DE2537262A1

DE2537262A1 - Rotationsimpraegnier- bzw. -giessvorrichtung

Info

Publication number: DE2537262A1
Application number: DE19752537262
Authority: DE
Inventors: Eugen Kusenberg
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1975-08-05
Filing date: 1975-08-21
Publication date: 1977-02-17
Also published as: ES450457A1; JPS5219764A; ZA764687B; NL7608584A; FR2320143A1

Description

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Case 37-10028
SCHWEIZ

Anwaltsakte 26 375 21. August 1975

Rotationsimprägnier- bzw. -giessvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Rotationsimprägnierbzw, -giessvorrichtung mit zumindest einer auf einer im wesentlichen horizontalen, kreisförmigen Umlaufbahn um eine Rotationsachse bewegbaren, beheizbaren und mit einem Einlass für eine fliessfähige Imprägnier- bzw. Giessmasse versehenen Form, deren Innenraum während des Imprägnierbzw. Giessvorgangs mit einer im Bereich der Rotationsachse befindlichen, sich mit der umlaufenden Form synchron mitdrehenden Verteilerkammer in kommunizierender Verbindung

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steht, welche Verteilerkammer einen Einlass für die Imprägnier- bzw. Giessmasse, gegebenenfalls einen Anschluss für ein Druckgas und eine der Anzahl der Formen entsprechende Anzahl von Auslässen für die Masse besitzt.

Solche Vorrichtungen eignen sich insbesondere zur Imprägnierung bzw. Umgiessung von elektrischen Bauteilen, beispielsweise Transformatoren, Spulen, Rotoren etc., mit einer im allgemeinen fUllstoffhaltigen, unter Druck- und Wärmeeinwirkung aushärtbaren Imprägnier- bzw. Giessmasse.

Eine der derzeit besten Vor- j \ -

richtungen dieser Art ist beispielsweise in der US-PS No. 3 754 071 beschrieben. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die Verteilerkammer, die Giessformen und die Kommunikationen zwischen diesen Teilen durch zwei rund um Aussparungen dicht zusammenspannbare Metallscheiben gebildet, die um eine vertikale oder horizontale Achse motorisch drehbar angetrieben sind. Der periphere Teil der Scheiben, der die die Formen bildenden Aussparungen enthält, durchläuft dabei zur Heizung der Formen bzw. der darin angeordneten zu imprägnierenden bzw. zu umgiessenden Gegenstände den Einflussbereich einer Flamme.

Diese bekannte Vorrichtung gewährleistet zwar in

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jeder Hinsicht einwandfreie und qualitativ hochwertige Imprägnierungen und Umgiessungen, ist aber mit einigen insbesondere mit ihrem Betrieb zusammenhängenden Nachteilen behaftet. So ist es beispielsweise bei längerem Betrieb nicht zu vermeiden, dass sich auch der radial weiter einwärts liegende Bereich der Scheiben, welcher die Kommunikationskanäle zwischen der zentralen Verteilerkammer und den peripheren Formen bildet, und in besonders ungünstigen Fällen sogar auch der Zentralbereich der Scheiben erwärmen und es insbesondere bei Verwendung hochreaktiver Giessmassen zu einer Aushärtung derselben im Bereich dieser Kanäle und eventuell sogar schon innerhalb der Verteiler kammer und somit zu deren Verstopfung kommt, was abgesehen von dem dadurch bedingten Materialverlust zu unerwünschten BetriebsunterbrUehen führt. Ferner ist die Be- und Entladung der Formen bei dieser Vorrichtung relativ umständlich. Immerhin müssen dazu die relativ schweren und zudem heissen Scheiben voneinander getrennt und genügend weit entfernt werden, um einen ausreichenden Zutritt zu den Formaussparungen zu gewährleisten, und anschliessend wieder dicht miteinander verbunden werden. Zur maschinellen Durchführung dieser Bewegungsabläufe ist ein relativ hoher technischer Aufwand erforderlich. Ein weiterer wesentlicher, sich ins-

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besondere in denjenigen Fällen, in denen ein Körper im wesentlichen allseitig umgössen und in der Form daher allseitig im Abstand von der Formwand gehaltert sein muss, sehr störend auswirkender Nachteil liegt darin, dass auf den in der Form befindlichen Körper während der Rotation anders gerichtete Kräfte (Schwerkraft, Fliehkraft) wirken als im Stillstand (Schwerkraft allein) und somit eine sorgfältige allseitige Abstützung des Körpers in der Form erforderlich ist. Das Anbringen geeigneter Abstützelemente ist jedoch meist mit Schwierigkeiten verbunden und umständlich.

Aus der CH-PS No. 491 733 ist eine andere Rotationsgiessvorrichtung der eingangs definierten Art bekannt. Diese Vorrichtung besitzt einen motorisch angetriebenen Drehteller, auf dem im Abstand von der Drehachse gleichmässig verteilte Giessformen und im Zentrum ein gegenüber den Formen überhöhter und mit den letzteren durch Schlauchleitungen verbundener Vorratsbehälter für die Giessmasse angeordnet sind. Ueber dem Drehteller ist eine ringförmige Heizglocke zur Heizung der Formen heb- und senkbar angeordnet. Bei dieser Vorrichtung können zwar die Erwärmung der Schlauchleitungen und die damit verbundenen Probleme weitestgehend vermieden werden, jedoch sind die mit der Abstützung der umgiessenden

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Gegenstände zusammenhängenden Schwierigkeiten auch hier vorhanden. Ausserdem werden die relativ langen Schlauchleitungen in vielen Fällen als störend empfunden und die Heizglocke stört ungeachtet ihrer Heb- und Senkbarkeit den freien Zugang zu den Formen. Des weiteren ist das * Oeffnen und Schliessen der Formen relativ kompliziert, da die beiden Formhälften zwecks Erzielung einer ausreichenden Dichtkraft mit Schrauben oder dergleichen fest zusammengespannt werden müssen.:;.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs definierten Art so zu verbessern, dass sie die vorstehend beschriebenen Mängel bekannter Vorrichtungen nicht aufweist. Ausserdem soll eine konstruktiv möglichst einfache Vorrichtung geschaffen werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Form um eine die Rotationsachse im Abstand vorzugsweise etwa senkrecht kreuzende Achse zwischen einer Ruhe- und einer Arbeitsstellung hin- und herschwenkbar gelagert ist, wobei in der Arbeitsstellung der Einlass der Form und der ihr zugeordnete Auslass der Verteilerkammer in dichtem gegenseitigen Eingriff stehen, sodass die Masse aus der Verteilerkammer in die Form fliessen kann, und dass die Schwenkachse bezüglich des Formschwerpunkts derart verläuft, dass sich die Form aufgrund der bei ihrer Umlaufbewegung wirkenden Zentrifugalkräfte automatisch von der

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-S-

ie Arbeits-

Im Stillstand eingenommenen Ruhestellung in die Stellung verschwenkt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die wesentlichsten Teile einer erfindungsgemässen

Vorrichtung in Arbeitslage und .Fig. 2 dieselbe Vorrichtung in Ruhelage.

In einem nur schematisch angedeuteten Maschinengestell 1 Ist eine Grundplatte 2 drehbar gelagert und mittels eines nicht dargestellten Motors angetrieben. Auf der Grundplatte 2 ist koaxial ein Trägerkörper 3 befestigt. Dieser besitzt an seiner Oberseite einen Hohlraum 4 mit einem sich konisch nach oben erweiternden Boden 5. Nach oben ist der Hohlraum 4 durch einen abnehmbaren Deckel 6 abgeschlossen, der in seinem Zentrum mit einem Anschlussstutzen 7 für eine Imprägnier- bzw. Giessmasse sowie einem Anschlussnippel 8 für ein Druckgas versehen ist. An der Peripherie des Trägerkörpers 3 befinden sich genau am Rand des trichterförmigen Bodens 5 zwei diametral gegenüberliegende Austrittsöffnungen 9 für die Giessmasse. Die die Austrittsöffnung 9 unmittelbar umschliessenden Bereiche 10 der Trägerkörperaus senseite sind eben ausgebildet.

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Aussen am TrMgerkörper 3 sind zwei sich in entgegengesetzte Richtungen im wesentlichen radial nach aussen erstreckende Armpaare 11 befestigt. An den Enden jedes Armpaares ist je eine Form 12 mittels Gelenkbolzen 13 frei schwenkbar gelagert, und zwar so, dass einerseits die Schwenkachse 14 auf eine durch die Rotationsachse verlaufende Radialebene senkrecht steht und andererseits 'der Formschwerpunkt S sowohl in leerem als auch in gefülltem Zustand unterhalb der Schwenkachse 14 liegt. Dadurch ist gewährleistet, dass die Form im Stillstand automatisch stets die in Figur 2 dargestellte Ruhelage einnimmt und sich während der Rotation mit zunehmender Umlaufgeschwindigkeit in die in Figur 1 dargestellte Arbeitslage einschwenkt.

Jede Form 12 besteht aus einem Behälter 16 mit je nach der geometrischen Form des zu imprägnierenden bzw. zu umgiessenden Gegenstands 17 auswechselbaren Formeinsätzen 18 und einem losen, nur mittels Stiften 19 positionierten Formdeckel 20. Letzterer besitzt ein schnabelförmiges Mundstück 21, an dessen Spitze sich ein Ring 22 aus einem wärmeisolierenden Material, beispielsweise PTFE befindet. Ein im Bereich des Rings 22 ausmündender Kanal 23 ermöglicht die Befüllung der Form mit der Giess- bzw. Imprägniermasse. Ferner ist jede —_:

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Form mit einer eigenen elektrischen Heizung 24 und einem Temperaturfühler 25 ausgestattet, die mit einer nicht dargestellten Temperatursteuerung zusammengeschaltet sind.

Die Mundstii cke 21 der Formen 12 sind so dimensioniert, dass ihre Ringe 22 ,in der Arbeitsstellung der Form in Anlage an die Bereiche 10 des Trägerkörpers 3 kommen und dabei die jeweilige Austrittsöffnung 9 dicht umschliessen.

Die Dichtkraft hängt vom Pressdruck zwischen den Ringen 22 und dem Trägerkörper und damit von den auf die Formen wirkenden Fliehkräften ab und kann daher durch geeignete Einstellung der Rotationsgeschwindigkeit den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden.

Zur Imprägnierung bzw. Umgiessung von Gegenständen, beispielsweise Transformatoren, werden zunächst den Gegenständen entsprechende Formeinsätze in die Formen 12 eingelegt und anschliessend die Gegenstände in die Formen gestellt. Da die Summe der auf die Gegenstände 17 wirkenden Kräfte - Schwerkraft im Stillstand und Schwerkraft plus Fliehkraft während der Rotation stets in Richtung auf den Formboden zeigen, brauchen die Gegenstände nur an diesem abgestützt zu sein. Die bisher nötigen, meist umständlichen und vielfach nur

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schwierig anzubringenden seitlichen Abstützungen können dadurch vollständig entfallen.

Nunmehr werden die Deckel 20 auf die Formen aufgesetzt und die Formen in Rotation gebracht und, sofern die Formen nicht bereits schon von vorhergegangenen Imprägnierungen auf der richtigen Temperatur sind, die Heizungen eingeschaltet. Eine spezielle Befestigung der Deckel ist nicht nötig, da sie sich aufgrund der Fliehkräfte selbst an die Form anpressen.

Sobald die Formen die Arbeitsstellung erreicht haben, wird durch den Anschlussstutzen 7 kontinuierlich Imprägniermasse in den als Verteilerkammer wirkenden Hohlraum 4 des Trägerkörpers eingefüllt. Diese Masse verteilt sich in einer dünnen Schicht am Boden 5 der Verteilerkammer, wodurch eine

Entgasung erreicht wird, und fliesst aufgrund der Zentrifugalkräfte nach aussen durch die Austrittsöffnungen und über die Mundstücke 21 in die Formen 12, wo sie aufgrund der dort herrschenden Temperatur und unter dem durch die Fliehkräfte erzeugten Druck aushärtet. Im Bedarfsfalle kann über den Nippel 8 auch noch ein Druckgas zur Erzeugung eines Zusatzdrucks zugeführt werden. Sobald die Masse in den Formen ausreichend ausgehärtet ist, wird die Umlaufbewegung der Formen gestoppt. Dadurch schwenken die letzteren in die Ruhestellung zurück und

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die imprägnierten Gegenstände können nach Entfernen der Deckel aus den Formen genommen werden.

Die Vorteile der vorstehend beschriebenen Vorrichtung liegen auf der Hand: Die Formen sind leicht zugänglich. Das Oeffnen der Formen ist wegen der relativ kleinen und leichten und ausserdem nur lose auf der Form aufliegenden Deckel sehr einfach. Die zu imprägnierenden bzw. zu umgiessenden Gegenstände bedürfen keiner aufwendigen Abstützung innerhalb der Form, sondern können einfach in diese hineingestellt werden. Und schliesslich kann die Giessmasse auf ihrem Wege in die Formen nicht aushärten, da die Formen mit dem Trägerkörper nur über die kleinen und zudem wärmeisolierenden Ringe 22 und auch das nur während der Rotation der Formen in Kontakt stehen und sich daher der Trägerkörper praktisch nicht erwärmen kann. Ausserdem ist weder eine Flamme noch eine Heizglocke zur Erwärmung der Formen nötig.

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Claims

- ΛΑ -

Ansprüche

(IJ Rotationsimprägnier- bzw. -giessvorrichtung mit zumindest einer auf einer im wesentlichen horizontalen, kreisförmigen Umlaufbahn um eine Rotationsachse bewegbaren, beheizbaren und mit einem Einlass flir eine fliessfähige Imprägnier- bzw. Giessmasse versehenen Form, deren Innenraum während des Imprägnier- bzw. Giessvorgangs mit einer im Bereich der Rotationsachse -befindlichen, sich mit der umlaufenden Form synchron mitdrehenden Verteilerkammer in kommunizierender Verbindung steht, welche Verteilerkammer einen Einlass für die Imprägnier- bzw. Giessmasse, gegebenenfalls einen Anschluss für ein Druckgas und eine der Anzahl der Formen entsprechende Anzahl von Auslässen für die Masse besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Form um eine die Rotationsachse im Abstand vorzugsweise etwa senkrecht kreuzende Achse zwischen einer Ruhe- und einer Arbeitsstellung hin- und herschwenkbar gelagert ist, wobei

in der Arbeitsstellung der Einlass der Form und der ihr zugeordnete Auslass der Verteilerkammer in dichtem gegenseitigen Eingriff stehen, sodass die Masse aus der Verteilerkaminer in die Form fliessen kann, und dass die Schwenkachse bezüglich des Formschwerpunkts derart verläuft, dass sich die Form aufgrund der bei ihrer Umlauf-

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bewegung wirkenden Zentrifugalkräfte automatisch von der im Stillstand eingenommenen Ruhestellung in die Arbeitsstellung verschwenkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Form auf der ihrem Schwerpunkt bezüglich der Schwenkachse gegenüberliegenden Seite einen abnehmbaren Deckel aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass der Form im Deckel angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel ein schnabelförmiges Mundstück aufweist, an dessen Spitze sich der Einlass befindet.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass der Form und der Auslass der Verteilerkammer so ausgebildet sind, dass sich die Dichtkraft bei deren gegenseitigem Eingriff mit zunehmender Umlaufgeschwindigkeit der Form erhöht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der miteinander in Kontakt stehenden Teile des Formeinlasses und des Verteilerkammerauslasses aus einem wärmeisolierenden Material besteht.

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7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Form auswechselbare Einsätze aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Form eine eingebaute elektrische
He i zung au fwe i s t.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerkammer einen sich nach
oben trichterartig erweiternden Boden aufweist und die
Auslässe am Rand des Bodens in die Kammer einmünden.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei einander bezüglich der Rotationsachse diametral gegenüberliegende Formen vorgesehen sind.

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