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Vorrichtung zum Aufbereiten und Vergießen von Gießharz unter Vakuum.
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| rJ |
| In der Elektroindustrie wird zum Gießen von Formteilen und |
| /. |
| um Ein iean elektrischer Blesente in hohen Maße Gießharz |
| verwendet. Infrage kntaon insbesondere Athoxylin-Harze |
| oder ähnliche Produkte. Den-Gießharzen werden zum Teil Füll- |
| stoffe beigeben, d eine Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit |
| bedingen, die eine Xnderun des Ausdehungskoeffizienten be- |
| wirken oder deren Zweck es ist, außer weiteren Gründen die |
Wirtschaftlichkeit des Einsatzes von Gießharzen zu verbessern.
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Die gießharze werden mit oder ohne Füllstoffe am Ende der
| AufbereituA'ebrauchi3dauer |
| 'Aufbereitung mit einh Härter vermischt. Die Gebrauchsdauer |
| i der fertigbn Gie nach Zusatz des Härters liegt fest |
| und ist meistens seh kurzzeitig. Um eine homogene luft- |
| und felichtigkeitsfrel* Vergußmasse zu erhalten, wird das |
| Gießharz unter Vakuum aufbereitet, bei größeren Mengen unter |
| Vßrwendmg es Pctlberk den üblichen Aufbereitung- |
| kesseln it eder ohne Rührwerk ist es nachteilig, daß die |
evakuierte aufbereitete Masse wieder belüftet werden muß, um den
Härter beimischen zu können. Auch im Härter befinden sich Luft-und Feuchtigkeitseinflüsse,
die bei einer Vermischung ohne Vakuum, in die aufbereitete Masse einge-
| rührt werten können. Ein nochmaliges Evakuieren ist neist |
nachteilig, da eine gewisse Zeit vergeht, bis das notwendige Endvakuum erreicht-ist
und andererseits die mit den Härter verrührte Gießmasse meist nur eine kurze Gebrauchsdauer
hat.
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Um den Verguß selbst blasenfrei zu bekomMen, ist es üblich, die Form
in einen Vakuumkessel zu bringen, zu evakuieren und die fertige, getrennt zubereitete
Masse aus einen auf dem Vakuumkessel angebrachten und durch einen Hahn oder Ventil
vom Vakuumkessel abgetrennten Gießtrichter in die unter Vakuum stehende Form einzufüllen.
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Nachteilig ist, daß nach jedem Verguß der Giebtrichter, der Hahn oder
das Ventil und die mit dem Gießharz in Berührung kommenden Teile au baut und mit
Lösungsmitteln gereinigt werden müoaen.
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Wollte man schließlich den erwähnten Gießtrichter gleichzeitig zur
Aufbereitung der Vergußmasse benützen, z. B. in Form eines Vakuumrührwerkes, so
daß zwischen diesem und den vergußkessel ein Durchgang liegt, der durch ein Ventil
oder einen Hahn abgesperrt werden muß, so bereitet eine solche Einrichtung größte
Schwierigkeiten, denn die Mischung des Gießharzes mit den Füllstoffen zu einer homogenen
Masse wird nicht vollkommen sein, da die schweren Füllstoffe sich im Durchgang bis
mm Hahn oder zum Ventil ablagern. Außerdem ist die Reinigung der mit dem Gießharz
in Berührung kommenden Teile umständliche weil es unwirtschaftliche Maßnahmen erfordert,
insbesondere dadurch, daß alle Teile ausgebaut werden Blasen.
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Die Neuerung vermeidet die genannten Schwierigkeiten. Die neue Vorrichtung
zum Aufbereiten und Vergießen von Gießharz ist gekennzeichnet durch zwei übereinander
angeordnete, durch ein Rohr miteinander verbundene evakuierbare Gefäße,
von
denen das obere die Aufbereitungs- und Gießeinrichtung sowie in seiner Wendung,
insbesondere im Deckel, eine Schleusenkammer zum Einbringen der Härter und gegebenenfalls
anderer Zusätze enthält, und das untere zur Aufnahme der Gießform dient.
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Es genügt, wenn die beiden Gefäße durch ein offenes Rohr miteinander
verbunden sind. Dieses Rohr kann jedoch auch durch ein Ventil oder dergleichen verschließbar
sein, was im folgenden noch zu beschreibende Möglichkeiten bietet.
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Im ersten Fall kann man beide Gefäße gemeinsam an eine Evakuieranlage
anschließen. Im anderen Fall ist es erforderlich, jedes der beiden Gefäße für sich
an die Evakuieranlage anschließbar zu machen. Im oberen Gefäß wird zweckmäßig ein
Sießtrichter angeordnet, der in das Verbindungsrohr der beiden Gefäße frei hineinragt.
Der im oberen Gefäß befindliche Aufbereitungsbehälter wird vorteilhaft kippbar angeordnet.
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Mit der neuen Vorrichtung wird vor allem erreicht, daß die Zeit, die.
nach der Vermischung des Härters mit dem Harz bis zum Vergießen erforderlich ist,
klein bleibt, so daß die Masse mit Sicherheit während ihres vergießbaren Zustandes
in die Gießform gelangt, auch wenn größere oder mehrere Formen nacheinander auszugießen
sind. Das Reinigen der Vorrichtung nach Gießvorgängen ist wesentlich vereinfacht.
Es genügt, den Aufbereitungsbehälter und den Gießtrichter herauszunehmen und diese
Teile zu säubern. Eventuell können in der Zwischenzeit entsprechende Ersatzteile
verwendet werden. Andere Teile der Vorrichtung werden von der Gie @masse nicht berührt.
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Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Neuerung gehen aus der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung hervor. Diese zeigt
in Fig. 1 schematisch die gesamte Vorrichtung. In Fig. 2 ist ihr oberer Teil im
Seitenriß dargestellte
Die Vorrichtung besteht aus einen Vakuumgefäß
1, in dem die Gießform 2 zur Aufstellung kommt. Zu diesem Zweck ist ein Deckel 9
vorhanden. Auf dem Vakuumgefäß 1 befindet eich ein weiteres Gefäß 3. Beide sind
durch ein Rohr 4 fest verbunden, in dem sich das Ventil 10 befindet, dessen Abmessungen
vorzugsweise so groß sind, daß seine Innenwandung vom Gießgut nicht berührt wird.
Mittels RohranschlUssen 14 und 15 sind die Gefäße 1 und 3 wahlweise an eine Vakuumpumpe
anschließbar. Im Gefäß 3 befindet sich ein kippbaren Behälter 5, in dem die Masse
aufbereitet wird. Mittels eingebauten Rührwerkes 6 wird die Mischung von Harz und
Füllstoffen durchgeführt. Die Konstruktion des kippbaren Behälters und des Rührwerkes
ist so, daß der Behälter gekippt werden kann, ohne daß das Rührwerk seinen Standort
ändert. Es eignet sich für einen solchen Behälter eine Form mit Kugelflächen bis
zur Gestalt einer Halbkugel. Die Umrisse des Rührwerkes müssen der gleichen Formgebung
folgen. Zur Einsparung sonst nicht notwendigen Raumes kann der kugelflächige Aufbereitungsbehälter,
wie dargestellt, nach einer Seite abgeplattet sein. Das Kippen darf nur nach der
Gegenseite Möglich sein.
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Die Rührwarkschaufeln müssen so ausgebildet sein, da3 die Masse nicht
zerschlagen wird, weil dadurch Luft untergerührt wird. Sie müssen eine vorzügliche
Durchmischung erreichen und die Ma9'ae möglichst oft umwälzen, damit beim Evakuieren
alle Luft und Feuchtigkeit aus der jeweiligen oft wechselnden Oberfläche herausgelöst
werden könne.
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Es ist zweckmäßig, daß das Rührwerk anfangs zur Durchmischung mit
einer oberen Umdrehungszahl läuft. Nach der Durchmischung ist es angebracht, die
Umdrehungszahl zu
| drosseln, damit d. i aufsteigenden Blasen Zeit haben, an |
| der Oberfläche der stark airupartigen Massen zu zerplatzen. |
| überiia hinauf it es vorteilhaft, Stromunterbrecher |
für den Rührwerksmotor einzubauen, um nach kurzen Umdrehungsintervallen kurzzeitige
Pausen einzuschalten, damit ein höchstes Maß von Luft und Feuchtigkeit durch Evakuieren
entfernt wird.
| Um nach der Durchmisöhung und nach Entfernung von Luft und- |
Feuchtigkeit ohne Aufgabe des Vakuums in kürzester Zeit den Härter mit der aufbereiteten
Masse vermischen zu können, ist am Deckel 11 des Vakuumrührkessels 3 ein Schleusenraum
7 eingebaut. Dieser Raum ist sowohl nach unten wie nach oben durch Verschlüsse 12
und 13 vakuumdicht abschließbar, so daß der Harter erst kurz vor Gebrauch in den
Schleusenraum gebracht zu werden braucht. Der Schleusenraum wird nach Einbringen
des Härters oben geschlossen, die Vakuumpumpe wird abgeschaltet und bei Beibehaltung
des Vakuums die Schleuse nach unten, z. B. auf elektromagnetischem Wege oder von
außen her mechanisch mittels einer drchdurchführung geöffnet und der Härter der
aufbereiteten Mase beigegeben.
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Nach kurzer Zeit ist die Masse vergußfertig, der Aufbereitungsbehälter
5 wird gekippt, die Masse läuft über einen einfachen Blechtrichter 8 durch das Rohr
4 in die Form 2.
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Durch Einrichtung einer hier nicht Gezeichneten Verteilerrinne im
Vergußgefäß 1, die auch zusätzlich mittels einer Drehdurchführung von außen her
verstellbar sein kann, ist die Möglichkeit gegeben, mehrere Formen neben-oder nacheinander
zu vergießen. Soll die Aufbereitung der Vergußmasse oder das Vergießen oder beides
bei erhöhter Temperatur geschehen, so wird der Rührkessel 5 mit einem Doppelmantel
umgeben, um durch ein Heizmittel gleichmäßige Temperaturerhbhung zu schaffen. Es
ist jedoch auch möglich, die Heizung elektrisch vorzunehmen, indem Heizspiralen
im Innern des Rührkessels angebracht werden. Auf gleiche Weise kann eine Heizung
im Vergußgefäß 1 angebracht werden.
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Zur Beobachtung der aufzubereitenden Masse und des Vergusses werden
zweckmäßig Schaugläser aus heizbarem Glas vorgesehen, um ein Auskirstallisieren
des Härters an der Glaswand zu verhindern, Die Vorrichtung der Neuerung kann z.
B. mit großem Vorteil zum Umgießen von elektrischen Leitern, wie Hochspannungssammelschienen
und dergleichen, zum Eingießen elektrischer Geräte, wie Meßwandler und dergleichen,
zum Gießen von Isolierteilen für Schalterantriebe und dergleichen mehr verwendet
werden.
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Normalerweise geschieht die Verwendung in der'eise, daß bei geöffnetem
Ventil 10 Gießharz im Behälter 5 z. B. unter Zusatz von Füllmitteln aufbereitet
wird, daß danach durch den Schleusenraum 7 ein Härter eingebracht und mit dem Harz
vermischt wird und daß das Gießharz schließlich unter Kippen des Aufbereitungsbehälters
5 in die Form 2 des unteren Raumes. 1 gegossen wird.
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Handelt es sich nun darum, daß Wicklungen von Geräten, wie z. B. von
Meßwandlern, vor dem Umgießen mit Isolierstoff
| imprägniert werden sollen, so kann die Vorrichtung in der |
| , in der |
Weise benutzt werden, daß bei geschlossenem Ventil 10 im evakuierten oberen Gefäß
3 die Aufbereitung der Vergußmasse unter Zusetzen von Füllstoffen und Härtern vorgenommen
wird, während gleichzeitig im unteren evakuierten Gefäß 1 die Imprägnierung unter
Vakuum erfolgt, wonach das Ventil 10 geöffnet und der Gießvorgang durchgeführt wird.
Nähere Einzelheiten hierzu werden nachstehend anhand der Fig. 3 erläutert, welche
den unteren Vorrichtungsteil darstellt.
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Wie bereitz angedeutet, treten in der Elektroindustrie Umstande auf,
die sowohl ein Imprägnieren als auch ein Um-oder Vergießen von Geräten verlangen.
So werden beispielsweise Trockenmeßwandler mit einem Gießharz imprägniert und anschließend
mit demselben oder einem ähnlichen Produkt umgossen. Nach der bisherigen Verarbeitungsweise
werden für die betreffenden Wandler die Spulen in einem besonderen Arbeitsgang unter
Vakuum imprägniert und anschließend ausgehärtet. Die ausgehärteten Spulen werden
dann in eine besondere Form eingebracht und mit einem Kunstharz umgossen. Die bisherige
Art der Anfertigung von solchen TrockenmeSwandlern ist nachteilig, da mehrere Arbeitsgänge
erforderlich sind und die Gefahr besteht, daß durch das Umgießen von ausgehärteten
Spulen der Umguß rissig wird. Diese Schwierigkeiten können wie folgt behoben werden.
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Man baut in die beschriebene Apparatur die Spule 16 ohne Vorbehandlung
durch Kunstharz in die Form 2 ein, die für den Umguß vorgesehen ist. Das für die
Imprägnierung notwendige
Gießharz wird in dem Behälter 5 des oberen
Gefäßes 3 aufbereitet und in die im Gefäß 1 unter Vakuum stehende Form 2 gegossen.
Das Rohr 4 zwischen dem Gefäß 1 und den Gefäß 3 wird sodann durch das Ventil 10
geschlossen. Das untere Gefäß 1 bleibt unter Vakuun, um das Imprägnieren in kürzester
Zeit durchführen zu können, während das obere Gefäß 3 belüftet wird und die für
das Umgießen notwendige Vergußmasse in den Behälter 5 eingebracht wird. In der gleichen
Zeit, in der das Imprägnieren der Spule 16 im unteren Gefäß 1 vor sich geht, wird
die Vergußmasse im oberen Gefäß 3 unter Vakuum vergußfertig gemacht. Ist die Spule
imprägniert, so wird das überflüssige Imprägniermittel durc'i die Leitungen 17 in
den Auffangbehälter 18
| abgesaugt. Von diesem führt die Leitung 19 zur Vauunpunpe. |
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In der Leitung 17 sitzt das Ventil 15.
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Nach den Absaugen des Imprägniermittels wird das Ventil 15 geschlossen,
und das Ausgießen der Form 2 kann, wie bereits beschrieben, nach Öffnen des Ventils
10 durchgeführt werden. Das Imprägnieren, und das Vergießen auf die eben beschriebene
Art haben den Vorteil, daß ohne Verwendung weiterer Kessel
| in einem Arbeitsgang ohne Aushärtung der Spulen bei gleich- |
| in einen Arbeitsga-. mi"m |
| bleil) endem Vakuum z. B. Wandler imprägniert und ungossen |
werden können-Ansprüche :