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Vorrichtung zum Füllen von Gießformen mit Gießharz und anderen gießbaren
Isoliermassen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Füllen von Gießformen
mit Gießharz und anderen gießbaren Isoliermassen, beispielsweise also härtbaren
oder nicht härtbaren Füll- und Tränlunassen usw. Soll z. B. eine Hochspannungswicklung
dielektrisch gefüllt und mit einer Isolierkapsel aus Gießharz od. dgl. versehen
werden, dann muß die Wicklung zuvor unter Vakuum entgast und getrocknet werden.
Ohne daß sie dazwischen wieder mit Luft und Feuchtigkeit in Berührung kommt, muß
sie dann getränkt und umgossen werden. Während namentlich bei Gießharzverarbeitung
zur Vorbereitung der Wicklung ein verhältnismäßig hohes Vakuum erforderlich ist,
ist für das Füllen und Vergießen ein Vakuum mit Härteratmosphäre erwünscht, denn
bei hohem Vakuum würde aus dem ursprünglich richtig eine stellten Gießharz-Härter-Gemisch
zu viel Härter verdampfen, weil dieser einen gewissen Dampfdruck hat.
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Entsprechendes gilt in geringem Maße für das Gießharz. Genauso wie
die Wicklung getrocknet und entgast werden muß, ist eine solche Vorbereitung auch
für das Gießharz, für etwaige Füllstoffe und unter Umständen auch für den Härter
erforderlich. Damit Gefäße und Leitungen nicht durch ausgehärtetes Gießharz verkrusten,
wird man den Härter erst unmittelbar vor dem Guß dem Gießharz zusetzen, also beispielsweise
eine Mischvorrichtung für die beiden Stoffe in unmittelbarer Nähe der Gießform anordnen.
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Die zu behandelnden Körper und Stoffe müssen auch entsprechend geheizt
werden, denn die Trocknung z. B. verlangt wegen der dabei stattfindenden Wasserverdampfung
eine besondere Wärmezufuhr.
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Bleibt man bei dem Beispiel der Gießharzverarbeitung, dann erfordert,
wie die vorstehenden Ausführungen zeigen, diese Verarbeitung einen verhältnismäßig
großen und teueren apparativen Aufwand.
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Man benötigt für das Trocknen der Wicklung od. dgl. und der Gießformen
einen größeren Vakuumbehälter mit verhältnismäßig gutem Vakuum und kräftiger Heizung.
Wird in dem gleichen Behälter das Gieß harz vergossen, dann geht durch die Härterdämpfe
das gute Vakuum verloren. Die Härtedämpfe können sich in dem Behälter niederschlagen
und müssen dann wieder verdampft werden, wenn von neuem ein gutes Vakuum zustande
kommen soll. Bei der Beschickung und beim Entleeren des Behälters muß dieser geöffnet
werden, so daß auch wieder Luft und Feuchtigkeit eindringt. Diese wiederholte Evakuierung,
Verdampfung der Härterniederschläge u. dgl. verlangt eine Evakuierungsanlage entsprechend
hoher Leistung. Es ist auch schwierig, den zu behandelnden Teilen und Stoffen im
Vakuumbehälter die erforder-
liche Wärme zuzuführen, denn je höher das Vakuum ist,
um so schlechter überträgt es die Wärme. Ein rascher Materialdurchsatz wird durch
diese Umstände praktisch unmöich. Bei großem Ausstoß muß infolgedessen die Vakuumkammer
sehr groß gemacht werden, oder es müssen mehrere Vakuumkammern parallel arbeiten.
Eine leistungsfähige Anlage ist des halb teuer und verlangt auch viel Platz.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die unter
den genannten Bedingungen ein reihenweises Arbeiten in Einzelbehältern nacheinander
möglichst schnell und einfach gestattet Es ist ein Verfahren zur Herstellung von
Gießkörpern aus einem Wartenden Gießharz bekannt, bei dem eine mit Ginßharzgemisch
zu füllende Gießform, nachdem sie vorgewärmt wurde, unter eine Vakuumglocke gesetzt
wird, die an den Einfülltrichter eines Mischraumes vakuumdicht angeschlossen wird.
In dem Mischraum werden die aus zwei Vorbehältern kommenden Gemischbestandteile
gemischt. Die beiden Vorbehälter sind gegenüber dem Mischraum durch je ein Sperrventil
abschließbar. Wenn die Vakuumglocke evakuiert wird, so wird damit auch der Mischraum
evakuiert.
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Wollte man diese bekannte Anordnung zum reihenweisen Füllen einer
größeren Anzahl von Gießformen verwenden, so würde man bei jedem Gießformwechsel
das Vakuum in dem von der Vakuum glocke und dem Mischraum gebildeten Vaknumhehalter
verlieren und erneut erzeugen müssen, es würde aber auch jedesmal die Härtedampf-
und Gießharzdampf-Atmosphäre darin verlorengehen.
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Zum reihenweisen Füllen einer Vielzahl von Gießformen ist es ferner
bekaiiiit, Wandervorrichtungen, wie z. B. Förderbänder oder ein Karussell, zu verwenden.
Zum Füllen unter Vakuum sind aber diese bekannten Vorrichtungen unbrauchbar.
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Spekulativ könnte man daran denken, bei dem erstgenannten Verfahren
die Vakuumglocke etwa so groß auszubilden, daß in ihr eine komplette Wandereinrichtung
nach der vorgenannten, bekannten Art samt einer Mehrzahl von Gießformen untergebracht
werden könnte; eine solche Anordnung würde aber nicht nur aufwendig sein, sondern
im Hinblick auf die Dampfatmosphäre auch sehr unwirtschaftlich.
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Außerdem würde selbst in diesem Falle die Anzahl der unter der Vakuumglocke
zusammen mit der Wandereinrichtung gleichzeitig unterbringbaren Gießformen doch
sehr beschränkt sein.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe bei einer Vorrichtung zum
Füllen von Gießformen mit Gießharz oder anderen gießbaren Isoliermassen, bei der
eine kontinuierlich arbeitende Fördereinrichtung zum Heranführen der Formen unter
die Füllstelle vorgesehen ist, erfindungsgemäß dadurch, daß die Öffnung der Füllstelle
vakuumdicht abschließbar ist und eine Ansatzfläche zum vakuumdichten Ansetzen der
Formen aufweist. Die Anlage nach der Erfindung ermöglicht das Füllen einer beliebig
großen Anzahl Gießformen mit äußerst geringem Aufwand an Vorrichtungen und praktisch
ohne Verlust von Dampfatmosphäre. Die Gießform kann dabei gleichzeitig einen Teil,
beispielsweise den Topf, einer Kapsel bilden, deren Deckel mit wenigstens einem
vakuumdichten Anschluß versehen ist. Die Vorteile der Erfindung ergeben sich wie
folgt: Bleibt man wieder bei dem Beispiel, daß eine Wicklung mit Gießharz gefüllt
und umgekapselt werden soll, dann wird in die Kapsel die gegebenenfalls vorgetrocknete
Spule eingebracht und die Kapsel an eine Evakuierungsvorrichtung, die ein verhältnismäßig
hohes Vakuum schafft, unter gleichzeitiger Beheizung angeschlossen. Die Kapsel kann
dabei selbst einen Heizmantel haben, in einem Heizbad angeordnet sein, elektrisch
oder sonstwie beheizt werden. Sorgt man dafür, daß die Gießform und die Wicklung
möglichst vollständig den Kapselinnenraum ausfüllt und daß insbesondere die Kapsel
selbst die Gießform bildet, dann erfordert die Evakuierung nur eine kleine Leistung,
und das Vakuum hindert nicht wesentlich die Wärmezufuhr. Jedenfalls ist eineößere
Vakuumkammer vermieden. Inzwischen wird auch das Gießharz, etwaiger Füllstoff und
gegebenenfalls der Härter, entsprechend vorbehandelt, so daß sie an einer Zapfstelle
bereitstehen. Dann wird die Kapsel mittels Schieber od. dgl. verschlossen und zur
Zapfstelle gebracht. Dort wird sie vakuumdicht angeschlossen, anschließend wird
ihr Schieber wieder geöffnet. Nachdem man zuvor Härteratmosphäre in die Kapsel eindringen
ließ, wird nun das Gießharzgemisch, am besten im Freistrahlverfahren, eingeleitet.
Anschließend wird die Kapsel wieder verschlossen, von der Zapfstelle entfernt und
sich selbst überlassen. Sie kann dabei noch durch Heizung eine Zeitlang warmgehalten
werden. Das Gießharz hat nun Zeit, die Wicklung vollkommen zu durchdringen, ohne
daß diese Durchdringungszeit für die Benutzung der Anlage verlorengeht. Ist das
Harz genügend durchgehärtet, dann wird der Deckel der Kapsel entfernt und der Gießling
herausgenommen.
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Eine solche Anlage benötigt keine großen Vakuumkammern, gestattet
einen großen Ausstoß, weil die Saug- und Zapfstellen immer wieder für neue Kap seln
zur Verfügung stehen, bei der Anlage also nicht abgewartet zu werden braucht, bis
eine Charge
vollkommen behandelt ist. Durch die Einsparung von großen Behältern werden
die Anlagenkosten erheblich herabgesetzt, ebenso kommt man mit einer kleineren Leistung
für die Evakuierungsvorrichtung aus, auch läßt sich eine solche Vorrichtung noch
wirtschaftlich betreiben, wenn der Materialdurchsatz vorübergehend aus irgendwelchen
Gründen verringert werden muß. überhaupt ist eine solche Anlage hinsichtlich Durchgangsmenge
sehr anpassungsfähig.
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Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung
dargestellt.
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F i g. 1 bis 3 zeigen Kapselformen, Fig. 4 einen Vakuumanschluß bei
gleichzeitiger Erwärmung; Fig. 5 zeigt eine Zapfstelle; Fig. 6 zeigt eine Karussellanordnung
für eine solche Anlage.
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Eine Kapsel (F i g. 1) besteht aus einem Topf zur Aufnahme einer
Gießform 2 und einem Deckel 3 mit einer größeren, durch einen Schieber 4 vakuumdicht
verschließbaren Öffnung 5 und einer kleineren, ebenfalls durch Schieber verschließbaren
Anschlußstelle 6, die aber auch weggelassen werden kann. Umgekehrt kann der Deckel
auch mehr als zwei Anschlußstellen haben. Zwischen Deckel und Topf ist eine Dichtung
7 angeordnet. Falls nicht der Unterdruck in der Kapsel selbst ausreicht, ähnlich
wie bei Einweckgläsern, den Deckel dicht auf den Topf zu pressen, können noch Spannvorrichtungen,
Schrauben od. dgl. für die Dichtung verwendet werden. Für die Dichtung und für die
Führung des Deckels am Topf können die gleichen oder ähnlichen Mittel verwendet
werden wie bei dicht verschließbaren Konservengefäßen, die in einfacher Weise zu
verschließen und zu öffnen sind.
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In F i g. 2 bildet der Topf der Kapsel gleichzeitig die Gießform
12. Die Form hat einen Metallmantel.
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Sie ist beispielsweise aus mit Quarzmehl versetztem Gießharz hergestellt.
Doch kann die Gießform auch durchwegs aus Metall oder Gießharz bestehen. Sie hat
einen hohlzylindrischen Gießraum 8, in den eine Wicklung9, die gefüllt und umgossen
werden soll, eingebracht ist.
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In F i g. 3 ist der Topf 1 mit einem Heizmantel 10 versehen, der
beispielsweise aus einer verschalten Heizschlange mit Anschlüssen 11 besteht. Um
in der gleichen Kapsel mehrere kleinere Teile gießen zu können oder gleichzeitig
mehrere Wicklungen füllen und kapseln zu können, sind in bekannter Weise die auszugießenden
Hohlräume in mehreren Etagen und gegebenenfalls im Stern um einen Eingußkanal angeordnet.
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In Fig. 4 laufen die Kapseln 13 über eine Transportbahn 15 in einem
Heizbad 16, dessen Heizflüssigkeit über eine Pumpe 17 und eine Heizschlange 18 zirkuliert.
Sie sind unter Öffnung ihrer Schieber 4 an Saugstellen 19 einer Vakuumeinrichtung,
die der Einfachheit halber weggelassen ist, angeschlossen. Vaknumdichte Anschlußarten,
die rasch und leicht bedient werden können, sind an sich bekannt, ebenso verschiedene
Ausführungsformen von Schiebern, so daß sich hier eine nähere Erläuterung erübrigt.
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Fig. 5 zeigt eine Zapfstelle für Gießharz. Sie besteht aus einem
Vakuumbehälter 20, der eine mit Härter 21 gefüllte Wanne enthält und mit einem Anschlußstutzen
22 für eine Evakuierungseinrichtung versehen ist. Dieser Vorrichtung sind Abscheider,
Filter u. dgl. - durch gestrichelte Linie 23 angedeutet - vorgeschaltet, um zu verhüten,
daß durch
Niederschlag von Härter oder Gießharzdämpfen die Vorrichtung
verunreinigt wird. Die Kammer 20 hat eine durch einen Schieber 4 verschließbare
Öffnung 24, an die mittels einer hydraulischen Presse 25 eine Kapsel 13 mit ihrer
Anschlußstelle 5 vakuumdicht angepreßt werden kann. Die Kammer 20 enthält eine Mischvorrichtung
26 für Gießharz und Härter und eine Mischvorrichtung 27 für Füllstoff und Gießharzgemisch.
Die Antriebe für diese Mischvorrichtungen sind der Einfachheit halber weggelassen.
Die Mischvorrichtungen haben Austrittsdüsen, aus denen das Gießharz oder Gießharzgemisch
in freiem Strahl 28 durch die Öffnungen 24 und 5 in die Gießform gelangen kann.
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Die Kammer 20 hat ferner Vorkammern 29 bis 32 mit Vakuumanschlüssen
33. In der Kammer 29 wird beispielsweise das Gießharz vorbehandelt, also etwa geschmolzen,
entgast und getrocknet, in der Kammer 30 der Härter, in der Kammer 31 der Füllstoff.
In der Kammer 32 kann der Füllstoff, wenn es sich z. B. um Quarzmehl handelt, zuvor
geglüht werden. Der Einfachheit halber sind die entsprechenden Heiz-, Transportvorrichtungen,
Schieber usw. für die einzelnen Kammern weggelassen, da derartiges Zubehör an sich
in den verschiedensten Bauformen bekannt ist.
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Die Anordnung gemaß F i g. 5 arbeitet folgendermaßen: Nachdem der
Inhalt der Kapsel durch Erhitzung und Vakuumbehandlung genügend lang vorbereitet
ist, wird die Kapsel 13 auf die Presse 25 gestellt und bis zum dichten Anschluß
an die Öffnung 24 angehoben. Dann werden die Schieber 4 der Kapsel und der Kammer
20 geöffnet, und es dringt Härteatmosphäre in die Kapsel ein, weil die Kammer 20
mit Härteatmosphäre erfüllt ist. Die Anwesenheit der Härteratmosphäre verhütet ein
Verdampfen des Härters beim Gießen und ebenso ein zu starkes Verdampfen des Gießharzes.
Anschließend werden vor-
bereitetes Gießharz, Härter und gegebenenfalls Füllstoff
den inganggesetzten Mischvorrichtungen 26 und 27 zugeleitet, vorzugsweise in dosierter
Menge, und dann fließt im Freistrahl das Gießharz oder Gießharzgemisch in die Kapsel.
Hierauf werden die Schieber 4 wieder geschlossen, die Kapsel abgesenkt und von der
Zapfstelle entfernt. Eine neue Kapsel tritt an ihren Platz. In der Kapsel hat das
Gießharz genügend Zeit, die Wicklung vollkommen zu durchdringen.
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In F i g. 6 sind die Kapseln 13 auf einem Karussell 34 angeordnet.
Das Karussell ist an Transportvorrichtungen 35 zum Zu- und Wegführen der Kapsel
angeschlossen. Innerhalb und oberhalb des Karussells sind die Evakuierungsvorrichtungen,
die Zapfstellen usw. angeordnet. Durch 36 ist eine Zapfstelle, durch 37 sind Saugstellen
angedeutet. Natürlich kann das Karussell 34 auch stillstehen, und dafür können sich
die Saug- und Zapfstellen drehen. Außer Saug- und Zapfstellen kann die Vorrichtung
auch Spülsteflen haben, bei denen durch die Kapseln heiße Gase, z. B.
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Stickstoff, geleitet wird.