DE2446869C2

DE2446869C2 - Umhüllen eines Gegenstandes

Info

Publication number: DE2446869C2
Application number: DE2446869A
Authority: DE
Inventors: Jan Bouwknegt; Gerard Johan Eindhoven Scholten; Hendrik Jozef Verbeek
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1973-10-04
Filing date: 1974-10-01
Publication date: 1982-05-27
Also published as: JPS5610246B2; NL7313628A; FR2246368B1; ES430592A1; GB1444520A; AR201250A1; JPS5064087A; CA1057922A; NL165680C; US4268469A; FR2246368A1; DE2446869A1; NL165680B; IT1020911B; IN142175B; BR7408152D0

Description

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Die Erfindung betrifft Streifen aus thermoplastischem Kunststoff zum Umhüllen eines Gegenstandes, insbesondere eines elektrischen Einzelteiles, wobei zwei der Streifen jeweils an einander zugeordneten Oberflächen über die Erweichungs- bzw. Schmelztemperatur des Kunststoffes erwärmt, danach mit den erweichten bzw. geschmolzenen Oberflächen den Gegenstand umschließend aneinandergedrückt, dabei plastisch geformt sowie an ihrer erwärmten Oberfläche abgekühlt werden.

Derartige Streifen zum Umhüllen eines Gegenstandes sind bekannt (NL-PS 57 645). Das Streifenmaterial ist dabei homogen und muß in voller Dicke auf Schmelztemperatur gebracht werden. Dies erfordert viel Wärme. Da außerdem die aufgebrachte Wärme wieder abgeführt werden muß, ergeben sich relativ lange Prozeßzeiten.

Es ist weiter bekannt, Gegtnstände mit Kunststoffolien zu umhüllen. Die Ränder der Folienstreifen werden dabei durch Verschweißen, Erhitzen oder mit Hilfe eines Klebstroffes, miteinander verbunden. Ein derartiges bekanntes Verfahren weist den Nachteil auf, daß die Zykluszeiten lang bleiben. Das Anbringen eines Klebstoffes ist eine arbeitsintensive und kritische to Tätigkeit, und das Erhalten einer guten Dichtung macht ein Zusammendrücken der Folienstreifen über eine verhältnismäßig lange Zeitspanne erforderlich. Schweißverbindungen ergeben eine unerwünschte Beschränkung in der Form des Erzeugnisses, und Lufteinschlüsse in der Umhüllung sind fast unvermeidlich. Beim Erhitzen der Ränder der Folienstreifen müssen diese Ränder bis über die Erweichungs- oder Schmelztemperatur des Kunststoffes gebracht werden. Das Durcherhitzen dieser Ränder in kürzester Zeit ist so nicht einfach; da die Ränder auch wieder abkühlen müssen, sind die Zykluszeiten bei der Herstellung groß. Die bekannten Verfahren ermöglichen kaum eine wirtschaftliche Produktion.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Gegenstand, insbesondere ein elektrisches Einzelteil, mit verhältnismäßig einfachen Mitteln zu umhüllen bei möglichst geringer Wärmezu- und -abfuhr und bei Vermeidung von Restspannungen in der wieder erkalteten Umhüllung.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verwendung von Schaumstoff mit geschlossenen Poren gelöst.

Bei Verwendung von Schaumkunststoff mit geschlossenen Poren braucht der Streifen nicht in voller Dicke t>5 über die Erweichungs- bzw. Schmelztemperatur hinaus erhitzt zu werden. Es genügt, nur eine dünne Oberflächenschicht des Schaumstoffstreifens auf diese Temperatur zu bringen und die dünne Oberflächenschicht dann an den Gegenstand und an die ebenfalls erweichte Oberflächenschicht des zugeordneten Streifens zu drücken. Da nur die einander zugeordneten dünnen Oberflächenschichten der Streifen auf eine Temperatur oberhalb der Erweichungs- bzw. Schmelztemperatur gebracht werden müssen, ist die Wärmezufuhr beschränkt Entsprechend ist auch die Wärmeabfuhr geringer. Damit wird nicht nur Wärmeenergie, sondern auch Behandlungszeit gespart Hinzu kommt noch, daß die Schaumstoffstreifen wegen des in ihnen enthaltenen Gasvolumens der Poren einen geringeren Kunststoffanteil aufweisen. Die Schaumstoffstreifen nehmen deshalb insgesamt noch weniger Wärme auf, womit weitere Wärmeenergie eingespart und die Behandlungszeit weiter abgekürzt wird. Diese Vorteile machen es möglich, Gegenstände in einem sehr schnellen Tempo zu umhüllen und auf diese Weise zu einem sehr wirtschaftlichen Prozeßablauf zu kommen.

Als weiterer Vorteil kommt noch hinzu, daß sich Schaumstoff leicht verformen läßt und daß in ihm keine Restspannungen verbleiben. Dies wird noch dadurch begünstigt, daß die Elastizität der fertigen Umhüllung an den Rändern am größten ist Damit ist ein Aufplatzen der Verschweißnähte längs der Ränder wirkungsvoll vermieden.

Die Wärmezufuhr kann in zwei Phasen erfolgen, und zwar zunächst in einer ersten, über eine Vielzahl von Abschnittlängen andauernden Phase, während der die Schaumstoffstreifen auf eine Temperatur unterhalb der Erweichungs- bzw. Schmelztemperatur gebracht werden. Eine Temperatur, die 10⁰C oder einige 10⁰C niedriger ist als die Erweichungstemperatur, wird dabei als besonders günstig angesehen. Die auf diese Weise vorgewärmten Schaumstoffstreifen werden dann in der zweiten Erhitzungsphase an den einander zugeordneten Oberflächen zum Erweichen bzw. Schmelzen gebracht. Die Temperatureinstellung in der zweiten Erhitzungsphase ist unkritisch. Das Vorgehen ist gut reproduzierbar; die Erhitzungszeiten können kurz sein. Nach der zweiten Erhitzungsphase werden zwei einander zugeordnete Streifenabschnitte mit der zum Umhüllen eines Gegenstandes bestimmten Abschnittslänge von den vorbehandelten Schaumstoffstreifen abgeschnitten.

Für eine schnelle Abkühlung der zu verbindenden Teile ist es erwünscht, daß die erweichte bzw. geschmolzene Oberflächenschicht dünn ist. Eine günstige Schmelzschichtdicke kann in der Größenordnung von 150 μπι liegen. Dies ist realisierbar, wenn sich der durch das Erhitzen verursachte Temperaturgradient in dem Augenblick, in dem die Streifen auf den Gegenstand und aufeinander gedrückt werden, über weniger als die halbe Streifendicke erstreckt. Die Dicke der geschmolzenen Schicht sollte abweichend von dieser günstigen Schmelzschichtdicke nicht zu dünn sein, um ein geringes gegenseitiges Verschieben der miteinander zu verbindenden, zuvor vom Streifen abgetrennten Schaumstoffstreifenstücke nicht zu unterbinden.

Vorzugsweise besteht der thermoplastische Kunststoff aus Polypropylen. Der Prozentsatz an Poren in der Polypropylenfolie wird mindestens auf 10% oder höher und vorzugsweise 25% gewählt. Es hat sich herausgestellt, daß auf diese Weise eine äußerst geeignete Umhüllung erhalten wird, die den Gegenstand ausgezeichnet schützt, während die Umhüllungszeiten minimalsein können.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der

Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Einrichtung zum Umhüllen eines elektrischen Einzelteiles mit zwei Streifen,

F i g. 2 einen Längsschnitt der Einzelheit X gemäß F i g. 1 in größerer Darstellung beim Einführen der Streifen in die Formvorrichtung der Einrichtung,

F i g. 3 den Längsschnitt der Einzelheit gemäß F i g. 2 nach dem Einführen der Streifen, ι ο

F i g.4 den Längsschnitt der Einzelheit gemäß F i g. 2 nach dem Abschneiden eines Streifenabschnittes,

F i g. 5 den Längsschnitt der Einzelheit gemäß F i g. 2 nach dem Formen der Streifenabschnitte,

F i g. 6 den Längsschnitt der Einzelheit gemäß F i g. 2 nach dem öffnen der Formvorrichtung,

Fig.7 einen Querschnitt der Formvorrichtung entlang der Linie VII-VII in F i g. 2 und

Fig.8—10 verschiedene Stadien beim Erhalten der definierten Form der Umhüllung.

In einem Vorerwärmungsofen 4 werden zwei Streifen 2 aus einem Polypropylenschaumstoff mit geschlossenen Poren auf eine Temperatur von 150° C gebracht, die unterhalb der Erweichungs- bzw. Schmelztemperatur des Polypropylenschaumstoffes liegt. Je ein Nacherwärmungselement 5 bringt eine dünne Schicht der einander zugewandten Oberflächen der Streifen 2 auf eine Temperatur über dem Erweichungs- bzw. Schmelzpunkt des Polypropylenschaumstoffes, beispielsweise auf 210°C. Obschon die Erwärmung der betreffenden Oberflächen in nur einer Temperaturbehandlung möglich ist, empfiehlt sich die beschriebene Zweiphasenerhitzung. Die Dicke der geschmolzenen Oberflächenschicht beträgt beispielsweise 150 μπι.

Ein zu umhüllendes elektrisches Einzelteil 6, beispielsweise ein Kondensator, das mittels eines Trägers 7 zu- bzw. abgeführt wird, befindet sich in einer Formvorrichtung 8 mit einem Gehäuse 15, in der zwei Stempel 9 mit Hilfe eines Antreibmechanismus 10 auf die in die Formvorrichtung 8 eingeführte Streifen 2 Druck ausüben. Die geschmolzenen Oberflächenschichten der Streifen 2 werden gegen und um das Einzelteil 6 und die herausragenden Ränder gegeneinander gedrückt, wobei durch die geringe Dicke der geschmolzenen Oberflächenschicht sehr schnell eine Erhärtung auftritt und eine Verbindung der beiden Streifen 2 hergestellt wird. In der Formvorrichtung 8 erhält der umhüllende Polypropylenschaumstoff eine gewünschte äußere Form. Die Vorerwärmung im Vorerwärmungsofen 4 ist dabei äußerst günstig zum Erhalten einer schnellen plastisehen Verformung des Streifens 2 in der Formvorrichtung 8. Das umhüllte Einzelteil 6 wird nach dem Formen aus der Formvorrichtung 8 entnommen und der Prozeß wird wiederholt.

In F i g. 2 sind die Enden der Streifen 2 an den Nacherwärmungselementen 5 entlang geführt Die Länge der NacherwäYmungselemente 5 entspricht der Länge der in der Formvorrichtung 8 zu verarbeitenden Streifenabschnitte 23. Das Gehäuse 15 der Formvorrichtung 8 enthält schlitzfönrige öffnungen 16, durch die die Streifen 2 in den Formraum 17 eingeführt werden. Die Formvorrichtung 8 hat zwei Teile 18, die mit miteinander zusammenarbeitenden Vorsprüngen 19 versehen sind. In den Vorsprängen 19 werden die Drähte 20 des Einzelteils 6 beim Umhüllen festgehalten. In der Formvorrichtung 8 sind zudem Stempel 24 hin- und herbeweglich. Das Gehäuse 15 enthält eine Schließplatte 22.

Die Enden der Streifen 2 werden in den Formraum 17 eingeführt, bis sie gegen die Teile 18 stoßen (Fig.3). Diese Enden sind an den einander zugewandten Oberflächen bis über die Schmelztemperatur erhitzt Die Teile 18 werden nun geschlossen (F i g. 4), wobei sie das Einzelteil 6 an den Drähten 20 festhalten. Auch die Stempel 24 werden aufeinander zubewegt (Fig.4), wobei von jedem der Streifen 2 ein Streifenabschnitt 23 abgeschnitten und bis an das Einzelteil 6 bewegt wird. Die Bewegung der Stempel 24 wird fortgesetzt (F 1 g. 5), wodurch die geschmolzenen Oberflächenschichten der Streifenabschnitte 23 gegen und um das Einzelteil 6 und die vorspringenden Ränder 27 der Streifenabschnitte 23 gegeneinander gedrückt werden. Die Teile 18 und die Stempel 24 sind nicht erwärmt und daher tritt beim Anpressen eine schnelle Kühlung der dünnen geschmolzenen Oberflächenschichten der Streifenabschnitte 23 auf, so daß eine Heftung am Einzelteil 6 und eine Verbindung der Ränder 27 der Streifenabschnitte 23 sehr schnell hergestellt wird. Die Streifenabschnitte 23 werden in eine schlußendliche Form gepreßt, die an die Teile 18 und an die Stempel 24 angepaßt ist. Danach wird die Formvorrichtung 8 geöffnet (F i g. 6) und auch die Stempel 24 werden zurückbewegt, wodurch das umhüllte Einzelteil 6 völlig frei ist und abgeführt werden kann.

Die Fig.8—10 zeigen das Formen eines umhüllten Einzelteiles 6 mit der definierten Form. Die Streifenabschnitte 23, die eine Dicke von 2 mm haben, enthalten Hohlräume 25. Aus der Ausgangslage in F i g. 8 drücken die Stempel 24 mit einem zuvor eingestellten Maximaldruck auf die Streifenabschnitte 23. Dabei v/erden zunächst von demjenigen Teil 26, der zur Höhe des Einzelteils 6 (in diesem Beispiel mit einer Dicke von etwa 2 mm) liegt, die Hohlräume 25 zugedrückt (F i g. 9). Beim Weiterbewegen der Stempel 24 werden die Streifenabschnitte 23 an der Stelle, an der die Hohlräume 25 bereits zugedrückt sind, plastisch verformt unter gleichzeitigem Zudrücken der restlichen Hohlräume 25 (und gegebenenfalls plastischen Verformen der Streifenabschnitte 23) an der Stelle der Ränder 27 (F ig. 10).

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von Schaumstoff mit geschlossenen Poren für Streifen aus thermoplastischem Kunststoff zum Umhüllen eines Gegenstandes, insbesondere s eines elektrischen Einzelteiles, wobei zwei der Streifen jeweils an einander zugeordneten Oberflächen über die Erweichungs- bzw. Schmelztemperatur des Kunststoffes erwärmt, danach mit den erweichten bzw. geschmolzenen Oberflächen den Gegenstand umschließend aneinandergedrückt, dabei plastisch geformt sowie an ihrer erwärmten Oberfläche abgekühlt werden.