ITMI951792A1

ITMI951792A1 - PROCEDURE AND DEVICE FOR CASTING PARTICULARS UNDER VACUUM AS WELL AS DEVICE FOR VACUUMING IN CONTAINERS AND SIMILAR CHAMBERS

Info

Publication number: ITMI951792A1
Application number: IT95MI001792A
Authority: IT
Inventors: Ralf Schmid; Armin Kunz; Martin Pfister; Dietmar Hell
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1994-08-30
Filing date: 1995-08-22
Publication date: 1997-02-22
Also published as: ITMI951792A0; DE4430762A1; IT1277485B1; FR2723879A1; CN1119140A; FR2723879B1

Abstract

L'invenzione riguarda un procedimento e un dispositivo per la colata di particolari sotto vuoto con fluidi preferibilmente indurenti, in particolare per la colata di bobine di accensione con resina da getto. Viene proposto di introdurre i particolari in una camera di colata (10), produrre un vuoto mediante collegamento della camera di colata (10) con un serbatoio (18) nel quale sia già stato fatto il vuoto, eseguire il processo di colata, e poi aerare la camera di colata (10). Un corrispondente dispositivo può anche essere, impiegato per fare il vuoto in camere, recipienti o simili, ove il vano nel quale deve essere fatto il vuoto viene collegato con un serbatoio (18) presentante un vuoto prodotto preventivamente, il cui volume è considerevolmente maggiore del volume del vano nel quale deve essere fatto il vuoto.(Figura 1).The invention relates to a process and a device for casting parts under vacuum with preferably hardening fluids, in particular for casting ignition coils with casting resin. It is proposed to introduce the details into a casting chamber (10), to produce a vacuum by connecting the casting chamber (10) with a tank (18) in which the vacuum has already been made, to carry out the casting process, and then aerate the casting chamber (10). A corresponding device can also be used to make the vacuum in chambers, containers or the like, where the compartment in which the vacuum is to be made is connected with a tank (18) having a previously produced vacuum, the volume of which is considerably greater than volume of the compartment in which the vacuum is to be made (Figure 1).

Description

ÒIUUIU BKtVtlll JAUMANN di Vaumann P. £ C. s.nx. ÒIUUIU BKtVtlll JAUMANN by Vaumann P. £ C. s.nx.

3⁄4IILAN0 · P 23 Castello n.2 2040/95/B . MI 3⁄4IILAN0 · P 23 Castle n.2 2040/95 / B. ME

Ditta: ROBERT BOSCH GMBH Company: ROBERT BOSCH GMBH

con sede a: Stoccarda (REP. FED. DI GERMANIA) based in: Stuttgart (FED. REP. OF GERMANY)

Procedimento e dispositivo per la colata di particolari sotto vuoto. nonché dispositivo per fare il vuoto in camere, recipienti, e simili. Process and device for casting parts under vacuum. as well as a device for vacuuming chambers, vessels, and the like.

Stato della tecnica State of the art

L'invenzione riguarda un procedimento ed un dispositivo per la colata di particolari sotto vuoto, con fluidi preferibilmente indurenti, in particolare per la colata di bobine di accensione con resina da getto, nonché un dispositivo per fare il vuoto in camere, recipienti o simili. The invention relates to a process and a device for casting parts under vacuum, with preferably hardening fluids, in particular for casting ignition coils with casting resin, as well as a device for vacuuming chambers, vessels or the like.

Nella colata di particolari, di seguito descritti sull'esempio di bobine di accensione, esiste in genere l'esigenza di unire il fluido da colare, qui resina da getto, in maniera il più possibile esente da bolle al corpo avvolto. Proprio nelle bobine di accensione o in altri componenti elettronici, come i trasformatori o i circuiti a diodi, le inclusioni di gas pregiudicano la rigidità dielettrica ad alta tensione. In the casting of parts, described below on the example of ignition coils, there is generally a need to join the fluid to be poured, here casting resin, in a manner that is as bubble-free as possible to the wound body. Particularly in ignition coils or other electronic components, such as transformers or diode circuits, gas inclusions affect the high voltage dielectric strength.

È già noto il fatto di eseguire tali processi di colata sotto vuoto. Un corrispondente dispositivo presenta a tale scopo tre camere, con una prima camera, nella quale viene fatto il vuoto nell'ambiente intorno alla bobina di accensione, una seconda camera di colata, separata dalla prima camera da una paratia, nella quale è già stato fatto il vuoto e nella quale viene compiuto il processo di colata, e una terza camera di aerazione, parimenti separata dalla seconda mediante una paratia, nella quale la bobina di accensione viene nuovamente adeguata alla pressione ambiente. All'aerazione la resina da getto viene premuta sul e nel corpo avvolto dall'aria affluente. Le inclusioni di gas vengono con ciò compresse in proporzione alla pressione del vuoto rispetto alla pressione ambiente. It is already known that such casting processes are carried out under vacuum. For this purpose, a corresponding device has three chambers, with a first chamber, in which the vacuum is created in the environment around the ignition coil, a second casting chamber, separated from the first chamber by a bulkhead, in which the vacuum and in which the casting process is carried out, and a third aeration chamber, also separated from the second by a bulkhead, in which the ignition coil is again adjusted to the ambient pressure. Upon aeration, the casting resin is pressed onto and into the body enveloped by the inflowing air. The gas inclusions are thereby compressed in proportion to the vacuum pressure relative to the ambient pressure.

Gli impianti descritti in precedenza presentano una struttura molto complessa con tre camere a vuoto, un sistema di trasporto fra le camere a vuoto, nonché più paratie. The systems described above have a very complex structure with three vacuum chambers, a transport system between the vacuum chambers, as well as several bulkheads.

Vantaggi dell'invenzione Advantages of the invention

Il procedimento secondo invenzione, con le caratteristiche della rivendicazione principale, ha il vantaggio che sono necessari soltanto una camera e un serbatoio, con tempi di ciclo uguali a quelli degli impianti a tre camere. In questo modo è possibile risparmiare due paratie, poiché il collegamento della camera di colata con il serbatoio nel quale è stato fatto il vuoto può essere aperto o chiuso per mezzo di una semplice valvola. Mediante il serbatoio nel quale è già stato fatto preventivamente il vuoto è garantita una formazione di vuoto rapida nella camera di colata. Abbreviando il tempo di processo o il tempo di permanenza della bobina di accensione nel vuoto si riduce la tendenza a sviluppare gas della resina da getto ancora liquida. Con ciò diviene possibile ottenere una colata di qualità più elevata, e ridurre la grandezza e la comparsa di inclusioni di gas. La minore tendenza a sviluppare gas delle sostanze contenute rende inoltre possibile lavorare a temperatura più elevata, e quindi colare la resina da getto più fluida. Un incremento della temperatura della resina da getto aumenta la tendenza a sviluppare gas, ma riduce anche la viscosità, cosicché anche fessure più strette vengono riempite affidabilmente. The method according to the invention, with the characteristics of the main claim, has the advantage that only one chamber and one tank are required, with cycle times equal to those of three-chamber systems. In this way it is possible to save two bulkheads, since the connection of the casting chamber with the tank in which the vacuum has been made can be opened or closed by means of a simple valve. By means of the tank in which the vacuum has already been made in advance, a rapid vacuum formation in the casting chamber is ensured. Shortening the process time or the residence time of the ignition coil in the vacuum reduces the tendency of the still liquid casting resin to gas. With this it becomes possible to obtain a casting of higher quality, and to reduce the size and appearance of gas inclusions. The lower tendency to develop gases of the substances contained also makes it possible to work at a higher temperature, and therefore to cast the casting resin more fluid. An increase in the temperature of the casting resin increases the tendency to gas, but also reduces the viscosity, so that even narrower gaps are reliably filled.

Mediante le caratteristiche elencate nelle sottorivendicazioni sono possibili perfezionamenti vantaggiosi del procedimento secondo la rivendicazione principale. La colata può essere ulteriormente migliorata quando nella camera di colata viene ulteriormente fatto il vuoto, ad esempio mediante una propria pompa a vuoto. Advantageous improvements of the method according to the main claim are possible by means of the characteristics listed in the sub-claims. Casting can be further improved when vacuum is further made in the casting chamber, for example by means of its own vacuum pump.

In maniera vantaggiosa nel serbatoio può essere fatto il vuoto continuamente, cosicché è possibile produrre un vuoto nella camera di colata anche in breve tempo. Advantageously, the tank can be vacuumed continuously, so that a vacuum can be produced in the casting chamber even in a short time.

Quando il vuoto d'esercizio raggiunge una qualità maggiore del vuoto del serbatoio a causa di una pompa a vuoto separata collegata alla camera di colata, all'aerazione della camera di colata può essere preferibilmente aperto prima il collegamento fra serbatoio e camera di colata, cosicché l'energia impiegata per fare il vuoto viene sfruttata in maniera ottimale. When the operating vacuum achieves a higher quality than the tank vacuum due to a separate vacuum pump connected to the casting chamber, the connection between the tank and casting chamber can preferably be opened before the venting of the casting chamber, so that the energy used to make the vacuum is exploited in an optimal way.

Un dispositivo per l'esecuzione del procedimento presenta preferibilmente una camera di colata e un serbatoio collegabile ad essa, nel quale è possibile fare il vuoto. La camera di colata può essere con ciò collegata al sistema di trasporto o di movimentazione di un impianto complessivo, senza tecniche onerose di paratie sotto vuoto. Ai serbatoi non si richiedono altri requisiti, oltre ad essere a tenuta di vuoto. In particolare questo vano non deve essere collegato a un sistema di trasporto o di movimentazione. In maniera vantaggiosa il volume del serbatoio è maggiore, in particolare maggiore di 50 volte, del volume della camera di colata. Con ciò è assicurato che anche dopo una compensazione di pressione dopo l'apertura del collegamento viene ottenuto un vuoto sufficientemente buono. A device for carrying out the process preferably has a casting chamber and a tank that can be connected to it, in which it is possible to make a vacuum. The casting chamber can thereby be connected to the transport or handling system of an overall plant, without costly vacuum bulkhead techniques. The tanks have no other requirements besides being vacuum tight. In particular, this compartment must not be connected to a transport or handling system. Advantageously, the volume of the reservoir is greater, in particular greater than 50 times, than the volume of the casting chamber. This ensures that a sufficiently good vacuum is achieved even after pressure compensation after opening the connection.

Secondo invenzione il dispositivo può essere impiegato anche per fare il vuoto in camere, recipienti o simili, per produrre rapidamente un vuoto prestabilito in un vano prestabilito. According to the invention, the device can also be used to create a vacuum in chambers, vessels or the like, to rapidly produce a predetermined vacuum in a predetermined compartment.

Disegno Drawing

Due esempi di esecuzione del dispositivo secondo invenzione sono raffigurati nel disegno, e illustrati più dettagliatamente nella seguente descrizione. Le figure 1 e 2 mostrano una vista schematica di un dispositivo secondo invenzione secondo il primo o il secondo esempio di esecuzione. Two embodiments of the device according to the invention are shown in the drawing, and illustrated in more detail in the following description. Figures 1 and 2 show a schematic view of a device according to the invention according to the first or second embodiment example.

Descrizione degli esempi di esecuzione Description of the examples of execution

Nella figura 1 è mostrata una camera di colata 10 con un'apertura 12 chiudibile raffigurata schematicamente e un'unità di colata 14. La camera di colata 10 è collegata tramite una prima tubazione 16 a un serbatoio 18. La prima tubazione 16 viene controllata da una valvola 20 azionabile elettricamente. Al serbatoio 18 è collegata una pompa a vuoto 22. Figure 1 shows a casting chamber 10 with a closable opening 12 shown schematically and a casting unit 14. The casting chamber 10 is connected via a first pipe 16 to a tank 18. The first pipe 16 is controlled by an electrically operable valve 20. A vacuum pump 22 is connected to the tank 18.

La camera di colata 10 è inoltre collegata tramite una seconda tubazione 24 con un'ulteriore pompa a vuoto 26. Anche la seconda tubazione 24 viene controllata da una valvola 28 azionabile elettricamente . The casting chamber 10 is also connected by means of a second pipe 24 to a further vacuum pump 26. The second pipe 24 is also controlled by an electrically operated valve 28.

L'esempio di esecuzione secondo la figura 2, nel quale particolari uguali rispetto al primo esempio di esecuzione sono denominati in maniera uguale, si differenzia da ciò mediante il fatto che è prevista soltanto una pompa a vuoto 30, collegata tramite una tubazione 32 a una valvola a tre vie 34 comandabile elettricamente. Inoltre la valvola a tre vie 34 è collegata alla camera di colata 10 tramite una tubazione 36 e al serbatoio 18 tramite una tubazione 38. Con la valvola a tre vie 34 può esser collegato a scelta il serbatoio 18 alla pompa a vuoto 30, o la camera di colata 10 alla pompa a vuoto 30 o, qualora necessario, sia il serbatoio 18 che la camera di colata 10 alla pompa a vuoto 30. The embodiment example according to Figure 2, in which the same details as the first embodiment example are named in the same way, differs from this by the fact that only a vacuum pump 30 is provided, connected by means of a pipe 32 to a three-way valve 34 electrically controllable. Furthermore, the three-way valve 34 is connected to the casting chamber 10 by means of a pipe 36 and to the tank 18 by means of a pipe 38. With the three-way valve 34, the tank 18 can be optionally connected to the vacuum pump 30, or the casting chamber 10 to the vacuum pump 30 or, if necessary, both the tank 18 and the casting chamber 10 to the vacuum pump 30.

I dispositivi funzionano nel modo seguente: The devices work as follows:

Corpi di bobine di accensione non raffigurati vengono introdotti attraverso le aperture 12 nella camera di colata 10 mediante un sistema di trasporto parimenti non raffigurato. Dopo la chiusura a tenuta di vuoto delle aperture 12 viene stabilito mediante apertura della valvola 20 il collegamento fra la camera di colata 10 e il serbatoio 18, nel quale è già stato fatto il vuoto mediante la pompa a vuoto 22. Con ciò ha luogo una compensazione di pressione rapida. La pressione mista che si instaura viene determinata dalle due pressioni iniziali nella camera di colata 10 o nel serbatoio 18, nonché dai loro volumi. Con un volume del serbatoio maggiore di circa 50 volte rispetto al volume della camera di colata 10 la pressione complessiva che si instaura ammonta approssimativamente alla pressione del serbatoio più un cinquantesimo della pressione della camera di colata. Per molte applicazioni questa pressione raggiungibile è già sufficiente. Ignition coil bodies not shown are introduced through the openings 12 into the casting chamber 10 by means of a transport system not shown. After the vacuum sealing of the openings 12, the connection between the casting chamber 10 and the tank 18 is established by opening the valve 20, in which the vacuum has already been made by means of the vacuum pump 22. quick pressure compensation. The mixed pressure that is established is determined by the two initial pressures in the casting chamber 10 or in the tank 18, as well as by their volumes. With a volume of the tank approximately 50 times greater than the volume of the casting chamber 10, the overall pressure which is established amounts approximately to the pressure of the tank plus one-fiftieth of the pressure of the casting chamber. For many applications this achievable pressure is already sufficient.

Per ottenere un'ulteriore riduzione di pressione viene chiusa la valvola 20 e aperta la valvola 28, per cui la pompa a vuoto 26 è collegata alla camera di colata 10. Con ciò può avvenire un'ulteriore riduzione di pressione. To obtain a further pressure reduction, the valve 20 is closed and the valve 28 opened, so that the vacuum pump 26 is connected to the casting chamber 10. With this, a further pressure reduction can take place.

Nella camera di colata 10, nella quale è ora stato fatto il vuoto, può essere eseguito il processo di colata. Poco dopo la colata la camera di colata 10 viene nuovamente aerata. A tale scopo viene dapprima chiusa la valvola 28 o 34, e poi aperta la valvola 20. Con ciò il livello di pressione abbassato mediante la pompa a vuoto 26 o 30 può essere sfruttato per fare il vuoto nel serbatoio 18. Una volta avvenuta la compensazione di pressione la valvola 20 viene chiusa, e viene aperto un dispositivo di aerazione 40. In the casting chamber 10, in which the vacuum has now been made, the casting process can be carried out. Shortly after casting, the casting chamber 10 is aerated again. For this purpose the valve 28 or 34 is first closed, and then the valve 20 is opened. With this, the pressure level lowered by the vacuum pump 26 or 30 can be used to create a vacuum in the tank 18. Once the compensation has taken place valve 20 is closed, and an aeration device 40 is opened.

L'aria affluente preme sulla resina da getto, che viene pressata in crepe e fessure della bobina di accensione. Possibili inclusioni di gas vengono compresse in proporzione alla pressione del vuoto rispetto alla pressione ambiente. The inflowing air presses on the casting resin, which is pressed into the cracks and crevices of the ignition coil. Possible gas inclusions are compressed in proportion to the vacuum pressure relative to the ambient pressure.

In un'esecuzione preferita la pompa a vuoto 22 o 30 fa continuamente il vuoto nel serbatoio 18 . A seconda della grandezza e delle prestazioni di queste pompe 22, 30 possono essere collegate al serbatoio 18 anche più camere di colata 10. In a preferred embodiment the vacuum pump 22 or 30 continuously makes vacuum in the tank 18. Depending on the size and performance of these pumps 22, 30, even more casting chambers 10 can be connected to the tank 18.

Con i dispositivi descritti in precedenza possono essere colate non solo bobine di accensione, ma anche altri particolari qualsiasi nei quali viene sfruttata la colata sotto vuoto per produrre corpi il più possibile esenti da bolle. Inoltre, se la camera di colata viene sostituita con un altro recipiente, è possibile ottenere una formazione di vuoto rapida in qualsiasi camera, recipiente o simili. With the devices described above, not only ignition coils can be cast, but also any other details in which vacuum casting is used to produce bodies that are as free of bubbles as possible. Furthermore, if the casting chamber is replaced with another vessel, rapid vacuum formation can be achieved in any chamber, vessel or the like.

Con una corrispondente progettazione della valvola a tre vie 34 è possibile rinunciare al collegamento 16 e alla valvola elettromagnetica 20. With a corresponding design of the three-way valve 34 it is possible to dispense with connection 16 and the solenoid valve 20.

Claims

Claims 1. Process for casting particles in vacuum with preferably hardening fluids, in particular for casting ignition coils with casting resin, with the steps: a) introduction of the parts into a casting chamber (10), b) production of a vacuum by connecting the casting chamber (10) with a tank (18) in which the vacuum has already been made, c) closure of the connection (16, 38), d) flow of the fluid, e) aeration of the casting chamber (10).

Method according to claim 1, characterized in that the vacuum is further created in the casting chamber (10) after closing the connection (16, 38).

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the tank (18) is continuously vacuumed.

Method according to claim 2 or 3, characterized in that the reservoir (18) is first connected to the casting chamber (10) for the aeration of the casting chamber (10), and before the ambient pressure is introduced this connection (16) is closed again.

5. Device for carrying out the process according to one of the preceding claims, characterized by a casting chamber (10) and by a tank (18) which can be connected to it in which it is possible to create a vacuum.

6. Device according to claim 5, characterized in that the casting chamber (10) and the reservoir (18) can each be connected to a vacuum pump.

Device according to claim 5 or 6, characterized in that the volume of the reservoir (18) is considerably greater, in particular 50 times greater, than the volume of the casting chamber (10).

8. Device for vacuuming chambers, vessels or the like, characterized by the fact that the compartment (10) in which the vacuum must be made can be connected to a tank (18) having a previously produced vacuum, whose volume is considerably greater , in particular 50 times greater, than the volume of the compartment (10) in which the vacuum must be made.