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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung bezieht sich auf einen Matrixformstift, und insbesondere
auf Optik- oder Reflexstifte, an denen Einrichtungen vorhanden sind, um
sie beabstandet anzuordnen, wenn eine Vielzahl von Stiften in einer
Stift- oder Gussmatrize gruppiert sind.
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Auch
wenn die Erfindung sowohl für
Optik- als auch für
Reflexstifte zum Einsatz in einer Gussmatrize geeignet ist, werden
hier als Beispiele nur ein oder mehrere Reflexstifte angeführt; die
Spezifikation ist jedoch nicht nur auf diese Stiftform begrenzt.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Zu
einer Stift- oder Gussmatrize gehört eine Vielzahl von Matrixformstiften,
zum Beispiel Reflexstifte oder eine Kombination aus Optik- und Reflexstiften,
die in einer bestimmten Konfiguration angeordnet sind. Mittels der
(im Folgenden so bezeichneten) Matrize wird durch elektrochemisches
Abscheiden oder andere geeignete Verfahren eine Elektroform hergestellt,
und mit der so hergestellten Elektroform wird dann eine Gussform
erzeugt, in die ein geeignetes Gussmaterial, zum Beispiel Thermoplast, unter
Druck eingebracht wird, um Linsen und/oder reflektierende Produkte,
zum Beispiel Scheinwerferbaugruppen für Kraftfahrzeuge, herzustellen.
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Zu
dem Außenteil
einer Linse für KFZ-Scheinwerferbaugruppen
gehören
aus rückstrahlenden
Elementen bestehende Bereiche, die dem Zweck dienen, Licht einer
auf die Scheinwerferbaugruppe gerichteten externen Lichtquelle zu
reflektieren. Der rückstrahlende
Bereich einer Scheinwerferbaugruppe liefert die rückgestrahlte
Helligkeit zu einer Lichtquelle, die auf die genannte Baugruppe gerichtet
ist; diese Lichtquelle stammt z. B. von den Scheinwerfern eines
Fahrzeugs, die auf eine die Reflexelemente beinhaltende Heckscheinwerfer-Baugruppe
gerichtet ist. Die Helligkeit der Reflexelemente muss den in diversen
Ländern
gültigen
Normen entsprechen.
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Scheinwerferbaugruppen
und ihre Linsen zum Einsatz in Kraftfahrzeugen sind vergleichsweise einfach
herzustellen, wenn die Bereiche der Fahrzeuge, auf die sie aufmontiert
werden, relativ flach sind. Jedoch sind heutzutage Kraftfahrzeugkarosserien
sowohl im Front- wie auch im Heckbereich mit sanft geschwungenen
Oberflächen
versehen, um den Luftwiderstandskoeffizienten des Fahrzeugs zu verringern,
und es ist schwieriger geworden, geeignete Linsen herzustellen,
die sich in diese Konturen einfügen
und dennoch das gesetzlich vorgeschriebene Rückstrahlungsvermögen und
die geforderte Helligkeit bieten.
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Ferner
sollen einzelne, unitäre
Linsen die vorgenannten Anforderungen für Fahrzeuge mit glatterer,
abgerundeter Bauweise erfüllen,
aber auch die Möglichkeit
der Anpassung an die spezifischen Funktionen der Scheinwerferbaugruppe
für ein
bestimmtes Fahrzeug bieten. Um die Sicherheitsbestimmungen bestimmter
Länder
zu erfüllen,
müssen
Scheinwerferbaugruppen zum Beispiel Linsen aufweisen, die sich in
Teile der Seitenflächen
des Fahrzeugs hinein erstrecken, sowie auf vor oder hinter ihnen
gelegene Flächen.
Häufig
weisen die Oberflächen,
an die die Linsen anzupassen sind, zusammengesetzte Kreisbogenstücke auf.
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Ein
Beispiel für
eine Linse mit Reflexelementen zum Einbau in Kraftfahrzeuge ist
aus dem
kanadischen Patent 2
060 703 bekannt, das am 17. Oktober 1995 der DBM Reflex
Enterprises Inc. erteilt wurde. Dieses Patent zeigt eine Linse mit
einer Kombination aus Optik- und Reflexelementen.
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Herkömmlicher
Weise werden Reflexelemente – manchmal
in Kombination mit Optikelementen – hergestellt, indem eine große Vielzahl
von Matrixformstiften (Reflexstifte und gegebenenfalls Optikstifte)
in einer Matrix angeordnet werden; dann wird durch elektrochemisches
Abscheiden von Metall auf die geformten Enden der Gussmatrizenstifte
in der Matrix eine Elektroform gebildet, die dann in einer Gussform
eingesetzt wird, wobei zur Formung der rückstrahlenden Oberflächen Plastikmaterial
eingespritzt wird.
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Zur
Erzeugung der gewünschten
Richtungshelligkeit und des gewünschten
Rückstrahlungsvermögens ist
die korrekte Ausrichtung der Stifte bei der Vorbereitung einer Matrize
ausschlaggebend; daher ist es für
den Hersteller einer Rückstrahlungsmatrize wichtig,
sicherzustellen, dass das Fertigprodukt nicht nur der Kontur einer
KFZ-Karosserie angepasst
ist, sondern auch das geforderte Rückstrahlungsvermögen aufweist,
und es nicht in seinen gebogenen Bereichen einbüßt.
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Es
gibt einige Beispiele für
die Anordnung von Reflexstiften in einem Bündel oder einer Matrize, die
unter Berücksichtigung
der vorgenannten Karosseriekonturen von Kraftfahrzeugen, an denen
die Linsen montiert werden sollen, sicherstellen, dass die in dieser
Matrize erzeugten Linsen die gewünschte Rückstrahlungshelligkeit
liefern.
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Ein
Beispiel für
einen Versuch zur Erfüllung der
Bedingungen ist im
US-Patent
4 733 946 vom 29. März
1988, erteilt an Cossetti, beschrieben. Nach dieser Veröffentli chung
werden Reflexstifte so bearbeitet, dass ihre Seitenflächen zur
Vorderseite der Matrize hin spitz zulaufen, so dass die abgeschrägten Stifte
bei Gruppierung in einer Matrize die gewünschte Kurvenausbildung liefern.
Dies ist eine zwar durchaus wirksame, aber auch sehr zeitaufwendige
und kostspielige Lösung
des Problems.
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In
dem
US-Patent 5 565 221 vom
15. Oktober 1996, erteilt anDBM Reflex Enterprises Inc., wird zur
Behandlung des vorgenannten Problems die Verwendung von Abstandsstücken oder
Keilen zum Einsatz zusammen mit Gusselementen wie Optik- oder Reflexstiften
in der Stift- oder Gussmatrizenanordnung vorgeschlagen. Die Abstandsstükke oder
Keile werden an bestimmten Stellen zwischen Reihen oder Gruppen
von Gusselementen in der Matrize angeordnet, um den Optik- und/oder
Reflexstiften die erforderliche Ausrichtung zu geben. So soll sichergestellt
werden, dass die benötigten
Rückstrahloberflächen der
Prismen die erforderliche Menge reflektierten Lichts zu einer Lichtquelle
zurückwerfen,
selbst wenn sich die Oberfläche
des Produkts auf einem abgerundeten Teil einer Scheinwerferbaugruppe
an einem Fahrzeug befindet. Das Abstandsstück besteht aus einem länglichen
Körper
mit flachen parallelen Seitenkanten und aufeinander zulaufenden
Seiten, die von einer großen
Kante zu einer kleinen Kante in Bezug aufeinander spitz zulaufen.
Das Oberflächenprofil
einer der Seiten ist so geschaffen, dass es sich dem Profil der
gegenüberliegenden
Elemente in der Matrizenanordnung anpasst. Ungeachtet der guten Funktion
dieser Abstandsstücke
oder Keile sind Probleme dabei aufgetreten, sie in der Matrize zu
gruppieren und die korrekte Ausrichtung der Bündel mit den Elementen sicherzustellen.
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Ein
weiteres Beispiel für
den bisherigen Stand der Technik ist im
US-Patent 3 258 840 vom 5. Juli 1966
beschrieben, erteilt an Hedgewick.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung sieht zur Lösung des vorgenannten Problems
vor, Abstandsstücke
zur Verwendung zusammen mit Gusselementen wie Optik- oder Reflex-Rückstrahlstiften in der Stiftblock- oder
Matrizenanordnung bereit zu stellen. Die Abstandsstücke können bei
der Herstellung einer Elektroform mit kontinuierlich variabler Stiftachse
an frei wählbaren
Stellen angeordnet werden, um so die Längsachse der Stifte in Bezug
auf die der daneben liegenden Stifte zu verändern, wodurch die Längsachsen
der Stifte zu ihren rückstrahlenden
Enden hin in Bezug aufeinander spitz zulaufen.
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Entsprechend
ihrem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf einen Matrixformstift
zum Einsatz in einer Gussmatrize gemäß Anspruch 1.
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Entsprechend
einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren,
das darauf abzielt, einen Matrixformstift mit geeigneten Mitteln zur Änderung
deren Längsachse
herzustellen, gemäß Anspruch
1.
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Entsprechend
einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren
zur Änderung
des Winkels der Längsachse
eines Matrixformstifts gemäß Anspruch
14.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird anhand der begleitendend Zeichnungen näher erläutert:
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1 ist
eine schematische Draufsicht eines Teils einer Elektroform und zeigt
Gussmatrixstifte, deren Längsachsen
zur Erzielung einer erwünschten Krümmung in
der Matrixanordnung eingestellt sind;
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2 ist
ein Aufriss eines Reflexstifts, an dem gemäß einer Anwendungsform der
vorliegenden Erfindung spitz zulaufende Ausformungen vorhanden sind;
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3 ist
eine Ansicht des unteren Endes des Gussmatrixstifts aus 2;
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4 ist
ein Aufriss einer Ansammlung von Reflexstiften, an denen gemäß einer
Anwendungsform der vorliegenden Erfindung spitz zulaufende Ausformungen
vorhanden sind und die so gruppiert sind, wie in einem Teil einer
Matrizenanordnung;
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5 ist
ein Aufriss eines Gussmatrixstifts nach einer weiteren Anwendungsform
der Erfindung;
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6 ist
ein mit 5 vergleichbarer Aufriss, wobei
jedoch an dem Gussmatrixstift spitz zulaufende Ausformungen vorhanden
sind;
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7 ist
eine Ansicht des unteren Endes des Gussmatrixstifts aus 6;
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8 ist
eine Draufsicht einer Matrixanordnung aus einer Vielzahl von Stiften,
die zur Herstellung einer Elektroform zusammengeklammert sind; und
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9 ist
eine Schnittdarstellung entlang der Linie 9-9 von 8.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
ANWENDUNGSFORMEN
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Wie
in 1 dargestellt, umfasst eine Matrize 10 eine
Vielzahl von Gussmatrixstiften wie die Reflexstifte 12,
die zur Aufbringung des Elektroformungsmaterials 14 über die
Köpfe 16 der
Stifte, wie dargestellt, in Bündeln
zusammengefasst sind. Bei ausgewählten
Exemplaren der Gussmatrixstifte 12 wurde die Langsachse
in Bezug auf diejenige der in der Matrize daneben angeordneten Stifte
geändert, so
dass diese Längsachsen
zu ihren wirksamen oder rückstrahlenden
Enden 16 der Stifte hin in Bezug aufeinander spitz zulaufen.
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Die 2 und 3 zeigen
ein Beispiel für eine
beabstandete Anordnung gemäß der Erfindung. Stift 12 wird
in seiner Seitenwand mit einem Passstift 18 versehen. Ein
Ort in der Seitenwand des Stifts wird ausgewählt, und ein Lager 20 wird
in der Seitenwand 22 senkrecht zur Längsachse des Stifts gebohrt.
Der Passstift wird dann so in das Lager 20 eingeführt, dass
der Passstift 18 sich senkrecht zur Längsachse des Stifts erstreckt.
Die Länge
des Vorsprungs des Passstifts stellt den Grad ein, in dem der Stift
in Bezug auf benachbarte Stifte in der Matrize spitz zuläuft. Die
Länge des
Vorsprungs kann auf verschiedene Weise, z. B. Schleifen, eingestellt
werden.
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4 zeigt
ein Beispiel für
eine Vielzahl von Stiften 12, 13 und 15,
aus denen sich Passstifte 18 erstrecken, mit denen zwischen
den oberen Enden der Stifte jeweils ein Abstand in einem gewünschten Winkel
hergestellt wird.
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In
den 5, 6 und 7 ist eine
weitere Anwendungsform der Erfindung dargestellt. An einem Teil
des oberen Endes eines Reflexstifts wird zum Beispiel durch Abspanen
ein verschmälerter
Bereich 26 geformt, wobei ein Kopf 28 stehen gelassen wird.
Dann wird der Stift 24 in eine Gussform 30 gesetzt,
deren Seitenwand 32 in einem Grad abgeschrägt ist,
der – wie
durch die gestrichelte Linie 34 dargestellt – in der
Verlängerung
die Seite des Stifts berühren
würde,
die neben dem Kontaktpunkt 36 mit dem Stiftkopf 38 liegt.
Dann wird am oberen Ende des Stifts um den in 6 gezeigten
verschmälerten Bereich
herum ein Ring 40 geformt, der nach Abkühlen und Entnehmen aus der
Gussform den Ring 40 bildet, der das Abstandsstück darstellt,
mit dem dieser Stift in der Matrize von den benachbarten Stiften ferngehalten
wird.
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Die
zentrale Längsachse
des Rings 40 ist gegenüber
der zentralen Längsachse
des Stifts 24 versetzt und läuft mit dieser spitz zusammen.
Man wird feststellen, dass die Gestaltung des versetzten Rings 40 derjenigen
des Stifts 24, gegenüber
dem er versetzt ist, entspricht.
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Es
erweist sich als günstig,
dass die Länge und
Breite des Rings (das Maß,
um das er gegenüber dem
Stift versetzt ist) frei wählbar
sind, um dem gewünschten
Abstand zwischen den benachbarten Stiften in der Matrix zu entsprechen.
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8 und 9 zeigen
ein Stiftbündel 42 in einer
Matrix, bestehend aus einer Kombination aus einer ersten Stiftegruppe 44,
deren Längsachsen
parallel zueinander stehen, und einer zweiten Stiftegruppe 46,
bei der jeder Stift mit einem Abstandsstück in Gestalt eines Rings 40 versehen
ist, so dass die Längsachsen
der Stifte 46 in Bezug auf die jeweils benachbarten Stifte
in dieser Gruppe geändert wurden.
Wie in 8 dargestellt, führt dies dazu, dass die Längsachsen
der Stifte in Gruppe 46 so orientiert sind, dass die wirksamen
oder rückstrahlenden
Enden 38 der Stifte nach Bedarf ausrichtbar sind.
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Als
Material für
den Abstandsring 40 sollte ein geeignetes hochschlagfestes
Material wie Polykarbonat gewählt
werden, das säure-
und lösungsmittelfest
ist und gut an den Stiften anhaftet.
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Obwohl
die Erfindung nur im Zusammenhang mit einer bestimmten Anwendungsform
und einem bestimmten Einsatz beschrieben wurde, wird ein Fachmann
auf diesem Gebiet diverse Abwandlungen nutzen können, ohne von der Erfindung
gemäß den beigefügten Ansprüchen abzuweichen.
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Die
in dieser Spezifikation verwendeten Begriffe und Ausdrücke dienen
nur der Beschreibung und sind nicht einschränkend zu verstehen, und mit der
Verwendung dieser Begriffe und Ausdrücke sollen keine gleichwertigen
Erscheinungsformen der gezeigten und beschriebenen Eigenschaften
oder Teile davon ausgeschlossen werden; es wird jedoch bestätigt, dass
im Rahmen der Ansprüche
diverse Abwandlungen möglich
sind.