灯具和用于生产灯具的方法与流程

本发明从一种灯具出发，该灯具通过一种公知的喷射铸塑技术生产出，例如注塑(“injection Moulding”)、低压注塑(“Low Pressure Injection Moulding”)、或者多组件喷射铸塑(“In-Mould Manufacturing”或者“In-Mould Assembly”)，其中，灯具的生产在一定程度上在铸模中完成。

这类灯具是所谓的“LED改型灯”(例如用于汽车照明)，并且是-例如用于普通照明-所谓的LED改型筒灯。

发光的二极管(LED)可以以至少一个单独被壳体包围的发光二极管的形式或者以至少一个LED芯片的形式存在。作为替选或者作为附加，可以将多个LED芯片装配到一个共同的基座(“Submount”)上。所述至少一个LED可以装配有至少一个单独的和/或共同的、用于引导光束的光学系统，例如至少一个菲涅耳透镜、准直镜和诸如此类。作为例如以InGaN或者AlInGap为基础的无机LED的替选或者附加，一般也可以使用有机LED(OLED，例如聚合物OLED)。作为替选，LED可以是激光二极管或者激光二极管布置。所述LED的发射波长可以在紫外线的、可见的或者红外线的光谱范围内。

具有技术上旧式的或者老化的灯座的灯具被称为“改型灯”，其中容纳了一个现代的灯具容器。在汽车照明中，它例如可以是具有灯座的灯具，这个灯座用于具有带有LED灯具的灯具容器的卤素灯，从而在一开始装配有用于卤素灯的端口的汽车中可以使用现代的LED灯具。其光学系统被构造成用于向下发光的灯具被称为“筒灯”，例如被用在顶部照明中，尤其是用在嵌入式顶部照明中，通过它可以从屋顶向下照亮房间。

这种改型灯的生产通常通过模具内组装或多组件喷射铸塑完成，这种生产隐藏着特别的难点，例如连接两个塑料部件，尤其是基本上防喷水地将两个塑料部件与被它们围住的空心室连接起来，正如例如在将灯具的LED模块或者光引擎与灯具的散热体连接时必要的那样，和/或在将灯具的透镜或者盖板与灯具的壳体连接时那样。

尤其是所述透镜或盖板以传统的方式通过上述的其中一种公知的喷射铸塑法、手工安装并且可能用手工加装被安置在灯具壳体上，从而满足对基本上喷水密封的连接的要求。在这种情况下，例如为了进行密封而单独地安插一个硅胶制品，或者作为替选设计一种通过用双组件喷射铸塑法注塑的密封件尤其是用热塑性弹性体制成的塑料部件。所述透镜或盖板紧接着被手动地挤压到壳体中。这就在透镜或盖板和壳体之间形成钝的连接，但是这个连接部位是机械薄弱部位，所以对所述基本上喷水密封的连接的密封性有负面的影响。

背景技术：

文件WO 2008/141 630 A2公开了一种用于电灯的灯座，这个灯座通过喷射铸塑法以多个加工步骤分别在不同的工具中生产。在密封要求提高的情况下，灯座可以转移到另一个工具中，从而通过一种密封材料喷射一个密封环，其中，所述密封材料经由连接通道进入灯座的接触线部段的一个区域内，从而在那里同样实现密封。

在各个工具之间更换在相应的加工步骤中生产的、部分制成的灯座在操作方面和为此所需要的时间而言耗时耗力，并且可能本身有很多错误，因为灯座有可能在更换时被损坏，并且/或者可能在将灯座定位在相应的工具中时出现问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种能够在耗费减少的情况下生产的灯具，这种灯具具有塑料部件与被它们包围的空心室之间的、基本上喷水密封的连接。

该目的通过一种根据权利要求1所述的特征得以解决。

本发明的另一个目的是，提供一种用于生产能够在耗费减少的情况下提供的灯具的方法，这种灯具具有塑料部件与被它们包围的空心室之间的、基本上喷水密封的连接。

该目的通过一种根据独立权利要求所述的特征的生产方法得以解决。

在从属权利要求中存在特别有利的构造方案。

根据本发明的灯具具有设置在散热体上的LED模块，并且布置在壳体中，并且被容纳在壳体上的透镜或盖板遮盖住，其中，空心室被散热体和/或LED模块和壳体和透镜或盖板界定。LED模块通过多组块喷射铸塑法在铸模与散热体相连。所述透镜或盖板通过借助多组块喷射铸塑法装入的密封材料在铸模中与壳体密封连接。

使用多组块喷射铸塑法具有以下优点，即，灯具能够直接在铸模中制造，这就减少了操作步骤、和/或生产时间从而生产成本。

以有利的方式，在壳体上或透镜或盖板上设计了一个尤其是环绕的密封唇或压缝，通过这个密封唇或压缝在铸模关闭的状态下让透镜或盖板相对壳体密封住。于是能够避免密封材料向外喷出到空心室内。

在这种类型的灯具中，空心室由壳体和透镜或盖板和散热体和/或LED模块界定，尤其是被包围住，因此非常难以甚至不可能从空心室内施加抵抗密封剂向外喷出到空心室内的反作用力。

以有利的方式，密封材料通过低压喷射铸塑法被带到透镜或盖板和壳体之间的连接缝中。因为对于低压喷射铸塑法常用的大约2到大约40巴的压力和对于低压喷射铸塑法常见的大约10到15秒的周期时间位于在对于传统的喷射铸塑法和双组件喷射铸塑法相对应的值之间，所以找到了一种几乎完美的平衡点，可以使用低压的喷射铸塑法来避免密封剂向外喷出到空心室内并且有短的周期时间。

作为替选，密封材料可以通过喷射铸塑法被带入透镜或盖板和壳体之间的连接缝中。

所述连接缝以有利的方式构造得很窄，也就是说，连接缝的宽度相比连接缝的长度非常小，例如比例为1比5，尤其是1比10，尤其是1比20。

尤其是所述密封材料是一种热塑性的弹性体或者是一种热熔型粘合剂(Hotmelt Adhesive)，这种热熔型粘合剂以有利的方式构造成不含溶剂的。例如所述热熔型粘合剂是一种Technomelt材料。因为使用了热熔型粘合剂，所以可以减少需要用来将密封材料带入连接缝中的填充压。于是，尤其是因为可以使用上述的低压喷射铸塑法，所以能够更加方便地避免密封材料向外喷出到空心室内。

以有利的方式，热塑性弹性体或者热熔型粘合剂构造成电绝缘的。作为替选或者作为补充，热塑性弹性体或者热熔型粘合剂是可以上色的和/或可印刷(bedruckbar)的。作为替选或者作为补充，所述热塑性弹性体或者热熔型粘合剂可以构造成防紫外线的和/或阻燃的。

以有利的方式，尤其是在灯具的轴向上，设置了用于透镜或盖板和壳体之间的密封材料的延长的流动路径。尤其是所述连接缝以如下方式构成，即，形成用于密封材料的延长的流动路径，尤其是在灯具的轴向上。通过这种延长的流动路径，虽然造成密封材料的消耗略微过多，但是连接缝中因此导致的显然更好的材料流极大地补偿了这个小小的缺点。此外，通过这个措施就避免了在透镜或盖板和壳体之间形成钝的接缝，并且避免了因此造成的对密封性的负面影响，并且提升了接缝中的内聚力。结果就是，通过尤其是在灯具的纵向上为连接缝中的密封材料构造延长的流动路径，确保了透镜或盖板与壳体的基本上喷水密封的连接。

尤其是以如下方式设置密封材料的喷射压和/或温度，即，所述连接缝基本上完全被密封材料填充满。

尤其是布置了一个用于将密封材料带入连接缝内的注入口和一个用于将密封材料从壳体以外的连接缝中向外引导出去的出口。

尤其是将注入口和出口相互对置地设置在壳体上。于是确保了用密封剂均匀地填充连接缝。

在一种根据本发明的、用于生产灯具的方法中，所述灯具具有LED模块，LED模块设计在散热体上，并且布置在壳体上，并且被容纳在壳体内的透镜或盖板遮盖住，其中，由散热体和/或LED模块和壳体和透镜或盖板界定一个空心室，在这种方法中，实施一个连接步骤，其中，LED模块与散热体在铸模中通过多组块喷射铸塑法连接。然后实施一个密封步骤，其中，壳体与透镜或盖板通过借助多组件喷射铸塑法带入的密封材料在铸模中密封地相连，其中，在铸模中用一个唯一的、尤其是多阶段的喷射铸塑流程完成透镜或盖板对壳体的密封。

根据本发明的方法的一个优点是，在灯具的这一个或者多个或者所有的生产步骤相同的铸模中完成密封步骤，也就是说，在一个唯一的、尤其是多阶段的喷射铸塑步骤中。

尤其是在这个连接步骤中形成该部分制成的第一中间产品。

有利地，设计在壳体上或者透镜或盖板上的密封唇通过关闭铸模以如下方式安放，即，相对壳体密封住透镜或盖板。于是可以避免密封材料向外喷出到空心室内。

以有利的方式，在另一个步骤中，壳体与散热体在铸模中通过多组件喷射铸塑法连接，尤其是形成部分制成的第二中间产品。尤其是进一步的步骤是双组件喷射铸塑，壳体是第一材料组件，散热体是第二材料组件。

上述的用于部分制成的中间产品和/或根据本发明的灯具的生产步骤可以同时进行或者前后相继地进行。

例如出于生产工艺的原因，部分制成的第一中间产品或者部分制成的第二中间产品可以从铸模中被移到另一个铸模中，其中，所述另一个铸模以有利的方式基本上与这一个铸模一样，并且尤其是在铸造装置方面可以与之有差别。于是可以在一个生产站中例如仅仅为壳体喷射铸塑散热体，并且在另一个生产站中仅仅让透镜相对壳体密封。

附图说明

下面借助一个实施例更详尽地阐述本发明。图中示出：

图1a用从斜上方的三维视视角出了具有设置其上的、根据本发明的灯具的LED模块的散热体，

图1b用从斜上方的三维视角示出了根据本发明的灯具的、注塑在具有LED模块的散热体上的壳体，

图1c用从斜上方的三维视角示出了根据本发明的灯具的、被嵌入壳体内的透镜或盖板，

图2用从斜上方的三维视角示出了根据本发明的灯具的一个原型，

图3用从斜上方的三维视视角出了根据本发明的、具有被带入连接缝中的密封材料的灯具，以及

图4是根据本发明的方法的流程计划图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的灯具1的不同的生产站。

在图1a中示出了一个具有设置在其上的LED模块4的散热体2，作为部分制成的第一中间产品1a。所述LED模块4构造成具有连接元件的框架6，并且用嵌插工艺被嵌入散热体2中，并且通过多组件喷射铸塑法与之连接，尤其是在一个铸模中相互连铸，例如与散热体2的生产步骤连续进行。这个框架6在这里由黄铜制成，作为替选可以由铜或者类似的导热材料制成。所述散热体2在这里由导热的热塑性塑料制成，例如含有石墨的聚酰胺(PA)。

图1b示出了灯具1的壳体8，作为部分制成的第二中间产品1b，这个壳体8通过多组件喷射铸塑法与散热体2连接，尤其是与之浇铸在铸模中。所述壳体8在这里由热塑性的塑料制成，尤其是由聚碳酸酯(PC)制成。

浇铸带有散热体2的LED模块4的过程可以根据所使用的材料连同壳体8的生产及其与散热体2的浇铸在铸模中用双组件或多组件喷射铸塑法完成。

图1c示出了根据本发明的灯具1的被嵌入壳体8的透镜10。所述透镜10通过密封材料12相对于壳体8被密封，并且与之相连。所述透镜10在这里由热塑性塑料制成，尤其是由聚碳酸酯(PC)制成，作为替选由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成。

这种密封根据本发明在一个唯一的步骤中完成，尤其是在铸模中浇铸带有散热体2的LED模块4的同时或者之后，和/或在铸模中浇铸带有散热体2的壳体8的同时或者之后。

密封材料12，在这里就是热塑性弹性体或者热熔性粘合剂(“Hotmelt Adhesive”或者简称“Hotmelt”)，可以经由分别布置在壳体8外面的注入口14和出口16(见图2和图3)被带入窄的连接缝18，并且/或者可以从窄的连接缝18里向外导出去。

所述窄的连接缝18以如下方式在透镜10和壳体8之间构成，即，为连接缝18中的密封材料12实现在灯具1的轴向上延长的流动路径，并且为连接缝18中的密封材料12实现由此导致的、改良的材料流。

注入口14和出口16相互对置地布置在壳体8上，从而确保用密封剂12均匀地填充连接缝18。

在图2中，示意性地在剖面图中示出了根据本发明灯具1的原型，其中可以很好地看到，作为透镜的替选所使用的盖板10和壳体8之间的连接缝18是如何被密封材料12填充的。

由盖板10和壳体8通常包围出一个空心室20，这个空心室在完整的灯具1的情况中由在此未示出的散热体2界定。在此未示出的LED模块4虽然布置在空心室20中，但是没有将它填充满。由被包围的空心室20出发，很难甚至不可能施加对抗密封剂向外喷出到空心室的对抗力。

在这里如图3中所示，已经示出了灯具1或透镜10或盖板10在相对壳体8密封的状态-透镜10或盖板10上或者壳体8上有密封唇，密封唇在铸模关闭时让透镜10或盖板10相对壳体8密封住，因此在这里未用图示出。

为此简化示出的注入口14在实际中布置在壳体8的外面，正如上面对应图1c描述的那样，并且在图3中可以更好地看出。

在图3中用剖面图示出了根据本发明的、具有被带入窄的连接缝18中的密封材料12的灯具1。在这里可以明显看出相互对置地布置在壳体8上的注入口14和出口16，通过它们让密封材料12进入连接缝18或从连接缝出来。因为这里示出了散热体2和LED模块4，所以可以明显地看出由壳体8和透镜10包围的和由散热体界定的空心室20。

图4示出了根据本发明的方法的流程计划，包含以下步骤：

在连接步骤22中，LED模块4作为插入件通过多组件喷射铸塑法在铸模中与散热体2相连，形成部分制成的第一中间产品1a。

在另一个步骤24中，在部分制成的第一中间产品1a上，壳体8在铸模中通过多组块喷射铸塑法连接，形成部分制成的第二中间产品1b。在这里，壳体8是第一材料组件，并且散热体是第二材料组件，因此，在双组件喷射铸塑法中完成壳体8和散热体2的连接。

此外还实现了一个密封步骤26，在这个步骤中，作为插入件的部分制成的第二中间产品作为1b与作为另一个插入件的透镜10通过由多组件喷射铸塑法带入的密封材料12在铸模中密封地连接，其中，在铸模中在一个唯一的步骤中完成透镜10相对壳体8的密封。

上述用于部分制造的中间产品1a、1b和/或根据本发明的灯具1的上述生产步骤可以同时进行或者前后相继地进行。

例如出于生产工艺的原因，所述部分制造的第一中间产品1a或者所述部分制造的第二中间产品1b从铸模被带入另一个铸模中，其中，所述另一个铸模以有利的方式基本上与这一个铸模一致，并且尤其是在铸造装置方面可以与之有差别。于是可以在一个生产站中例如仅仅浇铸带有散热体2的壳体8，并且在另一个生产站中仅仅让透镜10相对于壳体密封住。

还公开了一种具有LED模块的灯具，这个模块通过多组块喷射铸塑法在铸模中与散热体和壳体连接，尤其是浇铸。为LED模块密封透镜或盖板的另一个生产步骤可以在铸模中通过用多组件喷射铸塑法将密封材料带入透镜或盖板和壳体之间的连接缝中得以实现。从这里通常形成的空心室出发，这个空心室是由透镜或盖板和壳体包围的并且由散热体界定，所以难以甚至不可能施加可能防止密封材料进入空心室(所谓的向外喷出)的反作用力。根据本发明的、设计在壳体或透镜或盖板上的密封唇在铸模关闭时让透镜或盖板相对于壳体密封住，这个密封唇防止密封材料向外喷出到空心室内，并且一方面确保透镜或盖板和壳体的基本上喷水密封的连接，并且另一方面确保灯具的正常功能。于是，尽管空心室是封闭的，能够利用透镜或盖板和壳体的基本上喷水密封的连接以减少的耗费生产所述灯具。

附图标记列表

1 灯具

2 散热体

4 LED模块

6 框架

8 壳体

10 透镜/盖板

12 密封材料

14 注入口

16 出口

18 连接缝

20 空心室

22 连接步骤

24 进一步的步骤

26 密封步骤。