CH657808A5

CH657808A5 - DEVICE FOR LOW PRESSURE CASTING OF FORM FROM LINGEN HEISSHAERTENDEN epoxy VACUUM.

Info

Publication number: CH657808A5
Application number: CH517981A
Authority: CH
Inventors: Alois Suter
Original assignee: Alois Suter
Priority date: 1981-08-12
Filing date: 1981-08-12
Publication date: 1986-09-30
Also published as: DE3226506A1; DE3226506C2

Description

657 808 657 808

PATENTANSPRUCH Vorrichtung zum Niederdruckgiessen von Formlingen aus heisshärtenden Epoxydharzen unter Vakuum, mit einer Vakuumkammer mit zwei Formträgerplatten, an denen jeweils komplementäre Teile wenigstens einer Giessform befestigt sind, und mit einer für die Epoxydharzleitung vorgesehenen Durchtrittsöffnung, bei der die in der Vakuumkammer angeordneten Formträgerplatten aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumkammer aus einem feststehenden Rahmenteil (1) besteht und dass die Form trägerplatten (2,3) so angeordnet sind, dass sie jeweils in die offenen Seitenflächen des Rahmenteils (1) dicht eintauchen. PATENT CLAIM Device for low-pressure molding of molded articles from heat-curing epoxy resins under vacuum, with a vacuum chamber with two mold carrier plates, to which complementary parts of at least one casting mold are attached, and with a passage opening provided for the epoxy resin line, in which the mold carrier plates arranged in the vacuum chamber move towards and towards one another Can be moved away from one another, characterized in that the vacuum chamber consists of a fixed frame part (1) and that the mold carrier plates (2, 3) are arranged in such a way that they each plunge tightly into the open side faces of the frame part (1).

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Niederdruckgiessen von Formlingen aus heisshärtenden Epoxydharzen unter Vakuum, mit einer Vakuumkammer mit zwei Formträgerplatten, an denen jeweils komplementäre Teile wenigstens einer Giessform befestigt sind, und mit einer für die Epoxydharzleitung vorgesehenen Durchtrittsöffnung, bei der die in der Vakuumkammer angeordneten Formträgerplatten aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. The invention relates to a device for low-pressure casting of molded articles from heat-curing epoxy resins under vacuum, with a vacuum chamber with two mold carrier plates, to each of which complementary parts of at least one casting mold are attached, and with a passage opening provided for the epoxy resin line, in which the in the vacuum chamber arranged mold carrier plates are movable towards and away from each other.

Für das Imprägnieren bzw. zum Schutz von Oxydation beim Giessen und für eine verbesserte Haftfähigkeit des Epoxydharzes beim Umgiessen von elektrisch belastbaren Spulen für Transformatoren, elektrische Apparate und Maschinen, die keiner wesentlichen Kühlung bedürfen, aber im besonderen gegen Feuchtigkeit unter Spannung stehender Teile zu isolieren sind, werden vorzugsweise bei Raumtemperatur flüssige, bei über 100 °C härtende Epoxydharze verwendet. For the impregnation or protection of oxidation during casting and for improved adhesion of the epoxy resin when casting electrically loadable coils for transformers, electrical apparatus and machines that do not require substantial cooling, but in particular are to be insulated against parts under voltage , epoxy resins which are liquid at room temperature and harden at more than 100 ° C. are preferably used.

Aufgrund der zur Verfügung stehenden Vakuumkonditionen ist es möglich die gefertigten Teile mit einer hohen Qualität bezüglich Oberfläche und Formhaltung auszustatten. Die Entgasungsöffnungen zu den Formhohlräumen können dadurch minimal ausgebildet werden, was aufgrund der an die relativ hoch viskose Vergussmasse gestellten Anforderungen von absoluter Notwendigkeit zur Erzielung einer hohen Teilequalität ist. Due to the available vacuum conditions, it is possible to equip the manufactured parts with a high quality in terms of surface and shape. The degassing openings to the mold cavities can thereby be made minimal, which is absolutely necessary to achieve high part quality due to the requirements placed on the relatively highly viscous potting compound.

Die dielektrischen Eigenschaften von heisshärtenden Epoxydharzen werden beim Vergiessen in einem Vakuumraum bei einem Druck von 2666 Pa (20 Torr) oder mehr wesentlich verbessert. The dielectric properties of thermosetting epoxy resins are significantly improved when encapsulated in a vacuum space at a pressure of 2666 Pa (20 Torr) or more.

Es sind Vakuumgiessanlagen bekannt, die eine plane Bodenplatte und eine Dichtung aufweisen und mit einer aufsetzbaren glockenförmigen Haube versehen sind, die gemeinsam einen Hohlraum (Vakuumkammer) bilden, in welchen eine mit einem Absperrventil versehene Druckleitung führt. An der Bodenplatte ist eine mit dem Hohlraum und einer Vakuumpumpe verbundene Leitung vorgesehen und eine an die Druckleitung angeschlossene Rohrleitung verbindet den Vakuumraum mit dem für die Lagerung des unter atmosphärischem Druck stehenden heisshärtenden Epoxydharzes bestimmten Vorratsbehälter. Vacuum casting systems are known which have a flat base plate and a seal and are provided with an attachable bell-shaped hood, which together form a cavity (vacuum chamber) in which a pressure line provided with a shut-off valve leads. A line connected to the cavity and a vacuum pump is provided on the base plate and a pipeline connected to the pressure line connects the vacuum space to the storage container intended for the storage of the thermosetting epoxy resin, which is under atmospheric pressure.

Beim Imprägnieren und Umgiessen mit reinen oder gefüllten Epoxydharzen werden beispielsweise die mit elektrischen Spulen versehenen Formkasten auf der Bodenplatte befestigt und nach Auflegen der Haube auf die Dichtstelle einem Vakuum ausgesetzt. Anschliessend wird die vorbereitete Kammer mit einem Vakuum von 2666 Pa (20 Torr.) und mehr versehen und hinterher wird über die mit dem Formkasten verbundene Druckleitung durch Öffnen des Absperrventils dem Formhohlraum flüssiges Epoxydharz zugeführt. When impregnating and encapsulating with pure or filled epoxy resins, for example, the molded boxes provided with electrical coils are attached to the base plate and, after the hood is placed on the sealing point, exposed to a vacuum. The prepared chamber is then provided with a vacuum of 2666 Pa (20 torr.) And more and afterwards liquid epoxy resin is supplied to the mold cavity via the pressure line connected to the molding box by opening the shut-off valve.

Nach dem Giessen bzw. Umgiessen der Spule als Festteil ist das Epoxydharz einer Schwindung ausgesetzt, die zu Rissen in den isolierenden Epoxydharzschichten und beispielsweise bei der späteren Belastung der Spulen zu Teilentladungen führt. After casting or casting around the coil as a fixed part, the epoxy resin is exposed to shrinkage, which leads to cracks in the insulating epoxy resin layers and, for example, to partial discharges when the coils are subsequently loaded.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der oben beschriebenen Nachteile eine Vorrichtung zur Herstellung von mit heisshärtendem Epoxydharz umgebenen Teilen durch Spritzgiessen unter Vakuum bereitzustellen, ohne die übrigen Qualitätseigenschaften zu beeinträchtigen. The invention is therefore based on the object, while avoiding the disadvantages described above, of providing a device for producing parts surrounded by heat-curing epoxy resin by injection molding under vacuum, without impairing the other quality properties.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung zum Niederdruckgiessen von Formlingen aus heisshärtenden Epoxydharzen unter Vakuum, mit einer Vakuumkammer mit zwei Formträgerplatten, an denen jeweils komplementäre Teile wenigstens einer Giessform befestigt sind, und mit einer für die Epoxydharzleitung vorgesehenen Durchtrittsöffnung, bei der die in der Vakuumkammer angeordneten Formträgerplatten aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, gelöst. Die erfindungsgemässe Ausgestaltung der Vorrichtung ist im Patentanspruch definiert. Dadurch ist es möglich, den inneren harten Kern - Festteil -mit einer nachgiebigen Masse zu umgeben, mit der die durch die Schwindung auftretenden Spannungen aufgenommen werden können. According to the invention, this object is achieved with a device for low-pressure molding of moldings from heat-curing epoxy resins under vacuum, with a vacuum chamber with two mold carrier plates, to each of which complementary parts of at least one mold are attached, and with a passage opening provided for the epoxy resin line, in which the in the vacuum chamber arranged mold carrier plates are movable towards and away from each other, solved. The inventive design of the device is defined in the claim. This makes it possible to surround the inner hard core - solid part - with a flexible mass with which the stresses arising from the shrinkage can be absorbed.

Auf diese Art können jedem Epoxydharz entgegenkommende, unterschiedliche Drücke angewendet werden. In this way, different pressure levels can be applied to each epoxy resin.

Mit fortschreitendem Vorgang soll der Druck laufend herabgesetzt werden, um dadurch eine optimale Formfüllung erreichen zu können. As the process progresses, the pressure should be continuously reduced in order to achieve optimal mold filling.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. The invention is explained below using an exemplary embodiment with reference to the drawing.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vakuumkammer, 1 shows a longitudinal section through the vacuum chamber,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vakuumkammer. Fig. 2 shows a cross section through the vacuum chamber.

In Fig. 1 ist ein feststehender Rahmenteil 1 einer Vakuumkammer mit zwei deren Nutzraum begrenzenden verschiebbaren Formträgerplatten 2 und 3 ersichtlich. 1 shows a fixed frame part 1 of a vacuum chamber with two displaceable mold carrier plates 2 and 3 which limit its useful space.

Die Kolbenstangen 6 und 7 werden von Linearantrieben, z.B. Hydrozylindern (nicht dargestellt), innerhalb des Rahmenteils 1 zum Schliessen und Offnen des durch die Form-kastenhälften 13,14 gebildeten Formkastens bewegt. In Schliessstellung liegen beide Hälften dicht aneinander. Für die Abdichtung der Vakuumkammer besitzen die Formträgerplatten 2 und 3 an ihren Stirnseiten umlaufende Nuten 4a, 5a in die aufblasbare Schlauchdichtungen 4 und 5 eingelegt sind. The piston rods 6 and 7 are driven by linear drives, e.g. Hydraulic cylinders (not shown), moved within the frame part 1 to close and open the mold box formed by the mold box halves 13, 14. In the closed position, both halves are close together. For sealing the vacuum chamber, the mold carrier plates 2 and 3 have circumferential grooves 4a, 5a on their end faces, into which inflatable tube seals 4 and 5 are inserted.

Die Evakuierfahigkeit der Vakuumkammer entsteht nach Expansion der Schlauchdichtungen 4 und 5 durch das Aufbringen eines Druckmediums über die Fülleitungsan-schlüsse 8 und 9. The evacuability of the vacuum chamber arises after expansion of the hose seals 4 and 5 by applying a pressure medium via the filling line connections 8 and 9.

Die Flutung der Vakuumkammer erfolgt nach Druckentlastung in den Schlauchdichtungen 4 und 5. The vacuum chamber is flooded after pressure relief in hose seals 4 and 5.

Ferner ist in Fig. 1 ein für die Entgasung des geschlossenen Formkastens erforderlicher Entgasungsspalt 18 von 0,3 mm Spaltweite und eine Gastasche 17 für die Ansammlung von allfällig aus der Exothermie der heisshärtenden Epoxydharze nachströmenden Gase sowie eine Filmentlüftung 16 mit einer Spaltweite von 0,3 mm ersichtlich, die alle in der Formkastenhälfte 14 angeordnet sind. In addition, FIG. 1 shows a degassing gap 18 of 0.3 mm gap width required for degassing the closed molding box and a gas pocket 17 for the accumulation of any gases flowing in from the exothermic heat-curing epoxy resins, as well as a film vent 16 with a gap width of 0.3 mm can be seen, which are all arranged in the mold box 14.

Fig. 2 zeigt im feststehenden Rahmenteil 1 eine schlitzartige Durchtrittsöffnung 21 mit der eingebauten Spritzdüse. Letztere ist in einem Flansch 19 geführt, der aus isolationstechnischen Gründen über eine Wärmedämmplatte 20 mit dem Rahmenteil 1 verbunden ist. Fig. 2 shows in the fixed frame part 1 a slot-like passage opening 21 with the built-in spray nozzle. The latter is guided in a flange 19 which is connected to the frame part 1 via a thermal insulation plate 20 for insulation reasons.

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

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40 40

45 45

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55 55

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65 65

3 3rd

657 808 657 808

Die Formkavität enthält für die Positionierung bzw. das Die weiteren Einzelheiten in Fig. 2 sind ein am festste- The mold cavity contains for the positioning or the further details in FIG.

reduziert begrenzte Umgiessen der Einlegeteile einen aus- henden Rahmenteil 1 aufgesetztes Schauglas 12 und ein tauschbaren Hilfsrahmen 15. Stutzen 10 für den Anschluss der Vakuumleitung. reduces the limited encapsulation of the inserts, an outgoing frame part 1, a sight glass 12 and an exchangeable auxiliary frame 15. Spigot 10 for connecting the vacuum line.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings