DE4238130C2

DE4238130C2 - Verfahren zur Herstellung eines Leuchtengehäuses mit einem Sichtschutzelement

Info

Publication number: DE4238130C2
Application number: DE19924238130
Authority: DE
Inventors: Horst Sand
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1992-11-12
Filing date: 1992-11-12
Publication date: 2001-05-10
Anticipated expiration: 2012-11-13
Also published as: DE4238130A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines Gehäuses für eine Fahrzeugleuchte. Derartige Leuchten werden z. B. als Signalleuchten an einem Kraftfahrzeugheck angebaut. Zumeist sind derartige Leuchten als Mehrkammerleuchten gestaltet. Das Leuchtengehäuse besitzt mehrere Kammern, in denen Lichtquellen angeordnet werden können. An der Lichtaustrittsseite ist das Leuchtengehäuse mit einer Abdeckscheibe abgeschlossen, die in den Bereichen der Leuchtenkammern eine der Funktion der betreffenden Leuchtenkammer zugeordnete Farbe besitzt.

Die Fahrzeugleuchte wird mit ihrem Gehäuse an der Karosserie befestigt, wobei sich konstruktionsbedingt ein Spalt zwischen der leuchte und dem benachbarten Karosserieteil ergibt. Dieser Spalt wirkt unschön auf einen Betrachter, weshalb er durch ein geeignetes Sichtschutzelement, z. B. in Form einer Sichtschutzlippe, am Leuchtengehäuse optisch verdeckt wird. Außerdem können konstruktionsbedingt bei angebauter Leuchte eine oder mehrere Außenflächen des Leuchtengehäuses im Sichtbereich eines Betrachters liegen und ebenfalls einen unschönen Anblick darstellen, der nicht mit der übrigen Fahrzeugkarosserie, insbesondere mit deren Farbgebung, harmoniert. Deshalb sind solche im Sichtbereich liegende Außenflächen des Leuchtengehäuses mit einem farblich passenden Überzug versehen.

Die Herstellung eines solchen Leuchtengehäuses, das aus Kunststoff besteht, erfolgt bekanntermaßen durch Spritzgießen. Eine elastische Dichtung bzw. ein Sichtschutzelement in Form einer elastischen Sichtschutzlippe wird nachträglich durch Ankleben, Aufklipsen, Einklemmen oder dergleichen an einem Rand des Leuchtengehäuses befestigt. Im Sichtbereich liegende Außenflächen des Leuchtengehäuses werden nachträglich lackiert. Diese Verfahrensweise ist sehr aufwendig. Deshalb wurde bereits daran gedacht, ein Leuchtengehäuse mit im Spritzgießverfahren angespritzten Sichtschutzelementen herzustellen und dazu die Mehrkomponenten- bzw. Mehrfarben-Spritztechnik einzusetzen.

Aus "Anwendung und Verfahren mehrfarbiger Spritzgussteile", Wilfried Bolay, Kunststofftechnik, 13 /1974) Nr. 1/2, S. 32, linke und mittlere Spalte, Bild 11 ist es für die Herstellung von KfZ-Leuchten bekannt, einen Zweikomponentenspritzguss anzuwenden, wobei parallel rechte und linke Lichtfenster gefertigt werden. Aus AT 362 570 und DE 15 54 997 A ist das Hindurchspritzen von Kunststoff durch Bohrungen eines vorher eingelegten bzw. gespritzten Bauteils bekannt. Von Vorteil ist, dass eine ästhetisch einwandfreie Oberflächenstruktur erzielt werden kann.

In "Hansjürgen Saechtling, Kunststoff-Taschenbuch, 21. Ausgabe, Carl Hanser Verlag Müchen Wien 1979, Seite 104" ist unter Punkt 3.3.8.3. bereits ein Mehrkomponenten-Spritzgießen beschrieben, wobei zwei oder drei unabhängig voneinader steuerbare Spritzeinheiten auf eine Schließeinheit, d. h. auf ein einziges Spritzgießwerkzeug, arbeiten. Dabei ist das auswerferseitige Werkzeugteil drehbar oder verschiebbar angeordnet. Durch Drehen oder Verschieben dieses Werkzeugteils wird der Spritzling nach je einem Zyklus der folgenden Spritzeinheit zur Komplettierung zugeführt, wobei das auswerferseitige Teil mit dem an der Aufspannplatte befestigten Teil des Spritzgießwerkzeuges jeweils eine neue Spritzgießform bildet. Nach Absolvieren aller Spritzvorgänge wird am Ende das fertig gespritzte Formteil ausgestoßen.

Nachteilig an dieser Spritzgießtechnik ist, daß das Einspritzen der Kunststoffmasse in die jeweilige Form des Spritzgießwerkzeuges immer nur von der gleichen Seite des Spritzlings her erfolgen kann.

Ein Leuchtengehäuse der eingangs beschriebenen Art ist zumeist an der der Lichtaustrittsseite gegenüberliegenden Seite, also an seiner Rückseite, recht kompliziert und bizarr geformt. So existieren an dieser Rückseite beispielsweise Anschraubdome, die nicht parallel zur Entformungsrichtung verlaufen, und Stege oder andere Vorsprünge mit Hinterschneidungen. Dadurch ist es nicht möglich, im Spritzgießwerkzeug an der Rückseite des Gehäusekörpers Heißkanäle für das Einspritzen der Kunststoffmasse vorzusehen. Das Einspritzen für die Herstellung des Gehäusekörpers kann also nicht von dessen Rückseite her erfolgen. Andererseits wird aus ästhetischen Gründen gefordert, daß die anzuspritzenden Sichtschutzelemente auf der einem Betrachter zugewandten Fläche keinerlei Anspritzmale aufweisen. Das heißt, das Anspritzen der Sichtschutzelemente muß von der Rückseite des Gehäusekörpers her erfolgen. Mit der bekannten, beschriebenen Mehrkomponenten-Spritzgießtechnik ist die Forderung, an einen in einer ersten Form eines Spritzgießwerkzeuges hergestellten Spritzling in einer zweiten Form des gleichen Spritzgießwerkzeuges aus einer entgegengesetzten Richtung her ein Sichtschutzelement anzuspritzen, nicht realisierbar.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Zweikomponenten- Spritzgießverfahren so weiterzuentwickeln, daß ein Leuchtengehäuse mit einem angespritzten Sichtschutzelement für eine Fahrzeugleuchte herstellbar ist, wobei ein Anspritzpunkt für den Gehäusekörper an der Lichtaustrittsseite liegt und das angespritzte Sichtschutzelement an der einem Betrachter zugewandten Außenfläche keinen Anspritzpunkt besitzt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 dadurch gelöst, daß nach dem Einspritzen der ersten Kunststoffkomponente in eine erste Form des Spritzgießwerkzeuges von der Lichtaustrittsseite der Fahrzeugleuchte her und nach ausreichendem Erstarren der eingespritzten Kunststoffmasse der so hergestellte Gehäusekörper in Entformungsrichtung aus der ersten Form entnommen wird. Dann wird der Gehäusekörper um eine rechtwinklig zur Entformungsrichtung verlaufende Achse gedreht, und zwar um 180°, und in dieser Stellung in eine zweite Form des Spritzgießwerkzeuges eingelegt. Durch Einspritzen einer zweiten Konststoffkomponente in die zweite Form, was mit einer zugeordneten zweiten Spritzeinheit erfolgt, wird ein Sichtschutzelement an den Gehäusekörper angespritzt. Dabei erfolgt das Anspritzen eines Sichtschutzelementes von der der Lichtaustrittsseite der Fahrzeugleuchte gegenüberliegenden Seite her, also von der Rückseite des Gehäusekörpers.

Für das Anspritzen einer elastischen Sichtschutzlippe an einen Rand des Leuchtengehäuses ist der entsprechende Heißkanal im Spritzgießwerkzeug an die Rückseite des Gehäusekörpers so herangeführt, daß die eingespritzte Kunststoffmasse den Rand des Gehäusekörpers umfließen und dadurch an diesem Rand die Sichtschutzlippe ausbilden kann.

Das Anspritzen eines Kunststoffüberzuges auf eine Außenfläche des Gehäusekörpers erfolgt durch eine Durchspritzöffnung hindurch, die sich in der betreffenden Wand des Gehäusekörpers befindet. Nach dem Passieren der Durchspritzöffnung fließt die Kunststoffmasse auf die Außenseite des Gehäusekörpers und verteilt sich auf dieser. Durch Vernetzung der beiden Kunststoffkomponenten haftet das angespritzte Sichtschutzelement fest am Gehäusekörper.

Auf diese Weise ist nunmehr im Zweikomponenten-Spritzgießverfahren ein Leuchtengehäuse mit angespritztem Sichtschutzelement herstellbar, welches den gestellten Anforderungen entspricht. Von besonderem Vorteil ist dieses Verfahren, wenn gemäß Anspruch 2 gleichzeitig bzw. im gleichen Arbeitstakt in der ersten Form des Spritzgießwerkzeuges ein Gehäusekörper hergestellt und in der zweiten Form des Spritzgießwerkzeuges an einen zuvor hergestellten Gehäusekörper ein Sichtschutzelement angespritzt wird. Das erlaubt die Herstellung einer großen Anzahl Leuchtengehäuse in kurzer Zeit.

Ebenfalls vorteilhaft ist es, den in der ersten Form hergestellten Gehäusekörper und das in der zweiten Form fertig gespritzte Leuchtengehäuse gemäß Anspruch 3 gleichzeitig der entsprechenden Form zu entnehmen. Damit wird die durchschnittliche Fertigungszeit pro Leuchtengehäuse gering gehalten, was sich vorteilhaft auf die Fertigungskosten auswirkt.

Weitere Vorteile bekannter Art bringt die Verwendung eines Roboters, insbesondere eines Handhaberoboters, gemäß Anspruch 4 für das Umsetzen des Gehäusekörpers von der ersten in die zweite Form des Spritzgießwerkzeuges und für die Entnahme des fertig gespritzten Leuchtengehäuses aus der zweiten Form des Spritzgießwerkzeuges mit sich.

Fahrzeugleuchten werden häufig paarweise am Fahrzeug angebaut, wobei deren Form dann zumeist spiegelsymmetrisch zueinander ist. Diesem Fakt wird in kostengünstiger Weise durch die vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß den Ansprüchen 5 und 6 entsprochen. Demnach werden gleichzeitig mehrere, insbesondere zwei, Gehäusekörper in mehreren ersten Formen hergestellt und an eine entsprechende Anzahl zuvor herstellter Gehäusekörper in zweiten Formen des Spritzgießwerkzeuges ein Sichtschutzelement angespritzt. Man erhält also am Ende eines Spritz-Arbeitstaktes anstelle nur eines Leuchtengehäuses mehrere Leuchtengehäuse, insbesondere ein Paar Leuchtengehäuse.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, die sich auf das Durchspritzen durch eine Durchspritzöffnung in einer Wand des Gehäusekörpers beziehen, sind in den Ansprüchen 7 und 8 angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiels näher erläuert.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Leuchtengehäuse mit angespritzten Sichtschutzelementen für eine Mehrkammerheckleuchte eines Personenkraftwagens mit Blickrichtung auf die Lichtaustrittsseite,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Leuchtengehäuses von Fig. 1,

Fig. 3 die Rückseite des Leuchtengehäuses von Fig. 1 und

Fig. 4 ein Schema eines Verfahrens zur Herstellung eines Leuchtengehäuses mit angespritzten Sichtschutzelementen nach einem Zweikomponenten- Spritzgießverfahren.

Das herzustellende Leuchtengehäuse 1 ist für eine Mehrkammerheckleuchte eines Personenkraftwagens vorgesehen, wobei dieses Leuchtengehäuse 1 an seiner Lichtaustrittsseite 2 noch mit einem Abdeckglas zu versehen ist. Das Abdeckglas weist in den Bereichen der einzelnen Leuchtenkammern 3 eine deren Funktion entsprechende Transparenz und Färbung auf. Die Form dieses Leuchtengehäuses 1 ist der Karosserieform des Fahrzeuges und den dort gegebenen konstruktionsbedingten Anbauverhältnissen angepaßt, woraus eine relativ komplizierte Gestalt des Gehäusekörpers 4 resultiert. Das zeigt sich besonders an der Rückseite 5 des Leuchtengehäuses. Dort herrscht eine recht bizarre Gestalt vor, wobei zahlreiche Stege, Absätze, Rippen und andere Vorsprünge vorhanden sind, die zum Teil mit Hinterschneidungen versehen sind. Zu den Vorsprüngen gehören auch die Anschraubdome 6, die außerdem nicht parallel zur Entformungsrichtung verlaufen.

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Leuchtengehäuse 1 besteht aus einem Gehäusekörper 4 aus ABS (Acrynitril-Butadien-Styrol) an welches Sichtschutzelemente aus TPE (Thermoplastischer Elastomer) bzw. TPU (Thermoplastischer Elastomer auf Urethanbasis) angespritzt sind. Sichtschutzelemente sind dabei eine an einen äußeren Rand des Gehäusekörpers 4 angespritzte elastische Sichtschutzlippe 7 sowie ein Kunststoffüberzug auf den Außenflächen 8 bis 12, die im Sichtbereich des Betrachters liegen können, wenn die Fahrzeugleuchte am Fahrzeug angebaut ist.

Die Herstellung eines solchen Leuchtengehäuses 1 erfolgt nach einem Zweikomponenten-Spritzgießverfahren mit Hilfe einer Zweikomponenten- Spritzgießmaschine, wobei zwei unabhängig voneinander steuerbare Spritzeinheiten auf eine Schließeinheit arbeiten. Die Schließeinheit beinhaltet ein in einer Hauptrennfläche öffnendes bzw. schließendes Spritzgießwerkzeug. In das Spritzwerkzeug sind zwei zueinander spiegelsymmetrische erste Formen für das Herstellen eines rechten und eines linken Gehäusekörpers 4 sowie zwei zueinander spiegelsymmetrische zweite Formen für das Anspritzen der Sichtschutzelemente an einen rechten und einen linken Gehäusekörper 4 eingearbeitet.

In Fig. 4 ist ein Verfahrensschema für die Herstellung von Leuchtengehäusen 1 mit angespritzten Sichtschutzelementen angegeben, welches nunmehr näher beschrieben wird.

Um den Prozeß zu starten, wird im Verfahrensschritt 1. in die zwei zweiten Formen des Spritzgießwerkzeuges ein Paar zuvor hergestellter Gehäusekörper 4 eingelegt. Nach dem Schließen des Spritzgießwerkzeuges (Verfahrensschritt 2.) laufen die Verfahrensschritte 3.1, und 3.2. zeitlich parallel zueinander ab. Gemäß Verfahrensschritt 3.1. wird zur Herstellung eines Gehäusekörperpaares die erste Kunststoffkomponente (ABS) in die zwei ersten Formen des Spritzgießwerkzeuges eingespritzt. Der Anspritzpunkt 13 liegt dabei jeweils an der Lichtaustrittsseite 2 eines Gehäusekörpers 4, d. h. das Einspritzen der Kunststoffmasse erfolgt von der Lichtaustrittsseite 2 her.

Im Verfahrensschritt 3.2. werden die Sichtschutzelemente an die Gehäusekörper 4 angespritzt. Dazu wird die zweite Kunststoffkomponente (TPE) in die zwei zweiten Formen des Spritzgießwerkzeuges eingespritzt. Die Anspritzpunkte 14 und 15 der Sichtschutzelemente liegen dabei an der Rückseite 5 des Leuchtengehäuses 1, d. h. das Einspritzen der zweiten Kunststoffkomponente (TPE) in die zweiten Formen erfolgt von der Rückseite 5 des Gehäusekörpers 4 her. Der jeweils eine Anspritzpunkt 15' für das Anspritzen des Kunststoffüberzuges an die Außenflächen 8 bis 12 des Gehäusekörpers 4 liegt im Bereich einer Durchspritzöffnung 15' in der entsprechenden Wand des Gehäusekörpers 4. Die fließfähige Kunststoffmasse gelangt also durch die Durchspritzöffnung 15 hindurch auf die Außenseiten 8 bis 12 des Gehäusekörpers 4 und bildet dort als Sichtschutzelement den Kunststoffüberzug. Die Durchspritzöffnung 15 wird dabei durch den Kunststoffüberzug verschlossen und wird somit für einen Betrachter unsichtbar.

Nach ausreichendem Erstarren der in die ersten und zweiten Formen des Spritzgießwerkzeuges eingespritzten Kunststoffmassen, wird gemäß Verfahrensschritt 4. das Spritzgießwerkzeug in seiner Haupttrennfläche geöffnet. Dann werden mittels eines entsprechend programmierten Handhaberoboters die zwei gespritzten Gehäusekörper 4 aus den zwei ersten Formen in Entformungsrichtung (Verfahrensschritt 5.1.) und gleichzeitig die zwei fertig gespritzten Leuchtengehäuse 1 aus den zwei zweiten Formen des Spritzgießwerkzeuges entnommen (Verfahrensschritt 5.2.). Die Entformungsrichtung verläuft dabei bezogen auf Fig. 1 senkrecht aus der Ebene des Zeichnungsblattes heraus.

Im nächsten Arbeitsschritt 6.1. werden die zwei Gehäusekörper 4 durch den Handhaberoboter um eine senkrecht zur Entformungsrichtung verlaufende Achse gedreht und zwar um 180°. In dieser Stellung werden diese zwei Gehäusekörper 4 in die zwei zweiten Formen des Spritzgießwerkzeuges zwecks Anspritzen der Sichtschutzelemente eingelegt. Das entspricht bereits wieder dem Verfahrensschritt 1., womit ein neuer Herstellungsprozeß gestartet wird. Unmittelbar nach dem Einlegen der zwei Gehäusekörper 4 in die zweiten Formen werden noch die zwei fertig gespritzten Leuchtengehäuse 1 entsprechend dem Arbeitsschritt 6.2. in ein Zwischenlager abgelegt oder zur weiteren Bearbeitung bzw. Komplettierung übergeben.

Bezugszeichenliste

1

Leuchtengehäuse

2

Lichtaustrittsseite

3

Leuchtenkammer

4

Gehäusekörper

5

Rückseite

6

Anschraubdom

7

Sichtschutzlippe

8

Außenfläche

9

Außenfläche

10

Außenfläche

11

Außenfläche

12

Außenfläche

13

Anspritzpunkt

14

Anspritzpunkt

15

Anspritzpunkt

15

' Durchspritzöffnung
1. Verfahrensschritt
2. Verfahrensschritt
3.1. Verfahrensschritt
3.2. Verfahrensschritt
4. Verfahrensschritt
5.1. Verfahrensschritt
5.2. Verfahrensschritt
6.1. Verfahrensschritt
6.2. Verfahrensschritt

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtengehäuses mit einem Sichtschutzelement für eine Fahrzeugleuchte im Zweikomponentenspritzgießverfahren, wobei durch Einspritzen einer ersten Kunststoffkomponente in eine erste Form eines Spritzgießwerkzeuges ein Gehäusekörper hergestellt wird, an den dann in einer zweiten Form des Spritzgießwerkzeuges durch Einspritzen einer zweiten Kunststoffkomponente ein Sichtschutzelement in Form einer elastischen Sichtschutzlippe an einen Randbereich des Gehäusekörpers und/oder eines Kunststoffüberzuges auf einer im späteren Sichtbereich liegenden Außenfläche des Gehäusekörpers angespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzen der ersten Kunststoffkomponente in eine erste Form des Spritzgießwerkzeuges von der Lichtaustrittsseite (2) der Fahrzeugleuchte her erfolgt, daß nach ausreichendem Erstarren der eingespritzten Kunststoffmasse der Gehäusekörper (4) in Entformungsrichtung aus der ersten Form entnommen, um 180° um eine rechtwinklig zur Entformungsrichtung verlaufende Achse gedreht und dann in eine zweite Form des Spritzgießwerkzeuges eingelegt wird und daß das Einspritzen der zweiten Kunststoffkomponente in die zweite Form zum Anspritzen eines Sichtschutzelementes von der der Lichtaustrittsseite (2) der Fahrzeugleuchte gegenüberliegenden Seite her erfolgt, wobei das Anspritzen eines Kunststoffüberzuges an eine Außenfläche (8 bis 12) des Gehäusekörpers (4) durch eine Durchspritzöffnung (15') in einer Wand des Gehäusekörpers (4) hindurch erfolgt.

2. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtengehäuses nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im gleichen Arbeitstakt in der ersten Form des Spritzgießwerkzeuges ein Gehäusekörper (4) gespritzt und in der zweiten Form des Spritzgießwerkzeuges an einen zuvor gespritzten Gehäusekörper (4) ein Sichtschutzelement angespritzt wird.

3. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtengehäuses nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in der ersten Form hergestellte Gehäusekörper (4) und das in der zweiten Form fertig gespritzte Leuchtengehäuse (1) gleichzeitig aus der entsprechenden Form entnommen werden.

4. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtengehäuses nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das Entnehmen des Gehäusekörpers (4) aus der ersten Form, das Drehen des Gehäusekörpers (4) um 180° um eine rechtwinklig zur Entformungsrichtung verlaufende Achse, das Einlegen des Gehäusekörpers (4) in die zweite Form sowie für das Entnehmen des fertig gespritzten Leuchtengehäuses aus der zweiten Form ein Roboter, vorzugsweise ein Handhaberoboter, verwendet wird, der entsprechend dem Arbeitsregime der Zweikomponenten-Spritzgießmaschine programmiert bzw. gesteuert ist.

5. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtengehäuses nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig in mehreren, vorzugsweise in zwei ersten Formen eines einzigen Spritzgießwerkzeuges Gehäusekörper (4) gespritzt werden und in der entsprechenden Anzahl zweiter Formen des gleichen Spritzgießwerkzeuges Sichtschutzelemente angespritzt werden.

6. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtengehäuses nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem einzigen Spritzgießwerkzeug gleichzeitig zwei spiegelsymmetrische Leuchtengehäuse hergestellt und an zwei spiegelsymmetrische Gehäusekörper (4) Sichtschutzelemente angespritzt werden.

7. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtengehäuses nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anspritzen eines Kunststoffüberzuges an zwei oder mehrere benachbarte Außenflächen des Gehäusekörpers (4) durch eine einzige Durchspritzöffnung (15') hindurch erfolgt.

8. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtengehäuses nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anspritzen eines Kunststoffüberzuges an eine Außenfläche des Gehäusekörpers (4) durch mehrere Durchspritzöffnungen (15') hindurch erfolgt.