DE102015001609A1

DE102015001609A1 - Optisches Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines optischen Bauteils im Mehrschicht-Spritzgussverfahren

Info

Publication number: DE102015001609A1
Application number: DE102015001609.1A
Authority: DE
Inventors: Thomas Luce
Original assignee: Optoflux GmbH
Current assignee: Optoflux GmbH
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2016-08-11

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein nach dem Mehrschicht-Spritzgussverfahren hergestelltes optisches Bauteil (1), insbesondere ein optisches Bauteil (1) für eine Leuchte welche in einer verbesserten Ausführungsform kostengünstig, einfach und schnell mittels erheblich reduzierten Zykluszeiten hergestellt werden kann, wobei das optische Bauteil (1) ein dickwandiges, großvolumiges optisches Bauteil (1) ist und aus Kunststoff in wenigstens zwei Arbeitsschritten in wenigstens zwei Kavitäten (6, 32) eines Spritzgusswerkzeugs (7) hergestellt wird, wobei in einer ersten Kavität (6) ein Grundkörper (2) und in einer zweiten Kavität (32) das optische Bauteil (1) geformt wird. Der Grundkörper (2) weist hierbei ein Volumen zwischen 40% und 60% des Volumens des fertig hergestellten optischen Bauteils (1) auf, wobei der Grundkörper (2) bei der Entnahme aus der ersten Kavität (6) eine Oberflächentemperatur zwischen 75° Celsus und 100° Celsius besitzt und im inneren des Grundkörpers (2) eine Temperatur zwischen 150° Celsius und 190° Celsius aufweist. Nach dem ersten Arbeitsschritt wird der Grundkörper (2) in einer Abkühlstation (24) abgekühlt und zwischengelagert. Das optische Bauteil (1) eignet sich für Leuchten, insbesondere für Leuchten von Kraftfahrzeugen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein nach dem Mehrschicht-Spritzgussverfahren hergestelltes optisches Bauteil, insbesondere ein optisches Bauteil für eine Leuchte, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine mit einem derartigen optischen Bauteil ausgestattete Leuchte.
Es ist bekannt, dass bei der Herstellung von optischen Bauteilen, beispielsweise von Lichtscheiben für Leuchten, insbesondere für Fahrzeugrückleuchten diese mittels Mehrschicht-Spritzverfahren hergestellt werden. Hierbei wir in einer Kunststoff-Spritzgussmaschine ein Formwerkzeug verwendet, dass bei geöffnetem Zustand zwischen wenigstens zwei wechselnden Positionen geschwenkt werden kann. In einer ersten Position bildet sich zwischen zwei geschlossenen Werkzeughälften und vorbestimmten Abständen von Ausnehmungen der Werkzeughälften zueinander ein Hohlraum aus, eine Kavität welche sich im Wesentlichen im Bereich der Trennung beider Werkzeughälften befindet. In dieser ersten Position (geschlossenes Werkzeug, unter Druck aneinander liegende Werkzeughälften) wird über einen Angusskanal flüssiger, heißer Kunststoff in die erste Kavität eingespritzt. Nach einer angemessenen Abkühlungszeit wird in dieser ersten Position eine Hälfte des Werkzeugs von der anderen Werkzeughälfte linear wegbewegt. Das in der ersten Position eingespritzte und inzwischen ausreichend erhärtete Kunststoffteil verbleibt hier in der nicht bewegten Werkzeughälfte, während die bewegbare Werkzeughälfte so geschwenkt wird, dass eine weitere Kavität um das bereits in der ersten Position gespritzte Kunststoffteil herum gebildet wird. Die Werkzeughälften werden wieder fest geschlossen und in einem zweiten Arbeitsschritt wird erneut Kunststoff in diese zweite Kavität eingespritzt. Dieser zweite eingespritzte Kunststoff kann neben und/oder über dem ersten Kunststoff platziert werden, wobei der Kunststoff in der Regel unterschiedlich eingefärbt sein kann. Nach einer weiteren angemessenen Abkühlzeit wird das Spritzgusswerkzeug wieder durch das Wegbewegen einer Werkzeughälfte geöffnet und das fertige optische Bauteil (Lichtscheibe) wird mittels Auswerfer aus der Form entnommen. Der Herstellzyklus kann nun von neuem beginnen.
Aus der DE 196 50 854 C1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Mehrschicht-Kunststoffteils bekannt, bei dem ein Kunststoff-Spritzgussteil mit mindestens einer Schicht in einem Spritzgusswerkzeug beschichtet wird. Hierbei wird auf einem zuvor in demselben Werkzeug hergestellten Kunststoffteil ein 2-Komponenten Duroplast eingespritzt. In einem ersten Schritt wird das Kunststoffteil in einer Kavität als Teil des Spritzgusswerkzeugs hergestellt. Nach einer ausreichenden Abkühlzeit wird das Werkzeug geöffnet, so dass eine Hälfte des Werkzeugs so verschwenkt werden kann, dass bei erneutem Schließen des Werkzeugs eine weitere Kavität auf oder an dem zuvor gespritzten Kunststoffteil entsteht. In diese weitere Kavität wird nun der 2-Komponenten Duroplast eingespritzt, der sich mit dem Kunststoffteil zu einem fertigen Werkstück verbindet. Der gesamte Spritzvorgang der ersten und der zweiten Kavität erfolgt in demselben Werkzeug, welches entsprechend der Arbeitsschritte und der zugehörigen Kavität verschwenkt wird. Die Abkühlzeiten des Kunststoffteils und des Duroplastes sind entsprechend der Kavitäten gleich ausgelegt, so dass eine zyklussynchrone Bearbeitung in beiden Kavitäten erreicht wird. Zur Anpassung des Spritzvorgangs unterschiedlicher Materialien (Kunststoff und Duroplast) wird hier eine RIM-Vorrichtung zum Einbringen des 2-Komponenten Duroplastes verwendet. Durch gleichzeitige Verwendung unterschiedlicher Werkzeugbereiche des gleichen Werkzeugs können somit ein Kunststoffteil gespritzt und ein zuvor gespritztes Kunststoffteil mit dem 2-Domponenten Duroplast beschichtet werden.
Die DE 10 2012 025 132 A1 zeigt ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststoff-Formteils sowie eine Spritzgießmaschine hierzu. Ein dreidimensionaler Vorformling wird in einem zu öffnenden bzw. zu schließenden Werkzeug eingelegt bzw. geformt, wobei eine in Kunststoff eingebettete Barriereschicht in Form einer Barrierefolie zum Abtrennen unterschiedlicher Kunststoffteilbereiche zur Anwendung kommt. Auf diese Weise können bei schwenkendem Werkzeug verschiedene Kavitäten erzeugt werden, bei denen ein jeweils eingespritzter Kunststoff durch seinen flüssigen und heißen Zustand die Barrierefolie zumindest teilweise oberflächig anschmelzen kann. Der Vorformling wird hierbei auf der dem eingespritzten Kunststoff gegenüber liegenden Seite durch eine an dem Werkzeug angeordnete Aufnahme unterstützt.
In der DE 10 2009 005 609 B3 wird ein Werkzeug zur Herstellung von Mehrschicht-Kunststoffteilen beschrieben. Dieses Werkzeug ist aus zwei Werkzeughälften zusammengesetzt, welche im geschlossenen Zustand einen Hohlraum (Kavität) bilden. Diese Kavität entspricht in Abmessung und Form zumindest teilweise dem zu fertigenden Werkstück. In diese Kavität wird ein heißer und flüssiger Kunststoff über einen Angusskanal eingespritzt, wobei das Werkzeug einen auswechselbaren Trennwerkzeugeinsatz aufweist, welcher mit oder ohne ein externes Trennmittel beschichtet ist. Diese Trennschicht kann beispielsweise als permanente oder semipermanente Trennschicht ausgelegt sein. Hierbei kann der auswechselbare Trennwerkzeugeinsatz aus einem permanent trennenden Material aufgebaut sein und das Angusssystem beinhalten. Die hierbei hergestellten Werkstücke können somit aus mehreren Schichten, bzw. Bereichen ausgeführt werden.
Eine transparente Optik bzw. Linse einer KFZ-Beleuchtungseinrichtung ist in der EP 2 500 630 A3 beschrieben. Auch hier wird ein Mehrschicht-Spritzgussverfahren angewandt, um diese transparente Optik in einem Werkzeug herzustellen. Im Betriebszustand der Beleuchtungseinrichtung treten Lichtstrahlen durch die transparente Optik aus, um einen durch die Optik vorbestimmten Bereich, z. B. Ausleuchtbereich auf der Fahrbahn auszuleuchten. Damit diese Optik kostengünstig und einfach hergestellt werden kann, wird wenigstens ein optisch wirksames Element in die Optik, vorzugsweise zwischen zwei Schichten der Optik eingebracht. Auch können diese optisch wirksamen Elemente auf der äußeren Oberfläche der Optik aufgebracht werden, was ebenfalls durch einen Spritzvorgang erfolgt. Diese optisch wirksamen Elemente können wenigstens teilweise Licht absorbieren oder so beschichtet bzw. vorgefertigt sein, dass die wirksame Beeinflussung der Lichtstrahlen entsprechend erreicht wird. Die wirksamen Elemente können aber auch als Einlegeteile in den Herstellungsprozess, dem Spritzprozess eingebracht werden. Die so eingebrachten Einlegeteile werden in einem weiteren Schritt mit Kunststoff umspritzt, so dass diese zusammen mit der Optik ein Bauteil ergeben. Das so hergestellte optische Bauteil ist als Projektionslinse Bestandteil eines Projektionsmoduls einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugscheinwerfers, wobei das aus der Beleuchtungseinrichtung abgestrahlte Licht beispielsweise in gebündelter Form vor dem Fahrzeug zur Erzeugung einer gewünschten Lichtverteilung auf die Fahrbahn trifft.
Aus einem Sonderdruck der Fachzeitschrift Kunststoffe 9/2013, Carl Hanser Verlag, München; Titel: „Dicke Nesthocker an die Luft”; Verfasser: Engel Austria GmbH, Herren Christian Maier, Josef Gießauf, Georg Steinbichler ist eine Abhandlung über anspruchsvolle optische Kunststoffteile wie LED-Linsen für Automobilscheinwerfer bekannt. In diesem Sonderdruck wird eine Weiterentwicklung der Mehrschichttechnik beim Spritzgießen beschrieben, bei der die Produktivität bei der Herstellung dickwandiger Linsen deutlich gesteigert werden kann. Hierzu werden die Zykluszeiten einer in mehreren Schritten herzustellender Linse durch die Aufteilung der Linse in mehrere einzelne Herstellschritte reduziert, da die Abkühlzeiten der einzelnen Herstellschritte insgesamt geringer sind als bei der Herstellung einer einstückigen dickwandigen Linse. Es wird somit ein erster Vorspritzling hergestellt, der nach Abkühlung im Spritzgusswerkzeug aus diesem entnommen wird, um eine weitere Abkühlung durch die Umgebungsluft zu erfahren. Die Verweildauer des Vorspritzlings bei der Abkühlung im Spritzgusswerkzeug dauert dabei so lange an, bis der Vorspritzling eine sogenannte eingefrorene Randschicht aufweist. In dieser eingefrorenen Randschicht ist die Formstabilität soweit vorhanden, dass sich bei der Entnahme der Linse keine wesentlichen Formveränderungen mehr ergeben können, trotzdem im Inneren der Linse noch über hundert Grad Celsius heißer Kunststoff bestehen kann. Während dieser Abkühlung des Vorspritzlings außerhalb des Werkzeugs wird im gleichen Werkzeug bereits ein weiterer Vorspritzling hergestellt. In einen weiteren Arbeitsschritt wird der Vorspritzling in ein weiteres Werkzeug eingelegt um dort zumindest teilweise von Kunststoff umspritzt zu werden. Dieser Vorgang kann wiederholt stattfinden, so dass die Linse aus mehreren einzeln gespritzten Schichten bestehen kann. Der zuvor extern abgekühlte Vorspritzling entzieht der neuen Kunststoffschicht, welche dünner als die Abmessungen des Vorspritzlings ist, schnell viel Wärme und reduziert somit die Kühlzeit weiter. Bei mehreren derart gespritzten Schichten entstehen somit im Inneren der Linse mehrere einzelne heiße Zonen, welche aber insgesamt betrachtet schneller abkühlen als die heiße Zone einer einzeln gespritzten Linse.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Leuchte der eingangs genannten Art bzw. für ein damit ausgestattetes Fahrzeug ein optisches Bauteil mittels eines Mehrschicht-Spritzgussverfahrens herzustellen, das in einer verbesserten Ausführungsform kostengünstig, einfach und schnell mittels erheblich reduzierten Zykluszeiten hergestellt werden kann.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein großvolumiges, dickwandiges und aus Kunststoff bestehendes optisches Bauteil in mehreren aufeinander folgenden Arbeitsschritten, einem Mehrschicht-Spritzverfahren herzustellen. Hierbei soll ein erster Teil des optischen Bauteils (Grundkörper) in einem ersten Arbeitsschritt mit einer dem fertigen optischen Bauteil angenäherten Geometrie in einer Kavität eines Werkzeugs gespritzt werden. In wenigstens einem weiteren Arbeitsschritt wird der zuvor gespritzte Grundkörper in einen anderen Bereich des Werkzeugs eingebracht, so dass um den Grundkörper wenigstens teilweise ein Hohlraum entsteht. In diesen Hohlraum wird nun Kunststoff eingespritzt, welcher sich mit dem Grundkörper verbindet und das fertige optische Bauteil bildet. Durch dieses Mehrschicht-Spritzverfahren lassen sich große Bauteile herstellen, wobei die Größe der Bauteile von der Menge des Kunststoffs und dessen Abkühlzeit abhängig ist.
Erfindungsgemäß wird zur Herstellung eines optischen Bauteils das zuvor beschriebene Prinzip des Mehrschicht-Spritzverfahrens angewendet, wobei aber Spezifikationen und besondere Maßnahmen während des Herstellverfahrens zu beachten sind, bzw. zu einer Abwandlung des gebräuchlichen Mehrschicht-Spritzverfahren angewandt wird. Bei nach einem normalen Spritzgussverfahren hergestellten Bauteilen sind, abhängig der eingespritzten Menge des Kunststoffes, zum Teil sehr lange Abkühlzeiten einzuhalten. Ein zu frühes Öffnen des Spritzgusswerkzeugs kann zu Verformungen des Bauteils führen, da die Temperatur des eingespritzten Kunststoffes zu hoch ist und der Kunststoff daher noch keine ausreichende Formstabilität aufweist. Weiter erfährt das Bauteil während des Abkühlens in dem Spritzgusswerkzeug eine Schrumpfung, was zu Einfallstellen und Formveränderungen führen kann. Um dies zu vermeiden, ist es nötig, dass während des Abkühlvorgangs im Spritzgusswerkzeug flüssiger Kunststoff nachgedrückt wird, so dass bei Schwindungen diese durch den nachgedrückten Kunststoff kompensiert werden. Dies erfolgt so lange, bis das Bauteil auf eine Temperatur abgekühlt ist, bei der die Formstabilität so weit gegeben ist, dass keine Verformungen oder geometrische Veränderungen mehr am Bauteil erfolgen können. Je größer das Bauteil ist, desto länger kann diese Abkühlphase dauern, so dass bei großvolumigen und/oder dickwandigen Bauteilen 20 bis 30 Minuten Abkühlzeiten oder auch länger durchaus normal sind.
Zur Reduzierung dieser zuvor erwähnten langen Abkühlzeiten wird erfindungsgemäß das Mehrschicht-Spritzverfahren angewandt. Hierbei wird ein Grundkörper (Teil des optischen Bauteils) in einer ersten Kavität des Spritzgusswerkzeugs gespritzt und so lange abgekühlt, bis eine ausreichende Formstabilität erreicht ist. Das Volumen des Grundkörpers entspricht hierbei ca. 40 bis 60%, vorzugsweise 50% des Volumens des fertig gespritzten optischen Bauteils. Durch diese erhebliche Volumenreduzierung auf nahezu 50% des fertigen optischen Bauteils kann die Abkühlverweildauer des Grundkörpers im Spritzgusswerkzeug deutlich reduziert werden. Auch können Einfallstellen und/oder geringe Verwerfungen akzeptiert werden, da der Grundkörper nicht die Qualitätsanforderungen des fertigen optischen Bauteils erfüllen muss.
Um den gesamten Herstellprozess weiter zu verkürzen, wird nach dieser ersten Abkühlphase der Grundkörper mittels beispielsweise eines Greifers und/oder eines Roboters aus dem Spritzgusswerkzeug entnommen und auf einer Abkühlstation abgelegt. Die Formstabilität des Grundkörpers ist in diesem Moment ausreichend vorhanden, so dass keine wesentlichen Veränderungen des Grundkörpers durch das Auflegen in der Abkühlstation erfolgen. Hierbei weist der Grundkörper beispielsweise eine äußere Oberflächentemperatur von 75° bis 100° Celsius, vorzugsweise 90° Celsius auf. Die im Grundkörper vorherrschende Temperatur beträgt hierbei beispielsweise ca. 150° bis 190° Celsius, vorzugsweise 170° Celsius.
Bei der weiteren Bearbeitung des Grundkörpers zum fertigen optischen Bauteil ist es notwendig, dass vor Aufbringung einer weiteren Schicht Kunststoff auf den Grundkörper, dieser eine nahezu homogene Temperatur an seinen äußeren Flächen und dem Inneren (Kern) des Grundkörpers aufweist. Die gleichmäßige, homogene Temperatur beträgt vorzugsweise ca. 90° Celsius, was durch die Abkühlung auf der Abkühlstation erreicht wird. Die Abkühlstation kann hierbei so gestaltet sein, dass im Kontaktbereich des Grundkörpers zur Abkühlstation die aufnehmende geometrische Form der Abkühlstation der des optischen Bauteils entspricht. Auf diese Weise wird eine große Kontaktfläche zum Abkühlen erreicht. Es besteht weiter die Möglichkeit, dass die Abkühlstation den Grundkörper in Funktion ähnlich dem Spritzwerkzeug aus einem beispielsweise oberen und einem unteren, in der Geometrie dem Grundkörper angepassten Aufnahmebereich besteht. Der Grundkörper kann somit mit seiner gesamten äußeren Fläche vom Abkühlwerkzeug umgriffen werden, was eine erhebliche Reduzierung der Abkühlung des Grundkörpers ermöglicht. Weiter ist es vorteilhaft, wenn der Abkühlbereich zur besseren Aufnahme und Ableitung der Wärme aus einem Metall besteht. Um hier die Abkühlzeiten noch weiter reduzieren zu können, kann die Abkühlstation Einrichtungen zur Kühlung aufweisen, mit denen der Grundkörper noch schneller auf die zur weiteren Verarbeitung gewünschte Temperatur abgekühlt werden kann.
In einem weiteren Arbeitsschritt des Mehrschicht-Spritzverfahrens wird der wie zuvor beschriebene abgekühlte Grundkörper in eine neue Kavität des gleichen Spritzgusswerkzeugs eingebracht. Hierzu wird der Grundkörper mittels eines Greifers und/oder Roboters in die neue Form eingebracht, wobei zuvor am Grundkörper ausgeformte Halterungen und/oder Anschläge, Abstandshalter den Grundkörper zuverlässig in der neuen Kavität positionieren. Selbstverständlich kann hierzu der noch am Grundkörper vorhandene Anguss des ersten Spritzvorgangs mit verwendet werden. Es gilt noch zu erwähnen, dass die genannten Halterungen die zum Einbau des optischen Bauteils in die Leuchte benötigten Halterung bzw. Befestigungsvorrichtung sein können. Der so in die zweite Kavität eingebrachte Grundkörper kann nun zumindest teilweise, vorzugsweise aber vollständig von neuem Kunststoff umspritzt werden. Hierbei kann ein weiterer Anguss, der den Anguss des ersten Spritzvorgangs des Grundkörpers dicht benachbart und/oder diesen umgreift verwendet werden. Der in diesem zweiten Arbeitsschritt eingespritzte Kunststoff ist der gleiche Kunststoff wie im ersten Arbeitsschritt zur Erzeugung des Grundkörpers. Da es sich bei dem Bauteil um ein optisches Bauteil handelt, ist es wichtig, dass in beiden Arbeitsschritten der gleiche Kunststoff verwendet wird, da bei der Verwendung unterschiedlicher Kunststoffe/Materialien im Kontaktbereich zwischen dem Grundkörper und dem Kunststoff/Material des zweiten Einspritzvorgangs eine mögliche lichtbrechende Schichtabgrenzung entstehen kann. Bei der Verwendung des gleichen Kunststoffs wird beim Einspritzen im zweiten Arbeitsschritt aus dem zweiten eingespritzten Kunststoff und dem Grundkörper ein homogenes optisches Bauteil, bei dem im Kontaktbereich ein molekularer Übergang beider Massen entsteht und somit keine Lichtbrechung auftreten kann. Natürlich ist es aber auch möglich, unterschiedliche Kunststoffe oder Kombinationen von Duroplasten und Harzen zu verwenden. Auch kann ein Teil des Kunststoffes eingefärbt und/oder eine gezielte Verteilung von feinen Schwebteilen aufweisen.
Zur gleichmäßigen Füllung der Kavität, sowie zur Erzeugung einer vorteilhaften Strömung des einzuspritzenden Kunststoffs weist der Grundkörper hervorstehende bzw. hervorragende geometrische Bereiche auf. Diese hervorstehenden/hervorragenden geometrischen Bereiche erzeugen entsprechend der gewünschten Strömung und zur Erzeugung einer nahezu gleichbleibenden Dicke (Vermeidung von Materialanhäufungen) des den Grundkörper umhüllenden Hohlraums ebene und/oder gekrümmte Flächen auf. Auch dienen diese hervorstehenden/hervorragenden geometrischen Bereiche des Grundkörpers zur gleichmäßigen, bzw. vorbestimmten Abkühlung des fertig gespritzten Grundkörpers, so dass keine inneren Spannungen bzw. Schrumpfungen entstehen können. Das so in der zweiten Kavität gespritzte optische Bauteil verbleibt ähnlich wie bei der Herstellung des Grundkörpers so lange in dem Spritzgusswerkzeug unter nachgedrückten Kunststoff, bis eine ausreichende Formstabilität erreicht ist. Ist diese Formstabilität vorhanden, kann das fertig gespritzte optische Bauteil entnommen werden und zur gleichmäßigen weiteren Abkühlung außerhalb der Spritzgussmaschine abgelegt werden. Selbstverständlich kann auch diese Abkühlposition ähnlich der Abkühlstation, wie zuvor beschrieben, ausgebildet sein.
Die Formgestaltung/Ausstattung des fertig gespritzten optischen Bauteils kann im Bereich der Lichtaustrittseite und/oder der Lichteintrittseite selbstverständlich entsprechende optische Geometrien wie beispielsweise kissenförmige Ausgestaltungen, Fresneloptiken oder Mikrostrukturen (diffraktive Strukturen) aufweisen. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Oberfläche des optischen Bauteils kann darin liegen, dass zumindest Teilbereiche des optischen Bauteils so ausgelegt sind, das dort auftreffende Lichtstrahlen total reflektiert werden und/oder eine nachträgliche Verspiegelung in diesen Teilbereichen aufgebracht wird. Selbstverständlich ist es möglich, dass die zuvor aufgeführten Ausführungen von Oberflächen des optischen Bauteils auch Kombinationen dieser Ausführungen miteinander aufweisen können.
Zur späteren Identifikation der optischen Bauteile können diese nach dem Herstellprozess mittels eines Druckverfahrens gekennzeichnet werden. Diese Kennzeichnung kann sowohl auf das fertige optische Bauteil als auch auf dem Grundkörper aufgebracht werden, wobei die Kennzeichnung auf dem Grundkörper beim weiteren Überspritzen mit Kunststoff unverändert erhalten bleibt. Auch ist es denkbar, dass zur Kennzeichnung ein Laserverfahren zum Einbrennen einer Kennzeichnung Anwendung findet. Auch hier kann die Laserkennzeichnung sowohl auf dem Grundkörper, als auch auf dem fertigen optischen Bauteil erfolgen.
Diese vorteilhafte Ausgestaltung des optischen Bauteils (Bauteile allgemein) wird sinnvoller Weise für dickwandige und großvolumige Bauteile angewandt, wobei die Bauteilgröße und die Abkühlgeschwindigkeit in einem harmonischen Verhältnis zueinander stehen und aufeinander abgestimmt sind. Die hier empfohlenen Abmessungen von Bauteilen liegen sinnvoller Weise bei Abmessungen von 15 bis 20 mm Bauteildicke und größer.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,
1 eine Kavität in einem geschlossenen Spritzgusswerkzeug zur Herstellung des Grundkörpers,
2 einen auf der Abkühlstation abgelegten Grundkörper,
3 eine Kavität in einem geschlossenem Spritzgusswerkzeug mit eingelegtem Grundkörper zur Herstellung des fertigen optischen Bauteils,
4 einen Grundkörper mit hervorstehenden/hervorragenden geometrischen Bereichen.
In 1 ist ein geschlossenes Spritzgusswerkzeug 7 einer Kunststoffspritzmaschine abgebildet, wobei das Spritzgusswerkzug 7 hier aus zwei Formhälften 11, 12 mit entsprechenden Ausnehmungen zur Erzeugung einer Kavität 6 besteht. Entsprechend der geometrischen Komplexität des Grundkörpers 2/der Kavität 6 kann das Spritzgusswerkzeug 7 selbstverständlich aus mehreren Formhälften 11, 12 aufgebaut sein, wobei auch Teilbereiche oder ganze Formhälften 11, 12 bewegbar in Form von Schiebern ausgebildet sein können. Die Ausnehmungen der Kavität 6 befinden sich auf allen der Trennebene 19 zugewandten Bereichen der Formhälften 11, 12 und erzeugen somit einen Hohlraum 6 im Spritzgusswerkzeug 7 bei geschlossenen Formhälften 11, 12. In diesen Hohlraum/Kavität 6 wird der heiße, flüssige Kunststoff unter Druck eingespritzt, wobei der eingespritzte Kunststoff hier den Grundkörper 2 eines in wenigstens zwei Spritzschritten umfassenden Herstellungsablaufs erzeugt. Der flüssige Kunststoff kann selbstverständlich je nach Bedarf sehr dünnflüssig oder auch dickflüssig bis teigig ausgewählt werden, wobei der fluide Zustand von der Fließvorgabe, dem Ausfüllungsgrad und der zum Spritzen verfügbaren Zeit abhängt. Auch kann der fluide Zustand des Kunststoffs von den nachfolgenden Abkühlzeiten und der geforderten Präzision der Formwiedergabe abhängig sein.
Die in den Formhälften 11, 12 ausgebildete Kavität 6 wird entsprechend den Formhälften 11, 12 durch die Geometrien der Formhälften 4, 5 zur Erzeugung des Grundkörpers 2 begrenzt, wobei diese begrenzenden Bereiche entsprechend möglicher Funktionen des späteren optischen Bauteils 1 und/oder für die weitere Verarbeitung beim Herstellen des fertigen optischen Bauteils 1 besondere Geometrien aufweisen können. So ist es beispielsweise möglich, dass diese Geometrien Anschläge 40 und/oder Abstandshalter 40 besitzen können, welch im weiteren Arbeitsschritt zur Positionierung des Grundkörpers 2 in einem weiteren Spritzgusswerkzeug 34 benötigt werden. Auch können diese Geometrien hervorstehende/hervorragende geometrische Bereiche 41 aufweisen, welche bei einem weiteren Spritzvorgang einen einzuspritzenden Kunststoff in seinem Fließverhalten beeinflussen bzw. steuern können. Weiter können an dem Grundkörper 2 Halter 3 angeformt sein, welche beim fertig hergestellten optischen Bauteil 1 zur Montage des optischen Bauteils 1 innerhalb der Leuchte bzw. des weiteren Verwendungs- und Einsatzbereichs benötigt werden.
Zur Erzeugung des Grundkörpers 2 wird der Kunststoff über einen Anguss 10 in die Kavität 6 eingespritzt. Der Anguss 10 kann vorteilhafter Weise im Bereich der Trennung 19 angeordnet sein, so dass eine einfache und unkomplizierte Entnahme des Grundkörpers 2 ermöglicht wird. Selbstverständlich kann der Anguss 10, wie in 1 dargestellt, an beliebiger anderer Stelle einer Formhälfte 11, 12 positioniert sein, wobei dann zur Entnahme des Grundkörpers 2 weitere bewegbare Formhälften notwendig werden, bzw. die Trennung 19 zwischen den Formhälften 11, 12 einen seitlichen Versatz aufweisen können. Nach diesem Einspritzvorgang ist die Kavität 6 vollständig mit Kunststoff ausgefüllt welcher so lange in dem geschlossenen Spritzgusswerkzeug 7 verbleibt, bis der Grundkörper 2 auf eine Temperatur abgekühlt ist, die eine ausreichende Formstabilität aufweist und die Formhälften 11, 12 des Spritzgusswerkzeugs 7 entsprechend ihren Schließ- und Öffnungsrichtungen 15, 16 geöffnet und der Grundkörper 2 entnommen werden kann.
Da der flüssige und heiße Kunststoff zum Zeitpunkt des Einspritzvorgangs mehrere 100° Celsius heiß sein kann, kann die Abkühlzeit, bis eine unbedenkliche Entnahme des Grundkörpers 2 erfolgen kann, viele Minuten betragen. Diese Abkühlzeit innerhalb des Spritzgusswerkzeugs 7 kann abhängig von der Größe des Grundkörpers 2 und des verwendeten Kunststoffs deutlich über 30 Minuten betragen. Nach dieser ersten Abkühlung und der Entnahme des Grundkörpers 2 aus dem Spritzgusswerkzeug 7 beträgt die Oberflächentemperatur des Grundkörpers 2 75° bis 100° Celsius, vorzugsweise 90° Celsius. In diesem Temperaturbereich ist die Formstabilität des Grundkörpers 2 ausreichend gewährleistet, so dass dieser aus dem Spritzgusswerkzeug 7 entnommen werden kann. Im Inneren des Grundkörpers 2 beträgt die Temperatur zu diesem Zeitpunkt 150° bis 170° Celsius, wobei vorzugsweise der Grundkörper 2 so dimensioniert und geometrisch gestaltet ist, dass dessen innere Temperatur ca. 170° Celsius beträgt.
In 2 ist der aus dem Spritzgusswerkzeug 7 entnommene Grundkörper 2 in einer Abkühlstation 24 dargestellt. Hierzu wird bei geöffnetem Spritzgusswerkzeug 7 mittels beispielsweise eines Greifers oder einer sonstigen Entnahmevorrichtung an einem beispielsweise Roboterarm der Grundkörper 2 gegriffen und aus dem Spritzgusswerkzeug 7 herausgenommen und auf der Abkühlstation 24 abgelegt. Die Abkühlstation 24 ist vorzugsweise aus einem Metall gefertigt und kann zur Steigerung deren Kühlleistung über Kühleinrichtungen verfügen. Im Kontaktbereich zwischen Abkühlstation 24 und Grundkörper 2 ist der Kontaktbereich mit einer zum Grundkörper 2 korrespondierenden Geometrie 25 ausgebildet. Somit wird erstens eine sichere Ablage gewährleistet, wie auch die Kontaktfläche zwischen Abkühlstation 24 und Grundkörper 2 deutlich vergrößert, was die Abkühlzeit verringert und die Kühlleistung steigert. Diese korrespondierende Geometrie 25 kann außer den wesentlichen Bereichen des späteren optischen Bauteils 1 auch am Grundkörper 2 ausgeformte Bereiche wie zum Beispiel Halterungen 3 und/oder Anschläge 40 usw. aufweisen. Somit wird erreicht, dass wenn ein weiterer Grundkörper 2 auf der Abkühlstation 24 abgelegt werden soll, der zuvor aufgelegte Grundkörper 2 auf eine homogene Temperatur von nahezu 90° Celsius abgekühlt ist. Diese Temperatur von nahezu 90° Celsius entspricht der Temperatur, die zur weiteren Verarbeitung in einem weiteren Spritzgusswerkzeug 34 gewünscht und vorteilhaft ist. Diese Abkühlung erfolgt, wie bereits erwähnt, durch den Kontakt zur metallischen Abkühlstation 24 und der den Grundkörper 2 umgebenden Atmosphäre 21. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Abkühlstation 24, ähnlich dem Spritzgusswerkzeug 7, 34 aus mehreren, aufeinander zu bewegbaren Teilen besteht, so dass der Grundkörper 2 auch vollständig von der Geometrie des abkühlenden Bereiches umgriffen werden kann.
Die vorrangige Herstellung eines Grundkörpers 2, der in seinen Abmessungen deutlich kleiner dimensioniert ist als das fertig hergestellte optische Bauteil 1 ist einem schnelleren Herstellungsprozess geschuldet. Der Grundkörper 2 ist hierbei in seiner Dimensionierung bezüglich seiner Abkühlgeschwindigkeit im Spritzgusswerkzeug 7, 34 und auf der Abkühlstation 24 so ausgelegt, dass die zuvor erwähnten Temperaturbereiche zur weiteren Verarbeitung optimal erreicht werden können. Das Volumen des Grundkörpers 2 entspricht hierbei ca. 40% bis 60% des Volumens, vorzugsweise 50% des Volumens des fertig gespritzten optischen Bauteils 1. Durch die Volumenreduzierung auf nahezu 50% des fertigen optischen Bauteils kann die Abkühlverweildauer des Grundkörpers 2 im Spritzgusswerkzeug 7 und in der Abkühlstation 24 deutlich reduziert werden, so dass eine Weiterverarbeitung zeitnah erfolgen kann. Auch können Einfallstellen und/oder geringe Verwerfungen akzeptiert werden, da der Grundkörper 2 nicht die Qualitätsanforderungen des fertigen optischen Bauteils 1 erfüllen muss. Ein zuerst hergestellter kleinerer Grundkörper 2 kann erheblich schneller abkühlen und anschließend aus dem Spritzgusswerkzeug 7 entnommen zu werden, um zur Herstellung des fertigen optischen Bauteils 1, in einer separaten Abkühlstation 24 für dessen weitere Verarbeitung vorbereitet zu werden. Zeitgleich kann in dem Spritzgusswerkzeug 7 bereits ein neuer Grundkörper 2 gespritzt werden. Ein solches, in mehrere einzelne Fertigungsschritte aufgeteiltes Spritzverfahren wird auch Mehrschicht-Spritzverfahren genannt.
3 zeigt einen weiteren Arbeitsschritt zum fertigen optischen Bauteil 1, wobei der zuvor hergestellte und separat abgekühlte Grundkörper 2 in einem Spritzgusswerkzeug 34 fertig bearbeitet wird. Hierzu wird der, wie zuvor beschriebene abgekühlte Grundkörper 2, in die Kavität 32 des zweiten Spritzgusswerkzeugs 34 eingebracht. Auch diese Verbringung kann über einen Greifer oder Roboter mit geeigneten Halte- und Greifvorrichtungen erfolgen. Über die im ersten Spritzvorgang bereits ausgeformten Halterungen 3, Abstandshalter 40 und/oder Angüsse 10 wird der Grundkörper 2 in der Kavität 32 so positioniert, dass dieser entsprechend dem Bedarf teilweise oder vollständig mit einem weiteren Kunststoff umspritzt werden kann. Dieser weitere Kunststoff ist vorzugsweise, zur Vermeidung von Lichtbrechungen und/oder optischen Übergängen, der gleiche Kunststoff wie er im ersten Spritzgusswerkzeug 7 eingespritzt wurde. Im Kontaktbereich des Grundkörpers 2 und des in der Kavität 32 eingespritzten Kunststoffes findet ein molekularer Übergang beider Kunststoffe statt, so dass ein homogenes optisches Bauteil 1 entsteht, so wie wenn dieses in einem einzigen Spritzgussvorgang in einem Spritzgusswerkzeug hergestellt worden wäre.
Analog wie in 1 bereits beschrieben wird in 3 der in die Kavität 32 eingelegte Grundkörper 2, welcher beispielsweise über Halterungen 3 zwischen den Formhälften 13, 14 positioniert ist, mittels einen über den Angusskanal 35 eingespritzten Kunststoff wenigstens teilweise oder vollständig umspritzt. Auch hier wird das optische Bauteil 1 durch begrenzende Oberflächen mit Geometrien 30, 31 gestaltet, wobei diese Geometrien 30, 31 Optiken wie beispielsweise Fresnelstrukturen, Mikrostrukturen (diffraktive Strukturen) oder weitere aufweisen können. Auch hier ist ein Anguss 35 in der Trennebene 33 zwischen den Formhälften 13, 14 vorteilhaft positioniert, wobei aber entsprechend der Abbildung in 3 eine selbstverständlich von der Trennebene 33 abweichende Angusspositionierung möglich ist. Entsprechend der Schließ- und Öffnungsrichtungen 17, 18 der Formhälften 13, 14 werden diese zum Beispiel in eine Offenstellung bewegt, worauf das fertig gespritzte optische Bauteil 1 entnommen werden kann. Dieses fertig gespritzte Bauteil 1 kann nun eine normale Abkühlung durch Kontakt mit der umgebenden Atmosphäre 21 durchlaufen oder zur schnelleren weiteren Bearbeitung und/oder Montage in die Leuchte erneut auf einer wie in 2 beschriebenen Abkühlstation 24 schnell auf eine handhabbare Gebrauchstemperatur abgekühlt werden.
In 4 ist ein Grundkörper 2 mit hervorstehenden/hervorragenden geometrischen Bereichen 41 dargestellt. Diese Bereiche 41 werden beim ersten Spritzvorgang, der Herstellung des Grundkörpers 2 ausgebildet und befinden sich als entsprechende Bereiche 41 in der Kavität 6. Um eine vorbestimmte Abkühlung des gespritzten Grundkörpers 2 während der Verweildauer des Abkühlprozesses im ersten Spritzgusswerkzeug 7 zu gewährleisten, sind an Teilbereichen des Grundkörpers 2, die geringere Abmessungen aufweisen als die restlichen Teilbereiche des Grundkörpers 2, derartige hervorstehenden/hervorragenden geometrischen Bereichen 41 vorgesehen. Auf diese Weise kann bei derartigen Stellen eine dickere oder auch dünnere Struktur des Grundkörpers 2 erreicht werden. Wenn beispielsweise der Grundkörper 2 an seinem rechten und linken Ende eine Verjüngung aufweist und dieser Bereich daher deutlich schneller abkühlen würde als der mittige dickere Bereich, kann durch eine hervorstehende Geometrie 41 die Materialmenge an dieser Stelle erhöht werden und somit die Abkühlgeschwindigkeit in diesem Bereiche an die restlichen Bereiche des Grundkörpers 2 angepasst werden. Auf diese Weise lässt sich eine nahezu homogene Abkühlung des in seiner gesamten Geometrie zum Teil sehr komplex gestalteten Grundkörpers 2 ermöglichen.
Weiter können diese hervorstehenden/hervorragenden geometrischen Bereiche 41 in verjüngenden oder vergrößerten Abschnitten des zu spritzenden Grundkörpers 2 auch zur gezielten Lenkung und Steuerung des einzuspritzenden flüssigen und heißen Kunststoffes genutzt werden. Es wird somit möglich, dass der eingespritzte Kunststoff schnell und zuverlässig alle Bereiche der Kavität 6 durchströmt und vollständig (ohne Lufteinschlüsse) ausfüllt. Zur Erfüllung dieser Anforderungen ist keine hohe Präzision dieser hervorstehenden/hervorragenden geometrischen Bereiche 41 einzuhalten, da diese Bereiche 41 anschließend, im zweiten Spritzvorgang im Spritzgusswerkzeug 34 erneut mit flüssigem, heißem Kunststoff umspritzt werden. In diesem zweiten Arbeitsschritt erfolgt die Herstellung des fertigen optischen Bauteils 1, welches an seiner Oberfläche entsprechende hochpräzise Geometrien aufweisen kann. Ein derart mit hervorstehenden/hervorragenden geometrischen Bereichen 41 hergestellter Grundkörper 2 bildet mit seinen Oberflächen und unterschiedlichen Geometrien zu den Innenflächen der Formhälften 13, 14 die Kavität 32 des zweiten Spritzvorganges ab, in der das fertige optische Bauteil 1 hergestellt wird.
Bezugszeichenliste

1: optisches Bauteil
2: Grundkörper
3: Halter
4: Geometrie Grundkörper 1. Formhälfte
5: Geometrie Grundkörper 2. Formhälfte
6: Kavität, 1. Kavität, Hohlraum
7: Spritzgusswerkzeug
10: Angusskanal, Anguss für Grundkörper
11: 1. Formhälfte Grundkörper
12: 2. Formhälfte Grundkörper
13: 1. Formhälfte optisches Bauteil
14: 2. Formhälfte optisches Bauteil
15: Schließ- und Öffnungsrichtung
16: Schließ- und Öffnungsrichtung
17: Schließ- und Öffnungsrichtung
18: Schließ- und Öffnungsrichtung
19: Trennebene/Trennung 1. Kavität Grundkörper
20: Trennebene/Trennung 2. Kavität Grundkörper
21: umgebende Atmosphäre, Atmosphäre
24: Abkühlstation
25: korrespondierende Geometrie Abkühlstation
30: Geometrie optisches Bauteil 1. Formhälfte
31: Geometrie optisches Bauteil 2. Formhälfte
32: Kavität, 2. Kavität, Hohlraum
33: Trennebene/Trennung 1. und 2. Formhälfte optisches Bauteil
34: Spritzgusswerkzeug
35: Angusskanal, Anguss optisches Bauteil
40: Anschlag, Abstandshalter
41: hervorstehender/hervorragender geometrischer Bereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19650854 C1 [0003]
DE 102012025132 A1 [0004]
DE 102009005609 B3 [0005]
EP 2500630 A3 [0006]

Claims

Ein nach einem Mehrschicht-Spritzgussverfahren hergestelltes optisches Bauteil (1) einer Leuchte, – wobei das optische Bauteil (1) ein dickwandiges, großvolumiges optisches Bauteil (1) ist und aus einem Kunststoff besteht, – und mit wenigstens zwei Arbeitsschritten eines Mehrschicht-Spritzgussverfahrens in einem wenigstens zwei Kavitäten (6, 32) aufweisenden Spritzgusswerkzeug (7) einer Spritzgussmaschine hergestellt wird, – das Spritzgusswerkzeug (7) in wenigstens zwei Werkzeughälften (11, 12) aufteilbar ist und in der Trennebene (20) beider Werkzeughälften (11, 12) einen Angusskanal (10) aufweist, – wobei das optische Bauteil (1) aus einem in einer ersten Kavität (6) hergestellten Grundkörper (2) besteht – und der Grundkörper (2) in einer zweiten Kavität (32) zum fertigen optischen Bauteil (1) geformt wird, dadurch gekennzeichnet, – dass der in der ersten Kavität (6) hergestellte Grundkörper (2) zwischen 40% und 60% des Volumens des in der zweiten Kavität (32) fertig hergestellten optischen Bauteils (1) aufweist, – und der Grundkörper (2) bei der Entnahme aus der ersten Kavität (6) eine Oberflächentemperatur zwischen 75° Celsus und 100° Celsius besitzt, – und der Grundkörper (2) bei der Entnahme aus der ersten Kavität (6) im inneren des Grundkörpers (2) eine Temperatur zwischen 150° Celsius und 190° Celsius aufweist.
Ein nach einem Mehrschicht-Spritzgussverfahren hergestelltes optisches Bauteil (1) einer Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das fertig hergestellte optische Bauteil (1) aus einem zumindest bereichsweise mit dem gleichen Kunststoff umspritzten Grundkörper (2) besteht.
Ein nach einem Mehrschicht-Spritzgussverfahren hergestelltes optisches Bauteil (1) einer Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Grundkörpers (2) annähernd der Form des fertig hergestellten optischen Bauteils (1) entspricht und hervorragende oder hervorstehende Geometrien (41) aufweist, die wenigstens teilweise ebene Flächen und/oder gekrümmten Flächen aufweisen.
Ein nach einem Mehrschicht-Spritzgussverfahren hergestelltes optisches Bauteil (1) einer Leuchte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die hervorragenden oder hervorstehenden Geometrien (41) am Grundkörper (2) überwiegend in Richtung der Licht Ein- und Austrittseite weisend des fertigen optischen Bauteils (1) angeordnet sind.
Ein nach einem Mehrschicht-Spritzgussverfahren hergestelltes optisches Bauteil einer Leuchte nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Bauteil (1) im Bereich des Lichteintrittsbereichs und/oder des Lichtaustrittsbereichs zumindest bereichsweise Optiken und/oder Mikrostrukturen aufweisen.
Ein nach einem Mehrschicht-Spritzgussverfahren hergestelltes optisches Bauteil (1) einer Leuchte nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) und das fertig hergestellte optische Bauteil (1) im Bereich der Trennebene (19) des Spritzgusswerkzeugs (7) Halterungen (3) und/oder Anschläge (40) und/oder Abstandshalter (40) aufweist.
Ein nach einem Mehrschicht-Spritzgussverfahren hergestelltes optisches Bauteil (1) einer Leuchte nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass der Grundkörper (2) und/oder das fertig hergestellte optische Bauteil (1) Kennzeichnungen aufweist und die Kennzeichnungen mittels eines Druckverfahrens oder mittels eines Laserverfahrens aufgebracht sind.
Ein nach einem Mehrschicht-Spritzgussverfahren hergestelltes optisches Bauteil einer Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass das optische Bauteil (1) Teil einer Kraftfahrzeugleuchte ist.
Mehrschicht-Spritzgussverfahren zum Herstellen eines optischen Bauteils (1) einer Leuchte, – wobei das optische Bauteil (1) ein dickwandiges, großvolumiges optisches Bauteil (1) ist und aus einem Kunststoff besteht, – und mit wenigstens zwei Arbeitsschritten eines Mehrschicht-Spritzgussverfahrens in einem zwei Kavitäten (6, 32) aufweisenden Spritzgusswerkzeug (7, 34) einer Spritzgussmaschine hergestellt wird, – das Spritzgusswerkzeug (7, 34) in wenigstens zwei Werkzeug-Formhälften (11, 12, 13, 14) aufteilbar ist und in der Trennebene (20, 33) beider Werkzeug-Formhälften (11, 12, 13, 14) einen Angusskanal (10, 35) aufweisen, – wobei das optische Bauteil (1) aus einem ersten in einer ersten Kavität (6) hergestellten Grundkörper (2) besteht, – und der Grundkörper (2) in einer zweiten Kavität (32) zum fertigen optischen Bauteil (1) geformt wird, dadurch gekennzeichnet, – dass ein in einer ersten Kavität (6) des Mehrschicht-Spritzgussverfahrens hergestellter Grundkörper (2) zwischen 40% und 60% des Volumens des fertig hergestellten optischen Bauteils (1) aufweist, – wobei der Grundkörper (2) innerhalb der ersten Kavität (6) nach Abkühlung auf eine Oberflächentemperatur zwischen 75° Celsus und 100° Celsius aus dieser ersten Kavität (6) entnommen wird, – und der entnommene Grundkörper (2) zur weiteren Abkühlung auf einer Abkühlstation (24) abgelegt wird, – wobei der auf der Abkühlstation (24) abgekühlte Grundkörper (2) zur Fertigstellung des optischen Bauteils (1) in eine zweite Kavität (32) eingebracht wird, – und der Grundkörper (2) in der zweiten Kavität (32) zumindest teilweise zum fertigen optischen Bauteil (1) mit Kunststoff umspritzt wird.
Mehrschicht-Spritzgussverfahren zum Herstellen eines optischen Bauteils (1) einer Leuchte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühlstation (24) zur Abkühlung des abgelegten Grundkörpers (2) in dessen Kontaktbereich eine entsprechend dem Grundkörper (2) korrespondierende Geometrie aufweist.
Mehrschicht-Spritzgussverfahren zum Herstellen eines optischen Bauteils (1) einer Leuchte nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühlstation (24) zumindest im Bereich der zum Grundkörper (2) korrespondierenden Geometrie aus einem Metall besteht.
Mehrschicht-Spritzgussverfahren zum Herstellen eines optischen Bauteils einer Leuchte nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abkühlen des Grundkörpers (2) auf der Abkühlstation (24) die Außentemperatur und die Innentemperatur des Grundkörpers (2) annähernd gleiche Temperaturwerte aufweisen.
Mehrschicht-Spritzgussverfahren zum Herstellen eines optischen Bauteils einer Leuchte nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühlzeit des Grundkörpers (2) innerhalb der ersten Kavität (6) im Spritzgusswerkzeug (7) im Wesentlichen der Abkühlzeit eines in der Abkühlstation (24) abgelegten Grundkörpers (2) entspricht.
Mehrschicht-Spritzgussverfahren zum Herstellen eines optischen Bauteils (1) einer Leuchte nach Anspruch 3, 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, – dass die hervorragenden oder hervorstehenden Geometrien (41) des Grundkörpers (2) einer bevorzugten Umströmung und Verteilung des in der zweiten Kavität (32) eingespritzten Kunststoffes dienen, – die hervorragenden oder hervorstehenden Geometrien (41) des Grundkörpers (2) eine annähernd symmetrische Dickenverteilung des in der zweiten Kavität (32) eingespritzten Kunststoffes ermöglicht, – die hervorragenden oder hervorstehenden Geometrien (41) des Grundkörpers (2) dem in die zweiten Kavität (32) eingespritzten Kunststoff eine gleichmäßige Abkühlung des fertigen optischen Bauteils (1) ermöglicht.
Mehrschicht-Spritzgussverfahren zum Herstellen eines optischen Bauteils (1) einer Leuchte nach Anspruch 3, 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Grundkörpers (2) annähernd der Form des fertig hergestellten optischen Bauteils (1) entspricht und das die hervorragenden oder hervorstehenden Geometrien (41) ebene Flächen und/oder gekrümmten Flächen aufweisen und das diese hervorragenden oder hervorstehenden Geometrien (41) in ihren Abmessungen konstant oder veränderbar sein können.
Mehrschicht-Spritzgussverfahren zum Herstellen eines optischen Bauteils (1) einer Leuchte nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in der ersten Kavität (6) im Angusskanal (10) ausgebildete Anguss und/oder die Halterungen (3) zur Positionierung des Grundkörpers (2) in der zweiten Kavität (32) verwendet werden.