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Dokumentenidentifikation DE102004028350A1 12.01.2006
Titel Härtung von Vergußmassen
Anmelder Marquardt GmbH, 78604 Rietheim-Weilheim, DE
Erfinder Behr, Volker, 78628 Rottweil, DE
DE-Anmeldedatum 11.06.2004
DE-Aktenzeichen 102004028350
Offenlegungstag 12.01.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.01.2006
IPC-Hauptklasse G21K 5/04(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
IPC-Nebenklasse B29C 35/08(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      C08J 3/28(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktivierung und/oder Aushärtung einer UV-aushärtenden Vergußmasse mittels einer elektromagnetische Strahlung aussendenden Strahlungsquelle (3). Das Spektrum der elektromagnetischen Strahlung dieser Strahlungsquelle (3) weist wenigstens einen Anteil im UV-Bereich auf. Erfindungsgemäß handelt es sich bei der Strahlungsquelle (3) um eine Leuchtdiode.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktivierung und/oder Aushärtung einer UV-aushärtenden Vergußmasse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Vergußmassen dienen zum hermetischen Abdichten von Gehäusen gegen das Eindringen von Schadstoffen. Eine solche Abdichtung kann beispielsweise bei einem Gehäuse eines elektrischen Schalters im Bereich der elektrischen Anschlüsse notwendig sein.

Bekannt sind Verfahren zur Aktivierung und/oder Aushärtung einer UV-aushärtenden Vergußmasse, die mittels einer elektromagnetische Strahlung aussendenden Strahlungsquelle arbeiten. Das Spektrum der elektromagnetischen Strahlung dieser Strahlungsquellen weist einen Anteil im UV-Bereich auf. Bei den Strahlungsquellen handelt es sich um konventionelle sowie marktgängige Halogenstrahler.

Die Nachteile dieser Anlagentechnik liegen zum einen in der geringen Lebensdauer der Strahlungsquelle, die ca. 500 bis 1.000 Betriebsstunden beträgt. Zum anderen ist ein Leistungsverlust über die Lebensdauer der Strahlungsquelle festzustellen, so daß ein manuelles Messen sowie manuelles Nachstellen der Strahlungsquelle zur Verhinderung eines Qualitätsschlupfes notwendig ist. Desweiteren beträgt die Einbrennzeit für die Strahlungsquelle ca. 5 bis 15 Minuten, woraus eine Mindestbrenndauer für die Anlage von mehr als 15 Minuten resultiert. Die Abkühlzeiten für die Strahlungsquelle betragen bis zu 10 Minuten. Darüberhinaus handelt es sich auch um eine kostenintensive Anlagentechnik.

Die Strahlungsquellen besitzen ein breitbandiges Spektrum mit einer spektralen Energieverteilung bis hin zum Infrarotbereich, so daß neben dem gewollten UV-Anteil auch noch ein IR-Anteil vorhanden ist. Der IR-Anteil trägt jedoch nicht zur Aushärtung bei, vielmehr führt dieser zur Erwärmung des die Vergußmasse aufnehmenden Bereichs. Beispielsweise wurde bei der Herstellung von elektrischen Schaltern mittels der bekannten Anlagentechnik ermittelt, daß durch die Wärmeübertragung an der Lichtaustrittseite Temperaturen von über 60°C auftreten. Aufgrund der Erwärmung dehnt sich die Luft im Innenraum des Gehäuses des Schalters aus, wobei die erwärmte Luft über die Vergußmasse entweicht und folglich zur Bildung von Luftblasen und somit zu undefinierten Kapillaren führt. Aufgrund der Luftblasenbildung entsteht somit bei der Herstellung des Schalters ein erhöhter Ausschuß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Aktivierung und/oder Aushärtung einer UV-aushärtenden Vergußmasse derart weiterzuentwickeln, daß die Erwärmung des die Vergußmasse aufnehmenden Bereichs weitgehend vermieden ist.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird als Strahlungsquelle eine Leuchtdiode verwendet, womit die bisher gebräuchlichen, konventionellen Halogenstrahler durch Leuchtdioden substituiert werden. Bei Leuchtdioden handelt es sich um Kaltlichtquellen, so daß eine unerwünschte Erwärmung vermieden wird. Wie außerdem erkannt wurde, besitzen die Leuchtdioden ein eindeutiges Energiespektrum, das sich auf die verwendete Vergußmasse optimal abstimmen läßt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Zweckmäßigerweise wird beim erfindungsgemäßen Härtungsverfahren eine Leuchtdiode verwendet, deren ausgesendete Strahlung eine Wellenlänge besitzt, die an die für die Vergußmasse spezifische Wellenlänge angepaßt ist. Für handelsübliche Vergußmassen handelt es sich dabei um eine Wellenlänge von ca. 455 nm.

Das Verfahren läßt sich besonders vorteilhaft zur Aktivierung und/oder Aushärtung der Vergußmasse an einem elektrischem Bauteil, wie an einem elektrischen Schalter, einem elektrischen Relais, einem elektrischen Stecker, einer elektrischen Steckaufnahme o. dgl. anwenden. Insbesondere kann der Bereich der Anschlüsse für das elektrische Bauteil in dieser Art und Weise abgedichtet werden.

Neben der wesentlichen Eigenschaft des eindeutig charakteristischen, auf die verwendete Vergußmasse abstimmbaren Energiespektrums bei Verwendung von Leuchtdioden bestehen die mit der Erfindung erzielten Vorteile insbesondere darin, daß die Leuchtdioden einen kalten Lichtstrahl erzeugen. Dadurch läßt sich außer den kürzeren Aushärtezeiten auch geringerer Ausschuß aufgrund von Luftblasen erzielen Desweiteren können bei der Verwendung von Leuchtdioden für die Aushärtung von lichtaushärtenden Vergußmassen noch nachfolgende Vorteile genannt werden.

Die Lebensdauer der Leuchtdioden beträgt bis zu 100.000 Stunden. Es tritt lediglich ein relativ geringer Leistungsverlust über die Lebensdauer der Leuchtdioden auf. Es sind keine Einbrenn-, Mindestbrenn- oder Abkühlzeiten notwendig. Die mit Leuchtdioden arbeitende Anlage besitzt eine bessere Regelbarkeit.

Schließlich sind noch etwa um die Hälfte geringere Anlagenkosten sowie geringe Betriebskosten für die Anlage hervorzuheben. Die Leuchtdioden besitzen einen höheren Wirkungsgrad als die bisher verwendeten Halogenstrahler, nämlich einen Wirkungsgrad von ca. 10% für die Leuchtdioden während derjenige von Halogenstrahlern lediglich ca. 3% beträgt. Folglich läßt sich somit eine Energieeinsparung erzielen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

1 schematisch eine Anlage zur Aktivierung und/oder Aushärtung einer UV-aushärtenden Vergußmasse an einem elektrischen Schalter und

2 einen Detailausschnitt im Bereich der Strahlungsquelle aus 1.

Eine Anlage 1 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 1 zu sehen. Die Anlage 1 dient zur Aktivierung und/oder Aushärtung einer Ultraviolett(UV)aushärtenden Vergußmasse an einem elektrischen Schalter 2, wobei die Vergußmasse im Bereich der elektrischen Anschlüsse des Schalters 2 befindlich ist, um so eine Abdichtung in das Gehäuse des Schalters zu gewährleisten. Die Anlage 1 besitzt eine elektromagnetische Strahlung 4 (siehe 2) aussendende Strahlungsquelle 3. Bei der Strahlungsquelle 3, deren Spektrum für die elektromagnetische Strahlung 4 wenigstens einen Anteil im UV-Bereich aufweist; handelt es sich um eine Leuchtdiode. Zweckmäßigerweise ist die Wellenlänge der von der Leuchtdiode 3 ausgesandten Strahlung 4 an die für die Vergußmasse spezifische Wellenlänge angepaßt. Bei den für elektrische Schalter 2 gebräuchlichen Vergußmassen handelt es sich dabei um eine Wellenlänge von ca. 455 nm.

Der nähere Aufbau der Anlage 1 ist in 1 schematisch gezeigt. So besitzt die Anlage 1 siebenundzwanzig Hochleistungs-Leuchtdioden 3 von jeweils ca. 1 Watt Ausgangsleistung. Die Leuchtdioden 3 arbeiten bei einer Wellenlänge von 455 nm. Die Leuchtdioden 3 sind in einer an einem Gestell 6 befestigten Lampenhalterung 5 derart angeordnet, daß jeweils drei Leuchtdioden 3 auf den Schalter 2 fokussiert werden, wie anhand von 2 ersichtlich ist. Die Aushärtung der Vergußmasse am Schalter 2 erfolgt in insgesamt neun Positionen an der Lampenhalterung 5, durch die der Schalter 3 nacheinander transportiert wird. Die Transportanordnung für den Schalter 2 ist konventioneller Art und daher nicht weiter gezeigt. Zur Einhaltung der notwendigen Aushärtezeit wird für den Transport des Schalters 2 durch diese Positionen ein Rechnersystem, das beispielsweise einen Mikroprozessor aufweist, verwendet.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur zur Aktivierung und/oder Aushärtung von Vergußmassen an elektrischen Schaltern sondern auch von Vergußmassen an sonstigen elektrischen Bauteilen, wie elektrischen Relais, elektrischen Steckern, elektrischen Steckaufnahmen o. dgl., beziehungsweise zur Aktivierung und/oder Aushärtung von UV-härtenden Vergußmassen beliebiger Anwendungszwecke, Verwendung finden.

1Anlage (zur Durchführung des Verfahrens) 2(elektrischer) Schalter 3Strahlungsquelle/Leuchtdiode 4(elektromagnetische) Strahlung 5Lampenhalterung (an der Anlage) 6Gestell (für die Anlage)

Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Aktivierung und/oder Aushärtung einer UV-aushärtenden Vergußmasse mittels einer elektromagnetische Strahlung (4) aussendenden Strahlungsquelle (3), wobei das Spektrum der elektromagnetischen Strahlung (4) wenigstens einen Anteil im UV-Bereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Strahlungsquelle (3) um eine Leuchtdiode handelt.
  2. Verfahren zur Aktivierung und/oder Aushärtung einer UV-aushärtenden Vergußmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlänge, der von der Leuchtdiode (3) ausgesendeten Strahlung (4), an die für die Vergußmasse spezifische Wellenlänge, insbesondere an eine Wellenlänge von ca. 455 nm, angepaßt ist.
  3. Verfahren zur Aktivierung und/oder Aushärtung einer UV-aushärtenden Vergußmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vergußmasse an einem elektrischen Bauteil, wie an einem elektrischen Schalter (2), insbesondere im Bereich von dessen Anschlüsse, an einem elektrischen Relais, an einem elektrischen Stecker, an einer elektrischen Steckaufnahme o. dgl., befindet.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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