DE3341921C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Ausbildung eines Spalts in einem Spritzgußteil, welcher ein Anordnen eines dünnen, flachen Bauteils mit einer hohen Lagegenauigkeit gestattet.

Metallische Bauteile, bei geeigneter Verankerung auch fede­ rungsfähige metallische Bauteile mit einer in den meisten Fäl­ len ausreichenden Lagegenauigkeit in Kunststoff einzubetten oder derartige Bauteile mit Kunststoff zu umspritzen, sind an sich gängige Fertigungsverfahren. Schwierigkeiten treten auf, wenn einerseits das verwendete Kunststoffmaterial, weil es verschiedenen anderen Anforderungen gerecht werden muß, keine ausreichende Eignung für eine derartige Einbettung aufweist, andererseits die einzubettenden Bauteile aufgrund ihrer stoff­ lichen Zusammensetzungen und besonderer Oberflächengüten den beim Spritzvorgang auftretenden, mechanischen und thermischen Schockbelastungen nicht gewachsen sind, oder wenn, abgesehen von der verschlechterten Handhabbarkeit beim Einlegen in die Spritzgußform und des erforderlichen formtechnischen Aufwandes bei zunehmender Miniaturisierung solcher Bauteile deren Form­ stabilität verringert ist. Miniaturisierung bedeutet außerdem eine Einengung der Toleranzfelder bis hin zu Größenordnungen, die spritzgußtechnisch nicht mehr gewährleistbar sind.

In solchen Fällen ist es daher unumgänglich, für die Verbin­ dung des Bauteiles, beispielsweise einer Kontaktfeder, mit dem Spritzgußteil wenigstens einen zusätzlichen Arbeitsgang zu in­ vestieren. Dabei scheiden, wenn das zu befestigende Bauteil relativ klein ist, aber auch der gestellten Anforderungen an die Lagegenauigkeit wegen an sich übliche Befestigungsmethoden, wie z. B. Warmstauchen angespritzter Zapfen, aus. Besser geeig­ net ist ein Befestigen durch verkeilen in einem Schlitz, der, indem er in diesem Falle erheblich breiter als die Dicke des Bauteils ausgeführt werden könnte, spritzgußtechnisch mit der erforderlichen Genauigkeit formbar wäre. Dabei ist jedoch, ab­ gesehen von der Gefahr, daß das Befestigen nicht ganz spannungs­ frei erfolgt, mit dem anzuwendenden Keil ein zusätzliches Bau­ teil erforderlich, das "passen" muß, d. h. fertigungsaufwendig ist und bei der gegebenen Kleinheit nicht einfach zu handhaben wäre.

Einfacher, insbesondere aber für ein hochempfindliches Bauteil sicherer, scheint demgegenüber ein Befestigen durch Kleben zu sein. Problematisch ist dann bekanntlich die lose Halterung des Bauteils vor und während des Klebevorgangs, und zwar des­ halb, weil insbesondere bei Großserienfertigung ein Nachjustie­ ren des befestigten Bauteiles wegen des erheblichen Zeitauf­ wandes unter allen Umständen vermieden werden muß. Dies bedeu­ tet, daß das Bauteil bereits vor dem verbinden mit dem Spritz­ gußteil mit der geforderten Lagegenauigkeit spannungsfrei an dem Spritzgußteil gehaltert und hierfür, wenn es sich um ein dünnes, flaches Bauteil handelt, im Spritzgußteil ein geeigne­ ter, engtolerierter Schlitz ausgebildet sein muß.

Nun sind Formstempel mit einem dem Querschnitt des zu befesti­ genden Bauteils entsprechenden Querschnitt bei einer Dicke in der Größenordnung von 0,1 mm aus Festigkeitsgründen nicht re­ alisierbar. Andererseits ist eine Schlitzbildung an einer Form­ trennebene aufwendig und nicht in der geforderten Weise, d. h. mit einem relativ engen Toleranzfeld reproduzierbar. Auch würde eine derartige Schlitzbildung mit zwei gegeneinander tauchen­ den Formstempeln keine eindeutig lagesichernde Ausbildung für die Halterung des Bauteils ergeben.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand somit darin, in einem Spritzgußteil eine für die Großserienfertigung geeignete Ausbildung auszuformen, die ein loses Haltern eines dünnen, flachen Bauteils mit hoher Lagegenauigkeit gestattet und deren formtechnischer Aufwand relativ gering ist.

Die Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß in dem Spritzgußteil ein mäanderförmiger Schlitz derart ausgebildet ist, daß eine gedachte, im wesentlichen mittlere Mäanderebene zwar von der Mittelebene des Schlitzes, nicht aber von den Schlitzwänden, geschnitten wird.

Ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß der sich durch den erfindungsgemäß ausgebildeten Schlitz ergebende Spalt dem Haltern eines ringförmigen Widerstands­ bahnen aus Leitplastik zugeordneten Schleifers dient und der Schlitz in einem zentrisch zu den Widerstandsbahnen gelagerten Stirnzahnrad ausgeformt ist und daß zur Schaffung einer ausrei­ chenden Spalttiefe wenigstens einseitig eine den Schlitz umrah­ mende Erhöhung angegossen ist.

Die Erfindung bietet, abgesehen davon, daß die gestellte Aufga­ be in überraschender Weise gelöst ist, indem je nach Schlitz­ führung ein beliebig enger, sozusagen eine Passung darstellen­ der Spalt ausbildbar ist, den Vorteil, daß ein beim Spritzgie­ ßen unkritischer und relativ problemlos herstellbarer Formstem­ pel Anwendung finden kann. Vorteilhaft ist ferner, daß ein in den durch den Schlitz gebildeten Spalt eingesetztes Bauteil le­ diglich jedoch mehrfache Linienberührung mit den Schlitzwänden aufweist und somit nicht nur eine definierte Anlage, sondern auch eine Gesamtklebefuge von erheblicher Länge gegeben sind. Andererseits kann mit der vorgeschlagenen Ausbildung, wie bei­ spielsweise bei dem gewählten Anwendungsbeispiel, bei dem ein Spalt von 0,13 ± 0,03 mm ausgeformt ist, der einzusetzende Schleifer 0,085 ± 0,005 mm aufweist und Federkräfte in der Größenordnung von 10 p ± 20% einhaltbar sind, auf eine Be­ festigung durch Kleben verzichtet werden, bzw. es ist im Hin­ blick auf weitere nachfolgende Montagegänge zweckmäßig, die La­ ge des Schleifers sozusagen lediglich durch Anheften zu sichern. Durch die rahmenartige Erhöhung des Schlitzrandes läßt sich außerdem mit einem noch ausreichend kleinen Kippwinkeltoleranz­ feld bei noch vertretbaren Fertigungstoleranzen eine Halterung auch in einer relativ dünnen Platte verwirklichen.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnun­ gen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der erfindungs­ gemäßen Ausbildung zusammen mit einer Abbildung des Querschnitts des formenden Stempels,

Fig. 2, 3 und 4 Varianten des den angestrebten Spalt bil­ denden Schlitzes,

Fig. 5 ein Anwendungsbeispiel mit einem in einem Zahnrad angeordneten Schleifer eines Potentiometers,

Fig. 6 eine Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie A-B in Fig. 5 mit den dem Schleifer zugeordneten Widerstands­ bahnen.

Wie Fig. 1 zeigt, ist, um den angestrebten engen, mit a, b, l bezeichneten Spalt zu verwirklichen, in einem Spritzgußteil 1 ein zickzack- bzw. mäanderförmiger Schlitz 2 ausgeformt, und zwar derart, daß die Stirnflächen - der Einfachheit halber sind lediglich zwei gegenüberliegende mit 3 und 4 bezeichnet - der sich dabei an den beiden im wesentlichen parallel verlaufenden Schlitzwände 5 und 6 bildenden Rippen oder Stege, von denen ebenfalls nur zwei - 7 und 8 - bezeichnet sind, jeweils in Ebenen liegen, die zwei gegenüberliegende Wände des Spaltes a, b, l darstellen. Insbesondere wenn, wie Fig. 1 zeigt, der Spalt a, b, l in einem plattenförmigen, also in einem Spritz­ gußteil 1 mit einem niedrigen Querschnitt senkrecht zur Platten­ ebene ausgebildet werden soll, ist es, wie dargestellt, zur Schaffung einer ausreichenden Spalttiefe 6 zweckmäßig, wenig­ stens an einer Seite des Spritzgußteiles 1 eine den Schlitz 2 umrahmende Erhöhung 9 anzuformen. Um diese Erhöhung gegenüber der Plattenstärke des Spritzgußteiles 1 zu symmetrieren, kann, falls dadurch keine Funktionen gestört werden, auch auf der Ge­ genseite des Spritzgußteiles 1 eine Erhöhung 10 ausgeformt wer­ den. Aus Gründen der Stabilität und einer gleichmäßigen Ma­ terialverteilung beim Gießvorgang, aber auch aus formtechni­ schen Überlegungen heraus, ist es ferner zweckmäßig, den Schlitz 2 nicht durchgehend auszubilden, sondern so, daß ein Schlitzbo­ den 11 entsteht, der einem in dem Spalt a, b, l anzuordnenden Bauteil als Anschlag dienen kann. Im Falle einer Anordnung, wie sie in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, mit einem sich auf dem Rand des Spaltes a, b, l abstützenden, abgewinkelten Bauteil, beispielsweise einem Potentiometerschleifer 12, ist es demgegen­ über erforderlich, an den Rändern der Stirnflächen 3 der einen Schlitzwand 5 eine definierte und gut reproduzierbare Auflage in Form von Rundhöckern 13, 14 und 15 auszubilden. Der Radius dieser Rundhöcker 13, 14, 15 entspricht dem Biegeradius zwi­ schen einem Steg 16 und jeweils von einer Schar federnder Fin­ ger gebildeter Arme 17 und 18 des Schleifers 12. Mit 19 ist eine von zwei Aussparungen bezeichnet, die der Positionierung des Schleifers 12 in Längsrichtung des Spaltes a, b, l dienen.

Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß bei dem ge­ wählten Anwendungsbeispiel das Zahnrad 20, an dem der Schlei­ fer 12 angeordnet ist, das letzte Glied einer Getriebekette eines, weil nicht erfindungswesentlich in seiner Gesamtheit nicht dargestellten Nachlaufwerkes darstellt, welches mittels einer auf ihm angeordneten Nabe 21 auf einer Stellwelle 22 be­ festigt ist und welchem auf einer Platte 23 koaxial Wider­ standsbahnen 24 aus elektrisch leitendem Kunststoffmaterial zugeordnet sind. Auf diesen Widerstandsbahnen sind - wie dar­ gestellt - die angebogenen Enden 25 der federnden Finger des Schleifers 12 wirksam. Ein an dem Zahnrad 20 angeformtes Seg­ ment 26 bestimmt die Grenzstellungen des Nachlaufwerkes, in­ dem das Segment 26 mit geeigneten, nicht dargestellten An­ schlägen zusammenwirkt.

Die in den Fig. 2, 3 und 4 gezeichneten Varianten des in Fig. 1 dargestellten Schlitzes 2 sind jeweils nach dem glei­ chen Prinzip wie der Schlitz 2 ausgebildet, d. h. die Schlitz­ breite ein und desselben Schlitzes 2 ist im wesentlichen kon­ stant bzw. sie ist derart gewählt, daß für den formenden Stempel eine ohne besondere Schwierigkeiten fertigbare Breite gegeben ist und bruchgefährdete Engstellen vermieden sind. Außerdem wird eine gedachte mittlere Mäanderebene nicht durch die Schlitzwände geschnitten. Zur Verdeutlichung ist in Fig. 4 mit I die mittlere Mäanderebene und mit II die Mittelebene des Schlitzes bezeichnet.

Claims (4)

1. Ausbildung eines Spalts in einem Spritzgußteil, welcher ein Anordnen eines dünnen, flachen Bauteils mit einer hohen Lagegenauigkeit gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Spritzgußteil ein Mäanderförmiger Schlitz (2) derart ausgebildet ist, daß eine gedachte, mittlere Mäanderebene (I) zwar von der Mittelebene (11) des Schlitzes (2), nicht aber von den Schlitzwänden (5, 6) geschnitten wird.

2. Ausbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Spritzgußteil (1) niedrigen Querschnitts zur Schaffung ausreichender Spalttiefe (b) wenigstens einseitig eine den Schlitz (2) umrahmende Erhöhung (9) angegossen ist.

3. Ausbildung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (a, b I) dem Haltern eines ringförmigen Widerstandsbahnen (24) aus Leitplastik zugeordneten Schleifers (12) dient und der Schlitz (2) in einem zentrisch zu den Widerstandsbahnen (24) gelagerten Stirnzahnrad (20) ausgeformt ist.

4. Ausbildung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Steg (16) des Schleifers (12) federnde Arme (17, 18) angebogen sind und daß jeweils an den Rändern der den Spalt (a, b l) bildenden Wandbereiche (3) der einen Schlitzwand (5) dem Biegeradius der federnden Arme (17, 18) entsprechende Rundhöcker (13, 14, 15) ausgeformt sind.