DE1979338U

DE1979338U - Vorrichtung zum umspritzen von elektrischen bauelementen, insbesondere kondensatorwickeln, mit einer erhaertenden masse.

Info

Publication number: DE1979338U
Application number: DE1967ST021420
Authority: DE
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1967-06-23
Filing date: 1967-06-23
Publication date: 1968-02-22
Also published as: ES355370A1

Description

Vorrichtung zum Umspritzen von elektrischen Bauelementen

Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Umspritzen von elektrischen Bauelementen, insbesondere von Kondensatorwickeln, mit einer erhärtenden Masse.

Elektrische Bauelemente werden zum Schütze mit erhärtender Masse umspritzt, die vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht. Als besonders geeignet zur Umhüllung von elektrischen Kondensatoren hat sich Polypropylen erwiesen.

Beim Umspritzen der Bauelemente treten insofern Schwierigkeiten auf, als das Bauelement während des Spritzvorganges durch die Spritzmasse in der Form bewegt wird, so daß es gegebenenfalls an die Formwand anstößt. Die Folge davon ist, daß die das Bauelement umgebende Schutzschicht nicht an allen Stellen gleich dick ist und daß manchmal sogar Teile des Bauelementes an die Oberfläche der Umhüllung ragen. Es ist deshalb die elektrische Isolation und der Feuchtigkeitsschutz nicht mehr an allen Stellen gleich gut. Andererseits ist man bestrebt, die Umhüllungsschicht nicht dicker als erforderlich zu machen, um bei dem umhüllten Bauelement an Raum zu sparen und nicht mehr Umhüllungsmasse als erforderlich zu verbrauchen.

Es ist deshalb nötig, das Bauelement in der Form zu zentrieren und zwar so, daß es trotzdem vollständig mit Um-

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hüllungsmasse überzogen werden kann.

Es ist bereits eine Vorrichtung zum Umspritzen von Flachkörpern, vorzugsweise Kondensatorwickeln mit thermoplastischen Kunststoffen bekannt, die einen Schieber mit Nut besitzt. Das zu umspritzende Teil wird durch Nut und Schieber so lange gehalten, bis der durch Einspritzen des thermoplastischen Kunststoffes entstehende Druck den Schieber freigibt, so daß auch an dieser Stelle der Wickel mit dem thermoplastischen Kunststoff umgeben wird.

Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß infolge der Nut an dem fertigen Spritzteil Ansätze aus Spritzmasse vorhanden sind, die nicht nur einen größeren und unnötigen Verbrauch an Spritzmasse hervorrufen, sondern auch die Abmessungen des umspritzten Bauteiles unnötig vergrößern.

Es sind auch bereits Vorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen das Bauelement durch bewegliche Backen oder Hülsen in der Form zentriert wird und diese Backen und Hülsen im Verlaufe des Spritzvorganges von der Oberfläche des Bauelementes zurückgeschoben werden, so daß es auch an dieser Stelle mit Spritzmasse umhüllt wird. Diese Vorrichtungen haben den Nachteil, daß zunächst verhältnismäßig große Flächenteile des Bauelementes von ümhüllungsmasse freibleiben und diese erst nachträglich mit der Masse umhüllt werden. Durch dieses mehr oder weniger zweistufige Verfahren der Umhüllung ergibt sich in manchen Fällen eine schlechte Bindung zwischen den nacheinander erzeugten Teilen der Umhüllung, so daß der angestrebte Schutz des Bauelementes durch die Umhüllung nicht gewährleistet ist.

Durch die Vorrichtung gemäß der Neuerung werden die Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermieden.

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Gemäß der Neuerung enthält die Vorrichtung zum Zentrieren des Bauelementes paarweise einander in der Form gegenüberliegende zylindrische Stifte.

Mit diesen Stiften gelingt einerseits eine gute Zentrierung des Bauelementes in der Spritzform, andererseits wird durch die Stifte nur eine verhältnismäßig kleine Fläche am Bauelement abgedeckt, so daß die Spritzgußmasse das Bauelement schon zu Beginn fast vollständig umhüllt. Vor Beendigung des Spritzvorganges werden die zylindrischen Stifte so weit zurückgezogen, daß ihre Stirnflächen bündig mit der Formwand abschließen, so daß das Bauelement vollständig in die Spritzgußmasse eingehüllt wird.

Gemäß der weiteren Ausbildung der Neuerung ist eine Steuervorrichtung vorgesehen, mittels der beim oder nach dem öffnen der Form die Stifte im unteren Teil der Form nach innen gedrückt werden, wodurch das umspritzte Bauelement aus der Form herausgedrückt, bzw. ausgeworfen wird.

Für sehr kleine Bauelemente kann gegebenenfalls ein Paar von Zentrierstiften genügen. Bei größeren Bauelementen ist es zweckmäßig, mehrere Stiftpaare vorzusehen, die vorzugsweise so angeordnet werden, daß sie in der Nähe des Randes des Bauelementes anliegen. Bei flachen Bauelementen, wie zum Beispiel Kondensatorflachwickeln, genügt es, wenn mehrere Stiftpaare vorgesehen sind, die parallel zueinander liegen. Bei anderen Bauelementeformen, wie z.B. bei Rundwickeln, ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein Stiftpaar vorgesehen ist, das senkrecht zu den anderen Stiftpaaren angeordnet ist.

Im einfachsten Falle haben die Stifte einen kreisförmigen Querschnitt. Es kann aber auch vorteilhaft sein, Stifte mit einem anderen Querschnitt zu verwenden. So kann beispielsweise

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der Querschnitt der Stifte elliptisch sein, was den Vorteil hat, daß sie sich in ihrer Führung nicht verdrehen können. Aber auch Stifte mit einem quadratischen, rechteckigen oder vieleckigen Querschnitt sind denen mit-kreisförmigen Querschnitt äquivalent.

Es ist weiter zweckmäßig, die Form so auszubilden, daß ihr Volumen durch Verwendung verschiedenartiger Einsätze verändert werden kann. Es kann auf diese Weise eine einzige Form zum Umspritzen von Bauelementen verschiedener Abmessungen verwendet werden. Diese Einsätze können auf der Innenseite der Form mit Eingravierungen versehen sein, so daß auf dem umspritzten Bauelement in erhabener Form Zeichen erscheinen, welche das umspritzte Bauelement nach Hersteller, elektrischen Werten usw. kennzeichnen.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Vorrichtung gemäß der Neuerung eine Klemmvorrichtung besitzt, mit der die zu umspritzenden Bauelemente an ihren Zuleitungsdrähten festgeklemmt werden können. Es hat sich gezeigt, daß es besonders günstig ist, diese Klemmvorrichtung zweiteilig auszubilden und zwar so, daß der eine Teil Nuten besitzt, die zum Einlegen der Anschlußdrähte dienen, und der andere Teil den Nuten entsprechende Ansätze, die bei festgeklemmten Anschlußdrähten in die Nuten eingreifen. Zum leichteren Einlegen der Anschlußdrähte in die Nuten des einen Teiles der Klemmvorrichtung werden diese vorzugsweise breiter ausgebildet, als die Anschlußdrähte selbst und verengen sich allmählich auf den Durchmesser der Anschlußdrähte.

Die Neuerung soll nun anhand der Figuren näher erläutert werden:

Fig. 1 zeigt die Vorrichtung zum Umspritzen von elektrischen Bauelementen im Schnitt,

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Pig. 2 zeigt eine Draufsicht des Unterteiles der Form und

Fig. 3 die Vorrichtung zum Festklemmen der Anschlußdrähte .

Fig. 4 zeigt in perspektivischer Ansicht ein mit der.

Vorrichtung umspritztes Bauelement.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 besteht aus einem Formoberteil 1 und einem Formunterteil 2 für die Spritzform. Durch den Einspritzkanal 3 in einer Seitenwand der Form und über den Verteilerkanal 3a wird das Umhüllungsmaterial in die Form eingespritzt. In der Form ist das zu umspritzende Bauelement 4 angeordnet, das beispielsweise im Falle von Fig. 1 aus einem Flachwickelkondensator besteht. Die Anschlußdrähte 4a des Bauelementes sind mittels der Klemmvorrichtung aus den Teilen 5 und 6 festgeklemmt. Diese Klemmvorrichtung wird anhand von Fig. 3 genauer beschrieben.

In der Form sind die beiden Formeinsätze 7 und 8 angeordnet, die an ihrer Innenseite Eingravierungen tragen können, um in der oben beschriebenen Weise eine Beschriftung auf der Umhüllung zu erzeugen. Diese beiden Formeinsätze 7 und 8 können verschiedene Abmessungen haben und so an Bauelemente verschiedener Größe angepaßt sein.

Um das Bauelement in der gewünschten Weise in der Form zu :zentrieren^ sind die Zentrierstifte 9a und 9b vorgesehen. Diese greifen vorzugsweise am Rande des Bauelementes an und halten dieses exakt in der Mitte der Form. Die Anzahl und Anordnung der Zentrierstifte 9a und 9b kann verschieden sein, je nach der Größe und Form des zu umspritzenden Bauelementes. Wie aus den Figuren 1 und 2 entnommen werden kann, sind im vorliegenden Falle zum Umspritzen eines Flachwickels vier Paare von Zentrierstiften 9a und 9b vorgesehen. Je zwei

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Zentrierstifte liegen einander in der Form genau gegenüber.

Die Zentrierstifte 9a und 9b werden durch eine geeignete Steuervorrichtung bewegt, die in Pig. I durch die beiden Hebel 10a und 10b und die Preßluftzylinder 11a und 11b angedeutet ist.

In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Unterteil der Form dargestellt. Es sind dort die vier unteren Zentrierstifte 9b von der Stirnseite her zu sehen, sowie das Unterteil 6 der Klemmvorrichtung für die Zuleitungsdrähte. Die Lage des zu umspritzenden Bauelementes 4 mit seinen Zuleitungsdrähten 4a in der Form ist in Fig. 2 angedeutet. Die Klemmvorrichtung ist in Seitenansicht in Fig. 3 dargestellt. Diese besteht aus einem Unterteil 6 mit entsprechenden Nuten zum Einlegen der Anschlußdrähte und einem Oberteil 5 mit Ansätzen 5a, welche in die Nuten des Unterteiles 6 passen. Bei zusammengesetzter Klemmvorrichtung bleibt dann nur noch der zylindrische Kanal 5b zwischen den Ansätzen 5a des Oberteiles und der Nut des Unterteiles 6 frei, der dem Querschnitt der Drähte 4a des Bauelementes entspricht. Die lichte Weite der Nuten im Unterteil der Klemmvorrichtung ist größer als der Durchmesser der einzulegenden Anschlußdrähte, so daß diese auch dann leicht in die Nuten eingelegt werden können, wenn der Abstand der Zuleitungsdrähte innerhalb der Toleranz variiert oder diese etwas verbogen sind. Die Nut verengt sich dann allmählich bis auf den Durchmesser der Anschlußdrähte. Entsprechend sind die Ansätze 5a des Oberteiles der Klemmvorrichtung ausgebildet.

Bei abgenommenem Formoberteil und abgenommenem Oberteil der Klemmvorrichtung wirdnun das zu umspritzende Bauelement, beispielsweise ein Flachwickel, in den Unterteil der Form eingelegt. Die Zentrierstifte 9b sind so weit in die Form

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eingefahren, daß der Wickel genau in der Mitte der Form zu liegen kommt. Die seitliche Ausrichtung des Wickels kann durch weitere Zentrierstifte bewirkt werden, die senkrecht zu den bisher genannten Zentrierstiften in der Form angeordnet sind, oder durch einen entsprechenden Anschlag für die Zuleitungsdrähte 4a. Dann werden Klemmvorrichtung und Form geschlossen und mittels der oberen Zentrierstifte 9a zusätzlich zu den unteren Zentrierstiften 9b der Wickel in der Spritzform festgehalten. Nun wird das Umhüllungsmaterial durch die Kanäle 3 und 3a in die Form eingespritzt. Dieses kann aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie Polypropylen bestehen. Letzteres hat sich insbesondere zum Umspritzen von Kondensatorwickeln sehr gut bewährt. Gegen Ende des Einspritzvorganges werden nun die Zentrierstifte 9a und 9b mittels der Steuervorrichtung so weit zurückgezogen, daß sie bündig mit der Innenseite der Form abschließen. Der Einspritz vor gang wird nun zu Ende geführt und dadurch das Bauelement vollständig mit der Spritzmasse umhüllt. Nach Verfestigung der Umhüllungsmasse wird die Form geöffnet und dabei oder anschließend werden mittels der Steuervorrichtung die unteren Zentrierstifte 9b nach innen gedrückt, so daß das umspritzte Bauelement aus der Form herausgeschoben wird. Gleichzeitig können dabei die Angüsse abgeschert werden.

Die Steuervorrichtung kann pneumatisch, hydraulisch oder in anderer Weise betätigt werden. Wesentlich ist nur, daß die Bewegung der Zentrierstifte auf den Spritzvorgang abgestimmt wird.

Es hat sich gezeigt, daß es mit der beschriebenen Spritzvorrichtung möglich ist, Bauelemente in kurzer Zeit mit einer thermoplastischen Masse zu umspritzen, und damit einen zuverlässigen Schutz für das Bauelement zu erzielen.

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In Pig. 4 ist ein mit der Vorrichtung umspritztes elektrisches Bauelement dargestellt. Das umspritzte Bauelement hat nach Fig. 4 quaderförmige Gestalt, jedoch können auch beliebige andere Formen bei entsprechender Gestaltung der Spritzform erzeugt werden. Die erhabene Beschriftung, die bei dem Spritzvorgang erzeugt wurde, ist bei 13 auf der Umhüllungsmasse 12 dargestellt. Infolge des mehr oder weniger hohen Spritzdruckes beim Umspritzen und des Erfordernisses, daß die Zentrierstifte in der Form leicht beweglich sein müssen, ist es nicht zu vermeiden, daß bei Verwendung der Vorrichtung an den Stellen auf der Oberseits der Umhüllung ein kleiner Grat sichtbar ist, wo die Zentrierstifte in der Form angeordnet sind. Bei Zentrierstiften, wie sie in den Figuren 1 und 2 dargestellt sind, sind auf dem umspritzten Bauelement kreisförmige Abdrücke 14 zu sehen.

Diese beeinträchtigen jedoch weder die Dichtigkeit der Umhüllung noch die Verwendung und Funktion des umspritzten Bauelementes.

Anlagen:

Schutzansprüche

Verzeichnis der verwendeten Bezeichnungen 2"Blatt Zeichnungen mit 4 "Figuren

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Claims

«ι RA. 3 if 9 86 O*2 3."6-.-JB7 Schutzansprüche

1.) Vorrichtung zum Umspritzen von elektrischen Bauelementen, insbesondere Kondensatorwickeln, mit einer erhärtenden Masse, mit einer mindestens zweiteiligen Spritzgußform, aus deren Wand bewegliche Teile zum Zentrieren des Bauelementes nach innen ragen, dadurch gekennzeichnet, daß als bewegliche Teile paarweise einander in der Form gegenüberliegende zylindrische Stifte (9a, 9b) vorgesehen sind.

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Paare von Stiften (9a, 9b) vorgesehen sind, von denen je ein Stift (9a) eines jeden Paares in der einen Pormhälfte (1) und der andere Stift (9b) jedes Paares in der anderen Pormhälfte (2) angeordnet ist.

3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiftpaare (9a, 9b) in der Form so angeordnet sind, daß sie nahe des Randes am Bauelement (4) anliegen.

4.) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vier parallel zueinander angeordnete Stiftpaare (9a, 9b) vorgesehen sind.

5.) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Stiftpaar vorgesehen ist, das senkrecht zu den anderen Stiftpaaren angeordnet ist.

6.) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte, wenn sie am Bauelement anliegen, federnd gelagert sind.

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St 21 42O/39a4 Gbm

Neue Seite 2 der Schutzansprüche

7.) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweiteilige Klemmvorrichtung (5,6) zum Festklemmen der Zuleitungsdrähte (4a) des Bauelementes (4) vorgesehen ist.

8.) Vorrichtung nach Anspruch 7₃ dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil (6) der Klemmvorrichtung Nuten zum Einlegen der Anschlußdrähte (4a) und der andere Teil (5) in die Nuten passende Ansätze (5a) aufweist.

9.) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten des einen Teiles (6) der Klemmvorrichtung an der Oberfläche des Teiles eine größere lichte Weite haben als am Boden der Nut.

10.) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Pormhälften auswechselbare Einsätze (7_S8) besitzen.