DE2303551C3 - Anlage zum Herstellen von Gießlingen aus Kunstharz im Druckgießverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Herstellen von Gießlingen aus Kunstharz nach dem Druckgießverfahren, mit einer von innen und außen mit dem gleichen Druck beaufschlagbaren, beheizbaren dünnwandigen Gießform, die in einer Druckkammer angeordnet ist.

Mit diesem bekannten Druckgieß- oder Druckgelierverfahren sind Gußstücke sehr hoher Maßgenauigkeit, hoher mechanischer und elektrischer Festigkeit bei kürzeren Entformungszeiten herstellbar. Ein sehr großer Vorteil dieses Druckgeüerverfahrens liegt darin, daß infolge des aufgebrachten Druckes flüssiges Gießharz beim Erhärtungsvorgang noch nachfließen kann und damit Lunker- und Rißbildung weitgehend vermieden wird.

Das Druckgelierverfahren verwendet die Eigenschaft eines Gießharzes, bei erhöhter Temperatur schneller zu reagieren, d. h. zu erhärten, so daß die Forderung an die to Gießform gestellt ist, dem eingefüllten flüssigen Gießharz genügend Wärme zur erforderlichen Aufheizung zu übertragen. Hierzu ist eine relativ große Wärmekapazität der Gießform erforderlich.

Beim Druckgelierverfahren erfolgt die Aushärtung « zonenweise von den Wänden der Gießform ausgehend entsprechend dem Fortschreiten der aus der Gießform übertragenen Wärme bei Unterstützung durch die exotherme Reaktionswärme, wodurch das Nachdrücken des flüssigen Gießharzes mit Überdruck in das Innere des Gießkörpers möglich bleibt.

Die im Druckgelierverfahren hergestellten Gießharzwerkstücke weisen also gegenüber den in anderen Verfahren hergestellten Gießlingen erhebliche Vorteile auf, die dazu benötigten Formen sind jedoch sehr umfangreich, schwierig und teuer in der Herstellung, so daß eine praktische Anwendung bisher auf Fälle für größere Stückzahlen beschränkt blieb.

Durch die DE-AS 10 58 592 ist schon eine Anordnung bekannt, bei der zum Ausgleich von Volumenänderungen der Gießmasse an der Gießform besondere kompressible wurmförmige Ansätze vorgesehen sind. Nach dem Einfüllen der Gießmasse wird bei dieser Anordnung die Gießform geschlossen und dadurch eine unmittelbare Druckeinwirkung von außen auf die ¹^ Gießmasse verhindert. Infolge von Spannungen in den Wänden der wurmförmigen Ansätze und nach dem Aushärten (Gelieren) der Gießmasse in diesen Ansätzen besteht die Gefahr der Ausbildung von Lunkern in dem Gießkörper. Schließlich dient bei der bekannten Anordnung die Druckkammer gleichzeitig als Behälter für ein flüssiges Druck- und Heizmedium. Dadurch ist dis Reinhaltung und Wartung der Druckkammer erschwert und bleibt die Druckkammer auch während der Abkühlzeit des Gießlings belegt

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, zum Druckgießen von Einzelstücken kleiner Serien und Sonderausführungen eine Anlage zu schaffen, in der mit sehr einfachen Gießformen die Vorteile des Druckgießverfahrens ausnutzbar sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Anlage der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß innerhalb der Druckkammer ein mit einer Heizflüssigkeit füllbarer, offener Behälter zur Aufnahme der Gießform vorgesehen ist und das Innere der Gießform mit dein mit einem Druckgas beaufschlagbaren Inneren der Druckkammer direkt in Verbindung steht.

Als Wärmeträger zur Einleitung der Reaktion des Harzes dient eine geeignete Flüssigkeit, die die in ihr enthaltene Wärme durch die voraussetzungsgemäß dünne Wand der Form an das eingegossene Gießharz abgibt.

Da der Spiegel des Flüssigkeitsbades außerhalb der Form und der Spiegel des flüssigen Gießharzes in der Form mit dem gleichen Druck beaufschlagt werden, kann der erforderliche Überdruck auf die Oberfläche des eingegossenen Harzes ohne Gefährdung der Form aufgebracht werden.

Bei einer derartigen Anlage bestehen auch nicht die hohen Anforderungen an die absolute Gasdichtigkeit der Form, wie bei den bisherigen direkt beheizten Formen zur freien Aufstellung, sondern es genügt eine Flüssigkeitsdichtigkeit.

Um die Herstellung hochwertiger Gießlinge aus Gießharz, insbesondere für elektrotechnische Zwecke mit gutem dielektrischen Eigenschaften zu erreichen, ist es bekannt und üblich, den Gießvorgang unter weitgehend herabgesetztem Druck, also annähernd Vakuum, vorzunehmen. Hierzu wird die Gießform in einem Vakuumgefäß angeordnet und das flüssige Gießharz entweder in das Gefäß selbst mit eingebracht und dann vergossen oder von außen durch geeignete Schleusen dem Gefäß und damit der Form zugeführt.

Bei Anwendung dieser Technik unter Verwendung der erfindungsgemäßen Anlage ist das Flüssigkeitsbad mit der Gießform in einer entsprechenden vakuum- und druckfesten Gießkammer angeordnet, in welcher der Verguß mit dem erforderlichen Vakuum erfolgen kann, worauf dann der Gasdruck für den Reaktionsvorgang entsprechend auf das erforderliche Maß erhöht wird.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anlage besteht darin, den Flüssigkeitsbadbehälter mittels einer Auffüll- und Entleerungsleitung mit einem außerhalb der Gießkammer liegenden Vorrats-und Aufheizkessel zu verbinden.

Bei entsprechender Anordnung und unter Zuhilfenahme einer Pumpe kann die wärmetragende Flüssigkeit im Kreislauf umgewälzt werden, so daß der Temperaturverlauf an der Gießform genau gesteuert werden kann bzw. absolut konstant gehalten werden kann, unabhängig davon, wieviel Wärme in den Gießling und an die Form abgegeben wird. Hierdurch ergeben sich außerdem zusätzliche Vorteile für das Verfahren, weil durch Umpumpen der Wärmeträgerflüssigkeit immer wieder Flüssigkeit mit der eingestellten Temperatur an die

Formwände herangeführt wird.

Anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung wird die erfindungsgemäße Anlage und ihre Funktion näher beschrieben.

Das dargestellte Beispiel zeigt das Vergießen einer elektrotechnischen Wicklung. Es zei«

F i g. 1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Anlage,

Fig.2 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1 durch die Anlage.

In F i g. 1 ist 1 die Druckkammer 1, in welcher das Eingießen des Gießharzes 7 zunächst unter Vakuum stattfindet, worauf der Innendruck dann über den Normaldruck erhöht wird, dargestellt.

In dieser Druckkammer 1 ist ein wannenartiger Behälter 2 angeordnet, der mit einer geeigneten Heizflüssigkeit 3 mit hoher Wärmekapazität gefüllt ist. In dieser Heizflüssigkeit 3 ist die dünnwandige Gießform 4, im gezeigten Beispiel in Gestalt eines doppeiwandigen Zylinders, eingebaut. In die Gießform 4 eingesetzt ist im gezeigten Beispiel die einzugießende Wicklung 5 von Zylindergestalt

Der trichterartig ausgeweitete Einfüllstutzen 6 ragt über den Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter 2 heraus, ist Einfüllöffnung und Steiger zugleich und wird von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Gießeinrichtung bedient. Um die Reaktion im Eingießstutzen 6 selbst zu verlangsamen und die flüssige Phase des Gießharzes 7 hier am längsten zu erhalten, um ein Nachfließen des Gießharzes 7 in die Gießform 4 bis zuletzt zu ermöglichen, kann es erforderlich sein, den Einfüllstutzen 6 selbst vor der Wärmezufuhr aus der Heizflüssigkeit 3 zu schützen. Hierzu kann eine geeignete Wärmeisolation angebracht werden oder es genügt, wie in F i g. 1 gezeigt, eine Anbringung eines den Einfüllstutzen 6 umgebenden Kragens 11, der die Berührung der Heizflüssigkeit 3 mit der Wand des Einfüllstutzens 6 verhindert.

Im Beispiel ist die Gießform 4 bereits mit einem Gießharz 7 gefüllt. Der Behälter 2 ist mittels einer gegebenenfalls flexiblen Auffülleitung 8 mit einem außerhalb der Druckkammer 1 stehenden Kessel verbunden, der mittels einer geeigneten Heizvorrichtung die Heizflüssigkeit 3 auf die erforderliche Temperatur bringt.

In Fig.2 ist ein Längsschnitt durch den Behälter 2 längs der Achse A-A dargestellt. Es ist die als doppelwandiger Zylinder ausgeführte dünnwandige Gießform 4 erkennbar, in welcher die elektrotechnische Wicklung 5 untergebracht ist. Die Zylinderteile der Gießform 4 sind an den Stirnseiten mit kreisringartigen Scheiben 9 abgeschlossen, wobei die Scheiben 9 entsprechende Durchbrüche 10 aufweisen, um die Heizflüssigkeit 3 auch ins Innere vordringen zu lassen.

Als Heizflüssigkeit 3 ist jedes geeignete flüssige Medium mit ausreichender Siedetemperatur verwendbar, soweit es nicht andere Nachteile, beispielsweise Giftigkeit oder Aggressivität, aufweist

Die Anlage arbeitet etwa wie folgt:

Die dünnwandige Gießform 4 wird in den Behälter 2 gestellt und beides zusammen in die Druckkammer 1 eingebracht Hierbei werden mittels entsprechender Schlauchanschlüsse die Verbindungen mit dem außerhalb liegenden Vorratskessel der Heizflüssigkeit 3 hergestellt. Zuerst wird das Gießharz 7 eingefüllt und danach die Heizflüssigkeit 3, womit zugleich auch ein Aufschwimmen der leeren Gießform 4 auf der Heizflüssigkeit 3 verhindert wird. Ist der Wärmebedarf sehr groß, so kann die Heizflüssigkeit 3 im Kreislauf geführt werden, wobei ständig frisch aufgeheizte Heizflüssigkeit 3 zuströmt. Ist die Gießform 4 bis zur erforderlichen Höhe mit flüssigem Gießharz 7 unter Vakuum gefüllt, so wird Luft oder ein geeignetes Gas in die Druckkammer 1 unter dem erforderlichen Druck eingefüllt, wobei also der gleiche Druck auf dem Spiegel der Heizflüssigkeit 3 in dem Behälter 2 und dem Gießharzspiegel in der Gießform 4 aufliegt. Infolge dieser Tatsache kann keine Verformung der Gießform 4 stattfinden, auch wenn sie noch so dünn ist Wenn eine ausreichende Aushärtung des Gießlings stattgefunden hat, wird der Druck abgesenkt, die Heizflüssigkeit 3 aus dem Behälter 2 ebenfalls entfernt und der Behälter 2 mit der Gießform 4 aus der Druckkammer 1 entnommen.

Je nach der Form des herzustellenden Gießlings kann es vorteilhaft sein, das Ansteigen des Spiegels der Heizflüssigkeit 3 so zu steuern, daß damit der Geliervorgang des Gießharzes 7 in den einzelnen Höhenschichten beeinflußt wird, d. h. beispielsweise es werden zuerst nur die unteren Partien überflutet und damit das Gelieren in den oberen Partien verzögert mit dem Vorteil, den Nachlauf flüssigen Gießharzes besser als bei sofortiger vollständiger Überflutung sicherzustellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anlage zum Herstellen von Gießlingen aus Kunstharz nach dem Druckgießverfahren, mit einer von innen und außen mit dem gleichen Druck beaufschlagbaren, beheizbaren dünnwandigen Gießform, die in einer Druckkammer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Druckkammer (1) ein mit einer Heizflüssigkeit (3) füllbarer, offener Behälter (2) zur Aufnahme der ι ο Gießform (4) vorgesehen ist und das Innere der Gießform (4) mit dem mit einem Druckgas beaufschlagbaren Inneren der Druckkammer (1) direkt in Verbindung steht

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) mittels einer Auffüll- und Entleerungsleitung (8) mit einem außerhalb der Druckkammer (1) liegenden Vorrats- und Aufheizkessel verbunden ist.

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