EP3917744A1 - UMGIEß-VERFAHREN UND UMGIEß-VORRICHTUNG FÜR EINE UNTERWASSERANTENNE - Google Patents

UMGIEß-VERFAHREN UND UMGIEß-VORRICHTUNG FÜR EINE UNTERWASSERANTENNE

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Publication number
EP3917744A1
EP3917744A1 EP20701455.6A EP20701455A EP3917744A1 EP 3917744 A1 EP3917744 A1 EP 3917744A1 EP 20701455 A EP20701455 A EP 20701455A EP 3917744 A1 EP3917744 A1 EP 3917744A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
casting
casting material
mold
hollow
Prior art date
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Pending
Application number
EP20701455.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kai Mühring
Matthias Miesbauer
Matthias Schroer
Malte Stubben
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tkms Atlas Elektronik GmbH
ThyssenKrupp AG
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
Atlas Elektronik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, Atlas Elektronik GmbH filed Critical ThyssenKrupp AG
Publication of EP3917744A1 publication Critical patent/EP3917744A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
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    • H01Q1/34—Adaptation for use in or on ships, submarines, buoys or torpedoes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/44—Special adaptations for subaqueous use, e.g. for hydrophone
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R31/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor

Definitions

  • the invention relates to a method for casting around a component of an underwater antenna using a casting device and a casting device which is designed to carry out this method.
  • an underwater antenna such as hydrophones or electronic arrangements or electrical cables
  • hydrophones or electronic arrangements or electrical cables must be protected against mechanical damage and chemical influences, even if the underwater antenna comes into contact with the surrounding water. It is therefore desirable to cast such a component.
  • this encapsulation should be acoustically permeable and electrically insulating. It must not cause any acoustic interference in the underwater antenna and should therefore have a desired shape and / or thickness without an irregularity.
  • the object of the invention is to provide a casting process and a casting device for casting a component of an underwater antenna, which require less effort than known casting processes and devices.
  • the encapsulation device according to the invention comprises
  • the mold provides a hollow shape.
  • the method according to the solution comprises the following steps: - The component is brought into a predetermined holding position relative to the hollow shape and is held in a floating position by the holding device in this holding position.
  • a first encapsulation material in a fluid state is brought into the hollow mold in such a way that the first encapsulation material in the hollow mold surrounds a first area of the component in the holding position and a second area of the component remains free from the first encapsulation material.
  • a second encapsulation material is then brought into the hollow mold in a fluid state in such a way that the second encapsulation material in the hollow mold surrounds the second region of the component.
  • An underwater antenna is usually exposed to the influence of the surrounding water over a long period of time.
  • the encapsulation to be produced protects the component from the surrounding water, in particular from mechanical and chemical influences, and in an application from corrosion.
  • the casting process is carried out using a casting process and with the help of two fluids
  • the outer contour of the casing can be determined by the contour of the hollow mold that belongs to the component and that belongs to the casting mold. Particularly when the casing is of considerable thickness, the encapsulation often takes less time than the spraying of fluid material. If the overmold is to be of uniform thickness, the risk of the actual thickness varying along the surface of the component is reduced. According to the solution, the component is brought into the holding position relative to the hollow mold and held in the holding position, first by the holding device and then by the first casting material in the hollow mold.
  • the contour of the hollow mold pointing to the component defines the outer contour of the casting around the first region of the component, and the outer surface and the holding position of the component in the first hollow mold define the internal contour of this casting. Because the component is held in the holding position and cannot move relative to the hollow mold, while first the molding material and then the second
  • pouring the casting material into the hollow mold can ensure that the actual outer contour and the actual inner contour of the casting around the first area resemble a required outer contour or a required inner contour. In particular, it can be ensured that the casting has a desired uniform thickness throughout.
  • the holding device first and then the first casting material in the hollow mold hold the component in the holding position. It is made possible for the holding device to be located completely outside the hollow mold. In this case, the first encapsulation material does not flow around the holding device, and the holding device does not impair the encapsulation and does not lead to holes in the encapsulation around the first area. Such holes, which originate from the holding device, are generally undesirable and would have to be filled later.
  • the method according to the solution saves the need to carry out such a subsequent step for filling the holes.
  • the holding device also affects the step of placing the first molding material into the hollow mold less than other possible configurations and does not necessarily need the first one
  • the method according to the solution offers two further degrees of freedom, namely on the one hand the point in time at which the holding device is removed from the component, and on the other hand the point in time at which it is started to fill the second casting material into the hollow mold.
  • the period of time that has elapsed since the start of the casting these times should be as short as possible.
  • the time at which the holding device is removed from the component should be so long that the first encapsulation material, which surrounds the first region of the component, holds the component securely in the holding position without the holding device.
  • the component is first held floating in the holding position (in the hollow form) by the holding device, i.e. the component is not on a surface.
  • the holding device i.e. the component is not on a surface.
  • Holding device releases the component without the first casting material holding the holding device in the holding position.
  • the same encapsulation material is used as both the first and the second encapsulation material. It is also possible that the first encapsulation material differs from the second encapsulation material, e.g. with regard to a mechanical or electrical or chemical property and / or the acoustic permeability.
  • the step of bringing the first casting material into the hollow mold is carried out in such a way that the first casting material is conveyed vertically or obliquely upwards into the hollow mold.
  • the kinetic energy of the ascending first encapsulation material counteracts the weight of the component, so that the risk is reduced that the component performs an undesired movement relative to the hollow shape.
  • the first casting material is conveyed vertically or diagonally upwards into the first hollow mold and draws air bubbles upwards. The component floats on the first casting material. The risk is reduced that air bubbles remain in the first encapsulation material, which is undesirable.
  • the casting mold comprises
  • the step of bringing the component into the holding position comprises the step of bringing the component into the holding position relative to the first hollow part.
  • the step of placing the first molding material into the hollow mold comprises the step of placing the first molding material into the first hollow part. This step causes the first
  • Holding device becomes the component of the first casting material in the first
  • the step of bringing the second casting material into the hollow mold comprises the step of bringing the second casting mold part into a casting position, in which, relative to the component held by the first casting material
  • the second hollow part surrounds the second area
  • the two hollow mold parts together form the cavity in which the second encapsulation material is placed and which surrounds the component.
  • This step is preferably carried out after the holding device has been removed from the component.
  • the holding device does not hinder the step of bringing the second mold part into the casting position. In particular, the risk of a collision is avoided.
  • the first casting material in the hollow mold hardens completely and then holds the component in the holding position. It is possible that the holding device holds the component until the first casting material is completely hardened. After that, the second
  • pouring material placed in the mold This possible configuration requires that the second casting material is subsequently connected to the fully cured first casting material. As a rule, this connection is only possible if the hardened first casting material has previously been mechanically treated, for example cleaned and / or roughened.
  • the step of placing the second casting material into the hollow mold is started when the first casting material is in the hollow mold
  • the step is brought about or enables the first one which has not been fully cured
  • pouring material combines in the hollow mold with the fluid second casting material to form the continuous casting.
  • a preferred embodiment of the method according to the solution therefore provides that the fluid second encapsulation material combines with the first encapsulation material, which is partially but not yet fully cured.
  • the partially hardened first casting material ideally holds the component motionless in the holding position. This advantageous embodiment saves the need to mechanically treat the fully cured first casting material. This advantageous embodiment thus saves effort, namely the effort for the mechanical treatment.
  • a mechanical treatment could damage the component, in particular a coating of the component to be protected by the encapsulation, or the hardened first encapsulation material.
  • the advantageous embodiment excludes this risk.
  • the time at which the second casting material is filled into the mold can be chosen as a compromise between the following requirements:
  • the period of time must be so short that the first casting material has not yet fully hardened and that the fluid second casting material filled into the hollow mold can bond well with the first casting material.
  • the time period should often be as short as possible in order to spend time at the
  • the first casting material in the hollow mold preferably gels before the second casting material is brought into the hollow mold.
  • the gelling phase thus ends before the step that the holding device is removed from the component.
  • a minimum time period and a maximum time period are determined before the method is carried out, in such a way that the first casting material
  • the step of placing the second encapsulation material into the hollow mold is started when a period of time has elapsed after the first encapsulation material has been brought into the hollow mold
  • the time spans are determined, for example, by experiments in which different time spans are given on a trial basis and the result obtained is evaluated.
  • the encapsulation device comprises one
  • the step of placing the second molding material into the mold is started in response to the event that the curing sensor has detected that the first molding material in the mold has reached a predetermined degree of curing.
  • the holding device is located outside the region of the hollow mold filled with the first encapsulation material. The holding device then does not hinder the step of inserting the first casting material into the Spend hollow shape, and does not lead to holes or recesses in the encapsulation around the first area.
  • the holding device prefferably holds the component to be cast in the holding position with the aid of at least two holding elements.
  • the holding device comprises
  • the step that the component is held in the holding position by the holding device comprises the following steps:
  • the vacuum chamber is placed on the second area of the component.
  • the vacuum generator creates a vacuum.
  • the component is held by the vacuum on the vacuum chamber.
  • the first encapsulation material preferably does not reach the vacuum chamber.
  • the design with the vacuum chamber leads to a particularly low risk that when the holding device is removed, a force is exerted on the component which moves the component out of the holding position relative to the hollow mold. This movement is undesirable because it can lead to the actual inner contour of the encapsulation deviating from a desired contour.
  • the negative pressure generated by the negative pressure generator in the vacuum chamber can be adjusted depending on the weight of the component so that the difference to the ambient pressure is as small as possible and as large as necessary. In the step of separating the holding device from the component to be cast, this pressure difference can be reduced to zero as slowly as necessary. It is possible to measure the weight of the component and the ambient pressure and to carry out a pressure control.
  • the step of bringing the component into the holding position is carried out by moving the holding device together with the held component. This configuration saves the need to be part of a first Move the device into the holding position and then have to hold it from the holding device.
  • the component in the holding position is above a lower part of the hollow mold.
  • Air bubbles can escape upwards from the hollow mold.
  • FIG. 1 shows a block of an underwater antenna with five spherical hydrophones.
  • FIG. 2 shows a first exemplary embodiment of the encapsulation device with a two-part casting mold while the first encapsulation material is being filled in;
  • Fig. 3 shows the first embodiment of FIG. 2, while the second
  • FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of the encapsulation device with an alternative casting mold while the first encapsulation material is being filled in;
  • Fig. 5 shows the second embodiment of FIG. 4, while the second
  • the invention is used to provide at least one spherical hydrophone 1 with a casting.
  • the hydrophone 1 is intended to be part of an underwater antenna and to generate signals depending on the incident sound waves.
  • the hydrophone 1 comprises a piezoelectric body in the form of a hollow sphere.
  • the invention can also be used to encapsulate a hydrophone with a different geometric shape, for example a hollow cylinder, or to encapsulate another component of one io
  • Underwater antenna are used, for example an electronic arrangement, a circuit board with electronic components or an electrical cable.
  • the encapsulation is an electrically conductive layer which is to be applied to the piezoelectric hollow body of the hydrophone 1.
  • the hydrophone 1 already has the electrically conductive layer, and an acoustically permeable encapsulation made of a material with a high electrical resistance should be placed around the electrically conductive layer and completely surround the entire electrically conductive layer.
  • the encapsulation material is, for example, polyurethane or an epoxy resin, which is mixed with a substance for curing.
  • the thickness of the casting should be, for example, 3 mm.
  • the encapsulation protects the electrically conductive layer from mechanical damage and chemical influences, reduces the risk of corrosion and brings about a desired isolation of the electrically conductive layer from the surroundings, thereby reducing the risk of an acoustic interference point occurring.
  • the hydrophone 1 with the encapsulation is to be received in a spherical recess in the interior of a block of the underwater antenna, and the electrically conductive layer of the hydrophone 1 is to be at a distance from the wall of this recess, the distance being the same at each point.
  • 1 shows an example of a cuboid block 10 of an underwater antenna, the block 10 receiving five spherical hydrophones 1, 1.1, ..., 1.4 in five spherical recesses.
  • Each hydrophone 1, 1.1, ..., 1.4 is provided with a casting made according to the solution.
  • the block 10 can also accommodate a different number of hydrophones, and the hydrophones can also have a different geometric shape or different shapes.
  • the block 10 is made of an acoustically permeable solid plastic.
  • the signals from the five hydrophones 1, 1.1, ..., 1.4 are processed inside the block 10.
  • the processed electrical signals from the five hydrophones 1, 1.1, ..., 1.4 can be tapped at a coupling point 30.
  • Block 10 also includes two cutouts 29.1, 29.2, through which two screws can be passed to secure the block 10.
  • the layer which is to be produced by the method according to the solution on the hydrophone 1 and the further hydrophones 1.1, 1.2, ... should have the same thickness at every point, and the outer surface of the encapsulation should have the shape of an ideal one Ball or at least come close to this ideal shape.
  • placing a casting around the electrically conductive layer the electrically conductive layer must not be damaged during the production of the casting, in order to avoid an acoustic interference point.
  • the casting itself should not lead to an acoustic fault.
  • the encapsulation can also have another desired geometric shape, and the encapsulation can have different desired thicknesses in one application.
  • first casting material UM.1 is filled into a hollow mold in a first phase and a second molding material UM.2 in a subsequent second phase.
  • first casting material UM.1 and “second casting material UM.2” are used for clarification.
  • These two casting materials UM.1 and UM.2 can differ, for example in terms of acoustic permeability or a mechanical or chemical parameter. It is also possible that the same casting material is filled in in both phases.
  • FIGS. 2 and 3 A first exemplary embodiment of the invention is shown in FIGS. 2 and 3.
  • the casting mold used has a first part 5.1 arranged at the bottom and a second part 5.2 arranged at the top.
  • An upper hollow mold 6.1 is provided in the first part 5.1
  • a lower hollow mold 6.2 is provided in the second part 5.2. If the two parts 5.1 and 5.2 are arranged flat against one another, the two hollow molds 6.1 and 6.2 together form a spherical recess in the two-part mold 5.1, 5.2. This spherical recess is slightly larger than the hydrophone 1.
  • a feed channel 3 leads from below through the first part 5.1 to the lower hollow mold 6.1.
  • a feed channel 4 leads from above through the second part 5.2 to the upper hollow mold 6.2.
  • the hydrophone 1 to be cast is temporarily held by a holding device 2.1, which is arranged completely outside the lower hollow mold 6.1 of the first part 5.1 and is at a distance from the first part 5.1.
  • the holding device 2.1 is designed as a suction device which has a vacuum generator 13 and a vacuum chamber 9. This vacuum chamber 9 is brought into a flat, airtight contact with the upper half of the hydrophone 1, and thereby the hydrophone 1 is held in such a way that the hydrophone 1 cannot move relative to the holding device 2.1.
  • the vacuum generator 13 creates a vacuum in the vacuum chamber 9, which compensates for the weight of the hydrophone 1. In Fig. 2 the distance between the hydrophone 1 and the vacuum chamber 9 is exaggerated.
  • the holding device 2.1 comprises two holding elements, for example two pins or screws, which hold the hydrophone 1 between them without damaging the outer surface of the hydrophone 1.
  • the holding device 2.1 designed as a suction device holds the hydrophone 1 in an upper region which extends around the “north pole” of the hydrophone 1.
  • the holding device 2.1 with the held hydrophone 1 is brought into a position in which the hydrophone 1 is located in the space which is surrounded by the lower hollow mold 6.1 without touching the wall of the lower hollow mold 6.1.
  • the distance between the held hydrophone 1 and the lower hollow mold 6.1 is approximately the same at every point.
  • the “equator” of the hydrophone 1 is preferably located within the space surrounded by the lower hollow mold 6.1.
  • the second part 5.2 is not required in the first embodiment.
  • a first encapsulation material UM.1 is fed in a fluid state through the feed channel 3 vertically from below into the lower mold 6.1.
  • the hydrophone 1 is still held by the holding device 2.1.
  • the kinetic energy of the rising first encapsulation material UM.1 counteracts the weight of the hydrophone 1, so that the risk is reduced that the hydrophone 1 being held performs an undesired movement.
  • the introduced first encapsulation material UM.1 surrounds the hydrophone 1, and the upper mirror Sp of the introduced encapsulation material UM.1 rises in the space which is surrounded by the lower hollow mold 6.1.
  • the upper mirror Sp is indicated in FIG. 2.
  • the supply of the first casting material UM.1 is ended. It is possible to measure the fill level in the lower hollow mold 6.1 or also the amount of the first casting material UM.1 fed in and depending on the result of this measurement to stop the supply of further first casting material UM.1. For example, the supply is ended when the upper mirror Sp of the first encapsulation material UM.1 has reached the equator of the hydrophone 1. The process is now initiated or enables the first casting material UM.1 to harden in the surrounding space.
  • the hydrophone 1 surrounded by the first encapsulation material UM.1 is still held by the holding device 2.1, preferably during the entire gelling period.
  • the holding device 2.1 is then separated from the hydrophone 1 when the first encapsulation material UM.1 has hardened to such an extent that the first encapsulation material UM.1 can now carry the hydrophone 1 alone without the hydrophone 1 being carried relative to it the lower part 5.1, but is not yet fully cured.
  • the holding device 2.1 is preferred by the hydrophone 1 in the pot period separately.
  • the holding device 2.1 is separated when the molecular chains of the filled first casting material UM.1 have reached a sufficient degree of crosslinking.
  • experiments with defined operating conditions and measured ambient conditions determine beforehand how long it takes until after filling the poured-in first encapsulation material UM.1 has hardened to such an extent that it can carry the hydrophone 1 and an undesired relative Movement is avoided, but can still combine with the second casting material UM.2.
  • These tests provide a period of time which is as long as necessary and as short as possible and which is then used in productive operation to initiate the process of separating the holding device 2.1 from the hydrophone 1. The period usually also depends on the properties of the first UM.1 casting material.
  • a curing sensor 20 measures the state of the filled in first encapsulation material UM.1 in order to determine when the first encapsulation material UM.1 has cured sufficiently.
  • This curing sensor 20 preferably works without contact.
  • an infrared sensor non-contact measures a measure of the current C-C double bond of the filled first encapsulation material UM.1. Or its degree of polymerization is measured. It is also possible to use a method of magnetic resonance spectroscopy.
  • the second embodiment avoids the need to set and maintain predetermined operating conditions and ambient conditions exactly as in the previous experiments when casting over the hydrophone 1, and is therefore a regulation and not a controller like the first embodiment.
  • the step of separating the holding device 2.1 from the hydrophone 1 is carried out such that ideally no force is exerted on the hydrophone 1 during the separation. For example, the ambient pressure is measured and the negative pressure generated is slowly increased to the ambient pressure until the holding device 2.1 designed as a suction device no longer exerts any force on the Exercises hydrophone 1, and then the holding device 2.1 is moved away from the hydrophone 1 still held. After the separation, the first phase is over.
  • the step of separating the holding device 2.1 from the hydrophone 1 is carried out in both exemplary embodiments before the first encapsulation material UM.1 has completely hardened.
  • the second phase is started.
  • the second part 5.2 is placed flat on the first part 5.1, in such a way that the second part 5.2 does not touch the hydrophone 1 and, in particular, no undesired force on the hydrophone 1 held or on the first Pouring material UM.1 is exercised.
  • 3 shows the situation after the second part 5.2 has been placed flat on the first part 5.1.
  • the two hollow molds 6.1 and 6.2 now together form a spherical cavity which surrounds the hydrophone 1, ideally such that the distance between the wall of this spherical cavity 6.1, 6.2 and the outer surface of the hydrophone 1 is the same at every point.
  • a second encapsulation material UM.2 is now introduced in a fluid state through the upper feed channel 4 from above into that space which is surrounded by the upper hollow mold 6.2 in the second part 5.2.
  • the introduced second encapsulation material UM.2 flows around the held hydrophone 1 and reaches the upper mirror Sp of the first encapsulation material UM.1.
  • the supply of further fluid second encapsulation material UM.2 is stopped. The process is initiated or enables the second casting material UM.2 to harden.
  • the fluid second encapsulation material UM.2 introduced chemically combines with the not yet fully cured first encapsulation material UM.1 to form a continuous encapsulation around the hydrophone 1.
  • the achieved connection strength of this continuous encapsulation is almost as large as the inherent strength of the UM.1 and UM.2 casting materials.
  • the second part 5.2 remains in the position shown in FIG. 3 until both the first encapsulation material UM.1 and the second encapsulation material UM.2 are completely cured and a cured continuous encapsulation is formed around the hydrophone 1.
  • the second part 5.2 is removed again and the hydrophone 1 is removed from the lower mold 6.1.
  • the holding device 2.1 for removing the hydrophone 1, for example the suction device with the vacuum chamber 9, or a holding device with two holding elements. It is avoided that the holding device 2.1 mechanically damages the casting.
  • FIG. 4 A second exemplary embodiment of the invention is shown in FIG. 4 and in FIG. 5.
  • the same components have the same reference numerals as in Fig. 2 and Fig. 3.
  • a mold 7 is used, which also comprises two parts 7.1 and 7.2, each with a hollow mold 11.1 and 11.2, the two parts 7.1 and 7.2 but provide a spherical hollow mold 8 during the entire casting process and not only during the second phase.
  • This spherical hollow mold 8 is formed by the two hollow molds 11.1 and 11.2 and, as in the first exemplary embodiment, is somewhat larger than the hydrophone 1 to be cast around.
  • a holding device 2.2 designed as a suction device engages from above through the feed channel 4 into the cavity 8.
  • the casting mold 7 consists of the two parts 7.1, 7.2, and in FIG. 4 and in FIG. 5 the dividing line T between these two parts 7.1 and 7.2 is shown in broken lines.
  • the suction device 2.2 holds the hydrophone 1 by means of the negative pressure.
  • the upper part 7.2 together with the suction device 2.2 and the hydrophone 1 held and to be cast around is placed on the lower part 7.1 from above.
  • the hydrophone 1 is inserted into the hollow mold 11.1 from above such that the hydrophone 1 does not touch the wall of the hollow mold 11.1.
  • the upper part 7.2 holds the suction device 2.2, and the held suction device 2.2 holds the hydrophone 1 such that the distance between the hydrophone 1 and the cavity 11.1 is ideally the same at every point.
  • the spherical cavity 8 is formed and surrounds the hydrophone 1.
  • FIG. 4 shows the situation that has arisen after the upper part 7.2 with the suction device 2.2 and the hydrophone 1 is placed on the lower part 7.1 and the cavity 8 completely holds the hydrophone 1 held surrounds. 4 shows this situation.
  • the first encapsulation material UM.1 is again filled in from below through the feed channel 3 and rises in the cavity 8, for example up to a little above the “equator” of the hydrophone 1.
  • the encapsulated first encapsulation material UM.1 partially hardens.
  • the holding device 2.2 designed as a suction device is separated from the hydrophone 1, for example by gradually suppressing the suppression by regulation or control and then moving the holding device 2.2 upwards through the feed channel 4. This concludes the first phase.
  • the hydrophone 1 is now held in the hollow mold 8 by the partially hardened first casting material UM.1. 5 shows this situation.
  • the second encapsulation material UM.2 in a fluid state is filled from above through the feed channel 4 into the cavity 8.
  • the second encapsulation material UM.2 flows around the carried hydrophone 1 and connects to the already partially cured first encapsulation material UM.1, and the two encapsulation materials UM.1 and UM.2 in turn form a continuous, solid encapsulation around the hydrophone 1.
  • the hydrophone 1 is removed from the hollow mold 8, for example by the suction device 2.2 again generating negative pressure and the upper part 7.2 with the suction device 2.2 and the held hydrophone 1 being moved away from the lower part 7.1.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umgießen eines Bestandteils einer Unterwasserantenne unter Verwendung einer Umgieß-Vorrichtung sowie eine Umgieß- Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Der Bestandteil wird in eine vorgegebene Halte-Position relativ zu einer Hohlform (6.1) gebracht und von einer Haltevorrichtung (2.1) in dieser Halte-Position gehalten. Ein erstes Umgussmaterial (UM.1) wird dergestalt in die Hohlform hinein verbracht, dass das erste Umgussmaterial in der Hohlform einen ersten Bereich des Bestandteils umgibt und ein zweiter Bereich vom ersten Umgussmaterial frei bleibt. Die Haltevorrichtung wird vom Bestandteil entfernt. Anschließend wird der Bestandteil vom ersten Umgussmaterial in der Halte- Position gehalten. Ein zweites Umgussmaterial wird dergestalt in die Hohlform hinein verbracht, dass das zweite Umgussmaterial in der Hohlform den zweiten Bereich des Bestandteils umgibt. Ein vollständiges Aushärten beider Umgussmaterialien in der Hohlform wird herbeigeführt oder ermöglicht. Als Ergebnis ist der Bestandteil von einem Umguss umgeben, der beide Bereiche des Bestandteils überdeckt.

Description

Umgieß-Verfahren und Umgieß-Vorrichtung für eine Unterwasserantenne
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umgießen eines Bestandteils einer Unterwasserantenne unter Verwendung einer Umgieß-Vorrichtung sowie eine Umgieß- Vorrichtung, welche zur Durchführung dieses Verfahrens ausgestaltet ist.
Manche Bestandteile einer Unterwasserantenne, beispielsweise Hydrophone oder elektronische Anordnungen oder elektrische Kabel, müssen vor mechanischen Beschädigungen und chemischen Einwirkungen geschützt werden, und zwar auch dann, wenn die Unterwasserantenne mit dem umgebenden Wasser in Berührung kommt. Daher wird gewünscht, einen solchen Bestandteil mit einem Umguss zu versehen. In der Regel soll dieser Umguss akustisch durchlässig und elektrisch isolierend sein. Er darf keine akustische Störstelle der Unterwasserantenne verursachen und soll daher eine gewünschte Form und / oder Dicke ohne eine Unregelmäßigkeit aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Umgieß-Verfahren und eine Umgieß-Vorrichtung zum Umgießen eines Bestandteils einer Unterwasserantenne bereitzustellen, welche weniger Aufwand als bekannte Umgieß-Verfahren und Umgieß-Vorrichtungen erfordern.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Umgieß-Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und eine Umgieß-Vorrichtung mit den in Anspruch 10 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Die erfindungsgemäße Umgieß-Vorrichtung umfasst
- eine Gießform und
- eine Haltevorrichtung.
Die Gießform stellt eine Hohlform bereit.
Das lösungsgemäße Verfahren umfasst folgende Schritte: - Der Bestandteil wird in eine vorgegebene Halte-Position relativ zur Hohlform gebracht und von der Haltevorrichtung in dieser Halte-Position schwebend gehalten.
- Ein erstes Umgussmaterial in einem fluiden Zustand wird dergestalt in die Hohlform hinein verbracht, dass das erste Umgussmaterial in der Hohlform einen ersten Bereich des Bestandteils in der Halte-Position umgibt und ein zweiter Bereich des Bestandteils vom ersten Umgussmaterial frei bleibt.
- Die Haltevorrichtung wird vom Bestandteil entfernt. Anschließend wird der
Bestandteil vom ersten Umgussmaterial, welches den ersten Bereich umgibt, in der Halte-Position gehalten.
- Anschließend wird ein zweites Umgussmaterial in einem fluiden Zustand dergestalt in die Hohlform hinein verbracht, dass das zweite Umgussmaterial in der Hohlform den zweiten Bereich des Bestandteils umgibt.
- Ein vollständiges Aushärten beider Umgussmaterialien in der Hohlform wird
herbeigeführt oder ermöglicht. Als Ergebnis ist der Bestandteil von einem
durchgehenden Umguss umgeben, der beide Bereiche des Bestandteils überdeckt, bevorzugt die äußere Oberfläche des Bestandteils vollständig umgibt.
Eine Unterwasserantenne ist in der Regel über einen langen Zeitraum dem Einfluss des umgebenden Wassers ausgesetzt. Der herzustellende Umguss schützt den Bestandteil vor dem umgebenden Wasser, insbesondere vor mechanischen und chemischen Einflüssen sowie in einer Anwendung vor Korrosion.
Der Umguss wird durch ein Umgieß-Verfahren und mit Hilfe von zwei fluiden
Umgussmaterialien hergestellt. Dadurch lassen sich die üblichen Vorteile eines
Umgieß-Verfahrens im Vergleich zu anderen Verfahren, durch welche ein Bestandteil mit einer Ummantelung versehen wird, erzielen. Insbesondere lässt die Außenkontur der Ummantelung sich durch die zum Bestandteil zeigenden Kontur der Hohlform, die zur Gießform gehört, festlegen. Insbesondere dann, wenn die Ummantelung eine beträchtliche Dicke aufweist, erfordert das Umgießen häufig weniger Zeit als das Aufspritzen von fluidem Material. Falls der Umguss eine gleichmäßige Dicke aufweisen soll, so wird das Risiko verringert, dass die tatsächliche Dicke entlang der Oberfläche des Bestandteils variiert. Lösungsgemäß wird der Bestandteil in die Halte-Position relativ zur Hohlform gebracht und in der Halte-Position gehalten, und zwar zunächst von der Haltevorrichtung und danach vom ersten Umgussmaterial in der Hohlform. Die zum Bestandteil zeigende Kontur der Hohlform legt die Außenkontur des Umgusses um den ersten Bereich des Bestandteils fest, und die äußere Oberfläche und die Halte-Position des Bestandteils in der ersten Hohlform legen die Innenkontur dieses Umgusses fest. Weil der Bestandteil in der Halte-Position gehalten wird und sich nicht relativ zur Hohlform bewegen kann, während zunächst das erste Umgussmaterial und anschließend das zweite
Umgussmaterial in die Hohlform verbracht wird, lässt sich gewährleisten, dass die tatsächliche Außenkontur und die tatsächliche Innenkontur des Umgusses um den ersten Bereich einer geforderten Außenkontur bzw. einer geforderten Innenkontur gleichen. Insbesondere lässt sich sicherstellen, dass der Umguss durchgehend eine gewünschte gleichmäßige Dicke aufweist.
Lösungsgemäß halten zunächst die Haltevorrichtung und anschließend das erste Umgussmaterial in der Hohlform den Bestandteil in der Halte-Position. Ermöglicht wird, dass die Haltevorrichtung sich vollständig außerhalb der Hohlform befindet. In diesem Fall fließt das erste Umgussmaterial nicht um die Haltevorrichtung herum, und die Haltevorrichtung beeinträchtigt nicht den Umguss und führt nicht zu Löchern im Umguss um den ersten Bereich. Derartige Löcher, die von der Haltevorrichtung stammen, sind in der Regel unerwünscht und müssten später gefüllt werden. Das lösungsgemäße Verfahren erspart die Notwendigkeit, einen solchen nachträglichen Schritt zum Füllen der Löcher durchführen zu müssen. Die Haltevorrichtung beeinträchtigt auch weniger als andere mögliche Ausgestaltungen den Schritt, das erste Umgussmaterial in die Hohlform zu verbringen, und braucht nicht notwendigerweise dem ersten
Umgussmaterial in dem fluiden Zustand standhalten zu können.
Das lösungsgemäße Verfahren bietet zwei weitere Freiheitsgrade, nämlich zum einen den Zeitpunkt, an dem die Haltevorrichtung vom Bestandteil entfernt wird, und zum anderen den Zeitpunkt, an dem damit begonnen wird, das zweite Umgussmaterial in die Hohlform zu füllen. Der jeweilige Zeitraum, der seit dem Beginn des Umgießens bis zu diesen Zeitpunkten verstreicht, soll einerseits so kurz wie möglich sein. Andererseits soll der Zeitpunkt, an dem die Haltevorrichtung vom Bestandteil entfernt wird, so lang sein, dass das erste Umgussmaterial, welches den ersten Bereich des Bestandteils umgibt, ohne die Haltevorrichtung den Bestandteil sicher in der Halte-Position hält.
Hierzu wird der Bestandteil von der Haltevorrichtung zunächst schwebend in der Halte- Position (in der Hohlform) gehalten, d.h. der Bestandteil liegt nicht auf einer Oberfläche auf. Anders ausgedrückt würde der Bestandteil herunterfallen, wenn die
Haltevorrichtung den Bestandteil freigibt, ohne dass das erste Umgussmaterial die Haltevorrichtung in der Halte-Position hält.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird das gleiche Umgussmaterial sowohl als das erste als auch als das zweite Umgussmaterial verwendet. Möglich ist auch, dass das erste Umgussmaterial sich vom zweiten Umgussmaterial unterscheidet, z.B. hinsichtlich einer mechanischen oder elektrischen oder chemischen Eigenschaft und / oder der akustischen Durchlässigkeit.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Schritt, das erste Umgussmaterial in die Hohlform zu verbringen, so ausgeführt, dass das erste Umgussmaterial senkrecht oder schräg nach oben in die Hohlform gefördert wird. Die kinetische Energie des aufsteigenden ersten Umgussmaterials wirkt in dieser Ausgestaltung dem Gewicht des Bestandteils entgegen, so dass die Gefahr verringert wird, dass der Bestandteil eine unerwünschte Bewegung relativ zur Hohlform ausführt. Das erste Umgussmaterial wird senkrecht oder schräg nach oben in die erste Hohlform gefördert und zieht Luftblasen mit nach oben. Der Bestandteil schwimmt auf dem ersten Umgussmaterial auf. Das Risiko wird verringert, dass Luftblasen im ersten Umgussmaterial verbleiben, was unerwünscht ist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Gießform
- ein erstes Gießform-Teil mit einem ersten Hohlform-Teil und
- ein zweites Gießform-Teil mit einem zweiten Hohlform-Teil. Der Schritt, den Bestandteil in die Halte-Position zu bringen, umfasst gemäß dieser Ausgestaltung den Schritt, dass der Bestandteil in die Halte-Position relativ zum ersten Hohlform-Teil gebracht wird. Der Schritt, das erste Umgussmaterial in die Hohlform hinein zu verbringen, umfasst den Schritt, das erste Umgussmaterial in das erste Hohlform-Teil zu verbringen. Dieser Schritt bewirkt, dass der vom ersten
Umgussmaterial umgebene erste Bereich des Bestandteils sich innerhalb des von dem ersten Hohlform-Teil umschlossenen Raums befindet. Nach der Entfernung der
Haltevorrichtung wird der Bestandteil vom ersten Umgussmaterial in dem ersten
Hohlform-Teil in der Halte-Position gehalten.
Der Schritt, das zweite Umgussmaterial in die Hohlform hinein zu verbringen, umfasst den Schritt, dass der zweite Gießform-Teil relativ zu dem vom ersten Umgussmaterial gehaltenen Bestandteil in eine Umgieß-Position gebracht wird, in welcher
- das zweite Hohlform-Teil den zweiten Bereich umgibt und
- die beiden Hohlform-Teile zusammen den Hohlraum bilden, in welchen das zweite Umgussmaterial verbracht wird und welcher den Bestandteil umgibt.
Dieser Schritt wird vorzugsweise durchgeführt, nachdem die Haltevorrichtung vom Bestandteil entfernt wurde. Dadurch behindert die Haltevorrichtung nicht den Schritt, das zweite Gießform-Teil in die Umgieß-Position zu verbringen. Insbesondere wird das Risiko einer Kollision vermieden.
Eine Möglichkeit, um den Umguss zu erzielen, ist das folgende Vorgehen: Das erste Umgussmaterial in der Hohlform härtet vollständig aus und hält dann den Bestandteil in der Halte-Position. Möglich ist, dass die Haltevorrichtung den Bestandteil hält, bis das erste Umgussmaterial vollständig ausgehärtet ist. Danach wird das zweite
Umgussmaterial in die Hohlform verbracht. Diese mögliche Ausgestaltung erfordert, dass das zweite Umgussmaterial anschließend mit dem vollständig ausgehärteten ersten Umgussmaterial verbunden wird. In der Regel ist diese Verbindung nur dann möglich, wenn das ausgehärtete erste Umgussmaterial zuvor mechanisch behandelt wurde, beispielsweise gereinigt und / oder aufgeraut wurde. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Schritt, das zweite Umgussmaterial in die Hohlform hinein zu verbringen, hingegen begonnen, wenn das erste Umgussmaterial in der Hohlform
- so weit ausgehärtet ist, dass es den Bestandteil in der Halte-Position hält,
- aber noch nicht vollständig ausgehärtet ist.
Nach dem Verbringen des zweiten Umgussmaterials in die Hohlform wird der Schritt herbeigeführt oder ermöglicht, dass das nicht vollständig ausgehärtete erste
Umgussmaterial sich in der Hohlform mit dem fluiden zweiten Umgussmaterial zu dem durchgehenden Umguss verbindet.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des lösungsgemäßen Verfahrens sieht also vor, dass das fluide zweite Umgussmaterial sich mit dem zwar teilweise, aber noch nicht vollständig ausgehärteten ersten Umgussmaterial verbindet. Das teilweise ausgehärtete erste Umgussmaterial hält den Bestandteil idealerweise bewegungslos in der Halte- Position. Diese vorteilhafte Ausgestaltung erspart die Notwendigkeit, das vollständig ausgehärtete erste Umgussmaterial mechanisch zu behandeln. Somit spart diese vorteilhafte Ausgestaltung Aufwand ein, nämlich den Aufwand für die mechanische Behandlung.
Ein weiterer Vorteil, auf eine mechanische Behandlung zu verzichten, ist der folgende: Durch eine mechanische Behandlung könnten der Bestandteil, insbesondere eine durch den Umguss zu schützende Beschichtung des Bestandteils, oder das ausgehärtete erste Umgussmaterial beschädigt werden. Die vorteilhafte Ausgestaltung schließt dieses Risiko aus.
Der Zeitpunkt, an dem das zweite Umgussmaterial in die Hohlform gefüllt wird, lässt sich als Kompromiss zwischen den folgenden Anforderungen wählen:
- Die Zeitspanne bis zu diesem Zeitpunkt muss lang genug sein, damit das erste
Umgussmaterial den Bestandteil sicher in der Halte-Position hält.
- Die Zeitspanne muss andererseits so kurz sein, dass das erste Umgussmaterial noch nicht vollständig ausgehärtet ist und dass in die Hohlform gefüllte fluide zweite Umgussmaterial sich gut mit dem ersten Umgussmaterial verbinden kann. Außerdem soll oft die Zeitspanne so kurz wie möglich sein, um Zeit bei der
Herstellung einzusparen.
Vorzugsweise geliert das erste Umgussmaterial in der Hohlform an, bevor das zweite Umgussmaterial in die Hohlform verbracht wird. Die Angelier-Phase endet also vor dem Schritt, dass die Haltevorrichtung vom Bestandteil entfernt wird.
In einer Fortbildung dieser Ausgestaltung werden vor der Durchführung des Verfahrens eine Minimal-Zeitspanne und eine Maximal-Zeitspanne ermittelt, und zwar dergestalt, dass das erste Umgussmaterial
- nach Ablauf der Minimal-Zeitspanne so weit ausgehärtet ist, dass es den Bestandteil in der Halte-Position hält, und
- nach Ablauf der Maximal-Zeitspanne vollständig ausgehärtet ist.
Der Schritt, das zweite Umgussmaterial in die Hohlform hinein zu verbringen, wird begonnen, wenn nach dem Verbringen des ersten Umgussmaterials in die Hohlform hinein eine Zeitspanne verstrichen ist, die
- größer als die oder gleich der Minimal-Zeitspanne und
- kleiner als die Maximal-Zeitspanne ist.
Die Zeitspannen werden beispielsweise durch Experimente ermittelt, bei denen probeweise unterschiedliche Zeitspannen vorgegeben werden und das jeweils erzielte Ergebnis bewertet wird.
In einer Fortbildung dieser Ausgestaltung umfasst die Umgieß-Vorrichtung einen
Aushärtungs-Sensor. Der Schritt, das zweite Umgussmaterial in die Hohlform hinein zu verbringen, wird als Reaktion auf das Ereignis begonnen, dass der Aushärtungs-Sensor entdeckt hat, dass das erste Umgussmaterial in der Hohlform einen vorgegebenen Aushärtungs-Grad erreicht hat.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung befindet die Haltevorrichtung sich außerhalb des vom ersten Umgussmaterial gefüllten Bereichs der Hohlform. Die Haltevorrichtung behindert dann nicht den Schritt, das erste Umgussmaterial in die Hohlform zu verbringen, und führt nicht zu Löchern oder Aussparungen in dem Umguss um den ersten Bereich herum.
Möglich ist, dass die Haltevorrichtung den zu umgießende Bestandteil mit Hilfe von mindestens zwei Halteelementen in der Halteposition hält. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Haltevorrichtung hingegen
- einen Unterdruck-Erzeuger und
- eine Vakuumkammer.
Der Schritt, dass der Bestandteil von der Haltevorrichtung in der Halte-Position gehalten wird, umfasst gemäß dieser Ausgestaltung die folgenden Schritte:
- Die Vakuumkammer wird auf den zweiten Bereich des Bestandteils aufgesetzt.
- Der Unterdruck-Erzeuger erzeugt einen Unterdrück.
- Der Bestandteil wird durch den Unterdrück an der Vakuumkammer gehalten.
Das erste Umgussmaterial erreicht bevorzugt nicht die Vakuumkammer.
Die Ausgestaltung mit der Vakuumkammer führt zu einem besonders geringen Risiko, dass beim Entfernen der Haltevorrichtung eine Kraft auf den Bestandteil ausgeübt wird, welche den Bestandteil relativ zur Hohlform aus der Halte-Position bewegt. Diese Bewegung ist unerwünscht, weil sie dazu führen kann, dass die tatsächliche Innenkontur des Umgusses von einer gewünschten Kontur abweicht. Der Unterdrück, den der Unterdruck-Erzeuger in der Vakuumkammer erzeugt, lässt sich abhängig von dem Gewicht des Bestandteils so einstellen, dass die Differenz zum Umgebungsdruck so klein wie möglich und so groß wie nötig ist. Beim Schritt, die Haltevorrichtung von dem zu umgießenden Bestandteil zu trennen, lässt sich diese Druck-Differenz so langsam wie nötig auf Null reduzieren. Möglich ist, das Gewicht des Bestandteils und den Umgebungsdruck zu messen und eine Druck-Regelung durchzuführen.
In einer Ausgestaltung wird der Schritt, den Bestandteil in die Halte-Position zu bringen, durchgeführt, indem die Haltevorrichtung mitsamt dem gehaltenen Bestandteil bewegt wird. Diese Ausgestaltung erspart die Notwendigkeit, den Bestandteil von einer ersten Vorrichtung in die Halte-Position bewegen und anschließend von der Haltevorrichtung halten zu müssen.
Der Bestandteil in der Halte-Position befindet sich oberhalb eines unteren Teils der Hohlform. Die Vorteile sind:
- Bei dieser Ausgestaltung drückt die Schwerkraft den Bestandteil in die Hohlform.
- Luftblasen können nach oben aus der Hohlform entweichen.
Nachfolgend werden das lösungsgemäße Umgieß-Verfahren und die lösungsgemäße Umgieß-Vorrichtung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 einen Block einer Unterwasserantenne mit fünf kugelförmigen Hydrophonen;
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Umgieß-Vorrichtung mit einer zweiteiligen Gießform, während das erste Umgussmaterial eingefüllt wird;
Fig. 3 das erste Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, während das zweite
Umgussmaterial eingefüllt wird;
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Umgieß-Vorrichtung mit einer alternativen Gießform, während das erste Umgussmaterial eingefüllt wird;
Fig. 5 das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4, während das zweite
Umgussmaterial eingefüllt wird.
In beiden Ausführungsbeispielen wird die Erfindung dafür eingesetzt, mindestens ein kugelförmiges Hydrophon 1 mit einem Umguss zu versehen. Das Hydrophon 1 soll Bestandteil einer Unterwasserantenne werden und abhängig von auftreffenden Schallwellen Signale erzeugen. Das Hydrophon 1 umfasst einen piezoelektrischen Körper in Form einer Hohlkugel. Selbstverständlich kann die Erfindung auch zum Umgießen eines Hydrophons mit einer anderen geometrischen Form, beispielsweise eines Hohlzylinders, oder zum Umgießen eines anderen Bestandteils einer io
Unterwasserantenne verwendet werden, beispielsweise einer elektronischen Anordnung, einer Platine mit elektronischen Bauteilen oder eines elektrischen Kabels.
In einer möglichen Anwendung der Erfindung ist der Umguss eine elektrisch leitende Schicht, die auf den piezoelektrischen Hohlkörper des Hydrophons 1 aufgebracht werden soll. In der im Folgenden beschriebenen Anwendung besitzt das Hydrophon 1 bereits die elektrisch leitende Schicht, und ein akustisch durchlässiger Umguss aus einem Material mit einem hohen elektrischen Widerstand soll um die elektrisch leitende Schicht gelegt werden und die gesamte elektrisch leitende Schicht vollständig umgeben. Das Umgussmaterial ist beispielsweise Polyurethan oder ein Epoxidharz, welches mit einer Substanz zum Aushärten vermischt ist. Die Dicke des Umgusses soll beispielsweise 3 mm betragen. Der Umguss schützt die elektrisch leitende Schicht vor mechanischen Beschädigungen und chemischen Einflüssen, reduziert die Gefahr von Korrosionen und bewirkt eine gewünschte Isolierung der elektrisch leitenden Schicht von der Umgebung und reduziert dadurch das Risiko, dass eine akustische Störstelle auftritt.
Beispielsweise soll das Hydrophon 1 mit dem Umguss in einer kugelförmigen Aussparung im Inneren eines Blocks der Unterwasserantenne aufgenommen werden, und die elektrisch leitende Schicht des Hydrophons 1 soll einen Abstand zur Wand dieser Aussparung aufweisen, wobei der Abstand an jeder Stelle gleich groß ist. Fig. 1 zeigt einen beispielhaften quaderförmigen Block 10 einer Unterwasserantenne, wobei der Block 10 in fünf kugelförmigen Aussparungen fünf kugelförmige Hydrophonen 1 , 1.1 , ... , 1.4 aufnimmt. Jedes Hydrophon 1 , 1.1 , ... , 1.4 ist mit einem lösungsgemäß hergestellten Umguss versehen. Natürlich kann der Block 10 auch eine andere Anzahl von Hydrophonen aufnehmen, und die Hydrophone können auch eine andere geometrische Form oder unterschiedliche Formen haben. Der Block 10 ist aus einem akustisch durchlässigen festen Kunststoff gefertigt. Die Signale von den fünf Hydrophonen 1 , 1.1 , ... , 1.4 werden im Inneren des Blocks 10 aufbereitet. Die aufbereiteten elektrischen Signale von den fünf Hydrophonen 1 , 1.1 , ... , 1.4 lassen sich an einer Koppelstelle 30 abgreifen. Der Block 10 umfasst weiterhin zwei Aussparungen 29.1 , 29.2, durch welche hindurch zwei Schrauben geführt werden können, um den Block 10 zu befestigen.
In beiden Anwendungen soll die Schicht, die durch das lösungsgemäße Verfahren auf dem Hydrophon 1 und den weiteren Hydrophonen 1.1 , 1.2, ... erzeugt werden soll, an jeder Stelle die gleiche Dicke haben, und die äußere Oberfläche des Umgusses soll die Form einer idealen Kugel haben oder dieser idealen Form wenigstens nahekommen. Bei der im Folgenden beschriebenen Anwendung, einen Umguss um die elektrisch leitende Schicht zu legen, darf bei der Herstellung des Umgusses die elektrisch leitende Schicht nicht beschädigt werden, um eine akustische Störstelle zu vermeiden. Auch der Umguss selber soll nicht zu einer akustischen Störstelle führen. Selbstverständlich kann der Umguss auch eine andere gewünschte geometrische Form haben, und der Umguss kann in einer Anwendung unterschiedliche gewünschte Dicken aufweisen.
Im Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, die sich durch verschiedenartige Umgieß-Vorrichtungen unterscheiden. In beiden Ausführungsbeispielen wird in einer ersten Phase ein erstes Umgussmaterial UM.1 in eine Hohlform gefüllt und in einer nachfolgenden zweiten Phase ein zweites Umgussmaterial UM.2. Zur Verdeutlichung werden die beiden Begriffe „erstes Umgussmaterial UM.1“ und„zweites Umgussmaterial UM.2“ verwendet. Diese beiden Umgussmaterialien UM.1 und UM.2 können sich unterscheiden, beispielsweise hinsichtlich der akustischen Durchlässigkeit oder einer mechanischen oder chemischen Kenngröße. Möglich ist auch, dass in beiden Phasen das gleiche Umgussmaterial eingefüllt wird.
In Fig. 2 und Fig. 3 wird ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die verwendete Gießform besitzt einen unten angeordneten ersten Teil 5.1 und einen oben angeordneten zweiten Teil 5.2. Im ersten Teil 5.1 wird eine obere Hohlform 6.1 bereitgestellt, im zweiten Teil 5.2 eine untere Hohlform 6.2. Falls die beiden Teile 5.1 und 5.2 flächig aneinander angeordnet sind, so bilden die beiden Hohlformen 6.1 und 6.2 zusammen eine kugelförmige Aussparung in der zweiteiligen Gießform 5.1 , 5.2. Diese kugelförmige Aussparung ist etwas größer als das Hydrophon 1. Falls das Hydrophon 1 eine gewünschte Position relativ zur Gießform annimmt, so ist der Abstand zwischen der Wand der kugelförmigen Aussparung und der äußeren Oberfläche des Hydrophons 1 idealerweise überall gleich groß und hat eine gewünschte Dicke. Ein Zuführ-Kanal 3 führt von unten durch den ersten Teil 5.1 zu der unteren Hohlform 6.1. Ein Zuführ-Kanal 4 führt von oben durch den zweiten Teil 5.2 zu der oberen Hohlform 6.2.
Im ersten Ausführungsbeispiel wird in einer ersten Phase das zu umgießende Hydrophon 1 temporär von einer Haltevorrichtung 2.1 gehalten, welche vollständig außerhalb der unteren Hohlform 6.1 des ersten Teils 5.1 angeordnet ist und einen Abstand zum ersten Teil 5.1 aufweist. Die Haltevorrichtung 2.1 ist in einer bevorzugten Ausgestaltung als eine Absaugvorrichtung ausgestaltet, welche einen Unterdruck- Erzeuger 13 und eine Vakuumkammer 9 aufweist. Diese Vakuumkammer 9 wird in einen flächigen luftdichten Kontakt mit der oberen Hälfte des Hydrophons 1 gebracht, und dadurch wird das Hydrophon 1 so gehalten, dass das Hydrophon 1 sich nicht relativ zur Haltevorrichtung 2.1 bewegen kann. Der Unterdruck-Erzeuger 13 erzeugt einen Unterdrück in der Vakuumkammer 9, welcher das Gewicht des Hydrophons 1 kompensiert. In Fig. 2 wird der Abstand zwischen dem Hydrophon 1 und der Vakuumkammer 9 übertrieben dargestellt. Möglich ist auch, dass die Haltevorrichtung 2.1 zwei Halteelemente, beispielsweise zwei Stifte oder Schrauben, umfasst, welche das Hydrophon 1 zwischen sich halten, ohne die äußere Oberfläche des Hydrophons 1 zu beschädigen.
Die als Ansaugvorrichtung ausgestaltete Haltevorrichtung 2.1 hält das Hydrophon 1 in einem oberen Bereich, der um den „Nordpol“ des Hydrophons 1 herumreicht. Die Haltevorrichtung 2.1 mit dem gehaltenen Hydrophon 1 wird in eine Position verbracht, in welcher das Hydrophon 1 sich in demjenigen Raum befindet, welche von der unteren Hohlform 6.1 umgeben ist, ohne die Wand der unteren Hohlform 6.1 zu berühren. Der Abstand zwischen dem gehaltenen Hydrophon 1 und der unteren Hohlform 6.1 ist an jeder Stelle etwa gleich groß. Vorzugsweise befindet sich der „Äquator“ des Hydrophons 1 innerhalb des von der unteren Hohlform 6.1 umgebenen Raumes. Für die erste Phase wird im ersten Ausführungsbeispiel der zweite Teil 5.2 nicht benötigt. Ein erstes Umgussmaterial UM.1 wird in einem fluiden Zustand durch den Zuführ-Kanal 3 senkrecht von unten in die untere Hohlform 6.1 geleitet. Das Hydrophon 1 wird weiterhin von der Haltevorrichtung 2.1 gehalten. Die kinetische Energie des aufsteigenden ersten Umgussmaterials UM.1 wirkt dem Gewicht des Hydrophons 1 entgegen, so dass die Gefahr verringert wird, dass das gehaltene Hydrophon 1 eine unerwünschte Bewegung ausführt. Das eingeleitete erste Umgussmaterial UM.1 umgibt das Hydrophon 1 , und der obere Spiegel Sp des eingeleiteten ersten Umgussmaterials UM.1 steigt in dem Raum, der von der unteren Hohlform 6.1 umgeben ist, an. In Fig. 2 wird der obere Spiegel Sp angedeutet.
Sobald ein großer Teil des von der unteren Hohlform 6.1 umgebenen Raums mit dem ersten Umgussmaterial UM.1 gefüllt ist, wird die Zufuhr des ersten Umgussmaterials UM.1 beendet. Möglich ist, den Füllstand in der unteren Hohlform 6.1 oder auch die Menge des zugeführten ersten Umgussmaterials UM.1 zu messen und abhängig vom Ergebnis dieser Messung die Zufuhr von weiterem ersten Umgussmaterial UM.1 zu beenden. Beispielsweise wird die Zufuhr beendet, wenn der obere Spiegel Sp des ersten Umgussmaterials UM.1 den Äquator des Hydrophons 1 erreicht hat. Nunmehr wird der Prozess eingeleitet oder ermöglicht, dass das erste Umgussmaterial UM.1 in dem umgebenden Raum aushärtet. Typischerweise verstreichen beim Aushärten des ersten Umgussmaterials UM.1 ein Angelier-Zeitraum, in dem das erste Umgussmaterial UM.1 zähelastisch wird, und nachfolgend ein Topf-Zeitraum, in dem das erste Umgussmaterial UM.1 weiter aushärtet, aber noch fließfähig bleibt. In einem ersten Teil der ersten Phase wird das vom ersten Umgussmaterial UM.1 umgebene Hydrophon 1 noch von der Haltevorrichtung 2.1 gehalten, bevorzugt während des gesamten Angelier-Zeitraums.
Die Haltevorrichtung 2.1 wird dann von dem Hydrophon 1 getrennt, wenn das erste Umgussmaterial UM.1 so weit ausgehärtet ist, dass das erste Umgussmaterial UM.1 nunmehr das Hydrophon 1 alleine tragen kann, ohne dass das getragene Hydrophon 1 eine Relativ-Bewegung relativ zu dem unteren Teil 5.1 ausführt, aber noch nicht vollständig ausgehärtet ist. Bevorzugt wird die Haltevorrichtung 2.1 vom Hydrophon 1 in dem Topf-Zeitraum getrennt. Beispielsweise wird die Haltevorrichtung 2.1 getrennt, wenn Molekülketten des eingefüllten ersten Umgussmaterials UM.1 einen ausreichenden Grad der Vernetzung erreicht haben.
In einer ersten Ausgestaltung wird vorab in Versuchen mit definierten Betriebsbedingungen und gemessenen Umgebungsbedingungen experimentell festgestellt, wie lange es dauert, bis nach dem Einfüllen das eingefüllte erste Umgussmaterial UM.1 so weit ausgehärtet ist, dass es das Hydrophon 1 tragen kann und eine unerwünschte Relativ-Bewegung vermieden wird, aber sich noch mit dem zweiten Umgussmaterial UM.2 verbinden kann. Diese Versuche liefern einen Zeitraum, der so lang wie nötig und so kurz wie möglich ist und der dann im produktiven Betrieb verwendet wird, um den Vorgang auszulösen, die Haltevorrichtung 2.1 vom Hydrophon 1 zu trennen. Der Zeitraum hängt in der Regel auch von Eigenschaften des ersten Umgussmaterials UM.1 ab.
In einer alternativen zweiten Ausgestaltung misst ein Aushärtungs-Sensor 20 den Zustand des eingefüllten ersten Umgussmaterials UM.1 , um festzustellen, wann das erste Umgussmaterial UM.1 ausreichend weit ausgehärtet ist. Vorzugsweise arbeitet dieser Aushärtungs-Sensor 20 berührungslos. Beispielsweise misst ein Infrarotsensor berührungslos ein Maß für die aktuelle C-C-Doppelbindung des eingefüllten ersten Umgussmaterials UM.1. Oder dessen Polymerisations-Grad wird gemessen. Möglich ist auch, ein Verfahren der Magnetresonanz-Spektroskopie anzuwenden. Die zweite Ausgestaltung vermeidet die Notwendigkeit, beim Umgießen des Hydrophons 1 vorgegebene Betriebsbedingungen und Umgebungsbedingungen exakt so wie in den vorhergehenden Versuchen einzustellen und einzuhalten, ist also eine Regelung und keine Steuerung wie die erste Ausgestaltung.
Der Schritt, die Haltevorrichtung 2.1 von dem Hydrophon 1 zu trennen, wird so ausgeführt, dass beim Trennen idealerweise keine Kraft auf das Hydrophon 1 ausgeübt wird. Beispielsweise wird der Umgebungsdruck gemessen, und der erzeugte Unterdrück wird langsam bis auf den Umgebungsdruck vergrößert, bis die als Absaugvorrichtung ausgestaltete Haltevorrichtung 2.1 keine Kraft mehr auf das Hydrophon 1 ausübt, und danach wird die Haltevorrichtung 2.1 vom weiterhin gehaltenen Hydrophon 1 wegbewegt. Nach dem Trennen ist die erste Phase beendet.
Der Schritt, die Haltevorrichtung 2.1 von dem Hydrophon 1 zu trennen, wird in beiden Ausführungsbeispielen durchgeführt, bevor das erste Umgussmaterial UM.1 vollständig ausgehärtet ist. Nach dem Trennen wird die zweite Phase begonnen. Im ersten Ausführungsbeispiel wird zu Beginn der zweiten Phase der zweite Teil 5.2 flächig auf den ersten Teil 5.1 aufgesetzt, und zwar so, dass der zweite Teil 5.2 hierbei nicht das Hydrophon 1 berührt und insbesondere keine unerwünschte Kraft auf das gehaltene Hydrophon 1 oder auf das erste Umgussmaterial UM.1 ausgeübt wird. Fig. 3 zeigt die Situation, nachdem der zweite Teil 5.2 flächig auf den ersten Teil 5.1 aufgesetzt wurde. Die beiden Hohlformen 6.1 und 6.2 bilden nunmehr zusammen einen kugelförmigen Hohlraum, der das Hydrophon 1 umgibt, und zwar idealerweise so, dass der Abstand zwischen der Wand dieses kugelförmigen Hohlraums 6.1 , 6.2 und der äußeren Oberfläche des Hydrophons 1 an jeder Stelle gleich groß ist.
Nunmehr wird ein zweites Umgussmaterial UM.2 in einem fluiden Zustand durch den oberen Zuführ-Kanal 4 von oben in denjenigen Raum eingeleitet, der von der oberen Hohlform 6.2 im zweiten Teil 5.2 umgeben ist. Das eingeleitete zweite Umgussmaterial UM.2 fließt um das gehaltene Hydrophon 1 herum und erreicht den oberen Spiegel Sp des ersten Umgussmaterials UM.1. Sobald der kugelförmige Hohlraum 6.1 , 6.2 um das Hydrophon 1 vollständig mit eingeleitetem Umgussmaterial UM.1 , UM.2 umgeben ist, wird die Zufuhr von weiterem fluiden zweiten Umgussmaterial UM.2 beendet. Der Prozess wird eingeleitet oder ermöglicht, dass auch das zweite Umgussmaterial UM.2 aushärtet. Weil das erste Umgussmaterial UM.1 noch nicht vollständig ausgehärtet ist, verbindet sich das eingeführte fluide zweite Umgussmaterial UM.2 chemisch mit dem noch nicht vollständig ausgehärteten ersten Umgussmaterial UM.1 zu einem durchgehenden Umguss um das Hydrophon 1. Die erzielte Verbindungsfestigkeit dieses durchgehenden Umgusses ist fast so groß wie die jeweilige Eigenfestigkeit der Umgussmaterialien UM.1 und UM.2. Der zweite Teil 5.2 verbleibt in der in Fig. 3 gezeigten Position, bis sowohl das erste Umgussmaterial UM.1 als auch das zweite Umgussmaterial UM.2 vollständig ausgehärtet sind und ein ausgehärteter durchgehender Umguss um das Hydrophon 1 gebildet ist. Sobald dieser Zustand eingetreten ist, wird der zweite Teil 5.2 wieder entfernt, und das Hydrophon 1 wird aus der unteren Hohlform 6.1 entnommen. Möglich ist, zum Entnehmen des Hydrophons 1 ebenfalls die Haltevorrichtung 2.1 zu verwenden, beispielsweise die Ansaugvorrichtung mit der Vakuumkammer 9, oder eine Haltevorrichtung mit zwei Halteelementen. Vermieden wird, dass die Haltevorrichtung 2.1 den Umguss mechanisch beschädigt.
In Fig. 4 und in Fig. 5 wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Gleiche Bestandteile haben dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 2 und Fig. 3. Anstelle der Gießform 5.1 , 5.2 wird eine Gießform 7 verwendet, welche ebenfalls zwei Teile 7.1 und 7.2 mit jeweils einer Hohlform 11.1 bzw. 11.2 umfasst, wobei die beiden Teile 7.1 und 7.2 aber während des gesamten Umgießens und nicht nur während der zweiten Phase eine kugelförmige Hohlform 8 bereitstellen. Diese kugelförmige Hohlform 8 wird von den beiden Hohlformen 11.1 und 11.2 gebildet und ist wie im ersten Ausführungsbeispiel etwas größer als das zu umgießende Hydrophon 1. Eine als Ansaugvorrichtung ausgestaltete Haltevorrichtung 2.2 greift von oben durch den Zuführ- Kanal 4 hindurch in den Hohlraum 8 ein.
Die Gießform 7 besteht aus den beiden Teilen 7.1 , 7.2, und in Fig. 4 und in Fig. 5 wird die Trennlinie T zwischen diesen beiden Teilen 7.1 und 7.2 gestrichelt dargestellt. Zu Beginn der ersten Phase sind die beiden Teile 7.1 und 7.2 noch voneinander getrennt. Die Ansaugvorrichtung 2.2 hält mittels des Unterdrucks das Hydrophon 1. Der obere Teil 7.2 mitsamt der Ansaugvorrichtung 2.2 und dem gehaltenen und zu umgießenden Hydrophon 1 wird von oben auf das untere Teil 7.1 aufgesetzt. Hierbei wird das Hydrophon 1 derartig von oben in die Hohlform 11.1 eingeführt, dass das Hydrophon 1 nicht die Wand der Hohlform 11.1 berührt. Der obere Teil 7.2 hält die Ansaugvorrichtung 2.2, und die gehaltene Ansaugvorrichtung 2.2 hält das Hydrophon 1 so, dass der Abstand zwischen dem Hydrophon 1 und dem Hohlraum 11.1 idealerweise an jeder Stelle gleich groß ist. Nach dem Aufsetzen des oberen Teils 7.2 ist der kugelförmige Hohlraum 8 gebildet und umgibt das Hydrophon 1. Fig. 4 zeigt die Situation, die entstanden ist, nachdem der obere Teil 7.2 mit der Ansaugvorrichtung 2.2 und dem Hydrophon 1 auf den unteren Teil 7.1 aufgesetzt ist und der Hohlraum 8 das gehaltene Hydrophon 1 vollständig umgibt. Diese Situation zeigt Fig. 4.
Nunmehr wird wiederum das erste Umgussmaterial UM.1 von unten durch den Zuführ- Kanal 3 eingefüllt und steigt im Hohlraum 8 an, beispielsweise bis etwas oberhalb des „Äquators“ des Hydrophons 1. Das eingefüllte erste Umgussmaterial UM.1 härtet teilweise aus. Dann wird die als Ansaugvorrichtung ausgestaltete Haltevorrichtung 2.2 vom Hydrophon 1 getrennt, beispielsweise indem der Unterdrück durch eine Regelung oder Steuerung allmählich aufgehoben wird und anschließend die Haltevorrichtung 2.2 durch den Zuführ-Kanal 4 nach oben wegbewegt wird. Die erste Phase ist damit beendet.
Nunmehr wird das Hydrophon 1 vom teilweise ausgehärteten ersten Umgussmaterial UM.1 in der Hohlform 8 gehalten. Fig. 5 zeigt diese Situation. Das zweite Umgussmaterial UM.2 in einem fluiden Zustand wird von oben durch den Zuführ-Kanal 4 in den Hohlraum 8 eingefüllt. Das zweite Umgussmaterial UM.2 fließt um das getragene Hydrophon 1 herum und verbindet sich mit dem bereits teilweise ausgehärteten ersten Umgussmaterial UM.1 , und die beiden Umgussmaterialien UM.1 und UM.2 bilden nach dem Aushärten wiederum einen durchgehenden festen Umguss um das Hydrophon 1. Sobald dieser feste durchgehende Umguss gebildet ist, wird das Hydrophon 1 aus der Hohlform 8 entnommen, beispielsweise indem die Ansaugvorrichtung 2.2 wiederum Unterdrück erzeugt und der obere Teil 7.2 mit der Ansaugvorrichtung 2.2 und dem gehaltenen Hydrophon 1 von dem unteren Teil 7.1 wegbewegt wird. Bezugszeichen

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Umgießen eines Bestandteils (1 ) einer Unterwasserantenne
unter Verwendung einer Umgieß-Vorrichtung mit
- einer Gießform (5.1 , 5.2, 7) und
- einer Haltevorrichtung (2.1 , 2.2), wobei die Gießform (5.1 , 5.2, 7) eine Hohlform (6.1 , 6.2, 8) bereitstellt und wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass
- der Bestandteil (1 ) in eine vorgegebene Halte-Position relativ zur Hohlform (6.1 , 6.2, 8) gebracht und von der Haltevorrichtung (2.1 , 2.2) in dieser Halte-Position schwebend gehalten wird,
- ein erstes Umgussmaterial (UM.1 ) in einem fluiden Zustand dergestalt in die Hohlform (6.1 , 6.2, 8) hinein verbracht wird,
dass das erste Umgussmaterial (UM.1 ) in der Hohlform (6.1 , 6.2, 8) einen ersten Bereich des Bestandteils (1 ) in der Halte-Position umgibt und ein zweiter Bereich des Bestandteils (1 ) vom ersten Umgussmaterial (UM.1 ) frei bleibt,
- die Haltevorrichtung (2.1 , 2.2) vom Bestandteil (1 ) entfernt wird und der
Bestandteil (1 ) anschließend vom ersten Umgussmaterial (UM.1 ), welches den ersten Bereich umgibt, in der Halte-Position gehalten wird,
- anschließend ein zweites Umgussmaterial (UM.2) in einem fluiden Zustand
dergestalt in die Hohlform (6.1 , 6.2, 8) hinein verbracht wird, dass das zweite Umgussmaterial (UM.2) in der Hohlform (6.1 , 6.2, 8) den zweiten Bereich des Bestandteils (1 ) umgibt, und
- ein vollständiges Aushärten beider Umgussmaterialien (UM.1 , UM.2) in der
Hohlform (6.1 , 6.2, 8) herbeigeführt oder ermöglicht wird,
so dass der Bestandteil (1 ) von einem durchgehenden Umguss umgeben ist, der beide Bereiche des Bestandteils (1 ) überdeckt,
bevorzugt die äußere Oberfläche des Bestandteils (1 ) vollständig umgibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das gleiche Umgussmaterial sowohl als das erste Umgussmaterial (UM.1 ) als auch als das zweite Umgussmaterial (UM.2) verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schritt, das erste Umgussmaterial (UM.1 ) in die Hohlform (6.1 , 6.2, 8) zu verbringen, so ausgeführt wird,
dass das erste Umgussmaterial (UM.1 ) senkrecht oder schräg nach oben in die Hohlform (6.1 , 6.2, 8) gefördert wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gießform (5.1 , 5.2, 7)
- ein erstes Gießform-Teil (5.1 ) mit einem ersten Hohlform-Teil (6.1 ) und
- ein zweites Gießform-Teil (5.2) mit einem zweiten Hohlform-Teil (6.2) umfasst,
wobei der Schritt, den Bestandteil (1 ) in die Halte-Position zu bringen, den Schritt umfasst, dass
der Bestandteil (1 ) in die Halte-Position relativ zum ersten Hohlform-Teil (6.1 ) gebracht wird,
wobei der Schritt, das erste Umgussmaterial (UM.1 ) in die Hohlform (6.1 , 6.2, 8) hinein zu verbringen,
- den Schritt umfasst, das erste Umgussmaterial (UM.1 ) in das erste Hohlform-Teil (6.1 ) zu verbringen, und
- bewirkt, dass der vom ersten Umgussmaterial (UM.1 ) umgebene erste Bereich des Bestandteils (1 ) sich innerhalb des von dem ersten Hohlform-Teil (6.1 ) umschlossenen Raums befindet, wobei nach der Entfernung der Haltevorrichtung (2.1 , 2.2) der Bestandteil (1 ) vom ersten Umgussmaterial (UM.1 ) in dem ersten Hohlform-Teil (6.1 ) in der Halte- Position gehalten wird, und wobei der Schritt, das zweite Umgussmaterial (UM.2) in die Hohlform (6.1 , 6.2, 8) hinein zu verbringen, den Schritt umfasst, dass
der zweite Gießform-Teil (5.2) relativ zu dem vom ersten Umgussmaterial (UM.1 ) gehaltenen Bestandteil (1 ) in eine Umgieß-Position gebracht wird, in welcher
- das zweite Hohlform-Teil (6.2) den zweiten Bereich umgibt und
- die beiden Hohlform-Teile (6.1 , 6.2) zusammen die Hohlform (6.1 , 6.2, 8) bilden, in welchen das zweite Umgussmaterial (UM.2) verbracht wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schritt, das zweite Umgussmaterial (UM.2) in die Hohlform (6.1 , 6.2, 8) hinein zu verbringen, begonnen wird,
wenn das erste Umgussmaterial (UM.1 ) in der Hohlform (6.1 , 6.2, 8)
- so weit ausgehärtet ist, dass es den Bestandteil (1 ) in der Halte-Position hält,
- aber noch nicht vollständig ausgehärtet ist, und nach dem Verbringen des zweiten Umgussmaterials (UM.1 ) in die Hohlform (6.1 ,
6.2, 8) der Schritt herbeigeführt oder ermöglicht wird, dass
das nicht vollständig ausgehärtete erste Umgussmaterial (UM.1 ) sich in der
Hohlform (6.1 , 6.2, 8) mit dem fluiden zweiten Umgussmaterial (UM.2) zu dem Umguss verbindet.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
vor der Durchführung des Verfahrens eine Minimal-Zeitspanne und eine Maximal- Zeitspanne dergestalt ermittelt werden,
dass das erste Umgussmaterial (UM.1 )
- nach Ablauf der Minimal-Zeitspanne so weit ausgehärtet ist, dass es den
Bestandteil (1 ) in der Halte-Position hält, und
- nach Ablauf der Maximal-Zeitspanne vollständig ausgehärtet ist, und der Schritt, das zweite Umgussmaterial (UM.2) in die Hohlform (6.1 , 6.2, 8) hinein zu verbringen, begonnen wird, wenn nach dem Verbringen des ersten Umgussmaterials (UM.1 ) in die Hohlform (6.1 , 6.2, 8) hinein eine Zeitspanne verstrichen ist,
die größer als die oder gleich der Minimal-Zeitspanne und kleiner als die Maximal- Zeitspanne ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Umgieß-Vorrichtung einen Aushärtungs-Sensor (20) umfasst und
der Schritt, das zweite Umgussmaterial (UM.2) in die Hohlform (6.1 , 6.2, 8) hinein zu verbringen,
als Reaktion auf das Ereignis begonnen wird, dass
der Aushärtungs-Sensor (20) entdeckt hat, dass das erste Umgussmaterial (UM.1 ) in der Hohlform (6.1 , 6.2, 8) einen vorgegebenen Aushärtungs-Grad erreicht hat.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Haltevorrichtung (2.1 , 2.2) sich außerhalb des vom ersten Umgussmaterial (UM.1 ) gefüllten Bereichs der Hohlform (6.1 , 6.2, 8) befindet.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Haltevorrichtung (2.1 , 2.2)
- einen Unterdruck-Erzeuger (13) und
- eine Vakuumkammer (9) umfasst und
der Schritt, dass der Bestandteil (1 ) von der Haltevorrichtung (2.1 , 2.2) in der Halte- Position gehalten wird, die Schritte umfasst, dass
- die Vakuumkammer (9) auf den zweiten Bereich des Bestandteils (1 ) aufgesetzt wird,
- der Unterdruck-Erzeuger (13) einen Unterdrück erzeugt und
- der Bestandteil (1 ) durch den erzeugten Unterdrück an der Vakuumkammer (9) gehalten wird.
10. Umgieß-Vorrichtung umfassend
- eine Gießform (5.1 , 5.2, 7) und
- eine Haltevorrichtung (2.1 , 2.2), wobei die Gießform (5.1 , 5.2, 7) eine Hohlform (6.1 , 6.2, 8) bereitstellt und wobei die Umgieß-Vorrichtung dazu ausgestaltet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.
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