DE2332672A1

DE2332672A1 - Form zur herstellung von kunststoffformkoerpern und verfahren zur herstellung von kunststoff-formkoerpern unter verwendung dieser form

Info

Publication number: DE2332672A1
Application number: DE19732332672
Authority: DE
Inventors: Heinz Schiemann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-06-25
Filing date: 1973-06-25
Publication date: 1975-01-09
Also published as: JPS5037852A; DE2332672B2; DE2332672C3; JPS5436610B2

Description

Form zur Herstellung von Kunststoff-Formkörpern und Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Formkörpern unter Verwendung dieser Form

Die Erfindung betrifft eine Form zur Herstellung von Kunststoff-Formkörpern aus thermisch härtbarem Material.

Kunststoffe werden heute vielfach verwendet, da sie einfach zu verarbeiten sind, eine gute elektrische Isolierfähigkeit besitzen und zum Schutz vor mechanischer Beschädigung, chemischen Einflüssen und Feuchtigkeit geeignet sind. Von großer Bedeutung sind Kunststoffe in der Elektrotechnik, wo sie vor allem zur Umhüllung elektrischer Bauteile verwendet werden. Der flüssige Kunststoff wird dabei in eine Form eingefüllt und dort z. B. thermisch gehärtet. Wie aus dem Artikel "Stand der elektrotechnischen Gießharzanwendung" von A. Imhof aus der Elektrotechnischen Zeitschrift A, Bd. 78, Heft 11, Seiten 384 bis 389, vom 1.6.1957 hervorgeht, sind aus einzelnen Teilen zusammengelötete Blechformen für diesen Zweck bekannt. Daneben werden Formen verwendet, die aus mehreren gegossenen Teilen zusammengesetzt sind. Als Material hierfür werden vor allem Metalle und Silikongummi verwendet. Eine derartige Form ist aus den Unterlagen des DT-Gbm 1 775 785 bekannt, das eine mit einer Metallplatte verstärkte Form aus Silikongummi zum Inhalt hat.

Die bekannten Formen erfordern bei ihrer Herstellung einen hohen fertigungstechnischen Aufwand. Daneben ist mit diesen der Verlauf der thermischen Aushärtung des Kunststoffes nur unzureichend zu beeinflussen. Eine Folge davon sind Formbelegungszeiten von vielen Stunden. Außerdem besteht die Gefahr von mechanischen Spannungen, Riß- oder Lunkerbildungen im Kunststoffkörper.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Form zu schaffen, die in ihrem Aufbau einfach ist und die die Möglichkeit bietet, den Härtevorgang genau zu steuern.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Form vorgeschlagen, die sich aus einer Grundplatte und wenigstens einem eine zylindrische Wand bildenden flexiblen Band zusammensetzt, das zumindest teilweise aus elektrisch leitfähigem Material besteht, an einer Stelle auftrennbar ist und Zuführungen zum Einleiten eines Heizstromes aufweist.

Im Hinblick auf den Fertigungsaufwand für die Form ist es

.. _. . , /vollständig., , . . , - . . besonders gunstig, wenn das Band/aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht, das einen zur Entwicklung der erforderlichen Wärme ausreichenden elektrischen Widerstand besitzt. Es ist aber auch möglich, das Band aus elastischem, elektrisch isolierendem Material herzustellen und mit Heizwicklungen zu versehen, die entweder in das Material eingebettet oder auf das Band aufgebracht sind. Insbesondere bei größeren Formkörpern bietet sich so die Möglichkeit, durch besondere Wahl der Anordnung der Heizwicklungen die Steuerung des Härtevorgangs zu verbessern.

Die Handhabung des Bandes kann dadurch vereinfacht werden, daß es an der Stoßstelle ein Isolierstoffteil enthält und die Zuführungen zum Einleiten eines Heizstromes an seinen beiden Enden vorgesehen sind.

Insbesondere bei der Herstellung großer Formkörper kann es vorteilhaft sein, daß die Grundplatte ebenfalls beheizbar ist.

Bei der Verarbeitung von Kunststoffen mit großem thermischen Ausdehnungskoeffizienten kann es von Vorteil sein, daß das Band an der Stoßstelle ein elastisches Teil aufweist und daß

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Mittel vorgesehen sind, das Band dem bei der Aushärtung des härtbaren Materials sein Volumen verändernden Formkörper anzupassen. Das Band kann dabei zu Beginn des Härtevorgangs durch eine starr fixierte Klammer oder eine andere starre Verbindung der beiden Enden in seiner Lage fixiert sein. Da es sich bei der Volumenänderung in der Regel um eine Volumenverminderung handelt, kann das Band nach Beginn der Aushärtung des Kunststoffes z. B. durch eine elastische Klammer oder einen anderen federnden Mechanismus gespannt werden.

Die Verwendung einer elastischen Klammer ist aber auch in den Fällen, in denen bei der Aushärtung des Kunststoffes eine Anpassung des Bandes an den Formkörper nicht erforderlich ist, vorteilhaft, da diese eine leichte Entformung des Formkörpers ermöglicht.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Formkörpern unter Verwendung der angegebenen Form. Dieses Verfahren besteht darin, daß die Stärke des das Band beheizenden Stromes während der Aushärtung des härtbaren Materials verändert wird. Das hat vor allem den Vorteil, daß die Temperatur des Bandes der gewünschten Härtetemperatur stets angepaßt werden kann.

In den Figuren 1 und 2 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 stellt die Aufsicht einer Form dar, wie sie zur Herstellung eines Ringkernstromwandlers verwendet wird. Fig. 2 stellt einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig..1... dar.

Fig. 1 zeigt eine Grundplatte 1 sowie zwei ringförmige Bänder 2 und 3. Die Grundplatte 1 besitzt an der Oberfläche eine Isolierschicht 4, durch die die beiden Bänder 2 und 3 voneinander elektrisch isoliert werden. Außerdem kann die Grund-

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platte 1 durch einen nicht dargestellten elektrischen Heizwiderstand beheizt werden. Die beiden Bänder enthalten an ihrer Stoßstelle zwei Isolierstoffteile 5 und 6. Die beiden Enden eines Bandes sind durch jeweils eine vorzugsweise elastische Klammer 7, 8 zusammengehalten. Bei Verarbeitung von Kunststoffen mit großem thermischen Ausdehnungskoeffizienten kann anstelle der Isolierstoffteile 5 und 6 je ein elastisches Teil vorgesehen werden. In diesem Fall muß zunächst die elastische Klammer 7 durch nicht näher ausgeführte Mittel, z. B. durch ein unelastisches Zwischenstück, starr fixiert werden. Erst wenn der Formkörper eine gewisse Festigkeit erreicht hat, wird die starre Fixierung der Klammer 7 aufgehoben und das Band 2 mit Hilfe der elastischen Klammer gespannt. Die Spannkraft der Klammer 7 ist zusammen mit der Elastizität des Teiles 5 so auszuwählen, daß das Band 2 dem sich in der Regel verkleinernden Volumen des Formkörpers stets angepaßt ist. Die Spannung der Klammer 7 des äußeren Bandes 2 muß daher ausreichen, das elastische Teil 5 entsprechend zusammenzudrücken. Die Spannkraft der Klammer 8 des inneren Bandes 3 hingegen darf nicht so groß sein, daß sie für sich allein die Querabmessung des elastischen Teiles 6 verringert. Eine wesentliche Verringerung der Querabmessung darf erst durch den während der Aushärtung schrumpfenden Formkörper verursacht werden.

Die Bänder 2 und 3 besitzen an ihren Enden 9 bzw. 10 Zuführungen zum Einleiten eines Heizstromes. Die Beheizung eines Bestandteils der Form erfolgt durch Anlegen einer veränderlichen Spannung an das Teil, wobei die Spannung an einem Schiebewiderstand 11 od. dgl., der an einer Gleichspannungsquelle 12 bzw. an einer nicht gezeichneten Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, abgegriffen wird. In Fig. 1 ist die gleichzeitige Beheizung der beiden hintereinandergeschalteten Bänder 2 und 3 dargestellt. Es ist aber auch möglich, die beiden Bänder unabhängig voneinander zu beheizen. Ferner

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kann auch, soweit erforderlich, die Beheizung der Grundplatte 1 in entsprechender Weise unabhängig von der der Bänder oder auch gemeinsam damit erfolgen. Außerdem ist es möglich, anstelle der in der Figur dargestellten Anordnung der Stromzuführung die Einleitung des Heizstromes am oberen bzw. unteren Rand jedes Bandes vorzunehmen, so daß der Heizstrom längs der Mantellinien der von den Bändern gebildeten Zylinder fließt.

Die Entformung des Formkörpers wird dadurch vorgenommen, daß die beiden Klammern 7 und 8 abgenommen und die Bänder aufgeweitet bzw. zusammengezogen werden. Die Stellung des äußeren Bandes 2 nach Abnehmen der Klammer 7 ist gestrichelt eingezeichnet.

Fig. 2 zeigt außerdem das aus dem Ringbandkern 13 und der Sekundärwicklung 14 bestehende Sekundärsystem eines Ringkernstromwandlers, der in Kunststoff 15 eingebettet ist. Vor allem bei größeren elektrischen Bauteilen bzw. bei der Verwendung von Kunststoffen mit großem thermischen Ausdehnungskoeffizienten ist es günstig, das Bauteil vor dem Einbetten in den Kunststoff mit einem flexibilisierten Material 16, z. B. Silikongummi, zu umgeben. Mit Hilfe von Isolierstücken 17 ist das Bauteil auf Abstand zur Grundplatte 1 gehalten. Die Formgebung des Formkörpers erfolgt durch die Grundplatte und die beiden elastischen Bänder 2 und 3. Anstelle des inneren Bandes 3 kann bei kleinem Durchmesser auch ein Formkern gewählt werden.

Anstelle der in der Figur dargestellten offenen Form kann eine geschlossene Form vorgesehen werden. In diesem Fall ist eine zusätzliche, der Grundplatte 1 entsprechende und an ihrer Unterseite mit einer Isolierschicht versehene Platte vorzusehen, die auf den beiden Bändern 2 und 3 aufliegt.

2 Figuren
6 Ansprüche

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Claims

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Patentansprüche

Λ j Form zur Herstellung von Kunststoff-Formkörpern aus thermisch härtbarem Material, dadurch gekennzeichnet, daß sie sich aus einer Grundplatte (1) und wenigstens einem eine zylindrische Wand "bildenden flexiblen Band (2, 3) zusammensetzt, das zumindest teilweise aus elektrisch leitfähigem Material besteht, an einer Stelle auftrennbar ist und Zuführungen zum Einleiten eines Heizstromes aufweist.
2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (2, 3) an der Stoßstelle ein Isolierstoff teil (5, 6) enthält und die Zuführungen zum Einleiten eines Heizstromes an seinen beiden Enden (9, 10) vorgesehen sind.
3. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) ebenfalls beheizbar ist. .
4. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (2, 3) an der Stoßstelle ein elastisches Teil (5, 6) aufweist und daß Mittel vorgesehen sind, das Band dem bei der Aushärtung des härtbaren Materials sein Volumen verändernden Formkörper anzupassen.
5. Form nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden (9, 10) des Bandes (2, 3) zumindest während der Aushärtung des härtbaren Materials durch eine elastische Klammer (7, 8) zusammengehalten sind.
6. Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Formkörpern unter Verwendung einer Form nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des das Band beheizenden Stromes während der Aushärtung des härtbaren Materials verändert wird.

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