Verfahren zum Umspritzen von Körpern mit einer erhärteten Masse
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Umspritzen von Körpern mit einer erhärtenden Masse, insbesondere zum Umspritzen von elektrischen Bauelementen, wie Kondensatoren, Spulen o. dgl. mit einem thermoplastischen Kunststoff.
Es ist bereits bekannt, Körper mit einer erhärtenden Masse zu umspritzen, indem der Körper in eine geeignete Form eingebracht wird, und zwar so, dass zwischen dem Körper und der Form ein Hohlraum durch Einspritzen einer erhärtenden Masse unter Druck ausgefällt wird. Die während des Einspritzens flüssige, halbflüssige oder plastische Masse erhärtet schnell in der Form, so dass kurz darauf der umspritzte Körper der Form entnommen werden kann.
Das Umhüllen von Körpern in dieser Weise geschieht in vielen Fällen zum Zwecke des Korosionsschutzes oder zur elektrischen Isolation oder auch beiden Zwekken gleichzeitig. Insbesondere werden auch elektrische Bauelemente wie Kondensatoren, Spulen, 0. dgl. mit einer erhärtenden Masse umspritzt, um diese Bauelemente gegen Einflüsse von aussen, z. B. durch die umgebende Atmosphäre oder durch mechanische Einflüsse zu schützen und gleichzeitig mit einem isolierenden Überzug zu versehen.
Beim Umspritzen von Körpern mit einer erhärtenden Masse, wie dies zuvor beschrieben wurde, treten insofern Schwierigkeiten auf, als es nicht ohne weiteres möglich ist, das Verfahren so zu leiten, dass der Über- zug, der durch Umspritzen hergestellt wird, überall eine möglichst gleichmässige Schichtdicke hat. Zur Ersparnis von Raum und Material ist man nämlich bestrebt, den Überzug so dünn wie möglich zu machen, wodurch die Schwierigkeiten noch vergrössert werden.
Es kommt darauf an, den zu umsprizenden Körper in der Form möglichst freischwebend so zu haltern, dass der Abstand von den Formwänden überall gleich gross ist. Andererseits wird beim Einpressen der Masse in die die Form auch ein gut zentrierter Körper sehr leicht aus seiner Lage gebracht, so dass auch trotz vorheriger Zentrierung kein gleichmässiger Überzug erhalten wird.
Es kommt sogar sehr leicht vor, dass der zu umspritzende Körper während des Spritzvorganges die Formwand berührt, so dass er an dieser Stelle nicht mit der Spritzmasse bedeckt ist. Es fehlt dann an dieser Stelle der gewünschte korosionshemmende oder isolierende Überzug, so dass solche Teile unbrauchbar sind.
Es ist zwar möglich, durch Anbringen von geeigneten Abstandskörpern zwischen dem zu umspritzenden Körper und der Formwand eine gute Zentrierung zu erreichen. Dies hat jedoch den Nachteil, dass einerseits die Abstandskörper getrennt in die Form eingebracht werden müssen, was einen weiteren Arbeitsgang zur Folge hat, und dass in vielen Fällen keine ausreichende Bindung zwischen der Spritzmasse und den Abstandskörpern eintritt, wodurch wieder Undichtigkeiten in der Umhüllung entstehen.
Die Nachteile der bekannten Verfahren werden durch die Erfindung behoben.
Gemäss der Erfindung wird ein Verfahren zum Umspritzen von Körpern mit einer erhärtenden Masse, insbesondere zum Umspritzen von elektrischen Bauelementen, vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der zu umspritzende Körper in der Spritzform von mindestens zwei einander gegenüberliegenden beweglichen Backen gehalten wird, die nur mit einem Teil der Oberfläche des Körpers in Kontakt stehen, dass die freiliegende Oberfläche des Körpers mit der erhärtenden Masse umspritzt wird, dass die Backen danach von der Oberfläche des Körpers entfernt werden und die zuvor von den Backen bedeckte Oberfläche des Körpers mit der Masse umspritzt wird.
Durch die beiden in der Spritzform vorhandenen beweglichen Backen wird der zu umspritzende Körper genau zentriert. Abschliessend wird die freiliegende Oberfläche des Körpers mit der erhärtenden Masse umspritzt, wodurch sich an diesen Stellen eine vollkommen gleichmässige Schichtstärke der Umhüllung ergibt. Da die Masse in der Form sehr schnell erhärtet, wird nun der Körper durch die erhärtete Spritzmasse in der Form zentriert. Die beweglichen Backen können nun zurückgezogen oder zurückgedrückt werden, wobei die Zentrierung erhalten bleibt. Nun wird der übrige Raum mit erhärtender Masse ausgefüllt, so dass auch die zuvor von den Backen bedeckte Oberfläche des Körpers mit einem Überzug versehen wird.
Normalerweise wird man für die beiden Teilvorgänge des Umspritzens das gleiche Material, beispielsweise den gleichen Kunststoff verwenden. Es ist aber auch möglich, zwei verschiedene Massen für die Umhüllung zu verwenden, wenn sich die beiden Massen nur gut miteinander verbinden. Es ist schliesslich auch möglich, zwei verschieden eingefärbte Massen gleicher oder verschiedener Zusammensetzung zu verwenden, um eine zwei- oder mehrfarbige Umhüllung zu erhalten. Es ist nämlich nicht unbedingt erforderlich, dass zum Zentrieren nur zwei Backen verwendet werden, sondern es können auch mehrere Backenpaare verwendet werden, die nacheinander beim Spritzvorgang zurückgezogen oder zurückgedrückt werden, so dass das Umspritzen in einem mehrstufigen Vorgang erfolgt.
Vorzugsweise sind die Backen federnd gelagert, so dass sie durch den Druck der eingespritzten Masse selbst weggedrückt werden. Die Bewegung der Backen wird dabei zweckmässigerweise so begrenzt, dass sie einen Teil der Wand der Spritzgussform bilden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn mindestens eine Backe so ausgebildet ist, dass sie sich unter den zu um spritzenden Körper schiebt, so dass auch eine genaue Festlegung des Körpers in der Höhe erfolgt.
In der Form wird der zu umspritzende Körper zweckmässig durch einen ausfahrbaren Träger gehalten. Der Träger wird aus der Form ausgefahren, der zu umspritzende Körper auf diesem befestigt und dann der Träger mit dem Körper in die Form eingefahren.
Nach Schliessen der Form wird dann der Spritzvorgang wie beschrieben vorgenommen.
Weiter ist es vorteilhaft, die Zuführungsöffnungen für die erhärtende Masse in der Form so anzuordnen, dass beim Ausfahren des umspritzten Körpers aus der Form die in die Zuführungsöffnung hineinragenden Teile der Spritzmasse abgeschert werden. Die Zuführungsöffnungen für die Spritzmasse werden beispielsweise in den senkrechten Wänden der Form angeordnet, wenn der umspritzte Körper nach oben herausgefahren wird. Auf diese Weise wird ein weiterer Arbeitsgang bei der Herstellung von umspritzten Körpern gespart. Die Zuführungsöffnungen können z. B. auch in den beweglichen Backen angeordnet sein.
In den Figuren ist eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung dargestellt.
Die Fig. 1 und 4 zeigen einen teilweisen Schnitt durch die Vorrichtung und die Fig. 2 und 3 zeigen einen Teil der Vorrichtung in perspektivischer Darstellung.
In Fig. 1 ist ein Schnitt durch die geöffnete Vorrichtung dargestellt. Die Vorrichtung besteht aus einer Grundplatte 1, in der beweglich der Träger 2 für den umspritzenden Körper angeordnet ist. Der Träger 2 wird zunächst so weit nach oben gefahren, dass er mit dem oberen Rand der Form abschliesst oder aus ihr herausragt. Dann wird auf dem Träger 2 der zu umspritzende Körper 3 befestigt. Als Beispiel ist in den Figuren ein flacher Kondensatorwickel 3 dargestellt, der mit seinen Anschlussdrähten 3a auf den Träger 2 aufgesteckt wird. Es ist aber auch jede andere geeignete Befestigung auf dem Träger möglich.
Nach dem Einfahren des Körpers 3 in die Form durch Bewegung des Trägers 2 im Sinne des Pfeiles befindet sich der Körper 3 zwischen den beiden Backen 6 und 7, die ihrerseits über die Federn 8 und 9 mit den Schiebern 4 und 5 nach innen gegen den Körper 3 bewegt werden, so werden über die Federn 8 und 9 die beiden Backen 6 und 7 so weit zur Mitte gefahren, bis sie beiderseits unter Federdruck an dem Körper 3 anliegen. Auf diese Weise wird der Körper in der Form zentriert. Vorteilhaft besitzt mindestens eine der Backen, z. B. die Backe 7 einen Ansatz 7a, der unter den Körper 3 greift, so dass auch dessen Höhe über dem Formboden fixiert ist. In diesem Falle ist der Ansatz 7a getrennt beweglich gelagert und steht unter dem Druck der Feder 9a.
Die seitliche Bewegung der beiden Schieber 4 und 5 kann beispielsweise dadurch vorgenommen werden, dass in geeignete schräge Führungen 12 und 13 Stifte eingefahren werden.
Wenn die beiden Backen 6 und 7 an dem Körper 3 anliegen, ergibt sich die in perspektivischer Darstellung in Fig. 2 gezeigte Anordnung. In dieser Figur ist noch die Rückwand 10 der Form zu sehen, die eine entsprechende Ausnehmung 11 hat, in welche die erhärtende Masse, z. B. ein thernoplastischer Kunststoff, eingespritzt wird. Die Vorderwand und der obere Abschluss der Form wurden in den Figuren der Deutlichkeit halber weggelassen. In der Vorderwand ist eine entsprechende Ausnehmung vorhanden, die in Fig. 2 mit 11a angedeutet ist. In die beiden Ausnehmungen 11 und 11a wird nun die erhärtende Masse eingespritzt, so dass die Enden des Körpers 3, beispielsweise des in Fig. 2 dargestellten Flachwickelkondensators, mit der Masse umspritzt werden. Durch die schnell erhärtende Masse wird nun der Wickel 3 in der Form zentriert, auch wenn die beiden Backen 6 und 7 zurückgefahren werden.
Beim weiteren Einspritzen von erhärtender Masse werden nun durch den Druck der Masse die beiden Backen 6 und 7 gegen den Druck der Feder zurückgedrückt und der Wickelkörper 3 wird auch an den Seiten mit der Masse umhüllt. Die Bewegung der Backen 6 und 7 ist dabei so begrenzt, dass sie einen Teil der endgültigen Form bilden.
Der umspritzte Körper 14 ist in Figur 3 in perspektivischer Ansicht dargestellt, wie er zwischen den Backen 6 und 7 angeordnet ist.
Nun werden die beiden Schieber 4 und 5 und damit auch die Backen 6 und 7 zurückgefahren und durch Hochfahren des Trägers 2 wird der umspritzte Körper 14 aus der Form herausgefahren, so dass er leicht entnommen werden kann. Beim Herausfahren des Körpers 14 werden gleichzeitig die Teile des Spritzmaterials abgeschert, die in die Zuführungsöffnungen hineinragen. Zu diesem Zwecke sind die Zuführungsöffnungen für die Spritzmasse in den senkrechten Wänden der Form beispielsweise in den Bakken 6 und 7 angeordnet.
Selbstverständlich wird bei allen Bewegungen der Backen 6 und 7 auch der Ansatz 7a entsprechend mitbewegt, und zwar so, dass er beim Anliegen der Bakken am Körper 3 unter diesem angeordnet ist und beim Zurückdrücken der Backen so weit zurückgedrückt wird, dass er mit der Backe 7 eine ebene Formbegrenzung bildet. Die in den Figuren dargestellte Ausführungsform stellt aber nicht die einzig mögliche Verwirklichung des Anmeldungsgegenstandes dar.