DE19546517C1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung thermischer Isolationskörper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung thermischer Isolationskörper.

Thermische Isolationskörper, wobei der Innenraum evakuiert wird, sind allgemein bekannt.

So werden unter anderem in den Offenlegungs- oder Patentschrif­ ten DE-OS 26 52 295, DE-OS 34 14 665, DE-PS 36 30 399, DE-OS 37 41 239, DE-OS 38 43 907, DE-OS 39 40 649, DE-OS 38 28 669, DE- OS 39 15 170, DE-OS 40 19 870 und DE-OS 42 14 002 derartige thermische Isolationskörper beschrieben. Diese Lösungen weisen in ihrer Grundstruktur denselben prinzipiellen Aufbau auf. Die thermische Isolation basiert darauf, daß ein abgeschlossener Körper oder Behälter mit einem schlecht wärmeleitenden Stoff gefüllt ist und evakuiert wurde. Der Füllstoff dient dabei auch der Stabilität. In der Art des Füllstoffes unterscheiden sich im wesentlichen die aufgeführten Schriften. Die Form der eva­ kuierten Isolationskörper kann dabei unterschiedlicher Art sein.

Die Schriften US 4 175 162 und US 4 268 581 beinhalten wärme­ hemmende Paneele in Form von feuerisolierenden Glasscheiben­ strukturen und deren Herstellung. Diese zeichnen sich dabei durch einen Schichtaufbau aus. In der US 4 175 162 werden diese Strukturen in einer evakuierten Kammer zusammengeführt und beim Zusammenfügen weiter evakuiert. Dabei kommt ein Mehrkammersys­ tem zum Einsatz, wobei in den Vorbereitungskammern diese Struk­ turen vorgewärmt werden.

In den Schriften DE-PS 40 40 144, EP 0 380 812 und US 3 996 725 werden Verfahren und Anordnungen beschrieben, die zu herme­ tischen Verpackungen von Substanzen führen, die nicht mit der Atmosphäre während des Füllvorganges in Berührung kommen sol­ len. In der DE-PS 40 40 144 wird ein Verfahren zum Abfüllen von in einem Sammelbehälter befindlichen, staubförmigen Material in einen mit diesem verbindbaren Aufnahmebehälter, z. B. Beutel, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens be­ schrieben. Das Abfüllen staubförmiger Materialien steht im Vordergrund, ohne daß Teile dieser Materialien in die Umwelt entweichen. Gleichzeitig wird der dabei gefüllte Kunststoff­ beutel mit zwei gegenüberstehenden elektrisch beheizbaren und mechanisch aufeinander zubewegbaren Schweißschienen verschlos­ sen. Nach Beenden des Füllvorganges wird die Füllvorrichtung durch eine bewegbare Seitenwand geöffnet und der gefüllte Beutel durch einen leeren ausgetauscht.

Ein ähnliches Verfahren und eine ähnliche Anordnung wird in der EP 0 380 812 beschrieben. Dabei werden Großverpackungen bis 100 Liter speziell für Milchpulver innerhalb von Evakuierkammern gefüllt und verschlossen. Diese Lösung beschreibt einen dis­ kontinuierlichen Füll- und Evakuiervorgang, der durch den Einsatz mehrerer Kammern insgesamt dann kontinuierlich abläuft. Die US 3 996 725 beinhaltet eine Vorrichtung zur Abfüllung von festen oder flüssigen Materialien unter Vakuum in thermoplas­ tische Behältnisse. In einer Evakuierkammer werden diese Behälter gefüllt und durch thermisches Verschmelzen mittels eines Heizstabes verschlossen. Danach fallen diese aus der geöffneten Evakuierkammer heraus.

Die aufgeführten Schriften beinhalten Isolationskörper an sich oder Verfahren und Anordnungen zum Evakuieren und Abfüllen staubförmiger oder fließfähiger Materialien in Kunststoffbe­ hälter. Die Größe dieser Behälter ist dabei durch die Verwen­ dung von Evakuierkammern sehr begrenzt. Die Behältergröße weist ein Volumen bis 100 Liter auf. Damit sind diese Anordnungen nicht zur Herstellung von Isolationskörpern in Plattenform oder anderen Formaten mit größeren Abmessungen geeignet. Der Ver­ schluß der Kunststoffbehälter basiert auf der thermischen Ver­ schweißbarkeit des verwendeten Kunststoffes, so daß andere Materialien nicht bearbeitbar sind.

Aus der DE-OS 15 51 585 (Verfahren und Vorrichtung zum Beheizen des mit einem Isoliermaterial versehenen Isolierraumes doppel­ wandiger Behälter) ist es bekannt, einen Isolierkörper, der innerhalb seiner andungen Lagen eines Isoliermaterials auf­ weist, beim Evakuieren mit Hilfe einer innerhalb des Isolier­ körpers angeordneten elektrischen Widerstandsheizung, vorzugs­ weise mit Hilfe von metallischen Schichten, die jeweils zwischen den Isoliermaterialschichten angeordnet sind, aus zu­ heizen. Die Anschlußelemente für die Widerstandsheizung werden über eine vakuumdichte Durchtrittsstelle herausgeführt und während der Evakuierung mit einer Stromquelle, auf die nicht eingegangen wird, verbunden. Die Durchtrittsstelle muß dabei die elektrische Isolation zum einen der Anschlußelemente unter­ einander und zum anderen zu der metallischen Außenwand gewähr­ leisten. Weiterhin verbleibt diese Anordnung nach der Evakuie­ rung am doppelwandigen Behälter.

Eine derartige Realisierung erfordert zusätzliche Fertigungs- und Materialaufwendungen.

In der DE-OS 44 21 625 wird eine Vorrichtung zur Herstellung von thermischen Isolationskörpern vorgeschlagen. Diese Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß ein Isolationskörper von außen an eine Bearbeitungskammer, die weiterhin unter anderem mit einer Elektronenstrahlkanone verbunden ist, angekoppelt wird. Mit der Evakuierung dieser Vorrichtung wird gleichzeitig der Innenraum des angekoppelten Isolationskörpers evakuiert. Der von einem im Isolationskörper plazierten Stützkörper aufge­ nommene und der sich an den Innenwandungen des Isolationskör­ pers befindende Wasserdampf aus der Luft verlängert den Eva­ kuierprozeß oder vermindert die Zeitdauer der Aufrechterhaltung eines guten Vakuums.

Der in den Patentansprüchen 1 und 7 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von thermischen Isolationskörpern mit geringer Wärmeleitfähigkeit zwischen Innen- und Außenwand zu schaffen.

Dieses Problem wird mit den in den Patentansprüchen 1 und 7 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß der Trocknungs­ prozeß bei der Evakuierung gleichzeitig durch das Einspeisen von Mikrowellen in den Innenraum des thermischen Isolations­ körpers und mittels einer zwischen einem mehrlagigen Stütz­ körper angeordneter elektrischen Widerstandsheizung unterstützt wird. Dabei begrenzt sich die Erwärmung weitestgehend auf flächenstabile Stützelemente eines im Innenraum des thermischen Isolationskörpers plazierten Stützkörpers. Weiterhin erfolgt die Erwärmung des gesamten Stützkörpers mit einem Temperatur­ gradienten zur Evakuierungsöffnung hin, so daß es unter Vakuum­ bedingungen wegen dem Knudsen-Effekt zu einer laminaren Strö­ mung zur Öffnung hin kommt. Damit ist diese Vorrichtung unter anderem bei der Produktion von Vakuumisolationskörpern mit verdichteten Glasfaserpaneelen als Stützkörper einsetzbar. Eine Erwärmung des Metallgehäuses erfolgt nur durch die ohmschen Verluste der Mikrowellen und der Wärmeableitung der Wider­ standsheizung. Mit der Realisierung zweier technologischer Verfahrensschritte in einer Vorrichtung ergeben sich Einspa­ rungen hinsichtlich der Maschinenkosten, des Platzbedarfs in einer technologischen Produktionskette, der Herstellungszeit der thermischen Isolationskörper durch Wegfall von Transport- und Rüstzeiten und des Energiebedarfs.

Der thermische Isolationskörper wird an die Bearbeitungskammer lösbar angedockt, so daß keine Beschränkungen hinsichtlich der Geometrie und den Abmessungen gegeben sind.

Die Anwendung des Verfahrens der Evakuierung bei gleichzeitiger thermisch unterstützter Trocknung durch Mikrowellen und einer Widerstandsheizung führt zu einer Einsparung von ökonomischen Aufwendungen unter anderem hinsichtlich der Produktionszeiten, des Platzbedarfs und notwendiger Energie.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patent­ ansprüchen 2 bis 6 angegeben.

Bei einer Positionierung einer am Mikrowellenausgang an einem in der Bearbeitungskammer verfahrbaren und magnetisch abge­ schirmten Magnetron befestigten Antenne und Plazierung dieser im Innenraum des thermischen Isolationskörpers entsprechend der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 entsteht zusammen mit der Kontaktplatte eine kapazitive Kopplung des Magnetrons mit dem Innenraum des thermischen Isolationskörpers.

Mit Hilfe des in seiner Länge veränderbaren Rundhohlleiters, entsprechend der Weiterbildung des Patentanspruchs 3, der an dem Ausgang eines magnetisch abgeschirmten und in der Bearbei­ tungskammer verfahrbar angeordneten Magnetrons angeschlossen ist, ist eine Abstimmung der Mikrowelleneinkopplung in den thermischen Isolationskörper gegeben.

Als Mikrowellen auskoppelnde Einrichtung wird entsprechend der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 das Ende eines vakuum­ dichten dielektrischen Leiters, an dem eine Antenne angeordnet ist, angewandt, so daß keine magnetische Abschirmung für das Magnetron notwendig ist.

Mit der Realisierung eines Fokalisators bestehend aus den Teilen Hohlleiter, Verzögerungsleitung, Elektromagnet, ther­ mischer Isolationskörper als Mikrowellenausgang und Kollektor und der Ankopplung einer Elektronenstrahlkanone nach der Wei­ terbildung des Patentanspruchs 5 entsteht eine Wanderfeldröhre, wobei der Elektronenstrahl der Elektronenstrahlkanone zum einen der zusätzlichen Trocknung durch das Verstärken in den Hohl­ leitereingang eingespeister Mikrowellen und dem Einkoppeln dieser in den Innenraum des thermischen Isolationskörpers und zum anderen dem Verschweißen des Deckels mit dem Metallgehäuse des thermischen Isolationskörpers dient. Mit der Wanderfeld­ röhre können Mikrowellen höherer Frequenz als 2,45 Ghz erzeugt werden, so daß auch flache thermische Isolationskörper unter­ stützt thermisch getrocknet werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dar­ gestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 prinzipieller Aufbau der Vorrichtung mit in der Bear­ beitungskammer verfahrbaren Magnetron und Elektrode und

Fig. 2 prinzipieller Aufbau der Vorrichtung mit in der Bear­ beitungskammer verfahrbaren Fokalisator.

1. Ausführungsbeispiel

Ein erstes Ausführungsbeispiel stellt eine Vorrichtung zur Herstellung thermischer Isolationskörper 1 dar. In der Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau der Vorrichtung mit verfahrbaren Magnetron 17 und Elektrode 27 dargestellt.

Die Vorrichtung besteht aus einer Elektronenstrahlschweißan­ lage, die aus den Grundbestandteilen Elektronenstrahlkanone 13, Bearbeitungskammer 14, vakuumerzeugenden Einrichtungen für die Elektronenstrahlkanone 13 und die Bearbeitungskammer 14 und Steuereinrichtungen besteht.

Der thermische Isolationskörper 1 ist über eine Schleuse 18 mit der Bearbeitungskammer 14 lösbar und luftdicht verbunden. Diese Schleuse 18 umschließt eine Öffnung 3 im Metallgehäuse 2 des thermischen Isolationskörper 1 vollständig. Damit sind die Innenräume der Bearbeitungskammer 14 und des thermischen Isola­ tionskörpers 1 miteinander verbunden. Bei Evakuierung der Bear­ beitungskammer 14 wird gleichzeitig der Innenraum des Metall­ gehäuses 2 des thermischen Isolationskörpers 1 mit evakuiert.

In einer ersten Variante entsprechend der Fig. 1 dieses Aus­ führungsbeispieles befindet sich in der Bearbeitungskammer 14 ein Magnetron 17, das zur Symmetrieachse der Schleuse 18 der Bearbeitungskammer 14 und der Öffnung 3 des Metallgehäuses 2 verfahrbar ist. Die Schleuse 18 und die Öffnung 3 des Metall­ gehäuses 2 sind bei positioniertem Magnetron 17 durch die Kontaktplatte 19 elektrisch verschlossen. Das Magnetron 17 sendet Mikrowellen mit einer Frequenz von 2,45 GHz aus, die über eine Antenne 20 direkt in den Innenraum des Metallgehäuses 2 abgestrahlt werden. Damit entsteht eine kapazitive Kopplung zwischen Antenne 20 und Innenraum des Metallgehäuses 2.

In einer zweiten Variante befindet sich zwischen dem Magnetron, das Mikrowellen der Frequenz von 2,45 GHz liefert, und der Evakuieröffnung ein E₀₁-Hohlleiter, der in seiner Länge vari­ ierbar und mit Längsschlitzen zum Evakuieren ausgestattet ist. Durch die Längenänderung kann der Hohlleiter auf optimale Ein­ koppelbedingungen der Mikrowellen in den thermischen Isola­ tionskörper abgestimmt werden.

In einer dritten Variante dieses Ausführungsbeispiels werden die Mikrowellen über einen Koaxialleiter und eine vakuumdichte Durchführung in den Innenraum des Metallgehäuses geleitet und abgestrahlt. Der Koaxialleiter besitzt an seinem Ende einen Koppelstift, der eine Antenne darstellt, und eine luftdurch­ lässige Kontaktplatte. Der gesamte Koaxialleiter ist in Rich­ tung Koppelstift vakuumdicht ausgeführt. Damit werden nur der Koaxialleiterausgang und die Kontaktplatte durch die Schleuse zur Öffnung im Metallgehäuse positioniert. Das Magnetron befin­ det sich dabei fest stationiert außerhalb der Bearbeitungs­ kammer. Mit der Einkopplung von Mikrowellen mit einer Frequenz von 2,45 GHz in den Innenraum des Metallgehäuses des ther­ mischen Isolationskörpers erfolgt eine thermische Unterstützung des Trockenprozesses des Stützkörpers bei der Evakuierung. Entsprechend der Darstellung in der Fig. 1 befindet sich am Magnetron 17 weiterhin eine Elektrode 27, die bei angekoppeltem Magnetron 17 gleichzeitig mit einer Kontaktstelle einer metallischen Innenlage im thermischen Isolationskörper 1 lösbar elektrisch verbunden ist. Diese metallische Innenlage stellt eine Spiralfeder dar, deren erstes Ende mit der Kontakt­ stelle elektrisch leitend verbunden ist. Das andere Ende dieser Spiralfeder ist mit dem Metallgehäuse 2 elektrisch leitend ver­ bunden. Das Metallgehäuse 2 ist dabei Masse. Durch das An­ legen einer elektrischen Spannung gegenüber Masse an die Elek­ trode 27 entsteht ein elektrischer Stromfluß in dieser Spiral­ feder, so daß sich diese erwärmt. Die Spannungsquelle ist nicht dargestellt.

Damit erfolgt eine Trocknung des Innenraumes des Metallgehäuses 2 einschließlich des darin plazierten Stützkörpers sowohl durch Mikrowellen als auch durch die elektrische Erwärmung der metal­ lischen Innenlage 12.

In der Bearbeitungskammer 14 befindet sich weiterhin ein Deckelmagazin 15 mit Deckeln. Ein Deckel besitzt zum einen einen größeren Durchmesser als die Öffnung 3 des Metallgehäuses 2 des thermischen Isolationskörpers 1 und zum anderen einen kleineren als die Schleuse 18, so daß er in der Schleuse 18 auf dem Metallgehäuse 2 positioniert werden kann und dabei dessen Öffnung 3 vollständig schließt.

Weiterhin ist ein für die Entnahme jeweils eines Deckels und auf die Öffnung 3 des Metallgehäuses 2 transportierendes Hand­ habesystem 16 in der Bearbeitungskammer 14 integriert. Das leere oder volle Deckelmagazin 15 wird über eine luftdicht ver­ schließbare Öffnung in einer Seitenwand der Bearbeitungskammer 14 ein- oder ausgeführt. Die Bearbeitungskammer 14 weist wei­ terhin Öffnungen für den Anschluß für mindestens eine vakuum­ erzeugende Einrichtung und für den Durchtritt des Elektronen­ strahles auf.

Die Elektronenstrahlkanone 13 ist an der Bearbeitungskammer 14 so angeordnet, daß der Elektronenstrahl über den Umfang des positionierten Deckels geführt wird und diesen mit dem Metall­ gehäuse 2 des thermischen Isolationskörpers 1 verschweißt. Damit ist ein hermetischer Verschluß des thermischen Isola­ tionskörpers 1 gegeben.

2. Ausführungsbeispiel

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Elektronen­ strahlschweißanlage, die sich aus den Grundbestandteilen Elek­ tronenstrahlkanone 13, Bearbeitungskammer 14, vakuumerzeugenden Einrichtungen für die Elektronenstrahlkanone 13 und die Bear­ beitungskammer 14 sowie Steuereinrichtungen zusammensetzt. Diese Vorrichtung zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß eine Kombination aus einer Elektronenstrahlschweißanlage und einer Wanderfeldröhre vorhanden ist (Fig. 2).

Die Arbeitsparameter der Elektronenstrahlkanone 13 sind

• - Beschleunigungsspannung in Wanderfeldröhrenfunktion: 60 kV,
• - Beschleunigungsspannung in Schweißfunktion: 40 kV,
• - Strahlstrom in Wanderfeldröhrenfunktion: 100 mA und
• - Strahlstrom in Schweißfunktion: 16 mA.

Anstelle des Magnetrons 17 des ersten Ausführungsbeispiels ist die folgend beschriebene Anordnung vorhanden.

Die Bearbeitungskammer 14 besitzt dazu einen Hohlleiter 21. Über den Hohlleitereingang werden Mikrowellen vorzugsweise im Frequenzbereich von 3 bis 20 GHz von einem außerhalb der Bear­ beitungskammer 14 angeordneten Generator eingespeist. An den Hohlleiter 21 ist rechtwinklig eine Verzögerungsleitung 24 angekoppelt. Zur Abstimmung der in die Verzögerungsleitung 24 eingekoppelten Mikrowellen befindet sich gegenüber dem Hohl­ leitereingang und hinter der Ankoppelstelle ein Kurzschluß­ schieber 22. Als Verzögerungsleitung 24 kommt ein gekoppelter Hohlraumresonator zum Einsatz. Auf einer Seite dieses gekop­ pelten Hohlraumresonators ist die Elektronenstrahlkanone 13 so angeordnet, daß die Symmetrieachsen des gekoppelten Hohlraum­ resonators und des Elektronenstrahles übereinstimmen. Der Hohlleiter 21 besitzt zur Elektronenstrahlkanone 13 eine Öffnung, so daß der Elektronenstrahl mit der Mikrowelle in energetische Wechselwirkung treten kann. Eine Verstärkung wird dabei erzielt, wenn die Geschwindigkeit der Elektronen im Elektronenstrahl einige Prozent größer ist als die Phasenge­ schwindigkeit der Mikrowelle im gekoppelten Hohlraumresonator.

Ein auf diesen axial gerichtetes Magnetfeld, das von einem Elektromagneten 23 erzeugt wird, wirkt der durch die Raumladung bedingten Strahldivergenz entgegen und verhindert, daß ,Elek­ tronen auf den gekoppelten Hohlraumresonator treffen und diesen unzulässig erwärmen.

Die Anordnung bestehend aus Hohlleiter 21, gekoppeltem Hohl­ raumresonator, diesen umgebenden Elektromagneten 23 und eine Kontaktplatte 19 ist in der Bearbeitungskammer 14 derart ver­ fahrbar angeordnet, daß zum einen die Symmetrieachsen des ge­ koppelten Hohlraumresonators, des Elektronenstrahles und einer Schleuse 18 übereinstimmen und daß zum anderen diese Anordnung so in der Bearbeitungskammer 14 positioniert ist, daß der Elek­ tronenstrahl in dieser frei geführt werden kann.

Der thermische Isolationskörper 1 ist über die Schleuse 18, die eine erste Öffnung 3 im Metallgehäuse 2 vollständig umschließt, lösbar und luftdicht mit der Bearbeitungskammer 14 verbunden. Das Metallgehäuse 2 des thermischen Isolationskörpers 1 besitzt in einer zweiten Außenwand eine zweite Öffnung, die der ersten gegenüberliegt. Der Stützkörper im Metallgehäuse 2 besitzt eine Aussparung, so daß der Raum zwischen den Öffnungen der Außenwände frei ist.

Der Durchmesser der zweiten Öffnung ist kleiner. An diese ist lösbar und luftdicht eine Kammer 26 angekoppelt, in der sich in der Symmetrieachse der Öffnungen, des gekoppelten Hohlraumreso­ nators und der Elektronenstrahlkanone 13 ein Kollektor 25 be­ findet. Die Öffnung der Kammer 26 umschließt dabei die zweite kleinere Öffnung des Metallgehäuses 2 des thermischen Isola­ tionskörpers 1 vollständig.

Die Bearbeitungskammer 14 weist weiterhin eine Öffnung für den Anschluß von mindestens einer vakuumerzeugenden Einrichtung auf. Mit der Evakuierung der Bearbeitungskammer 14 wird somit gleichzeitig der Innenraum des Metallgehäuses 2 und der Kammer 26 evakuiert.

Nachdem der Innenraum des angekoppelten thermischen Isolations­ körper 1 einschließlich des darin angeordneten Stützkörpers durch die Evakuierung mit gleichzeitiger zusätzlicher Trocknung evakuiert ist, erfolgt die Schließung des Metallgehäuses 2 des thermischen Isolationskörpers 1, indem zuerst die kleinere und danach die größere Öffnung durch einen Deckel verschlossen wird. Dazu besitzt die Bearbeitungskammer 14 ein Deckelmagazin 15, welches durch eine luftdicht verschließbare Öffnung von außen beschickbar ist. Dabei wird das gesamte Deckelmagazin 15 ausgetauscht. Dieses enthält Deckel der Folge kleiner - großer - kleiner - großer - usw. Durchmesser.

Damit wird beim Verschließen des thermischen Isolationskörpers 1 zuerst der im Durchmesser kleinere Deckel mittels eines in der Bearbeitungskammer 14 verfahrbaren Handhabesystems 16 durch die Schleuse 18 und die im Durchmesser größere Öffnung 3 des Metallgehäuses 2 geführt und die im Durchmesser kleinere Öffnung im Metallgehäuse 2 zum Kollektor 25 hin verschlossen. Dazu wird über den Deckelumfang der Elektronenstrahl geführt, so daß der Deckel mit dem Metallgehäuse 2 verschweißt wird. Anschließend wird der im Durchmesser größere Deckel auf der Öffnung 3 des Metallgehäuses 2 zur Bearbeitungskammer 14 hin mit dem verfahrbaren Handhabesystem 16 plaziert und dieser analog dem kleineren mit dem Metallgehäuse 2 verschweißt. Dadurch entsteht ein hermetischer und luftdichter Verschluß des thermischen Isolationskörpers 1.

Die Bearbeitungskammer 14 besitzt eine weitere Öffnung für den Durchtritt des Elektronenstrahles. Dabei ist die Elektronen­ strahlkanone 13 an der Bearbeitungskammer 14 so angeordnet, daß der Elektronenstrahl über den Umfang der positionierten Deckel geführt werden kann und diese mit dem Metallgehäuse 2 ver­ schweißt.

3. Ausführungsbeispiel

Das Verfahren zur Herstellung von thermischen Isolationskörpern zeichnet sich dadurch aus, daß der thermische Isolationskörper 1 an die Schleuse 18 der Bearbeitungskammer 14 luftdicht ange­ koppelt und bis zur Grenze der molekularen Strömung auf einen Druck von 10^-2 mbar evakuiert wird. Danach erfolgt eine Spülung des thermischen Isolationskörpers 1 mit Stickstoff 5.0 bis zu einem Druck von 10 mbar mit anschließender Evakuierung wiederum bis zu einem Druck von 10^-2 mbar. Diese beiden Schritte, Auf­ füllen und Evakuierung, werden mindestens viermal wiederholt. Anschließend erfolgt eine erneute Evakuierung bis zu einem Druck von 10^-3 mbar.

Es schließt sich die Positionierung des Magnetrons 17 und der Elektrode 27 an. Diese werden über einen Zeitraum von 2 min be­ trieben. Nach dem Abheben des Magnetrons 17 wird der thermische Isolationskörper 1 eine Minute lang evakuiert. Diese Vorgänge werden mindestens viermal wiederholt. Damit erfolgt eine schnellere Trocknung durch verstärkte Desorption und Knudsen- Strömung.

Nach Beendigung des Evakuier- und Trockenvorganges wird ein Deckel auf der Öffnung 3 plaziert und der Umfang des Deckels mit dem Metallgehäuse 2 des thermischen Isolationskörpers 1 vollständig mit einem Elektronenstrahl verschweißt.

Dieses Verfahren eignet sich auch für die Herstellung von ther­ mischen Isolationskörpern 1, die mit einem Stützkörper aus herkömmlichen hochverdichteten Glasfaserpaneelen ausgerüstet sind.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Herstellung thermischer Isolationskörper bestehend
zum ersten aus einer mit mindestens einer vakuumerzeugenden Einrichtung verbundenen Bearbeitungskammer, die mindestens

• - ein Deckelmagazin und ein für die Entnahme jeweils eines Deckels und auf eine vorgegebene Position transportierendes Handhabesystem enthält,
• - eine zur Bestückung des gefüllten oder zur Entnahme des leeren Deckelmagazins bestimmte luftdicht verschließbare Öffnung aufweist und
• - eine in ihren geometrischen Abmessungen veränderbare, die Öffnung im Metallgehäuse umfassende und gleichzeitig luft­ dicht abschließende Schleuse besitzt, so daß die vakuum­ erzeugende Einrichtung mit der Bearbeitungskammer und dem lösbar angekoppelten thermischen Isolationskörper verbunden ist,

zum zweiten aus einer in der Symmetrieachse über dem positio­ nierten Deckel direkt und luftdicht mit der Bearbeitungskammer angekoppelten Elektronenstrahlkanone und zum dritten aus Steuereinrichtungen, die mit einzelnen Bestand­ teilen der Vorrichtung elektrisch verbunden sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich in der Bearbeitungskammer (14) eine der Trocknung des Stützkörpers in dem thermischen Isolations­ körper dienende Einrichtung in Form einer Mikrowellen liefern­ den und diese auskoppelnden Einrichtung und mindestens eine positionierbare Elektrode (27) in der Bearbeitungskammer (14) befinden.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellen liefernde Einrichtung ein in der Bearbei­ tungskammer (14) bewegbares und magnetisch abgeschirmtes Mag­ netron (17) ist und daß daran sowohl eine die Mikrowellen aus­ koppelnde und mit dem Magnetron (17) in der Symmetrieachse der Öffnung (3) und in den Innenraum des Metallgehäuses (2) des angekoppelten thermischen Isolationskörpers (1) verfahrbare Antenne (20) als auch eine luftdurchlässige zur Öffnung (3) des Metallgehäuses (2) des thermischen Isolationskörpers (1) hin­ reichende Kontaktplatte (19) befestigt sind.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellen liefernde Einrichtung ein in der Bearbei­ tungskammer (14) und mit einem in seiner Länge veränderbaren und luftdurchlässigen Rundhohlleiter versehenes magnetisch abgeschirmtes Magnetron und daß das Mikrowellen auskoppelnde Ende des Rundhohlleiters an die Öffnung (3) im Metallgehäuse (2) des thermischen Isolationskörpers (1) lösbar ankoppelbar ist.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellen liefernde Einrichtung ein außerhalb der Bearbeitungskammer (14) angeordnetes Magnetron, das mit einem Ende eines bewegbaren dielektrischen Leiters verbunden ist, daß in der Bearbeitungskammer (14) das andere Ende, an das eine luftdurchlässige Kontaktplatte und ein Koppelstift befestigt sind, positionierbar und daß dieser selbst vakuumdicht ausge­ führt ist.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungskammer (14) einen Hohlleiter (21) mit einem Hohlleitereingang, der mit einem Mikrowellen liefernden Ge­ nerator verbunden ist, und einem gegenüberliegenden Kurzschluß­ schieber (22), eine an den Hohlleiter (21) angekoppelte und den Elektronenstrahl der Elektronenstrahlkanone (13) umschließende Verzögerungsleitung (24) und einen diese umfassenden Elektro­ magneten (23) aufweist, daß das Metallgehäuse (2) des ther­ mischen Isolationskörpers (1) zwei sich gegenüberliegende Öffnungen besitzt, wobei die Öffnung (3) zur Bearbeitungs­ kammer (14) größer ist, daß die Wände des Metallgehäuses (2) mit den Öffnungen einen Mikrowellenausgang darstellen, daß an die kleinere Öffnung eine Kammer (26) mit einer Kammeröffnung lösbar und luftdicht angekoppelt ist, daß sich in der Kammer (26) ein Kollektor (25) befindet, daß der Hohlleiter (21), die Verzögerungsleitung (24) und der Elektromagnet (23) und sowohl das Deckelmagazin (15) als auch das Handhabesystem (16) auf mindestens einer verfahrbaren Einrichtung in der Bearbeitungs­ kammer (14) so angeordnet sind, daß wechselseitig zum einen der Hohlleiter (21), die Verzögerungsleitung (24) und der Elektro­ magnet (23), zum anderen der mit dem Handhabesystem (16) auf dem thermischen Isolationskörper (1) positionierte Deckel mit der Elektronenstrahlkanone (13) und den Öffnungen im Metall­ gehäuse (2) des thermischen Isolationskörpers (1) in einer Symmetrieachse positioniert sind.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die positionierte Elektrode (27) in der Bearbeitungskammer (14) zur und in der Symmetrieachse der Öffnung (3) des Metall­ gehäuses (2) des thermischen Isolationskörpers (1) bewegbar ist.

7. Verfahren zur Herstellung thermischer Isolationskörper mit Hilfe der Vorrichtung nach Patentanspruch 1 bis 6, gekenn­ zeichnet dadurch, daß ein aus mindestens einer Lage eines thermisch isolierenden Stoffes bestehender Stützkörper in einem luftdichten und mit mindestens einer Öffnung versehenem Metall­ gehäuse plaziert wird, daß der Innenraum des Metallgehäuses einschließlich des Stützkörpers mit Mikrowellen und einer elektrisch heizbaren Zwischenlage gleichzeitig evakuiert und thermisch unterstützt getrocknet werden, daß ein in der Be­ arbeitungskammer befindliches Handhabesystem aus einem Deckel­ magazin mindestens einen Deckel entnimmt, auf der Öffnung des Metallgehäuses anpreßt und daß anschließend der Deckel mit dem Metallgehäuse im Vakuum mit Elektronenstrahlen luftdicht ver­ schweißt wird.