
2b: schematisch vereinfacht eine weitere mögliche Anordnung von Fixiervorrichtungen in einer geschnittenen Draufsicht,
2c: schematisch vereinfacht eine weitere mögliche Anordnung von Fixiervorrichtungen in einer geschnittenen Draufsicht,
3: Ausschnitt eines Einlegebereiches mit eingelegter Hülse in einer seitlichen Schnittdarstellung.

Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren sind funktional gleiche Bauelemente jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In der 1 ist sehr schematisch eine Anordnung 200 während eines laufenden oder abgeschlossenen Spritzgussvorganges gezeigt, beispielsweise in einer Fertigung. Die Anordnung 200 umfasst dabei ein Spritzgusswerkzeug 210 zur Erzeugung eines Spritzgussteiles 100, beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial 10. Für andere Anwendungen kann eventuell auch ein metallisches Einspritzmaterial 10 gewählt sein. Das Spritzgusswerkzeug 210 ist in einem geschlossenen Zustand gezeigt. Es umfasst dabei mindestens zwei Werkzeugelemente 211, 212, welche in einer gemeinsamen Werkzeugebene W aufliegen und fest miteinander verbunden sind, beispielsweise über eine Klemmvorrichtung 201. In diesem geschlossenen Zustand wird durch die beiden Werkzeugelemente 211, 212 ein Hohlraum 215 umschlossen, welcher eine Außenform des zu erzeugenden Spritzgussteiles 100 abbildet bzw. ausformt. Das Spritzgussteil 100 weist mindestens ein Einlegeteil 20 auf, welches mit einem ersten Abschnitt 21 vom dem Einspritzmaterial 10 vollständig umschlossen ist, dagegen mit einem zweiten Abschnitt 22 einseitig aus dem erzeugten Spritzgussteil 100 absteht, welches frei ist von jeglichem Spritzgussmaterial 10. Dem freiliegenden Abschnitt 22 des Einlegeteiles 20 kann dabei eine elektrische Funktion zugeordnet sein, beispielsweise als Anschlusskontakt für eine Elektronikvorrichtung, einen Steckanschluss, ein Signalpin oder anderes. In diesem Falle ist das Spritzgussteil 100 beispielsweise ein umspritztes Elektronikmodul, ein Stecker oder eine Steckerleiste. Die elektrische Kontaktierung im Inneren des Spritzgussteiles ist zur Vereinfachung in der Figur nicht dargestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Einlegeteil 20 als Blechteil, insbesondere als Einpresskontaktelement ausgebildet. Alternativ wäre auch ein Lötkontaktelement oder als einfaches Stiftkontaktelement denkbar. Zusätzlich oder alternativ kann dem freiliegenden Abschnitt 22 auch eine mechanische Funktion zugeordnet sein, beispielsweise ein Halteelement, insbesondere als Einpresselement oder Verschraubelement. Neben einem Blechteil kann das Einlegeteil 20 für eine elektrische oder eine mechanische Funktion auch als Zapfen, Stift oder Hülse ausgeformt sein. Darüber hinaus kann das Einlegeteil 20 anwendungsspezifisch auch als ein beliebiger Freiformkörper ausgebildet sein, welcher mit seinem ersten Abschnitt 21 vollständig von Einspritzmaterial dicht umschlossen ist.
Die weiteren Erläuterungen werden am Beispiel eines Einpresspins als das Einlegeteil 20 fortgeführt, welche jedoch in gleicher oder ähnlicher Weise für die anderen Formen eines Einlegeteiles 20 übertragbar sind. Für das Umspritzen ist der Einpresspin 20 innerhalb eines Einlegebereichs 220 in einem der Werkzeugelemente 211, 212 eingelegt. Der Einlegebereich 220 ist dabei als Vertiefung 221 in dem einen Werkzeugelement 211, 212 ausgebildet. Die Vertiefung 221 weist dabei zumindest einseitig eine Öffnung zum Hohlraum 215 auf. Der Einpresspin 20 wird vor dem Einspritzvorgang bei geöffnetem Werkzeugelement 211, 212 von Seiten der Öffnung entlang einer Einführachse E in den Einlegebereich 220 eingeführt und eingelegt. In einer Montageendposition, welche eine definierte Lageposition des Einpresspins 20 relativ zu dem Hohlraum 215 festlegt, ist dieser von mindestens einer Fixiervorrichtung 240 festgehalten. Die mindestens eine Fixiervorrichtung 240 ist dabei derart ausgebildet, den Einpresspin 20 mittels eines Form- und/oder Kraftschlusses FK gegen ein Verschieben in zumindest einer Raumrichtung, beispielsweise entgegen der Einführrichtung, und/oder gegen ein Verdrehen um zumindest eine Raumachse, beispielsweise um die Einführachse E, zu halten. Diese Lageposition wird dann beim Schließen sowie während des Einspritzvorganges beibehalten. Grundsätzlich kann die für den Einlegebereich 220 zugeordnete Positioniervorrichtung 240 beliebig in dem einen Werkzeugelement 211, 212 angeordnet sein, wobei zumindest ein Teilelement der Fixiervorrichtung 240 in den Einlegebereich 220 und höchstens bis zum Hohlraum 215 reicht. In vorliegendem Ausführungsbeispiel sind zwei Fixiervorrichtungen 240 in einer Ebene I angeordnet. Die Ebene I ist bevorzugt senkrecht zur Einführachse E orientiert und steht in einem Abstand zur Öffnung, welcher kleiner ist als der Abschnitt 22 des Einpresspins 20, welcher von Einspritzmaterial 10 freigehalten wird. Auf Höhe der Ebene I sind in dem einen Werkzeugelement 211, 212 für jede der Fixiervorrichtungen 240 jeweils ein senkrecht zur Einführachse E orientierter Führungskanal 241 ausgebildet, welcher in den Einlegebereich 220 mündet. In dem Führungskanal 241 ist jeweils ein elastisches Element 242 geführt, beispielsweise eine Druckfeder. Dieses ist an dem Einlegeteil 20 zugewandten Teil mit einem Fixierelement 243 wirkverbunden. Das Fixierelement 243 kann beispielsweise eine Kugel, ein Prisma, ein Kegel oder ein Stift sein. Ebenso ist anwendungsspezifisch ein definierter Freiformkörper als das Fixierelement 243 denkbar. Das Fixierelement 243 greift dabei in eine im Einpresspin 20 in seinem Endabschnitt ausgebildete Senke als einen Haltebereich 25 ein. Die Senke ist beispielsweise als Stufe, Fase oder Aussparung in der äu-ßeren Blechkontur des Einpresspins 20 vorgesehen, immer jedoch derart, dass das Fixierelement 243 unter Ausbildung eines Formschlusses hintergreifend eingreifen kann. Durch das verformte elastische Element 242 drückt das Fixierelement 243 mit einer entsprechenden Kraftwirkung F in den Haltebereich 25 ein unter Ausbildung eines zusätzlichen Kraftschlusses. Die Fixierelemente 243 sind über das elastische Element 242 in ihrer jeweiligen Lage verschiebbar - in Abhängigkeit von einer Kontaktausbildung mit dem Einpresspin 20. Beide Fixiervorrichtungen 240 stehen in vorliegendem Ausführungsbeispiel in einer Linienanordnung zueinander, wobei die Fixierelemente 243 zueinander zugewandt sind und bei Eingriff in die jeweils zugeordnete Senke den Einpresspin 20 zwischen sich klemmend aufnehmen. Demnach befindet sich in der dargestellten Schnittdarstellung die eine Fixiervorrichtung 240 auf einer linken Seite a zur Einführachse E und die andere auf einer rechten Seite b davon. Grundsätzlich sind auch andere Anordnungen denkbar. Die 2a - 2c zeigen schematisch vereinfacht weitere Möglichkeiten in einem Schnitt durch die Ebene I und in einer dann dargestellten Draufsicht auf die Fixierelemente 240. In einer ersten Ausführung gemäß der 2a sind drei Fixiervorrichtungen 240 radial um die Einführachse E angeordnet, insbesondere rotationssymmetrisch. In gleicher Weise können auch mehr als drei Fixiervorrichtungen 240 angeordnet sein. Die 2b zeigt vier Fixiervorrichtungen 240, die spiegelsymmetrisch angeordnet sind. Es können auch mehr als vier Fixiervorrichtungen 240 derart angeordnet sein. Die 2c zeigt eine Ausführung, bei welcher mindestens zwei Fixiervorrichtungen 240 in einem Winkelbereich kleiner als 180° radial um die Einführachse E angeordnet sind. Somit ist keine Gegenkraft einer anderen Fixiervorrichtung 240 wirksam. Eine solche Anordnung eignet sich beispielweise dafür, den Einpresspin 20 gegen eine im Einlegebereich 220 vorgesehene Referenzfläche (nicht dargestellt) in Anlagenkontakt zu bringen. Es sind allgemein auch Kombinationen aus den Ausführungen gemäß 1 und 2a - c denkbar. Eine oder mehrere Fixiervorrichtungen 240 können auch anstelle in der Ebene I auch in der Ebene II angeordnet sein, die beispielsweise näher zum Hohlraum 215 beabstandet ist. Ebenso können die gleichen oder zwei unterschiedliche für die Ebene I gezeigten Anordnungen von einer, zweien oder mehr Fixiervorrichtungen 240 sowohl auf Ebene I und II vorgesehen sein. Die Anordnung auf weiteren Ebenen (nicht dargestellt) ist ebenfalls denkbar. Darüber hinaus ist es ermöglicht, auf nur einer Seite a, b zur Einführachse E hin eine, zwei oder mehr Fixiervorrichtungen 240 anzuordnen. Wie bereits bei der 2c ausgeführt, eignet sich eine solche Anordnung insbesondere für das Andrücken des Einpresspins 20 auf mindestens eine im Einlegebereich 220 ausgebildete Referenzfläche.
Neben der Anordnung zumindest eines Einlegebereichs 220 und zumindest einer zugehörigen Fixiervorrichtung in dem einen Werkzeugelement 211, können mögliche Ausführungen auch zusätzlich zumindest einen Einlegebereich 220 und zumindest eine zugehörige Fixiervorrichtung 240 (beides gestrichelt dargestellt) in dem anderen Werkzeugelement 212 aufweisen. Es gelten hier die gleichen Ausführungsformen wie zuvor erläutert.
In dem Werkzeugelement 211 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit einer Fixiervorrichtung 240 gezeigt. Anstelle eines zuvor erwähnten elastischen Elementes 242 ist nun ein Aktuator 245 vorgesehen. Mit diesem ist dann ein Fixierelement 243 wirkverbunden, beispielhaft als Kegel ausgeführt. Mittels einer Ansteuervorrichtung 250, welche über Versorgungsleitungen 251 mit dem Aktuator 245 verbunden ist, kann eine definierte Lageposition des Fixierelementes 240 sowie eine Kraftwirkung auf den Haltebereich 25 des zugeordneten Einlegeteiles 20 eingestellt werden. Bevorzugt werden die beiden dargestellten Aktuatoren 245 zur Ausbildung des Form- und/oder Kraftschlusses synchron angetrieben. Der Antrieb kann hierbei elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch erfolgen. Grundsätzlich können alle Fixiervorrichtungen 240 gleich ausgeführt werden, also mit einem elastischen Element 242 oder mit einem Aktuator. Ebenso ist es denkbar, je nach Anwendung und Bedarf einen gemischten Einsatz von unterschiedlichen Ausführungen der Fixiervorrichtungen 240 vorzusehen.
Aus Montagegründen kann ein Werkzeugelement 211, 212 auf Höhe einer angeordneten Fixiervorrichtung 240, beispielsweise auf Höhe der Ebene I und/oder II, eine Werkzeugtrennebene aufweisen, um eine entsprechende Anordnung einer Fixiervorrichtung 240 überhaupt zu ermöglichen. Alternativ kann die Fixiervorrichtung 240 ggf. zusammen mit dem zugehörigen Einlegebereich 220 als Einsatz in einen Grundwerkzeugkörper des jeweiligen Werkzeugelementes 211, 212 eingebracht sein.
Blechteile als Einlegeteile 20 können neben einen Haltebereich 25 im Blechkantenbereich - wie bisher beschrieben - alternativ oder zusätzlich einen Haltebereich 25 auf einer Blechgrundseite aufweisen. So kann der Einpresspin 20 aus der 1 auch von einer oder beiden Blechgrundseiten her gehalten werden, indem mittels einer entsprechend angeordneten Fixiervorrichtung 240 (nicht dargestellt) das zu dieser wirkverbundene Fixierelement 243 in eine Vertiefung, Einprägung oder durchgehende Aussparung 26 als den Haltebereich 25 eingreift.
Das Spritzgussteil 100 kann mit nachfolgenden Verfahrensschritten hergestellt werden. In Rahmen einer vorgesehenen Fertigung wird das Spritzgusswerkzeug 210 bereitgestellt. Daraufhin werden in die Werkzeugelemente 211, 212 jeweils vorgesehene Einlegeteile 20 in die entsprechende Einlegebereiche 220 eingeführt bzw. eingelegt. Dies kann manuell oder automatisiert erfolgen, beispielsweise durch eine Greifervorrichtung. Das Einführen kann erleichtert werden, indem der Einlegebereich 220 eine Führung 225 aufweist, beispielsweise gleich zur Beginn der Öffnung zum Hohlraum 215. Die Führung kann später auch eine Referenzfläche und/oder ein Gegenlager für Lagegenaue Positionierung des Einlegeteiles 20 stellen. Durch ein enges Anliegen eines flächigen Abschnitts 22 des Einlegeteiles 220 kann dieses in Richtung der Einführungsachse E orientiert ausgerichtet werden. Hierbei kann die Spitze des gezeigten Einpresspins 20 beispielsweise zum Ende des Einlegebereiches 220 eine Engstelle 226 passieren, bevor sie bei einer Fixiervorrichtung 240 mit einem elastischen Element 242 erstmalig mit dieser in Anlagenkontakt gebracht wird. Mit weiterem Einführen entlang der folgenden Blechkontur des Einpresspins 20 wird der Anlagenkontakt weiter aufrechterhalten. Dabei wird gegen eine elastische Verformung des elastischen Elementes 242 das Fixierelement 243 entsprechend in seiner Lageposition verschoben. In der Endmontageposition wird schlussendlich der Form- und/oder Kraftschluss wie beschrieben ausgebildet. Bei einer Fixiervorrichtung 240 umfassend einen Aktuator 245, wird ein Anlagenkontakt erst mit Erreichen der Endmontageposition ausgebildet. Hierbei wird - angesteuert über die Ansteuervorrichtung 250 - das Fixierelement 243 bis in den Haltebereich 25 des Einpresspins 20 verschoben. Mit der Sicherstellung einer Haltefunktion im Einlegebereich 220 wird dann ein Spritzgussmaterial 10 in das geschlossene Spritzgusswerkzeug 210 eingespritzt und der Hohlraum 215 vollständig ausgefüllt. Zeitgleich wird auch der in den Hohlraum 215 ragende Abschnitt 21 des Einlegeteils 20 vollständig von dem Spritzgussmaterial 10 umschlossen. Nach einem Verfestigen des Spritzgussmaterials 10 wird durch ein Öffnen des Spritzgusswerkzeuges 210 das erzeugt Spritzgussteil 100 entformt. Dabei wird jeglicher Form- und/oder Kraftschluss zwischen einer Fixiervorrichtung 240 und einem zugeordneten Einlegeteil 20 gelöst. Das so erzeugte Spritzgussteil 100 kann auch ein Gehäusedeckel sein, wobei die herausragenden Einlegeteile 20 Befestigungsteile für einen weiteren Gehäuseboden darstellen. Für die Erzeugung einer Messerleiste als das Spritzgussteil 100 sind mehrere Einlegebereichen 220 mit jeweils zugehörigen Fixiervorrichtung 240 in einer dem Steckerabbild entsprechenden Musteranordnung im Werkzeugelement 211, 212 angeordnet.
In der 3 ist noch ein Ausschnitt im Bereich eines Einlegebereiches 220 gezeigt. Hierbei ist eine Haltefunktion beim Einsatz einer Hülse als das Einlegeteil 20 dargestellt. Gleiches gilt grundsätzlich auch für Zapfen oder Freiformkörper mit einer zum Bodengrund der Vertiefung 221 zugewandten Öffnung. Grundsätzlich kann die Hülse 20 in ähnlicher Weise - wie in 1 für das Blechteil gezeigt - gehalten werden. Der Haltebereich 25 ist im Unterschied dazu lediglich beispielsweise als eine außen umlaufende Nut, als Einprägung, Vertiefung oder durchgehende Öffnung ausgeführt. Grundsätzlich kann die Hülse 20 aber auch über die innere Wandungsfläche gehalten werden. Auch hier ist der Haltebereich 25 wie der zuvor beschriebene äußere Haltebereich 25 beispielhaft ausgeführt. Die entsprechende Fixiervorrichtung 240 weist dabei einen Zapfen 244 auf, welcher vom Bodengrund der Vertiefung 221 in die Hülse 20 hinein absteht. An der Hülse 20 ist ein elastisches Element 242 befestigt, beispielsweise eine Formfeder. Die Formfeder hat beidseitig in Richtung der Innenwandung der Hülse 20 weisend eine Erhebung. Diese greift in der Endmontageposition der Hülse 20 in den inneren Haltebereich 25 ein unter Ausbildung des Form- und Kraftschlusses. Dabei ist die Formfeder jeweils zum Zapfen 244 hin elastisch verformt.

Claims

Spritzgusswerkzeug (210) zur Erzeugung eines Spritzgussteiles (100) aus einem sich verfestigenden Spritzgussmaterial (10), umfassend zumindest ein erstes Werkzeugelement (211) und ein zweites Werkzeugelement (212), welche bei einem geschlossenen Spritzgusswerkzeug (210) einen eine Außenform des Spritzgussteiles (100) abbildenden Hohlraum (215) umschließen, wobei zumindest eines der Werkzeugelemente (211, 212) mindestens eine zumindest einseitig zum Hohlraum (215) geöffnete Vertiefung als Einlegebereich (220) für ein Einlegeteil (20) aufweist, und der Einlegbereich (220) derart ausgebildet ist, dass ein in dem Einlegebereich (220) angeordneter Abschnitt (22) des Einlegeteiles (20) bei einem Einspritzvorgang von Spritzgussmaterial (10) freigehalten ist und ein in den Hohlraum (215) ragender Abschnitt (21) des Einlegeteiles (20) von dem Spritzgussmaterial (10) vollständig umschlossen ist, und wobei das zumindest eine Werkzeugelement (211, 212) zumindest eine Fixiervorrichtung (240) aufweist, welche in den Einlegebereich (220) und höchstens bis zum Hohlraum (215) reicht, und die Fixiervorrichtung (240) derart ausgebildet ist, das Einlegeteil (20) mittels eines Form- und/oder Kraftschlusses gegen ein Verschieben in zumindest einer Raumrichtung und/oder gegen ein Verdrehen um zumindest eine Raumachse zu halten.
Spritzgusswerkzeug (210) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Einlegebereich (220) und dem Hohlraum (215) ein Dichtbereich in dem zumindest einem Werkzeugelement (211, 212) derart ausgebildet ist, dass der Einlegebereich (220) bei eingelegtem Einlegeteil (20) gegen dieses und den Hohlraum (215) vor eindringendem Spritzgussmaterial (10) während des Einspritzvorganges abgedichtet ist, und welches das Einlegeteil (20) in den von Spritzgussmaterial (10) umspritzbaren Abschnitt (21) und in den Abschnitt (22) unterteilt, welcher von Spritzgussmaterial (10) frei bleibt.
Spritzgusswerkzeug (210) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiervorrichtung (240) zumindest ein Fixierelement (243) umfasst, deren Position relativ zu dem einen Werkzeugelement (211, 212) veränderlich ist, wobei das Fixierelement (243) derart ausgebildet ist, dass bei eingelegtem Einlegeteil (20) und in Abhängigkeit der Position des Fixierelementes (243) der Form- und/oder Kraftschlusses in einem Abschnittsbereich (22) des Einlegeteiles (20) ausbildbar ist, welcher von Spritzgussmaterial (10) frei bleibt.
Spritzgusswerkzeug (210) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (243) zumindest mittelbar mit einem Aktuator (245) wirkverbunden ist, mittels welchem die Position und/oder die Kraftwirkung des Fixierelementes (243) bei dem Kraft- und/oder Formschluss einstellbar ist.
Spritzgusswerkzeug (210) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (243) zumindest mittelbar mit einem elastischen Element (242) wirkverbunden ist, welches in Abhängigkeit einer elastischen Verformung die Position und/oder die Kraftwirkung des Fixierelementes (243) bei dem Kraft- und/oder Formschluss bestimmt.
Spritzgusswerkzeug (210) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (221) eine Einführachse (E) aufweist, entlang derer das Einlegeteil (20) in eine Montageendposition innerhalb des Einlegebereiches (220) einführbar ist, wobei zumindest zwei oder mehr Fixierelemente (243) in einer gemeinsamen Bewegungsebene (I, II) angeordnet sind, wobei die Einführachse (E) senkrecht zu der gemeinsamen Bewegungsebene (I, II) steht und/oder in der gemeinsamen Bewegungsebene (I, II) liegt.
Spritzgusswerkzeug (210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Vertiefung (221) zumindest eine Referenzfläche des Einlegebereiches (220) derart ausgebildet ist, dass mittels der Fixiervorrichtung (240) zumindest ein Flächenbereich des Einlegeteiles (20) beim Kraft- und/oder Formschluss in Anlagenkontakt mit der Referenzfläche gebracht wird zur Lagegenauen Positionierung des Einlegeteiles (20) relativ zum Hohlraum (215).
Spritzgusswerkzeug (210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlegebereich (20) eine Führung (225) aufweist, mittels welcher eine Orientierung des Einlegeteils (20) beim Einführen in den Einlegebereich (220) festgelegt ist, wobei die Führung (225) eine Fläche aufweist, welche bei dem Kraft- und Formschluss ein Gegenlager für das Einlegeteil (20) bereitstellt.
Anordnung (200) umfassend ein Spritzgusswerkzeug (210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und zumindest ein in mindestens einem Einlegebereich (220) eingelegtes Einlegeteil (20).
Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (20) zumindest einen Haltebereich (25) aufweist, in welchen die Fixiervorrichtung (240) unter Ausbildung des Kraft- und/oder Formschlusses eingreift, wobei der Haltebereich (25) für einen Formschluss zumindest eine zum Fixierelement (243) komplementäre Senke aufweist, durch welche bei Eingriff des Fixierelementes (243) ein Verschieben des Einlegeteiles (20) zumindest entgegen der Einführrichtung verhindert ist und/oder eine Lageposition des Einlegeteiles (20) in Einführrichtung gegen einen Anschlag gehalten ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (20) ein Blechteil, ein Rundzapfen oder eine Hülse ist.
Spritzgussteil (100), insbesondere aus einem metallischen oder einer polymeren Spritzgussmaterial (10), hergestellt mittels eines Spritzgusswerkzeuges (210) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder mittels einer Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11 und/oder mittels einem Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, insbesondere ein Gehäuseelement, ein Elektronikmodul, ein Stecker oder eine Steckerleiste, wobei nur ein Abschnitt (22) des Einlegeteiles (20) ausschließlich einseitig aus dem Spritzgussmaterial (10) herausragt, während der restliche Abschnitt (21) des Einlegeteiles (20) vollständig von dem Spritzgussmaterial (10) umschlossen ist.
Verfahren zur Ausbildung eines Spritzgussteiles (100), mit nachfolgenden Verfahrensschritten: a) Bereitstellen eines Spritzgusswerkzeuges (210) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, b) Ausbilden einer Anordnung (200) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei der Form- und/oder Kraftschluss mit dem Einführen zumindest eines Einlegeteiles (20) in den zugehörigen Einlegebereich (220) mit dem Erreichen oder nach dem Erreichen der Montageendposition ausgebildet wird, c) wobei das zumindest eine Einlegeteil (20) nach der Ausbildung des Form- und/oder Kraftschlusses ausschließlich von der Fixiervorrichtung (240) gegen ein Verschieben in zumindest einer Raumrichtung, insbesondere entgegen der Einführrichtung, und/oder gegen ein Verdrehen um zumindest eine Raumachse, insbesondere um eine Einführachse (E) des Einlegeteiles (20), innerhalb des Einlegebereiches (220) gehalten wird, d) Einspritzen eines Spritzgussmaterials (10) in das geschlossene Spritzgusswerkzeug (210) bis zum vollständigen Ausfüllen des Hohlraumes (215), wobei ein zumindest in den Hohlraum (215) ragende Abschnitt (21) des zumindest einen Einlegeteiles (20) von dem Spritzgussmaterial (10) vollständig umschlossen wird, während ein innerhalb des Einlegebereichs (220) angeordneter Abschnitt (22) des Einlegeteils (20) durch eine Abdichtung zwischen dem Einlegeteil (20) und dem Hohlraum (215) von dem Spritzgussmaterial freigehalten wird, e) Verfestigen des Spritzgussmaterials (10), f) abschließend Öffnen des Spritzgusswerkzeuges (210) zum Entformen des ausgebildeten Spritzgussteiles (100), wobei vor oder mit dem Entformen der Form- und/oder Kraftschluss des zumindest einen Einlegeteiles (20) und der Fixiervorrichtung (240) in dem zugehörigen Einlegebereich (220) gelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einführen des zumindest einen Einlegeteils (20) in den zugehörigen Einlegebereich (220) während des Prozessschrittes b), insbesondere entlang einer Einführachse (E), ein erster Kontaktbereich des Einlegeteiles (20) mit zumindest einem Fixierelement (243) einer zugehörigen Fixiervorrichtung (240) in Anlagenkontakt gebracht wird, wobei mit weiterem Einführen das Einlegeteil (20) entlang eines dem ersten Kontaktbereich folgenden Kontaktabschnitts in Anlagenkontakt mit dem Fixierelement (243) gehalten wird und das Fixierelement (243) dabei in Abhängigkeit der Formkontur des Einlegeteiles (20) entlang des Kontaktabschnitts in seiner Position verschoben wird, wobei durch die Verschiebung des Fixierelementes (243) ein mit diesem wirkverbundenes elastisches Element (242), beispielsweise eine Druckfeder, elastisch verformt wird unter Ausbildung einer Kraftwirkung in Richtung des wirksamen Kontaktbereiches, und wobei beim Erreichen der Montageendposition die Formkontur des Einlegeteiles (20) eine zum Fixierelement (243) komplementäre Senke aufweist, in welche das Fixierelement (243) kraft- und/oder formanliegend eingreift.
Verfahren nach 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Fixierelement (243) einer Fixiervorrichtung (240) erst nach Erreichen der Montageendposition in Anlagenkontakt mit dem Einlegeteil (20) gebracht wird, wobei das Fixierelement (243) mit einem dann aktivierten Aktuator (245) in seiner Lageposition bis in einen Kontaktbereich mit dem Einlegeteil (20) verschoben wird, und wobei der Kontaktbereich eine zum Fixierelement (243) komplementäre Senke aufweist, in welche das Fixierelement (243) kraft- und/oder formanliegend eingreift.