DE3321745A1

DE3321745A1 - Spritzteil aus thermoplastischem kunststoff und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3321745A1
Application number: DE19833321745
Authority: DE
Inventors: Peter 7114 Pfedelbach Ahrens; Eberhard Dipl.-Ing. 7111 Friedrichsruhe Lehmann
Original assignee: Hohenloher Spulenkoerperfabrik GmbH and Co
Current assignee: Hohenloher Kunststofftechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1983-06-16
Filing date: 1983-06-16
Publication date: 1984-12-20
Also published as: DE3321745C2

Description

"Spritzteil aus thermoplastischem Kunststoff und Verfahren zu seiner Herstellung"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Spritzteils aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere eines Spulenkörpers, das beim Erkalten aufgrund der konstruktiven Materialverteilung zur Ausbildung von konvex gewölbten Kanten oder Flächen neigt.

Räumlich kompliziert aufgebaute Kunststoffteile lassen sich wirtschaftlich praktisch nur im Spritzgußverfahren fertigen. Hierfür werden im allgemeinen glasfaserverstärkte thermoplastische Kunststoffe, beispielsweise Polybutylenterphtalat (PBTP), verwendet. Bei derartigen Kunststoffen entsteht das Problem, daß das Spritzteil beim Erkalten ungleichmäßig schrumpft. Bei starken Materialansammlungen, wie leistenartige Vorsprünge, findet ein Verzug statt, der durch ein stärkeres Schrumpfen an den Rändern gegenüber der Mitte der Materialansammlung entsteht. Hierdurch wird eine konvexe Wölbung der entsprechenden Kanten oder Flächen erzeugt.

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Ein derartiger Verzug ist nicht für solche Spritzteile tolerierbar, bei denen eine gute Maßhaltigkeit unbedingt erforderlich ist. Solche Spritzteile sind beispielsweise Spulenkörper, die mit Lötstiften in vorgelochte Bohrungen einer gedruckten Schaltungsplatte eingesetzt werden. Die entstehende konvexe Wölbung führt dazu, daß entweder der Abstand zwischen den Lötstiften nicht dem genormten und auf der Schaltungsplatte vorgesehenen Abstand entspricht oder daß die in einer geraden Linie vorgesehenen Drahtstifte durch die Wölbung auf einer Bogenlinie angeordnet sind.

Es ist versucht worden, durch zusätzliche Maßnahmen den Verzug zu beseitigen. Dies ist aber nicht zufriedenstellend gelungen. Deshalb mußte aus Gründen der Maßhaltigkeit von der Realisierung bestimmter komplizierterer Formen abgesehen werden.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die beim Erkalten des Spritzteils auftretende konvexe Wölbung der Kanten oder Flächen zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an einer konvex gewölbten Kante oder Fläche zur Kompensation der Wölbung eine Mehrzahl von scharfkantigen Winkeln vorgesehen werden, die jeweils einen parallel zur Kante verlaufenden und einen davon nach außen abstehenden Schenkel aufweisen.

Für die Erfindung wird die an sich bekannte Erscheinung ausgenutzt, daß ein scharfkantiger, beispielsweise rechter Winkel bei einem Spritzteil, insbesondere wenn dieses aus glasfaser-

verstärktem thermoplastischem Kunststoff hergestellt ist, beim Erkalten einfällt und somit einen spitzen Winkel bildet. Die Schenkel des Winkels bewegen sich beim Erkalten aufeinander zu. Es ist daher für den Kunststofftechniker eine Regel, derartige scharfkantige Ecken zu vermeiden und diese abzurunder um nicht das Einfallen der Kanten zu verursachen.

Erfindungsgemäß wird nun diese an sich unerwünschte Erscheinung ausgenutzt, um bei dem Spritzteil durch die Ausbildung der Kante oder Fläche mit den scharfkantigen Winkeln eine zur konvexen Wölbung entgegengerichtete Spannung zu erzeugen, die die gewölbte Kante oder Fläche wieder geradezieht. Erfindungsgemäß wird daher die unvermeidliche Wölbung durch die Materialansammlung kompensiert durch eine gewollt hervorgerufene Spannung, die zur Ausbildung einer entgegengesetzten Wölbung tendiert.

Vorzugsweise sind die Winkel durch rechteckige Einschnitte in das Material des Spritzteils ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Spritzteil aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere einem Spulenkörper, mit mindestens einer Kante oder Fläche, die beim Abkühlen des Spritzteils zur Ausbildung einer konvexen Wölbung neigt, wenn die Kante oder Fläche zur Kompensation der Wölbung mit einer Mehrzahl von scharfkantigen Winkeln zahnförmig ausgebildet ist. Vorzugsweise ist hierbei die Kante oder Fläche mit einer Mehrzahl von rechteckigen Einschnitten versehen, wobei die Einschnitte wiederum gleichmäßig über die Kante oder Fläche verteilt sein können.

Häufig sind die Spritzteile so ausgebildet, daß eine Fläche und eine sich daran anschließende Kante in zwei zueinander benachbarten, d. h. in einem Winkel von 90" zueinander stehenden Richtung zur Wölbung neigen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die zahnförmige Ausbildung über die Kantenecke hinweg auf die angrenzende Kante oder Fläche fortgesetzt ist. So kann bei spielsweise die Kante zahnförmige Einschnitte aufweisen, die sich auf der benachbarten Fläche als Nuten fortsetzen.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1: eine Ansicht auf eine Stirnseite eines

Spulenkörpers;

Figur 2: einen Horizontalschnitt durch den Spulen

körper entlang der Linie II-II in Figur 1 ;

Figur 3: eine Draufsicht auf den Spulenkörper

von oben;

Figur 4: eine Seitenansicht des Spulenkörpers.

Der in der Zeichnung dargestellte Spulenkörper weist einen durch Flansche 1 begrenzten Wickelkörper 2 auf, der in üblicherweise zur Aufnahme der Spulenwicklungen ausgebildet ist. Zu den Stirnseiten hin schließen sich an die Flansche Leisten 3 an, die Aufnahmen 4 für Lötstifte 5 aufweisen. Die Leisten 3 befinden sich unterhalb des Wickelkörpers 2.

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Sie sind über am Rand angebrachte vertikale Stützen 6 mit aus Stabilitatsgrunden vorgesehenen entsprechenden Leisten 7 j oberhalb des Wickelkörpers 2 verbunden. Dreieckige Stütz- ■ streben 8 dienen zur Verstärkung der Verbindung von Leisten 7 mit dem Flansch 1 des Wickelkörpers 2.

An die unteren Leisten 3 sind seitlich Distanzstücke 9 angespritzt, die parallel zu den Lötstiften 5 ausgerichtet sind und die Einschubbewegung des Spulenkörpers in die vorgefertigt^ Bohrungen einer gedruckten Schaltungsplatte begrenzen und somit mit ihrem unteren Ende auf der Schaltungsplatte aufliegen.

Bei einem derartigen Spulenkörper wölben sich beim Erkalten die Leisten 3,7 mit ihren Mitten zueinander, so daß die Lötstifte 5 nicht mehr parallel stehen, sondern mit ihren Spitzen etwas aufeinander zulaufen. Die obere Fläche 10 der Leiste 3 und die untere Fläche 11 der oberen Leiste 7 sind also konvex gewölbt. Hinzukommt eine konvexe Wölbung der vorderen Kanten 12,13 der unteren Leiste 3 bzw. der oberen Leiste 7.

Zur Verminderung des Verzugs beim Erkalten sind die Aufnahmen 4 nicht massiv an der Leiste 3 angebracht, sondern nur über Stege 14, die Kammern 15 bilden.

Durch diese Maßnahme läßt sich der Verzug zwar reduzieren, nicht jedoch so weit, daß eine ausreichende Maßhaltigkeit gegeben wäre.

Zur Beseitigung der an sich auftretenden konvexen Wölbung der Flächen 10,11 bzw. der Kanten 12,13 sind diese mit rechteckigen Einschnitten 16,17 versehen.

Die Einschnitte 16 sind als scharfkantige rechteckige Nuten in den Flächen 10,11 ausgebildet, während die Einschnitte kammartige, rechtwinklige Einschnitte in der Kante 12 sind.

Figur 2, die eine Draufsicht auf die Fläche 10 illustriert, verdeutlicht, daß die Einschnitte 17 in die Nuten 16 übergehen. In Figur 1 ist unterhalb der Nuten 16 die Stirnkante 18 des Stegs 3 an den Einschnitten 17 erkennbar.

Die Draufsicht in Figur 3 auf den Spulenkörper läßt die Einschnitte 17 in der Kante 13 des oberen Steges 7 erkennen, während die auf der unteren Seite 11 vorhandenen Nuten 16 nicht sichtbar sind.

Figur 4 dient der Veranschaulichung des Aufbaues des Spulenkörpers durch eine seitliche Ansicht.

In den dargestellten Ausfiihrungsbeispielen wird eine Wölbung der Stege 3,7 in horizontaler Richtung wie in vertikaler Richtung ausgeglichen. Für die Kompensation der Wölbung an der Kante 12 sind die Einschnitte 17 vorgesehen, deren Schenkel beim Erkalten die Tendenz haben, unter Verkleinerung des zwischen ihnen bestehenden Winkels aufeinander zuzuwandern, wodurch eine Spannung entsteht, die der konvexen Wölbung des Stegs 3 durch die Materialansammlung entgegensteht. Der gleiche Effekt tritt durch die Nuten 16 auf, die zur Ausbildung einer konkaven Wölbung der Flächen 10,11 neigen und somit die konvexe Wölbung kompensieren können.

Die erfindungegemäße Maßnahme.eignet sich insbesondere für glasfaserverstärkte, thermoplastische Kunststoffe, da diese

den Effekt an den scharfkantigen Winkeln am deutlichsten zei- ! gen. Hierfür wird eine entsprechende Ausrichtung der Glas- j

fasern an den Winkelecken verantwortlich gemacht. j

Selbstverständlich ist es erforderlich, die Breite und Anzahl der Nuten 16 bzw. Einschnitte 17 für jeden Anwendungs- | fall durch Versuche zu bestimmen. Hierbei kann es sich auch i ergeben, daß die anhand des Ausführungsbeispiels dargestellte i gleichmäßige Verteilung der Nuten 16 und Einschnitte 17 nicht i optimal ist, sondern eine ungleichmäßige Verteilung Vorteile
bringt. Auch die Verteilung der Einschnitte 17 und Nuten 16
hängt von der Gestaltung des jeweiligen Spritzteils ab, durch
die eine gleichförmige oder ungleichförmige Wölbung erzeugt
wird. In entsprechender Weise können dann die Nuten 16 und/
oder Einschnitte 17 verteilt werden.

AO

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Claims

Patentansprüche:

.) Verfahren zur Herstellung eines Spritzteils aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere eines Spulenkörpers, das beim Erkalten aufgrund der konstruktiven Materialverteilung zur Ausbildung von konvex gewölbten Kanten (12,13) oder Flächen (10,11) neigt, dadurch gekennzeichnet , daß an einer konvex gewölbten Kante (12,13) oder Fläche (10,11) zur Kompensation der Wölbung eine Mehrzahl von scharfkantigen Winkeln (16,17) vorgesehen werden, die einen parallel zur Kante (12,13) bzw. Oberfläche (10,11) verlaufenden und einen davon nach außen abstehenden Schenkel aufweisen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel durch rechteckige Einschnitte (17) oder rechteckige Nuten (16) in das Material des Spritzteils ausgebildet werden.
3. Spritzteil aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Spulenkörper, mit mindestens einer Kante (12,13) oder

dös

Fläche (10,11), die beim Abkühlen/Spritzteils zur Ausbildung einer konvexen Wölbung neigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante (12,13) oder Fläche (10,11) zur Kompensation der Wölbung mit einer Mehrzahl von scharfkantigen Winkeln (16,17) zahnförmig ausgebildet ist.
4. Spritzteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante (12,13) oder Fläche (10,11) mit einer Mehrzahl von rechteckigen Einschnitten (16,17) versehen ist.
5. Spritzteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (16,17) gleichmäßig über die Kante (12,13) oder Fläche (10,11) verteilt sind.
6. Spritzteil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem die Kanten oder Flächen in zwei zueinander benachbarten Richtungen zur Wölbung neigen, dadurch gekennzeichnet, daß die zahnförmige Ausbildung (16,17) der Kanten (12,13) oder Flächen (10,11) über die Kantenecke hinweg auf die angrenzende Kante (12,13) oder Fläche (10,11) fortgesetzt ist.

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