DE1068815B

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Info

Publication number: DE1068815B
Application number: DENDAT1068815D
Authority: DE
Priority date: 1953-02-09
Publication date: 1959-11-12
Also published as: CH318926A

Description

Verfahren zur Ummantelung elektrotechnischer Gegenstände Die Erfindung betrifft ein Ummantelungsverfahren für elektrotechnische Gegenstände, das sich insbesondere zur Herstellung von Präzisionskondensatoren eignet.
Es gibt bereits verschiedene hierauf gerichtete Verfahren. So werden nach einem dieser Verfahren zunächst aus einem thermoplastischen, feuchtigkeitsbeständigen Material mindestens zwei Preßplatten hergestellt, diese. bis zum plastischen Zustand erwärmt und je eine Preßplatte in je eine Preßform eingelegt.
Dann legt man zwischen zwei der bis zum plastischen Zustand erwärmten Preßplatten die elektrischen Teile eines Kondensators ein, schließt die beiden Formteile unter Verwendung von Druck, trennt bald danach die beiden Teile der Form voneinander und nimmt den Kondensator heraus, um ihn abkühlen und bei Raumtemperatur fest werden zu lassen. Bei dem Warmpressen des Materials besteht aber Gefahr, daß sich die Kapazität eines solchen Kondensators infolge der Druckanwendung ändert.
Außerdem bieten die Kondensatoren, welche nach bekannten Verfahren hergestellt werden, auf gewissen elektrotechnischen Verwendungsgebieten nicht die Gewähr ausreichender Dichtheit, so z. B. bei der Verwendung in Radargeräten, Zündapparaten.
Bei diesen Verwendungsarten sind nämlich die Betriebsbedingungen, insbesondere die umgebenden Temperaturen und Drücke, sehr veränderlich, und die nach den bekannten Formverfahren hergestellten elektrotechnischen Gegenstände weisen gegenüber diesen Bedingungen nicht die erforderliche Beständigkeit auf.
Gemäß der Erfindung ist es gelungen, in außerordentlich einfacher Weise eine Ummantelung durchzuführen, die vollkommene Dichtheit und vollkommene Regelmäßigkeit aufweist und wobei die so ummantelten Gegenstände dauernd und unter allen nach internationalen Normen vorgesehenen Betriebsbedingungen ihre ursprünglichen Eigenschaften bewahren.
Dies wird gemäß der Erfindung in der Weise erreicht, daß man zunächst aus einer pulverförmigen, irreversibel härtbaren Masse, die als Ummantelungsmasseverwendetwerden soll, unter Druck Formkarper bestimmter Härte herstellt, die in ihrer Form den Formnestteilen einer zweiteiligen Form entsprechen. Diese Formkörper werden dann in die auf eine bestimmte Temperatur erhitzten Formnester, die zuvor mit einer dünnen Schicht eines Silikonlackes ausgestrichen worden sind, eingebracht, danach auf die Innenflache der einen Formhälfte ein Rahmen mit den zu ummantelnden Gegenständen aufgelegt und das Erwärmen bis zum völligen Schmelzen und beginnender Härtung der Ummantelungsmasse fortgesetzt.
Hierbei legt sich die Ummantelungsmasse ohne wesentlichen Druck um den Kondensator herum und paßt sich dessen Gestalt an, wobei die Form geschlossen wird. Nach dem Schließen wird die Form in eine heizbare Presse gebracht und. die Masse zunächst noch bei gleichen Temperaturen weitererhitzt, wobei ein Aushärten stattfindet, um die Ummantelung zu vollziehen. Anschließend wird die Form aus der Presse genommen und allmählich abgekühlt. Schließlich werden die ummantelten Gegenstände aus der Form genommen und nach einer weiteren, sich iiber einen bestimmten Zeitraum erstreckenden Wärmebehandlung langsam abgekühlt.
An den Formnestern und an dem Rahmen sind Mittel vorgesehen, durch welche die zu ummantelnden Gegenstände in der Nestachse gehalten werden. Falls es sich um Kondensatoren handelt, können Mittel vorgesehen sein, durch die ein Teil der Kondensatorzuleitungen dicht umhüllt wird.
Die Ummantelungsmasse besteht im wesentlichen aus einem Phenolharz, einem Härtemittel, einem Bindemittel, einem siliciumhaltigen Mineral und einem Farbstoff.
Die Ummantelungsmasse kann folgende Zusammensetzung haben : Gewiditsteile I. Kunstharz der Athoxilingruppe... 5 Härtemittel (Kunstharz der Athoxilingruppe).............. 1, 6 Glimmerpulver rubin, hell.. 1, 5 Phenolharz...................... 0, 6 Farbstoffe 0, 3 II. Kunstharz der Athoxilingruppe... 5 Härtemittel (Kunstharz der Athoxilingruppe).............. 1, 6 Quarzpulver.................... 1, 5 Phenolharz...................... 0, 6 Farbstoffe....................... 0, 3 Die Form ist vorteilhaft aus nichtrostendem Stahl gefertigt, und zwei der gegenüberliegenden Wände eines jeden Formnestes weisen in ihrer Mitte je einen Einschnitt von bestimmter Tiefe auf. Von einem bestimmten Abstand von der Außenwand erweitern sich die Einschnitte zur Innenwand hin z. B. zu einer kugeligen Höhlung.
Der Rahmen ist so gestaltet, daß er ein oder mehrere Formnester umfaßt und in dieser Stellung festgelegt werden kann. Auf den beiden seitlichen Flächen des Rahmens, die dem Inneren der Form zugekehrt sind, sind je Formnest zwei Nippel vorgesehen. Diese befinden sich bei aufgelegtem Rahmen auf der Verlängerungslinie der durch die Einschnitte verlaufenden Achse.
Die Temperatur der Vorheizung beträgt etwa 150° C, und die Vorformung erfolgt während 5 bis 15 Minuten bei 150 bis 170° C.
Zur Nachbehandlung werden die aus der Form genommenen Stücke während 20 Stunden auf 115 bis 155°C erwärmt und dann in einem ventilierten Heizschrank langsam bis auf 30°C abqgekühlt.
Die Einzelheiten der Erfindung seien an Hand der Zeichnung beschrieben, die sich als Anwendungsbeispiel auf die Ummantelung eines Glimmerkondensators bezieht.
Abb. 1 ist die Draufsicht auf eine Formhälfte, auf welche der die Kondensatoren tragende Rahmen aufgesetzt ist ; Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II der Abb. 1.
In Ausübung des Verfahrens der Erfindung werden Glimmerkondensatoren 1 in den Metallrahmen 2 eingesetzt. Die Seitenteile 3 und 4 des Rahmens 2 weisen beiderseits Handgriffe 5 und 6 auf. Die Kondensatoren 1 sind an den auf den Seitenteilen 3 und 4 befindlichen Nippeln 7 und 8 mittels der von den Kondensatoren ausgehenden Leitungsdrähte 9 und 10 festgemacht. Die Leitungsdrähte 9 und 10 sind z. B. in zwei Windungen, der eine im entgegengesetzten Drehsinn wie der andere, um die Nippel 7 und 8 herumgeführt. Sie sind so ausgerichtet, daß die Kondensatorachse mit der Verbindungslinie der für denselben Kondensator vorgesehenen Nippel 7 und 8 zusammenfällt.
Der Rahmen 2 kann auf die Teile 11 einer Formhälfte aus rostfreiem Stahl aufgesetzt werden. In der Oberfläche der Formhälfte sind bei der gezeigten Ausführungsform vier Formnester 12 angeordnet, deren Seitenwände 13, 14 Einschnitte 15 aufweisen, deren Tiefe genau dem halben Durchmesser der Leitungs- drahte-9 ; 40 entspricht. Die Einschnitte 15 erweitern sich nach dem Inneren des Formnestes zu einer Halbkugel 16.
Die gezeigte Formhälfte weist Zapfen 11 a auf, die in bekannter Weise in entsprechende Bohrungen der anderen Formhälfte eingreifen.
Die Innenmaße des Rahmens sind so, daß die Lange genau der Entfernung zwischen den Außenwänden der beiden äußeren Formnester und die Breite der Nestlange entspricht.
Vor Aufsetzen des Rahmens 2 auf die Teile 11 der Form wird ein Pulver gemäß einer der oben angegebenen Zusammensetzungen zubereitet.
Die erste Ummantelungsmasse liefert ein Endprodukt für Betriebstemperaturen zwischen-60 und 90°C, die zweite für Betriebstemperaturen zwischen -70 und 130° C.
Die Bestandteile der Mischung werden in folgender Reihenfolge in eine Mühle gegeben. Zunächst wird das Kunstharz der Athoxilingruppe bis zu einer Korngröße von etwa 7411 gemahlen. Darauf werden Glimmer oder Quarz, Phenolharz und Farbstoffe beigemischt.
Schließlich wird das Härtemittel (hierfür können z. B.
Kunstharze der Athoxilingruppe oder p-Phenylendiamine verwendet werden) zugefügt, wobei darauf zu achten ist, daß die Temperatur der Mischung 35 bis 40° C nicht übersteigt.
Das erhaltene Pulver wird auf eine Korngröße von etwa 74 It gesiebt und unter Druck zu Formkörpern 17 gepreßt, deren Härte für eine gute Handhabung ausreichend ist und deren Ausmaße dem Nestraum entsprechen.
Vor Inbetriebnahme der Form werden die Formnester in dünner Schicht mit einem Silikonlack von geeigneter Flüssigkeit ausgestrichen und 30 Minuten lang auf 310° C erhitzt. Hierdurch wird später das Entleeren der Form erleichtert, da die behandelten Stücke nicht in dem Formnest festkleben.
Nach jedem fünften Ummantelungsvorgang müssen die Formnester leicht mit einem Silikonschmiermittel ausgestrichen werden ; die Schicht Silikonlack bleibt für etwa 100 Arbeitsvorgänge wirksam.
Nunmehr werden beide Formhälften auf etwa 150°C erwärmt, darauf in jedes Formnest ein Formkörper 17 eingelegt. Dann wird der mit den Kondensatoren 1 versehene Rahmen 2 auf die eine Formhälfte aufgelegt und beide Formhälften weiterbeheizt, bis die Formkörper 17 vollkommen geschmolzen sind und gerade anfangen, hart zu werden.
Jetzt wird die Form geschlossen, wobei je zwei Nesthälften übereinander kommen und den umhüllten Kondensator in seiner Stellung festhalten. Die geschlossene Form wird in eine heizbare Presse gebracht und während 5 bis 15 Minuten auf einer Temperatur zwischen 150 und 170° C gehalten.
Die Form wird fortschreitend abgekühlt, dann werden die Kondensatoren herausgenommen und einer weiteren Wärmebehandlung unterworfen. Diese dauert 20 Stunden und wird bei Verwendung der Mischung I zwischen 125 und 130° C, bei Verwendung der Mischung II zwischen 150 und 155°C durchgeführt.
Anschließend wird in einem ventilierten Heizschrank auf etwa 30° C abgekühlt, um innere Spannungen, die Risse in der Umhüllung verursachen können, zu verhindern.
Die Mischung I liefert Endprodukte, die bei Betriebstemperaturen bis etwa 120° C ohne jedes Erweichen verwendet werden können.
Die Mischung II erlaubt es, den Verlustwinkel bei normaler Umgebungstemperatur, d. h. bei etwa 20° C herabzusetzen, und sie vermindert dessen Schwankungen als Funktion der Temperaturerhöhung.
Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung die Formnester auch andere Gestaltungen aufweisen, ebenso wie die mit der Bezugsziffer 16 bezeichneten Aussparungen andersartig gestaltet sein können.
Das Verfahren ist nicht nur bei Glimmerkondensatoren, sondern auch bei anderen z. B. mit Papier oder keramischem Material hergestellten Kondensatoren, ebenso wie bei Widerständen anwendbar.
PATENTAXSPRtSCHE.
1. Ummantelungsverfahren für elektrotechnische Gegenstände unter Verwendung einer zweiteiligen Form, deren Hälften vorgeformte Preßmasseteile aufnehmen, sowie eines zwischen den Formteilen angeordneten Rahmens zur Halterung der zu ummantelnden Gegenstände mit Hilfe einer Presse, dadurch gekennzeichnet, daß in die auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzten Formteile, die vorher an denjenigen Stellen, an denen sie mit der Ummantelungsmasse in Berührung kommen, mit einer dünnen Schicht eines Schutzstoffes und eines die Halterung der Form erleichternden Stoffes bedeckt wurden, die irreversibel härtbare Ummantelungsmasse in einer der Gestalt der Formnestteile entsprechenden Gestalt eingebracht wird, der Rahmen mit den zu ummantelnden Gegenständen aufgesetzt, die Ummantelungsmasse geschmolzen und bis zur beginnenden Härtung bei gleichbleibender Temperatur weitererhitzt, dann erst die Form geschlossen und die Masse in der Presse zunächst bei noch gleichen Temperaturen weitererhitzt, herausgenommen und allmählich abgekühlt wird und schließlich die aus der Form herausgenommenen Gegenstände einer Wärmenachbehandlung unterworfen und abgekühlt werden.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ummantelungsmasse verwendet wird, die im wesentlichen aus einem Phenolharz, einem Härtemittel, einem Bindemittel, einem siliciumhaltigen Mineral und einem Farbstoff besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ummantelungsmasse folgender Zusammensetzung : Gewichtsteile Kunstharz der Athoxilingruppe... 5 Härtemittel (Kunstharz der Athoxilingruppe).............. 1, 6 Glimmerpulver rubin, hell, oder Quarzpulver................. 1, 5 Phenolharz...................... 0, 6 Farbstoffe..................... 0, 3 verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht der Form ein Silikon enthält.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorheizung bei etwa 150° C und die Vorformung während der Dauer von 5 bis 15 Minuten bei Temperaturen zwischen 150 und 17Q° C erfolgt.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wärmenachbehandlung die aus der Form genommenen Gegenstände während der Dauer von 20 Stunden auf eine Temperatur von 125 bis 150° C erhitzt und anschließend in einem ventilierten Heizschrank auf etwa 30° C abgekühlt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften : Schweizerische Patentschrift Nr. 205 656 ; französische Patentschrift Nr. 1 017 635.