DE4430762A1

DE4430762A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Vergießen von Teilen im Vakuum sowie Vorrichtung zum Evakuieren von Kammern, Gefäßen oder dergleichen

Info

Publication number: DE4430762A1
Application number: DE4430762A
Authority: DE
Inventors: Ralf Dipl Ing Schmid; Armin Dr Ing Dr Kunz; Martin Pfister; Dietmar Hell
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1994-08-30
Filing date: 1994-08-30
Publication date: 1996-03-07
Also published as: CN1119140A; FR2723879A1; FR2723879B1; ITMI951792A0; ITMI951792A1; IT1277485B1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vergießen von Teilen im Vakuum mit, vorzugsweise aushärtenden Medien, insbesondere zum Vergießen von Zündspulen mit Gießharz, sowie eine Vorrichtung zum Evakuieren von Kammern, Gefäßen oder dergleichen.

Beim Vergießen von Teilen, im folgenden am Beispiel von Zündspulen beschrieben, besteht im allgemeinen die Forderung, das zu vergießende Medium, hier Gießharz, mit dem Wickelkörper möglichst blasenfrei zu vereinigen. Gerade bei Zündspulen oder anderen elektronischen Bauteilen wie Transformatoren oder Diodenschaltungen beeinträchtigen Gaseinschlüsse die Hochspannungsfestigkeit.

Es ist bereits bekannt, derartige Gießvorgänge im Vakuum durchzuführen. Eine entsprechende Vorrichtung weist hierzu drei Kammern auf, mit einer ersten Kammer, in der die Umgebung der Zündspule evakuiert wird, einer zweiten, von der ersten Kammer durch eine Schleuse getrennte Gießkammer, die bereits evakuiert ist und in der der Gießvorgang vollzogen wird, und eine dritte, von der zweiten ebenfalls durch eine Schleuse getrennte Belüftungskammer, in der die Zündspule wieder dem Umgebungsdruck angepaßt wird. Beim Belüften wird das Gießharz von der einströmenden Luft an und in den Wickelkörper gepreßt. Gaseinschlüsse werden dabei im Verhältnis des Vakuumdrucks zum Umgebungsdruck komprimiert.

Die vorbeschriebenen Anlagen weisen einen sehr komplexen Aufbau auf mit drei Vakuumkammern, einem Transportsystem zwischen den Vakuumkammern sowie mehreren Schleusen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß lediglich eine Kammer und ein Speicher benötigt werden bei gleichen Taktzeiten wie Dreikammeranlagen. Auf diese Weise können zwei Schleusen eingespart werden, da die Verbindung der Vergießkammer mit dem evakuierten Speicher mittels eines einfachen Ventils geöffnet beziehungsweise geschlossen werden kann. Durch den bereits vorevakuierten Speicher ist ein schnelles Evakuieren der Vergießkammer gewährleistet. Mit der Verkürzung der Prozeßzeit beziehungsweise der Verweilzeit der Zündspule im Vakuum verringert sich die Ausgasneigung des noch flüssigen Gießharzes. Dadurch wird es möglich, einen Verguß höherer Güte zu erreichen und die Größe und das Auftreten der Gaseinschlüsse zu reduzieren. Die geringere Ausgasneigung der Inhaltsstoffe ermöglicht ferner unter erhöhter Temperatur zu arbeiten und somit das Gießharz dünnflüssiger zu vergießen. Eine Erhöhung der Gießharztemperatur steigert zwar die Ausgastendenz, verringert aber auch die Viskosität, so daß auch engere Spalte zuverlässig gefüllt werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens nach dem Hauptanspruch möglich. Das Vergießen läßt sich weiter verbessern, wenn die Vergießkammer beispielsweise durch eine eigene Vakuumpumpe weiter evakuiert wird.

In vorteilhafter Weise kann der Speicher kontinuierlich evakuiert werden, so daß auch kurzfristig in der Vergießkammer ein Vakuum erzeugbar ist.

Wenn das Arbeitsvakuum aufgrund einer an der Vergießkammer angeschlossenen separaten Vakuumpumpe eine höhere Güte erreicht als das Vakuum des Speichers, so kann beim Belüften der Vergießkammer bevorzugt zuerst die Verbindung zwischen Speicher und Vergießkammer geöffnet werden, so daß die in das Vakuum gesteckte Energie optimal ausgenützt wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist bevorzugt eine Vergießkammer und einen mit dieser verbindbaren, evakuierbaren Speicher auf. Die Vergießkammer kann dabei an das Transport- oder Handlingsystem einer Gesamtanlage angeschlossen sein, ohne aufwendige Vakuumschleusentechnik. An den Speichern sind außer der Vakuumdichtheit keine Anforderungen gestellt, insbesondere muß dieser Raum nicht an ein Transport- oder Handlingsystem angeschlossen werden. In vorteilhafter Weise ist das Volumen des Speichers größer, insbesondere 50 mal so groß wie das Volumen der Vergießkammer. Dadurch ist sichergestellt, daß auch nach einem Druckausgleich nach dem Öffnen der Verbindung ein ausreichend gutes Vakuum erreicht wird.

Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung auch zum Evakuieren von Kammern, Gefäßen oder dergleichen eingesetzt werden, um in einem vorbestimmten Raum schnell ein vorbestimmtes Vakuum zu erzeugen.

Zeichnung

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 und 2 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem ersten beziehungsweise zweiten Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist eine Vergießkammer 10 mit einer schematisch dargestellten verschließbaren Öffnung 12 und einer Gießeinheit 14 gezeigt. Die Vergießkammer 10 ist über eine erste Leitung 16 mit einem Speicher 18 verbunden. Die erste Leitung 16 wird von einem elektrisch betätigbaren Ventil 20 überwacht. An den Speicher 18 ist eine Vakuumpumpe 22 angeschlossen.

Die Vergießkammer 10 ist ferner über eine zweite Leitung 24 mit einer weiteren Vakuumpumpe 26 verbunden. Auch die zweite Leitung 24 wird von einem elektrisch betätigbaren Ventil 28 überwacht.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, bei dem zum ersten Ausführungsbeispiel gleiche Teile gleich bezeichnet sind, unterscheidet sich hiervon dadurch, daß nur eine Vakuumpumpe 30 vorgesehen ist, die über eine Leitung 32 an ein elektrisch steuerbares Dreiwegeventil 34 angeschlossen ist. Im weiteren ist das Dreiwegeventil 34 über eine Leitung 36 an die Vergießkammer 10 und über eine Leitung 38 an den Speicher 18 angeschlossen. Mit dem Dreiwegeventil 34 kann wahlweise der Speicher 18 mit der Vakuumpumpe 30 oder die Vergießkammer 12 mit der Vakuumpumpe 30 oder, wenn erforderlich, sowohl Speicher 18 als auch Vergießkammer 12 mit der Vakuumpumpe 30 verbunden werden.

Die Vorrichtungen arbeiten wie folgt:

Nicht dargestellte Zündspulenkörper werden durch ein ebenfalls nicht dargestelltes Transportsystem durch die Öffnungen 12 in die Vergießkammer 10 eingebracht. Nach dem Vakuumdichten verschließen der Öffnungen 12 wird durch Öffnen des Ventils 20 die Verbindung zwischen der Vergießkammer 10 und dem bereits durch die Vakuumpumpe 22 evakuierten Speicher 18 hergestellt. Dadurch findet ein schneller Druckausgleich statt. Der sich einstellende Mischdruck wird bestimmt durch die beiden Anfangsdrücke in der Vergießkammer 10 beziehungsweise dem Speicher 18 sowie deren Volumina. Bei einem ca. 50 mal größeren Speichervolumen bezogen auf das Volumen der Vergießkammer 10 beträgt der sich einstellende Gesamtdruck ungefähr dem Speicherdruck plus einem fünfzigstel des Druckes der Vergießkammer. Für viele Anwendungen ist dieser erreichbare Druck bereits ausreichend.

Um eine weitere Druckreduzierung zu erreichen, wird das Ventil 20 geschlossen und das Ventil 28 geöffnet, wodurch die Vakuumpumpe 26 mit der Vergießkammer 10 verbunden ist. Hierdurch kann eine weitere Druckverminderung erfolgen.

In der jetzt evakuierten Vergießkammer 10 kann der Vergießvorgang vorgenommen werden. Kurz nach dem Vergießen wird die Vergießkammer 10 wieder belüftet. Hierzu wird zuerst das Ventil 28 beziehungsweise 34 geschlossen und dann das Ventil 20 geöffnet. Dadurch kann das durch die Vakuumpumpe 26 beziehungsweise 30 abgesenkte Druckniveau zur Evakuierung des Speichers 18 ausgenützt werden. Nach erfolgtem Druckausgleich wird das Ventil 20 geschlossen und eine Belüftungsvorrichtung 40 geöffnet.

Die einströmende Luft drückt auf das Gießharz, das in Ritzen und Spalten der Zündspule eingepreßt wird. Mögliche Gaseinschlüsse werden im Verhältnis des Vakuumdrucks zum Umgebungsdruck komprimiert.

In bevorzugter Ausführung evakuiert die Vakuumpumpe 22 beziehungsweise 30 kontinuierlich den Speicher 18. Je nach Größe und Leistung dieser Pumpen 22, 30 können an den Speicher 18 auch mehrere Vergießkammern 10 angeschlossen werden.

Mit den vorbeschriebenen Vorrichtungen können nicht nur Zündspulen vergossen werden, sondern auch beliebige andere Teile, bei denen das Vergießen unter Vakuum ausgenützt wird, um möglichst blasenfreie Körper herzustellen. Ferner kann, wenn die Vergießkammer durch einen anderen Rezipienten ausgetauscht wird, ein schnelles Evakuieren beliebiger Kammern, Gefäße oder dergleichen erreicht werden.

Bei entsprechender Auslegung des Dreiwegeventils 34 ist es möglich, auf die Verbindung 16 und das Magnetventil 20 zu verzichten.

Claims

1. Verfahren zum Vergießen von Teilen im Vakuum mit, vorzugsweise aushärtenden Medien, insbesondere zum Vergießen von Zündspulen mit Gießharz, mit den Schritten:

a) Einbringen der Teile in eine Vergießkammer (10),
b) Erzeugen eines Vakuums durch Verbinden der Vergießkammer (10) mit einem bereits evakuierten Speicher (18),
c) Schließen der Verbindung (16, 38),
d) Vergießen des Mediums,
e) Belüften der Vergießkammer (10).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergießkammer (10) nach dem Schließen der Verbindung (16, 38) weiter evakuiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (18) kontinuierlich evakuiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Belüften der Vergießkammer (10) zuerst der Speicher (18) mit der Vergießkammer (10) verbunden und vor dem Einlassen des Umgebungsdruckes diese Verbindung (16) wieder geschlossen wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vergießkammer (10) und einen mit dieser verbindbaren, evakuierbaren Speicher (18).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergießkammer (10) und der Speicher (18) je an eine Vakuumpumpe anschließbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Speichers (18) erheblich größer, insbesondere 50 mal so groß, ist, wie das Volumen der Vergießkammer (10).

8. Vorrichtung zum Evakuieren von Kammern, Gefäßen oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß der zu evakuierende Raum (10) mit einem ein vorerzeugtes Vakuum aufweisenden Speicher (18) verbindbar ist, dessen Volumen erheblich größer, insbesondere 50 mal so groß, ist, wie das Volumen des zu evakuierenden Raumes (10).