DE4222695A1 - Vorrichtung und verfahren zur kontinuierlichen entgasung von giessharz - Google Patents
Vorrichtung und verfahren zur kontinuierlichen entgasung von giessharzInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur konti
nuierlichen Entgasung von Gießharz mit einem Gehäuse, wel
ches zur Durchleitung des Gießharzes mit einem Einlaß und
einem Auslaß versehen und mit einer Vakuumquelle verbunden
ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur
kontinuierlichen Entgasung von Gießharz, bei welchem das
Gießharz unter Vakuum in einer dünnen Schicht über eine
Entgasungsfläche geleitet wird.
Bei der Herstellung von Gießharzteilen aus Gießharz ist es
erforderlich, jede der einzelnen Gießharzkomponenten vor
deren Mischung sorgfältig zu entgasen, zum einen um das
Auftreten von Fehlstellen in den fertigen Gießlingen zu
vermeiden und zum anderen, um den Gießvorgang selbst feh
lerlos und unter den gewünschten Druckverhältnissen durch
führen zu können. Wie aus dem Stand der Technik bekannt,
wird die Gießharzmasse üblicherweise aus zumindest einer
Harzkomponente und einer Härterkomponente gemischt, wobei
die Komponenten als hoch viskose Flüssigkeiten vorliegen
können.
Aus dem Stand der Technik sind sowohl diskontinuierlich als
auch kontinuierlich arbeitende Entgasungsanlagen bekannt.
In beiden Fällen wird das Gießharz beziehungsweise werden
die Gießharz-Komponenten über eine Entgasungsfläche ge
leitet, wobei es erwünscht ist, eine dünne Schicht der je
weiligen Komponente auf die Entgasungsfläche aufzubringen.
Durch das in dem Gehäuse vorliegende Vakuum werden die in
dem Gießharz befindlichen Gaskomponenten entzogen.
Es ist in diesem Zusammenhang darauf hinzuweisen, daß in
der Beschreibung nachfolgend zur Vereinfachung der Darstel
lung von der Entgasung von Gießharz gesprochen wird, es ist
für den Fachmann verständlich, daß es sich dabei in der Re
gel um die Entgasung der jeweils noch nicht miteinander ge
mischten Gießharzkomponenten handelt, beispielsweise um
eine Harzkomponente oder eine Härterkomponente.
Die diskontinuierlich arbeitenden Verfahren verwenden Anla
gen, welche einen Vorratsbehälter umfassen, der so groß be
messen ist, daß in der Regel eine Tagescharge aufgenommen
werden kann. Die Entgasung erfolgt dabei in diesem Vorrats
behälter, aus welchem zum Gießen der Gießharzbauelemente
jeweils die benötigte Volumenmenge entnommen wird. Der In
nenraum des Vorratsbehälters steht während der Entgasung
sowie während des Gießvorganges unter Unterdruck. Üblicher
weise sind in dem Vorratsbehälter Umwälzeinrichtungen vor
gesehen, welche dazu dienen, das Gießharz auf eine großflä
chige Abtropf- oder Entgasungsfläche zu verteilen. Bei die
ser Vorgehensweise steht während der Nachtstunden, in wel
chen keine Verarbeitung des Gießharzes stattfindet, eine
ausreichende Zeit zur Entgasung zur Verfügung.
Bei einem mehrschichtigen Produktionsbetrieb ist es, be
dingt durch die erforderliche Gießharzmenge, nicht mehr
möglich, die Vorratsbehälter gleichzeitig zur Entgasung zu
verwenden. Deshalb werden zusätzliche Entgasungsbehälter
eingesetzt, in welchen die für einen Produktionsgang erfor
derliche Gießharzmenge aufgenommen und entgast wird. Diese
Entgasungsbehälter werden meistens in einem Niveau oberhalb
des zugeordneten Vorratsbehälters aufgestellt, so daß das
entgaste Material in den Vorratsbehälter fließen kann.
Hieraus ergibt sich der Nachteil einer großen Bauhöhe. In
Abhängigkeit von dem jeweils vorgesehenen Schichtbetrieb
(zweischichtig oder dreischichtig) kann es erforderlich
sein, mehrere Entgasungsbehälter einem Vorratsbehälter zu
zuordnen, um eine ausreichende Entgasungszeit des
Gießharzes zu gewährleisten. Auch hieraus ergibt sich ein
großes Bauvolumen, welches wiederum zu hohen Anlagekosten
führt.
Weiterhin besteht bei derartigen Anlagen der Nachteil, daß
bei der scheinbar vorteilhaften Möglichkeit immer soviel
unentgastes Material in den Vorratsbehälter nachzufüllen,
wie laufend entnommen wird, der Gasgehalt des Vorrates
durch das nachgefüllte unentgaste Material trotz ständig
laufender Entgasung erheblich ansteigt und die Qualitätsan
forderungen in der Regel nicht mehr erfüllt werden. Es ist
deshalb unter allen Umständen zu vermeiden, unentgastes Ma
terial mit bereits entgastem Material zusammenzubringen.
Bei den kontinuierlich arbeitenden Vorrichtungen ist es be
kannt, in einem Gehäuse eine horizontal angeordnete, dreh
bare Scheibe einzusetzen, auf welchen das Gießharz auf
gebracht wird. Durch die Drehung der Scheibe wird das Gieß
harz radial nach außen geleitet, so daß es an den Innenwän
den des Gehäuses nach unten ablaufen kann. Durch den Unter
druck in dem Gehäuse erfolgt dann kontinuierlich die Entga
sung. Der Nachteil dieser Vorrichtungen besteht darin, daß
nicht gewährleistet ist, daß stets nur das vollständig ent
gaste Produkt in den Bodenbereich des Gehäuses gelangt und
von dort aus weiterverarbeitet wird. Vielmehr kann, bei
spielsweise durch eine zu hohe Förderung von Gießharz auf
die drehende Scheibe, dieses im nicht entgasten Zustand
nach unten tropfen. Hierdurch würde ein Mischprodukt ent
stehen, welches nicht ausreichend entgast ist.
Bei einer weiteren, aus dem Stand der Technik bekannten
Vorrichtung ist eine Kaskadenentgasung vorgesehen, bei wel
cher das Gießharz kaskadenartig über mehrere in dem Gehäuse
angeordnete Entgasungsflächen läuft. Theoretisch wird hier
durch eine feine Verteilung des Gießharzes und eine hohe
Behandlungszeit ermöglicht. Der Nachteil liegt darin, daß
es weder sichergestellt noch überwacht werden kann, daß
sich das Gießharz in einer gleichmäßigen Schicht auf den
Entgasungsflächen verteilt. Vielmehr kommt es häufig zu ei
ner so genannten "Bachbildung", bei welcher das Gießharz an
bestimmten Stellen der Entgasungsfläche in starken Volumen
strömen nach unten läuft. An diesen Stellen findet aus
nachvollziehbaren Gründen keine oder nur eine unzureichende
Entgasung statt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
und ein Verfahren zur kontinuierlichen Entgasung von Gieß
harz zu schaffen, welche bei einfacher Ausgestaltung und
effektiver Wirkungsweise eine gute Entgasung des Gießharzes
gewährleisten und ein hohes Maß an Betriebssicherheit auf
weisen.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe dadurch ge
löst, daß in dem Gehäuse mehrere Bereiche ausgebildet sind,
durch welche das Gießharz zur stufenweisen Entgasung auf
einander folgend geleitet wird, wobei jedem Bereich Mittel
zum Aufbringen des Gießharzes auf eine des Bereiches zuge
ordnete Entgasungsfläche und Mittel zum Überführen des
Gießharzes in den nächsten Bereich zugeordnet sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch eine
Reihe erheblicher Vorteile aus. Da in dem Gehäuse mehrere
Bereiche vorgesehen sind, welche räumlich voneinander ge
trennt sind, ist bei einem kontinuierlichen Durchlauf des
Gießharzes durch das Gehäuse eine stufenweise Entgasung
möglich, bei welcher der Gasgehalt des Gießharzes von einer
Stufe zur anderen stetig verringert wird. Es ist insbeson
dere von großem Vorteil, daß stets nur vorentgastes Mate
rial von einem Bereich zum anderen geleitet werden kann, so
daß ein unbeabsichtigtes Durchströmen der Vorrichtung, wie
aus dem Stand der Technik bekannt, vollständig ausgeschlos
sen ist. Erfindungsgemäß kann somit mit einfachen Mitteln
eine große Entgasungsfläche bereitgestellt werden, so daß
die Vorrichtung bei kompaktem Aufbau mit einem hohen Wir
kungsgrad und mit hoher Betriebssicherheit arbeitet.
In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung
ist vorgesehen, daß das Gehäuse als stehender Zylinder mit
einem oberen Einlaß und einem unteren Auslaß ausgebildet
ist und die Bereiche durch mehrere, jeweils dichtend in dem
Gehäuse angeordnete Kolben gebildet werden, welche jeweils
mit einem Durchlaß für das Gießharz versehen sind und in
Längsrichtung des Gehäuses bewegbar sind. Erfindungsgemäß
bilden somit die einzelnen Kolben Trennelemente zur Begren
zung der Bereiche, wobei sich auf der jeweiligen Oberseite
des Kolbens das jeweils entgaste Gießharz ansammeln kann
und durch den Durchlaß in den nächsten Bereich geleitet
wird. Da die einzelnen Kolben in Längsrichtung des Zylin
ders auf- und abbewegbar sind, ist eine sehr hohe Ent
gasungsfläche geschaffen, wobei die Auf- und Abbewegung der
Kolben zu einem gleichmäßigen Auftrag des Gießharzes auf
die Fläche sowie zu einer Entfernung von dieser führt. Die
beschriebene Ausgestaltung der Vorrichtung gewährleistet
somit bei einfachstem konstruktiven Aufbau und platzsparen
der Ausgestaltung einen sehr hohen Wirkungsgrad und eine
gute Entgasung des Gießharzes. Durch geeignete Wahl der
durch die Vorrichtung durchgeleiteten Gießharzmenge, der
Hubgeschwindigkeit der Kolben und des Durchlasses in den
Kolben ist die Entgasungsleistung in weitem Rahmen variabel
und kann den jeweiligen Einsatzbedingungen angepaßt werden.
Die Kolben sind bevorzugterweise mittels einer gemeinsamen
Kolbenstange miteinander verbunden, um eine synchrone Bewe
gung der Kolben zu gewährleisten und das jeweilige Volumen
der einzelnen Bereiche unverändert zu halten.
Um einen gleichmäßigen Auftrag beziehungsweise eine gleich
mäßig Abnahme des Gießharzes von der Innenwandung des Ge
häuses (Entgasungsfläche) zu gewährleisten, sind die Kolben
am Umfang so gestaltet, daß sie zusammen mit der Ent
gasungsfläche des Gehäuses eine nach oben offene Rinne bil
den.
Weiterhin ist es günstig, die Durchlässe der Kolben so zu
einander anzuordnen, daß eine gewünschte Durchströmung der
einzelnen Bereiche erreicht wird.
Weiterhin ist es erfindungsgemäß besonders vorteilhaft,
wenn das Gefäß im Sammelbereich mindestens einen Niveausen
sor aufweist. Der Niveausensor ermittelt, ob sich in dem
letzten Bereich, das heißt im Sammelbereich des Gefäßes
eine ausreichende Menge an entgastem Material befindet, um
den jeweiligen nächstfolgenden Gießvorgang durchführen zu
können. Es ist somit sichergestellt, daß dem der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung nachgeordneten Durchlaufmischer
ein ausreichendes Gießharzvolumen zugeführt werden kann.
Eine weitere, besonders günstige Ausgestaltung liegt darin,
daß eine Rückführleitung von dem Auslaß des Gefäßes in
einen dem Auslaß vorgeordneten Bereich des Gefäßes und/oder
den Vorratsbehälter vorgesehen ist. Durch diese Maßnahme
kann das im Sammelbereich angesammelte Material, beispiels
weise über Ventile, welche in der Abpumpleitung vorgesehen
sind, wahlweise einen der Entgasungsbereiche oder dem Vor
ratsbehälter zugeführt werden. Hierdurch ist es möglich,
daß im Boden des Gehäuses angesammelte Material während der
Zeitperioden, in welcher kein Gießen stattfindet, weiter
einem Entgasungsprozeß zu unterwerfen, oder in Stillstand
zeiten die Vorrichtung zu entleeren.
Da zur Zuführung des entgasten Gießharzes zu dem Durchlauf
mischer eine Pumpe erforderlich ist, kann es besonders vor
teilhaft sein, wenn die Kolbenstange, welche die einzelnen
Kolben verbindet, an ihrem unteren Ende einen Pumpkolben
trägt, welcher in einen an dem Gehäuse befestigten Pumpzy
linder einbringbar ist. Die Bewegung der Kolben in dem Zy
linder kann somit mit dem Gießvorgang, das heißt der Betä
tigung der Pumpe verbunden werden.
Die Vorrichtung ist vorteilhaft auch so zu betreiben, daß
die Bewegung der Kolben zum Zwecke der Entgasung, ohne Pum
penförderung, in einem oberen Hubbereich durchgeführt wird,
während zu gleichzeitiger Entgasung und Pumpenförderung zu
mindest ein unterer Hubbereich benutzt wird.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist das
Gehäuse als stehender Zylinder mit einem oberen Einlaß und
einem unteren Auslaß ausgebildet, wobei die Bereiche durch
eine drehbar in dem Gehäuse gelagerte Schnecke gebildet
werden, welche mit ihrer Außenkontur dicht an der Innenflä
che des Gehäuses geführt ist. Die Schnecke kann bevorzugt
gleichsinnig, gegensinnig oder wechselweise (Pilgerschritt)
zur Laufrichtung des Gießharzes gedreht werden. Es wird
hierbei sichergestellt, daß sich das Gießharzmaterial über
einen ausreichenden Zeitraum in dem jeweiligen "Entgasungs
bereich" befindet, die Drehung der Schnecke stellt dabei
sicher, daß das Gießharz auf der Entgasungsfläche, welche
sowohl von der Innenwandung des Gehäuses als auch von der
Schneckenfläche gebildet wird, verweilt. Die Drehrichtung
der Schnecke wird in bevorzugter Weise der Viskosität des
Gießharzmateriales angepaßt, um eine ausreichende Ent
gasungszeit einhalten zu können.
In einer weiteren, ebenfalls sehr günstigen Ausgestaltungs
form der Erfindung ist vorgesehen, daß das Gehäuse als lie
gender Zylinder mit bodenseitigem Einlaß und Auslaß ausge
bildet ist, wobei die Bereiche durch mehrere vertikale
Trennwände gebildet werden, welche sich über einen Teilbe
reich der Höhe des Zylinders erstrecken. Jedem Bereich ist
ein um eine horizontale Achse drehbare, mit Spiel in dem
Bereich geführter Kolben zugeordnet, weiterhin befindet
sich zumindest am oberen Ende jeder Trennwand ein gegen den
jeweils benachbarten Kolben anliegender Abstreifer, welcher
bei Drehung des Kolbens von dem entsprechenden Kolbenbe
reich das dort angelagerte Gießharzmaterial abstreift und
in den nächsten Bereich überführt. Es versteht sich, daß
bei einer insgesamt im Wesentlichen halbkreisförmigen Aus
bildung der Trennwände der Abstreifer nur an einer Hälfte
der Oberkante der Trennwand angeordnet ist. Bei dieser Aus
gestaltung der Vorrichtung taucht die sich drehende verti
kale Scheibe in den Bereich ein und wird mit dem
Gießharzmaterial benetzt. Bei der nachfolgenden Drehung
verläßt dieser Teilbereich der Scheibe den mit dem Gießharz
gefüllten Bereich, so daß die Gießharzschicht dem Einfluß
des Vakuums oder Unterdrucks ausgesetzt ist. Hierbei er
folgt die Entgasung. Bei einer Weiterdrehung der Scheibe
gelangt dieser Teilbereich des Gießharzes an den Abstreifer
und wird in den nächsten Bereich überführt. Die Bereiche
zeichnen sich somit hinsichtlich ihres Inhaltes dadurch
aus, daß von der Einlaufseite des Gehäuses zur Auslaufseite
jeweils ein geringerer Gasgehalt in dem Material jedes Be
reiches vorliegt. Die Dimensionierung der Scheiben und die
Drehgeschwindigkeit können in einfachster Weise den jewei
ligen Anwendungsbedingungen, insbesondere der Art des Mate
rials angepaßt werden. Die Scheiben sind bevorzugt auf ei
ner gemeinsamen Drehachse angeordnet.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden
bürsten- oder kammartige Abstreifer eingesetzt, die die
Aufgabe haben, nicht nur das zu entgasende Material auf den
Entgasungsflächen aufzutragen, sondern dieses auch ständig
zu zerfurchen, so daß auch die Gasgehalte in tieferen
Schichten schneller an die Oberfläche gelangen und somit
der Entgasungsvorgang insgesamt beschleunigt wird.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin
dung ist das Gehäuse in Form eines liegenden oder geneigten
Zylinders ausgebildet, wobei in diesem Gehäuse eine dreh
bare Trommel angeordnet ist. Auf der Innenseite der Trom
mel, d. h. auf deren Entgasungsfläche, sind eine oder meh
rere Schneckenwendeln aufgebracht, die bei der Drehung der
Trommel zum einen für den Transport des Materials vom Ein
gang zum Ausgang sorgen und zum anderen die zur Verfügung
stehende Entgasungsfläche der Trommel wesentlich
vergrößern. Eine derartige Vorrichtung kann auch vorteil
haft im "Pilgerschrittverfahren" betrieben werden, was ins
besondere bei Material mit sedimentierenden Füllstoffen
vorteilhaft ist.
Bei allen beschriebenen Ausgestaltungsformen kann es gün
stig sein, wenn die Wandung des Gehäuses und/oder die Ent
gasungsflächen als Wärmetauscherflächen für Heizung und
Kühlung ausgebildet sind, um z. B. auf diese Weise das
Gießharz zu erwärmen, um zum einen die Fließeigenschaften
zu verbessern und zum anderen den Entgasungsvorgang wirksa
mer durchführen zu können. Es ist auch möglich, den Zuführ
behälter, aus welchem das Gießharz in das Gehäuse geleitet
wird, zu beheizen und/oder mit einer Rühreinrichtung zu
versehen.
Hinsichtlich des Verfahrens erfolgt erfindungsgemäß die Lö
sung der Aufgabe dadurch, daß Gießharz stufenweise in auf
einander folgenden, voneinander getrennten Entgasungs
schritten behandelt wird. Es ist somit sichergestellt, daß
eine zuverlässige Entgasung stattfindet. Um eine feine Ver
teilung des Gießharzes auf einer möglichst großen Oberflä
che zu gewährleisten und um zum anderen nach ausreichender
Entgasungszeit eine Überführung in den nächsten Bereich
vornehmen zu können, sind Verteilungs- und Überführungsmit
tel unterschiedlicher Bauform, wie Kolben, Schnecken,
Scheiben etc., die auch teilweise selbst die Entgasungsflä
chen bilden, vorgesehen.
Erfindungsgemäß ist somit sichergestellt, daß das Gießharz
definiert auf eine vorgegebene Entgasungsfläche aufgebracht
wird, dort während einer vorgegebenen, einstellbaren Ent
gasungszeit verweilt und nachfolgend von dieser Fläche ab
genommen und dem nächsten Entgasungsschritt zugeführt wird.
Die erfindungsgemäße Entgasungsvorrichtung kann gleicher
maßen auch zum Mischen verschiedener Gießharzkomponenten
verwendet werden, so daß ggf. auch eine fertige Gießharzmi
schung erhalten werden kann. Es erfolgt dann gleichzeitig
eine innige Vermischung und Entgasung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei
spielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei
zeigt
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Entgasungsanlage
unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrich
tung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines ersten Aus
führungsbeispieles der erfindungsgemäßen Vorrich
tung, teils im Schnitt,
Fig. 2.1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrich
tung entsprechend Fig. 2,
Fig. 3 eine Ansicht, ähnlich Fig. 2 eines weiteren Aus
führungsbeispieles der erfindungsgemäßen Vorrich
tung,
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht, teils im
Schnitt, eines weiteren Ausführungsbeispieles der
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 5 eine stirnseitige Ansicht, ebenfalls teils im
Schnitt, der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung,
Fig. 6 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbei
spieles gemäß der Erfindung teilweise im Schnitt,
Fig. 7 eine stirnseitige Ansicht des Ausführungsbeispie
les nach Fig. 6, teilweise im Schnitt,
Fig. 8 eine schematische Seitenansicht, teilweise im
Schnitt eines weiteren Ausführungsbeispieles,
Fig. 9 eine Stirnansicht des Ausführungsbeispieles nach
Fig. 8, teilweise im Schnitt und
Fig. 10 eine schematische Seitenansicht eines weiteren
Ausführungsbeispieles mit kamm- bzw. bürstenarti
gen Abstreifern,
Fig. 11 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel nach
Fig. 10,
Fig. 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfin
dung mit einer drehbaren Vorrichtung mit auf den
Entgasungsflächen aufgebrachten Schneckenwendeln
und
Fig. 13 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel nach
Fig. 12.
In Fig. 1 ist eine Gießharzverarbeitungsanlage gezeigt,
welche die Entgasung und Mischung zweier Komponenten ermög
licht. Die Anlage umfaßt Vorratsbehälter 19 und 20, wobei
der linke Vorratsbehälter 19 beispielsweise für dünnflüssi
geres Material vorgesehen ist, während der rechte Vorrats
behälter 20 mit einem Rührer und einer Heizung versehen
ist, um hochviskoses und/oder auch füllstoffhaltiges Mate
rial aufzunehmen. Die Anlage umfaßt weiterhin zwei in Fig.
1 parallel zueinander angeordnete Gehäuse 1 der nachfolgend
zu beschreibenden Entgasungsvorrichtungen. Die Gehäuse 1
sind jeweils über eine Leitung mit den Vorratsbehältern 19,
20 verbunden, wobei in jeder der Leitungen ein Durchfluß
regler 21 angeordnet ist. Weiterhin sind die Innenräume der
Gehäuse 1 mit einer Vakuumquelle 4 verbunden. Jedem Gehäuse
1 ist eine Heizung 23 zugeordnet, am Auslaßbereich jedes
Gehäuses 1 ist eine Pumpeinrichtung 22 zur synchronen
Dosierung des jeweils zu entnehmenden Materialvolumens und
zur Zuführung zu einem Durchlaufmischer 24 vorgesehen. Am
Auslaß des Durchlaufmischers 24 ist ein Gießventil 25
angeordnet, um die gemischte Gießharzmasse einer Gießform
zuzuführen (nicht dargestellt).
Die Fig. 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung, welches hinsichtlich der
schematischen Darstellung der linken Bildhälfte von Fig. 1
entspricht. Aus dem Vorratsbehälter 19 wird über den Durch
flußregler 21 und eine nachgeordnete Drossel 26 das
Gießharzmaterial einem oberen Einlaß 2 des Gehäuses 1 zuge
führt. Durch einen unteren Auslaß 3 kann das Material abge
führt und dem Durchlaufmischer 24 zugeleitet werden.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist in dem
vertikal angeordneten, stehenden Zylinder des Gehäuses 1
mittig eine Kolbenstange 8 angeordnet, welche über einen
Antrieb 27 in vertikaler Richtung auf und ab bewegbar ist.
Am unteren Ende der Kolbenstange 8 ist eine Führungsplatte
41 für die Kolbenstange und dem Pumpkolben 12 angeordnet,
die Durchlässe 42 aufweist, über die das Gießharz in den
Pumpzylinder 13 strömt. Diese Führungsplatte hat gleich
falls die Aufgabe das bereits entgaste Gießharz durchzumi
schen, und ein Absetzen von evtl. im Gießharz enthaltenen
Feststoffen zu verhindern. An der Kolbenstange 8 sind meh
rere Kolben 6 befestigt, in dem gezeigten Ausführungsbei
spiel insgesamt vier derartige Kolben. Die linke Bildhälfte
der Fig. 2 zeigt einen Zustand, in welchem die Kolben 6 und
die Kolbenstange 8 nach unten verfahren sind, während in
der rechten Bildhälfte ein Zustand gezeigt ist, bei welchem
sich die Kolben 6 und die Kolbenstange 8 in einem oberen
Zustand befinden.
Die Kolben 6 sind jeweils als Kreiskolben ausgebildet und
dicht an der Innenwandung des Gehäuses 1 gelagert. Die Kol
ben 6 bilden zusammen mit der Entgasungsfläche 40 jeweils
eine nach oben geöffnete Rinne 9. Weiterhin ist jeder Kol
ben 6 mit zumindest einem Durchlaß 7 versehen, um Gießharz
material aus dem jeweils zwischen zwei Kolben gebildeten
Bereich 5 in den nächstfolgenden Bereich zu leiten.
Am bodenseitigen Endbereich des Gehäuses 1 ist weiterhin
ein Niveausensor 10 angeordnet, welcher mit einer nicht ge
zeigten Steuereinrichtung, mit der auch der Antrieb 27 und
der Durchflußregler 21 verbunden ist, in Betriebsverbindung
steht. In der Auslaßleitung des Gehäuses 1 ist weiterhin
ein Rückschlagventil 29 vorgesehen, welchem ein Dreiwege
ventil 25 nachgeordnet ist, welches mit einer Rückführlei
tung 11 sowie mit einer Leitung 30 zu dem Durchlaufmischer
24 verbunden ist.
Nachfolgend wird die Betriebsweise der in Fig. 2 gezeigten
Vorrichtung beschrieben:
Aus dem Vorratsbehälter 19 wird Gießharzmaterial über den Durchflußregler 21 und die Drossel 26 in den oberen Einlaß 2 des Gehäuses 1 geführt. Oberhalb des obersten Kolbens 6 ist ein erster Bereich 5 gebildet, um das noch nicht entga ste Material aufzunehmen. Bei einer Bewegung des Kolbens 6 nach unten kann sich das Material oberhalb des Kolbens 6 ansammeln, es wird insbesondere in die Rinne 9 eingeleitet. Bei einer nach oben erfolgenden Bewegung des Kolbens 6 wird das Material von der Wandung des Gehäuses 1 abgestreift und oberhalb des Kolbens 6, beispielsweise in der Rinne 9 ge sammelt. Bei einer nach unten gerichteten Bewegung des Kol bens 6 benetzt das in der Rinne 9 befindliche Material die Gehäusewandung 1 und kann auf diese Weise durch das von der Vakuumquelle 4 aufgebrachte Vakuum entgast werden. Die be schriebenen Arbeitsschritte wiederholen sich zyklisch. Nach Ansammlung einer vorgegebenen Materialmenge oberhalb des obersten Kolbens 6 kann das Material durch den Durchlaß 7 durchströmen, sowie dies in Fig. 2.1 gezeigt ist. Das Mate rial gelangt somit an die Oberseite des nächstgeordneten Kolbens 6, wobei sich zyklisch der Entgasungsvorgang in analoger Weise wiederholt. Das Material durchströmt somit nach einer voreinstellbaren Verweildauer die einzelnen Be reiche 5 und sammelt sich im Bodenbereich des Gehäuses 1. Das Niveau des Materials, welches nunmehr vollständig ent gast ist, wird über den Niveausensor 10 ermittelt. Bei ei ner zu geringen Materialmenge erfolgt keine Überführung zu dem Durchlaufmischer 24. Über die Rückführleitung 12 und das Dreiwegeventil 28 kann das im Bodenbereich des Gehäuses 1 angesammelte Material umgepumpt werden, um dieses dann, wenn kein Gießvorgang stattfindet, weiter unter Entgasungs bedingungen zu halten.
Aus dem Vorratsbehälter 19 wird Gießharzmaterial über den Durchflußregler 21 und die Drossel 26 in den oberen Einlaß 2 des Gehäuses 1 geführt. Oberhalb des obersten Kolbens 6 ist ein erster Bereich 5 gebildet, um das noch nicht entga ste Material aufzunehmen. Bei einer Bewegung des Kolbens 6 nach unten kann sich das Material oberhalb des Kolbens 6 ansammeln, es wird insbesondere in die Rinne 9 eingeleitet. Bei einer nach oben erfolgenden Bewegung des Kolbens 6 wird das Material von der Wandung des Gehäuses 1 abgestreift und oberhalb des Kolbens 6, beispielsweise in der Rinne 9 ge sammelt. Bei einer nach unten gerichteten Bewegung des Kol bens 6 benetzt das in der Rinne 9 befindliche Material die Gehäusewandung 1 und kann auf diese Weise durch das von der Vakuumquelle 4 aufgebrachte Vakuum entgast werden. Die be schriebenen Arbeitsschritte wiederholen sich zyklisch. Nach Ansammlung einer vorgegebenen Materialmenge oberhalb des obersten Kolbens 6 kann das Material durch den Durchlaß 7 durchströmen, sowie dies in Fig. 2.1 gezeigt ist. Das Mate rial gelangt somit an die Oberseite des nächstgeordneten Kolbens 6, wobei sich zyklisch der Entgasungsvorgang in analoger Weise wiederholt. Das Material durchströmt somit nach einer voreinstellbaren Verweildauer die einzelnen Be reiche 5 und sammelt sich im Bodenbereich des Gehäuses 1. Das Niveau des Materials, welches nunmehr vollständig ent gast ist, wird über den Niveausensor 10 ermittelt. Bei ei ner zu geringen Materialmenge erfolgt keine Überführung zu dem Durchlaufmischer 24. Über die Rückführleitung 12 und das Dreiwegeventil 28 kann das im Bodenbereich des Gehäuses 1 angesammelte Material umgepumpt werden, um dieses dann, wenn kein Gießvorgang stattfindet, weiter unter Entgasungs bedingungen zu halten.
Der untere Bereich der Kolbenstange 8 ist als Pumpkolben 12
ausgebildet, welcher in einen Pumpzylinder 13 des Gehäuses
1 einbringbar ist. Auf diese Weise erfolgt durch den An
trieb 27 ein Abpumpen des entgasten Materials. Sofern keine
Überführung in den Durchlaufmischer 24 gewünscht ist, wird
das Material über die Rückführleitung 11 in einen der Be
reiche 5 oder in den Vorratsbehälter 19, 20 zurückgepumpt.
Die Wandung des Gehäuses 1 kann als beheizbare oder kühl
bare Doppelwandung ausgebildet sein.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt,
welches sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 in
den nachfolgenden Punkten unterscheidet, auf eine Beschrei
bung der gleichen Ausgestaltungsmerkmale wird deshalb ver
zichtet. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
ist am oberen Bereich des Gehäuses 1 ein Antrieb 31 vorge
sehen, welcher eine Schneckenwelle 32 in Drehung versetzt,
an der eine Schnecke 14 befestigt ist. Die Schnecke 14
liegt an ihrer Außenkontur dichtend gegen die Innenwandung
des Gehäuses 1 an. Der Antrieb 31 dient zur Drehung der
Schnecke 14 gleichsinnig, gegensinnig oder wechselweise zur
Durchströmungsrichtung des Gießharzmateriales. Hierdurch
erfolgt eine gleichmäßige Verteilung des Gießharzmateriales
sowohl auf der Innenwandung des Gehäuses 1 als auch auf der
Oberfläche der Schnecke 14. Durch die Drehung der Schnecke,
die auch wechselweise sein kann, wird das an der Gehäuse
wandung abgelagerte Gießharzmaterial jeweils zyklisch abge
nommen beziehungsweise aufgetragen, so daß ein Effekt ein
tritt, welcher analog ist zu der Wirkungsweise der Vorrich
tung gemäß Fig. 2.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine weitere Ausgestaltungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung, diese umfaßt, ein zylin
drisches, liegendes Gehäuse 1, in welchem zentrisch ein
über einen Antrieb 33 drehbare Drehachse 18 gelagert ist.
An der Drehachse 18 sind zueinander parallele kreisförmige
Scheiben 16 befestigt. Das Gehäuse 1 ist mit einem
bodenseitigen Einlaß 2 und einen bodenseitigen Auslaß 3
verbunden.
Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist, erstrecken
sich in der unteren Hälfte des Gehäuses 1 mehrere vertikale
Trennwände 15, welche unterhalb der Achse 18 enden, so daß
einzelne Bereiche 5 gebildet werden. An einer Hälfte der
Oberkante jeder Trennwand 15 ist ein Abstreifer 17 angeord
net, welcher gegen den jeweiligen Kolben 16 anliegt. Bei
einer Drehung des Kolbens 16 in Uhrzeigerrichtung (siehe
Fig. 5) wird das beim Eintauchen des Kolbens 16 in den Be
reich 5 an dieser angelagerte Material in den oberen Raum
des Gehäuses 1 überführt, wo es der Einwirkung der Vakuum
quelle 4 ausgesetzt ist. Auf dem Kolben 16 ist dabei ein
dünner Film des Materials angeordnet, so daß die Entgasung
unter definierten Bedingungen ablaufen kann. Bei einer Dre
hung des Kolbens 16 wird das an einer Seite des Kolbens
(rechte Seite gemäß Fig. 4) anhaftende Material von dem Ab
streifer 17 abgenommen und in den nächstfolgenden Bereich 5
beziehungsweise eine Auslaßkammer 34 überführt. Somit er
folgt eine kontinuierliche Entgasung des Materials, wobei
das Material in dem jeweils nächstfolgenden Bereich stärker
entgast ist.
Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6 und 7 ist ent
sprechend dem Fig. 4 ausgebildet, wobei gleiche Teile mit
gleichen Bezugszeichen versehen sind. Der Unterschied zu
dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 besteht
darin, daß hier keine gesonderten ortsfesten Bereiche 5
ausgebildet sind, sondern, daß diese ortsfesten Bereiche 5,
entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 durch eine
rotierende Schnecke gebildet wird, wobei die Schnecke
dichtend an den Innenwandungen der Vorrichtung 1 geführt
sind, so daß das über den Einlaß 2 eintretende Gießharz
nicht unmittelbar zum Auslaß 3 strömen kann. Oberhalb der
Schnecke ist, wie dies am deutlichsten aus Fig. 7 hervor
geht, ein Absaugkanal 38 angeordnet, über den die einzelnen
Bereiche im Innern der Vorrichtung 1 evakuiert werden. Die
Betriebsweise der Vorrichtung kann entweder ausschließlich
in Förderrichtung erfolgen, und zwar dann, wenn eine aus
reichende Anzahl an Bereichen geschaffen werden, die für
die Entgasung benötigt werden. Will man eine kürzere Bau
form der Vorrichtung erreichen, so kann die Schnecke im
Pilgerschrittverfahren betrieben werden, d. h. die Schnecke
oszilliert, wobei der Nullpunkt der Oszillationsbewegung
sich ständig im Ausführungsbeispiel entsprechend dem ausge
zogenen Pfeil in Fig. 7 bewegt, so daß das in den Bereichen
enthaltene Gießharz langsam vom Einlaß zum Auslaß transpor
tiert wird.
Das in den Fig. 8 und 9 dargestellte Ausführungsbeispiel
entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach den
Fig. 6 und 7, wobei die Schnecke 14 durch einzelne
Scheiben 16 ersetzt worden ist, die gleichfalls dichtend an
den Innenwandungen der Vorrichtung 1 entlangstreifen. Um
hier eine Förderung des Gießharzes vom Einlaß 2 zum Auslaß
3 zu erhalten, sind in den Scheiben 16 Öffnungen 37 ange
ordnet. Ein sämtliche Bereiche 5 überdeckender Absaugkanal
38 dient zur Evakuierung. Die Betriebsweise dieser Vorrich
tung kann entweder rotierend sein. Die Vorrichtung kann je
doch auch im Pilgerschrittverfahren bewegt werden, wobei
die Öffnungen 37 nur zeitweise in das Gießharz eintauchen
und den Weitertransport des Gießharzes zu dem Auslaß 3 zu
lassen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 10 und 11 besteht
die Entgasungsvorrichtung aus einem liegend angeordneten
Zylinder, dessen Innenwandung die Entgasungsfläche 40 bil
det. Dieser Zylinder kann im Gegensatz zum Ausführungsbei
spiel auch geneigt oder sogar lotrecht angeordnet sein, wo
bei die Neigung auch in Abhängigkeit der Viskosität des zu
entgasenden Mediums verändert werden kann. Bei diesem Aus
führungsbeispiel sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszei
chen versehen. Der Unterschied zu den bisherigen Ausfüh
rungsbeispielen besteht darin, daß im Inneren des Gehauses
1 Abstreifer in Form von Bürsten oder Kämmen drehbar ange
ordnet sind, wobei, wie dies aus Fig. 11 hervorgeht, je
weils drei um je 120° zueinander versetzte Abstreifer 42 in
einer Ebene angeordnet sind. Diese Bürsten oder Kämme 42
zerfurchen das über den Einlaß 2 eingebrachte, zu ent
gasende Material, so daß ständig neue Oberflächen geschaf
fen werden, die wesentlich größer sind als sie der Ent
gasungsfläche 40 entsprechen. Hierdurch ist eine sehr in
tensive und vor allem schnelle Entgasung des Materials mög
lich.
Zwischen den einzelnen Abstreifern 42 können Borde angeord
net sein (nicht dargestellt), so daß hierdurch auch die
Verweilzeit im Bereich der einzelnen Abstreifer gesteuert
werden kann. Diese bürsten- oder kammartigen Abstreifer
können auch bei den übrigen Vorrichtungen eingesetzt wer
den.
Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 12 und 13 stellt eine
Alternative nach dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 bis 7
dar. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen verse
hen. Bei dieser Ausführungsform ist im evakuierbaren Ge
häuse 1 eine Trommel 43 drehbar angeordnet, wobei dieses
liegend oder geneigt sein kann. Im Inneren der Trommel ist
an der Entgasungsfläche 40 eine Schneckenwendel 44 ange
bracht, die bei einer Drehung der Trommel zur Verteilung
des über den Einlaß 2 zugeführten Materials beiträgt. Hier
durch wird zum einen die Entgasungsfläche vergrößert und
zum anderen das entgaste Material zum Auslaß 3 gefördert.
Die Drehzahl wie auch die Drehrichtung kann in Abhängigkeit
der Entgasungsaufgabe verändert werden. Gleichfalls kann es
für bestimmte Anwendungsfälle sinnvoll sein, die Trommel im
"Pilgerschrittverfahren" zu drehen. Dies ist insbesondere
dann von Vorteil, wenn es sich um ein zu entgasendes Mate
rial mit sedimentierendem Füllstoff handelt. Durch die
wechselseitige Drehung der Trommel wird die Sedimentations
richtung für die Füllstoffpartikel abwechselnd umgekehrt,
so daß eine Entmischung entgegengewirkt wird.
Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbei
spiel beschränkt, vielmehr ergeben sich im Rahme der Erfin
dung vielfältige Abwandlungs- und Modifikationsmöglichkei
ten.
Claims (22)
1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Entgasung von Gießharz
mit einem Gehäuse (1), welches zur Durchleitung des
Gießharzes mit einem Einlaß (2) und einem Auslaß (3) verse
hen und mit einer Vakuumquelle (4) verbunden ist, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (1) mehrere Bereiche (5)
ausgebildet sind, durch welche das Gießharz zur stufenwei
sen Entgasung aufeinanderfolgend geleitet wird, wobei jedem
Bereich (5) Mittel (6; 14; 16; 35; 42; 43) zum Aufbringen
des Gießharzes auf eine dem Bereich zugeordnete
Entgasungsfläche (40) und Mittel (7; 17; 35; 37; 42; 44)
zum Überführen des Gießharzes in den nächsten Bereich zuge
ordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
den Entgasungsflächen (40) Abstreifmittel (6; 14; 17; 35;
42) zugeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß das Gehäuse (1) als stehender Zylinder mit einem
oberen Einlaß (2) und einem unteren Auslaß (3) ausgebildet
ist und der Bereich (5) durch mehrere, jeweils dichtend in
dem Gehäuse (1) angeordnete Kolben (6) gebildet werden,
welche jeweils mit einem Durchlaß für das Gießharz versehen
sind und in Längsrichtung des Gehäuses (1) bewegbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kolben (6) mittels einer gemeinsamen Kolbenstange (8)
miteinander verbunden sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (6) mit der Entgasungsfläche
(40) eine nach oben offene Rinne (9) bildet.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Durchlässe (7) der Kolben (6) defi
niert gegeneinander versetzt sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) im Bodenbereich minde
stens einen Niveausensor (10) umfaßt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekenn
zeichnet durch eine Rückführleitung (11) vom Auslaß (3) des
Gehäuses (1) in einen der Bereiche (5) des Gehäuses (1)
und/oder den Vorratsbehälter (19, 20).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (8) an ihrem unteren
Ende mit einem Pumpkolben (12) versehen ist, welcher in
einen an dem Gehäuse (1) befestigten Pumpzylinder (13) ein
bringbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (1) als stehender Zylinder mit einem oberen
Einlaß (2) und einem unteren Auslaß (3) ausgebildet ist und
die Bereiche (5) durch die Gänge einer drehbar in dem Ge
häuse (1) gelagerten Schnecke (14) gebildet werden, welche
mit ihrer Außenkontur dichtend an der Innenfläche des Ge
häuses (1) geführt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (1) als liegender oder geneigter Zylinder
mit einem Einlaß (2) und einem bodenseitigen Auslaß (3)
ausgebildet ist, daß die Bereiche (5) durch die Gänge einer
drehbar in dem Gehäuse (1) gelagerten Schnecke (35) gebil
det werden, welche mit ihrer Außenkontur dichtend an der
Innenfläche geführt ist und daß oberhalb der Schnecke (35)
ein Absaugkanal (35) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (1) als liegender oder geneigter Zylinder
mit einem Einlaß (2) und einem bodenseitigen Auslaß (3)
ausgebildet ist, daß jeder Bereich (5) durch ein auf einer
horizontalen Drehachse (18) befestigten Scheibe (16) gebil
det ist, die dichtend an der Gehäusewandung (1) entlang
streift, daß jede Scheibe (16) mit zumindest einer Öffnung
(37) versehen ist und daß oberhalb der Scheiben (16) ein
Absaugkanal (38) angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (1) als liegender oder geneigter Zylinder
mit einem Einlaß (2) und einem bodenseitigen Auslaß (3)
ausgebildet ist, daß die Bereiche (5) durch mehrere verti
kale Trennwände (15) gebildet werden, welche sich über
einen Teilbereich der Höhe des Zylinders erstrecken, daß
jedem Bereich (5) ein um eine horizontale Achse drehbare,
mit Spiel zu dem Bereich (5) geführte Scheibe (16) zugeord
net ist und daß sich am oberen Ende jeder Trennwand (15)
zumindest ein gegen die jeweils benachbarte Scheibe (16)
anliegender Abstreifer (17) befindet.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheibe (16) auf einer gemeinsamen Drehachse (18)
angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schnecke (14) oder die Scheibe (16)
gleichsinnig und/oder gegensinnig und/oder im Pilger
schrittverfahren zur Laufrichtung des Gießharzes drehbar
ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) mit einer Heiz-
und/oder Kühleinrichtung versehen ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abstreifmittel in Form von Bürsten
oder Kämmen ausgebildet sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abstreifmittel an rotierenden Armen befestigt sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen den Abstreifmitteln ganz oder teil
weise umlaufende Borde an den Entgasungsflächen (40) ange
ordnet sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung eine liegende oder geneigte, drehbare
Trommel (43) aufweist, auf deren Innenwandung eine Schnec
kenwendel (44) aufgebracht ist.
21. Verfahren zur kontinuierlichen Entgasung von Gießharz,
insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem
der Ansprüche 1 bis 20, bei welchem das Gießharz unter Va
kuum in einer dünnen Schicht über eine Entgasungsfläche ge
leitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießharz stu
fenweise in aufeinander folgenden, voneinander getrennten
Entgasungsschritten behandelt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gießharz nach dem jeweiligen Entgasungsschritt von der
Entgasungsfläche abgestreift und dem nächsten Ent
gasungsschritt zugeführt wird.
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