Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit dispersiven, insbesondere körnigen oder kurzfaserigen, Füllstoffen gefüllten Harzsystemen gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Harzsysteme kommen heutzutage auf sehr vielen technischen Gebieten zum Einsatz. Um die eine oder andere Eigenschaft des Harzsystems bzw. des mit diesem Harzsystem vergossenen Endprodukts zu verstärken oder um sie dem Harzsystem bzw. dem vergossenen Endprodukt überhaupt erst zu verleihen, weil das spezielle Anwendungsgebiet dies erfordert, werden in vielen Fällen den ungefüllten Harzsystemen Füllstoffe

beigemischt. Je nach gewünschtem technischen Anwendungsge¬ biet werden dann die entsprechend gefüllten Harzsysteme an den Kunden abgegeben.

Ein derartiges Anwendungsgebiet für gefüllte Harzsysteme ist das Gebiet der Hochspannungstechnik, wo solche gefüll¬ ten Harzsysteme, beispielsweise gefüllte EpoxidharzSysteme, für die Zwecke der Isolierung zur Anwendung kommen. Stütz¬ isolatoren für Hochspannungsfreileitungen, Vergiessen von Transformatoren, sowie Durchführungsisolatoren sind nur einige Beispiele für die Anwendung solcher gefüllten Harz- systeme.

Speziell bei Hochspannungsanwendungen sind die elektrische bzw. dielektrische Festigkeit, insbesondere Eigenschaften wie Durchschlagfestigkeit und Kriechstromneigung, im Dauer¬ betrieb von essentieller Bedeutung. Dabei hat sich insbeson¬ dere bei faserverstärkten Kunststoffen herausgestellt, dass Durchschläge bevorzugt entlang von Fehlstellen (Hohlräumen) in dem faserverstärkten Kunststoff erfolgen.

Zur Verbesserung verschiedener Eigenschaften von Füllstof¬ fen sind im Stand der Technik einige Plasmabehandlungsver¬ fahren vorgeschlagen. Diese Verfahren dienen einerseits der Verbesserung von mechanischen Eigenschaften der vergossenen Produkte und zeichnen sich andererseits dadurch aus, dass ein Film auf der Oberfläche des zu behandelnden Füllstoffs abgeschieden wird.

Solche Plasmaoberflächenbeschichtungen finden üblicherweise unter Vakuum, vorzugsweise Hochvakuum, statt, sie sind also von der technischen Seite her vergleichsweise aufwendig. Um diesen Aufwand zu verringern, ist in einem Artikel "Plas¬ ma-Assisted Deposition at Atmospheric Pressure, Prof. Dr. J. Salge, Journal de Physique IV. Colloque C5, Supplement au Journal de Physique II, Volume 5, juin 1995" ein Verfah-

ren vorgeschlagen worden, mit welchem im wesentlichen bei Atmosphärendruck die Beschichtung eines Trägers, beispiels¬ weise einer Glasplatte oder einer Folie, erfolgen kann. Dies bedeutet eine wesentliche Vereinfachung der Plasmaober- flächenbeschichtung, weil der Aufwand zur Erzeugung und Aufrechterhaltung des Vakuums nicht mehr erforderlich ist.

Ferner ist aus der EP-A2-0 695 577 eine Vorrichtung zur Plasmabehandlung von feinkörnigen Gütern bekannt, mit einer das zu behandelnde Gut aufnehmenden und dieses agitieren¬ den, evakuierbaren Aufnahmeeinrichtung und einer ein den Raum der Aufnahmeeinrichtung füllendes Gas zur Plasmabil¬ dung anregenden, aus einem Anregungsmittel und Hochfrequenz¬ elektroden bestehenden elektromagnetischen Einrichtung, wobei die Aufnahmeeinrichtung als eine mit ein kontinuier¬ liches Einführen und Abführen des Guts und ein Einführen und Abführen des Prozessgases erlaubenden Mittel versehene, ansonsten hermetisch verschlossene, als Schneckenförderer ausgebildete Förderstrecke ausgebildet ist, an oder in der die die Plasmabildung in der Förderstecke bewirkende elek¬ tromagnetische Anregungseinrichtung angeordnet ist. Nachtei¬ lig macht sich hierbei der Aufwand für die Erzeugung und Aufrechterhaltung des Vakuums bemerkbar.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von gefüllten Harzsystemen vorzuschlagen, die später beim Einsatz - also nach dem Vergiessen - besonders gute elektrische bzw. dielektrische Eigenschaften aufweisen, insbesondere eine sehr hohe Durch¬ schlagfestigkeit aufweisen, so dass sie speziell für Isolie¬ rungen auf dem Gebiet der Hochspannungstechnik besonders geeignet sind. Das Verfahren soll vom technischen Aufwand her möglichst einfach und gut beherrschbar sein. Die mit¬ tels dieses Verfahrens hergestellten Harzsysteme, mit denen der Isolator hergestellt wird, der Transformator vergossen wird, etc. , sollen auch dann, wenn sie über längere Zeit

einer hohen Feuchtigkeit ausgesetzt sind, ihre besonders guten elektrischen bzw. dielektrischen Eigenschaften, insbesondere ihre sehr hohe Durchschlagfestigkeit, beibehal¬ ten. Darüberhinaus ist es auch Ziel der Erfindung, eine einfach aufgebaute, wirtschaftliche Vorrichtung zur Durch¬ führung des Verfahrens zur Verfügung zu stellen.

Erfindungsgemäss wird verfahrensgeraäss vorgeschlagen, dass der Füllstoff vor der Beimischung zu dem ungefüllten Harzsystem einer Plasmaoberflächenbehandlung unterzogen wird. Plasmaoberflächenbehandlungen sind einerseits vom technischen Aufwand her begrenzt und gut beherrschbar, andererseits werden durch das Beimischen derart behandelter Füllstoffe gefüllte Harzsysteme hergestellt, die später beim Einsatz - also nach dem Vergiessen - die oben erwähnten besonders guten elektrischen bzw. dielektrischen Eigenschaften, insbesondere die sehr hohe Durchschlagfestig¬ keit und die geringe Kriechstromneigung, aufweisen. Dies gilt auch dann, wenn sie über längere Zeit einer hohen Feuchtigkeit ausgesetzt sind, was speziell für Hochspan¬ nungsanwendungen von besonderer Bedeutung ist.

Bei einer besonders vorteilhaften Verfahrensvariante er¬ folgt die Plasmaoberflächenbehandlung mit Hilfe einer Barrierenentladung im wesentlichen unter Normaldruck. Die Plasmabehandlung unter Vakuum hat gegenüber der Plasmabe¬ handlung unter Normaldruck üblicherweise den Vorteil, dass die Gastemperatur relativ gering ist, beispielsweise im Bereich von 60°C bis 100°C liegt, weil es im Vakuum nur in sehr geringem Umfang zu Zusammenstössen zwischen Ladungsträ¬ gern und Gasmolekülen kommt (vergleichsweise grosse mittle¬ re freie Weglänge der Ladungsträger) , so dass sich die Temperatur und damit die Bewegungsenergie der Elektronen einerseits und der Gasmoleküle andererseits stark voneinan¬ der unterscheiden. Bei Normaldruckplasmabehandlungsverfah¬ ren dagegen geben die Ladungsträger ihre Energie aufgrund

der geringen mittleren freien Weglänge unmittelbar an die Gasmoleküle weiter, so dass die Temperatur der Ladungsträ¬ ger und der Gasmoleküle im stationären bzw. quasi-stationä- ren Fall in etwa gleich sind. Typischerweise liegen die Temperaturen im Bereich von 20 000 K! Für viele Materialien wäre daher eigentlich eine Plasmaoberflächenbehandlung unter Vakuum vorteilhafter, da sie in einem für die Materia¬ lien günstigeren Temperaturbereich möglich sind. Nachteilig bei solchen Verfahren ist jedoch, dass der Aufwand zur Erzeugung und Aufrechterhaltung des Vakuums recht erheblich ist. Die Plasmaoberflächenbehandlung mit Hilfe von transien- ten Gasentladungen, beispielsweise Barrierenentladungen, kombiniert nun die Vorteile der Behandlung unter Vakuum mit denen der Behandlung unter Normaldruck, sie gestattet also eine Behandlung ohne grossen Aufwand bei gleichzeitig geringer und für die zu behandelnden Materialien unschädli¬ chen Temperatur.

Die Plasmaoberflächenbehandlung erfolgt bei speziellen Ausführungsvarianten derart, dass der zu behandelnde Füllstoff entlang eines Kanals herabfallen gelassen wird und beim Herabfallen entlang des Kanals zwischen zwei Elektroden gelangt, wo er der Plasmabehandlung unterzogen wird.

Bei anderen Ausführungsvarianten erfolgt die Plasmaoberflä¬ chenbehandlung derart, dass der zu behandelnde Füllstoff auf ein bewegbares Förderband aufgebracht wird, mittels dieses Förderbands transportiert wird und bei diesem Trans¬ port zwischen zwei Elektroden gelangt, wo er der Plasmaober¬ flächenbehandlung ausgesetzt wird. Eine der Elektroden, vorzugsweise die geerdete Elektrode, wird durch das Förder¬ band selbst gebildet, während die andere Elektrode ortsfest so angeordnet ist, dass das Förderband unter dieser Elektro¬ de hindurchbewegt wird. Der Füllstoff wird somit unter die ortsfest angeordnete Elektrode transportiert, wo er so

lange der Plasmaoberflächenbehandlung ausgesetzt wird, bis er mittels des Förderbands wieder unter der ortsfest ange¬ ordneten Elektrode herausbewegt wird und den Bereich zwi¬ schen den Elektroden verlässt.

Nach einer anderen Ausführungsform wird anstelle des Förder¬ bandes eine Förderschnecke mit entsprechender Welle einge¬ setzt, die als Hochspannungselektrode ausgebildet sind, wobei die Plasmaoberflächenbehandlung bei Umgebungsdruck stattfindet. Besonders vorteilhaft ist hierbei, daß durch die Bewegung der Schnecke die Orte, an denen Entladungen entstehen, sich ständig ändern (geringere elektrische und thermische Belastung des als Barriere eingesetzten Iso¬ lierrohres) und gleichzeitig immer neue Oberflächen des Füllstoffes von den Entladungen erfasst werden. Insbeson¬ dere ist dabei auch daran gedacht, der Plasmabehandlung einen Trocknungsabschnitt vorzuschalten, welcher dadurch verwirklicht wird, dass ein Teil der Schnecke und der sie tragenden Welle aus Isoliermaterial besteht.

Als zu behandelnder Füllstoff wird bevorzugt Quarzmehl, Alu¬ miniumoxid oder Aluminiumhydroxid verwendet. Bei der Plas¬ maoberflächenbehandlung kann neben Luft beispielsweise Argon als (Schutz-)Gas (chemisch inertes Gas) verwendet werden. Dies hat - neben chemisch/physikalischen Vorteilen (z.B. Sauerstoffabschluss, d.h. weder Ozonerzeugung noch Oxidation) - auch eine gegenüber Luft deutlich herabgesetz¬ te Zündspannung zur Folge. Es können auch reaktive Gase, beispielsweise Acetylen oder Silan oder Gasgemische einge¬ setzt werden.

Als Harzsysteme werden bevorzugterweise Epoxidharzsysteme verwendet, insbesondere cycloaliphatische Epoxidharzsyste¬ me, die einen Härter und einen Beschleuniger umfassen. Beispielsweise kann ein Epoxidharzsystem verwendet werden, welches die folgenden Komponenten u fasst: Das Epoxidharz

CY 184 der Anmelderin mit der IUPAC-Nomenklaturbezeichnung Hexahydrophthalsäurediglycidilester, den Härter HT 907 der Anmelderin (Nomenklaturbezeichnung Hexahydrophthalsäureanhy- drid) und den Beschleuniger DY 071. Der Beschleuniger DY 071 selbst ist eine Mischung aus 1-methyl-imidazol einer¬ seits und dem Reaktionsprodukt von Natriummethoxid mit Methanol und Polypropylenglycol andererseits, und zwar im Verhältnis 10:90 Gewichtsteilen (10 Gewichtsteile 1-me- thyl-i idazol, 90 Gewichtsteile Reaktionsprodukt) . Diesen Komponenten wird der Füllstoff (F) nach der Plasmaoberflä¬ chenbehandlung beigemischt, und zwar in einem Verhältnis der Gewichtsteile von Epoxidharz: Härter: Beschleuniger: Füllstoff von etwa 100:80:1:280. Mit den gefüllten Harzsy¬ stemen werden dann später die Isolatoren hergestellt, die Transformatoren vergossen, etc..

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen, teilweise in schematischer Darstellung und/oder im Schnitt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsge- mässen Verfahrens,

Fig. 2 ein Diagramm eines beispielhaften Spannungsverlaufs über der Zeit an den Elektroden,

Fig. 3 ein weiteres Diagramm des Spannungsverlaufs über einen grösseren Zeitraum,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines Reaktors,

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Reaktors,

Fig. 6 eine schematische Querschnittsansicht einer erfin- dungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des

Verfahrens auf Basis einer Förderschnecke mit vorgeschaltetem Trocknungsabschnitt, und

Fig. 7 einen Schnitt durch die in Fig. 6 gezeigte Vorrich¬ tung entlang der Pfeile C-C.

Bevor im einzelnen auf die Zeichnungsfiguren eingegangen wird, soll kurz das Prinzip der Barrierenentladung erläu¬ tert werden, wie es auch in dem Artikel "Plasma-Assisted Deposition at Atmospheric Pressure, Prof. Dr. J. Salge, Journal de Physique IV, Colloque C5, Supplement au Journal de Physique II, Volume 5, juin 1995" beschrieben ist. Im Grundsatz geht es dabei darum, dass mindestens eine der beiden Elektroden, zwischen denen sich Gas befindet, mit dielektrischem Material belegt ist. Wird nun eine Wechsel¬ spannung ausreichender Höhe an die Elektroden gelegt, so kommt es zu transienten Entladungen im Gasspalt, die aus einzelnen, diskreten, sehr kleinen Entladungskanälen beste¬ hen. Sie sind von kurzer Dauer und brennen räumlich und zeitlich parallel. Durch die leitenden Kanäle werden Ladun¬ gen auf den Oberflächen der dielektrischen Barrieren depo¬ niert, und zwar jeweils in den Fusspunktsgebieten der Kanä¬ le. Durch die Deposition von Ladungen wird das elektrische Feld im Gasspalt lokal und kurzzeitig drastisch reduziert. Als Folge bricht der Stromfluss durch die Entladungskanäle ab. Für eine gleichmässige Verteilung von Ladungen auf den Oberflächen ist es in einer Reihe von Fällen günstig, mit Spannungspulszügen zu arbeiten. Zwischen den einzelnen Zeitintervallen, in denen die Deposition von Ladungen erfolgt, liegen Zeiträume, in denen die Gasatmosphäre im Spalt wieder konsolidiert werden kann. Dies kann beispiels¬ weise so erfolgen, dass mehrere Spannungspulszüge an die Elektroden angelegt werden, zwischen denen immer wieder entsprechende Zeiträume ohne Spannung an den Elektroden liegen. Dies führt zu einer gleichmässigen Deposition von

Ladungen, die sich nach ihrer Deposition auf den Oberflä¬ chen ausgleichen. Im Falle von reaktiven Gasen (z.B. Acety- len) kommt es zu einer dünnen Beschichtung der Oberflächen.

Ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung, mit deren Hilfe nun das erfindungsgemässe Verfahren durchgeführt werden kann, soweit es die Plasmaoberflächenbehandlung der Füll¬ stoffe betrifft, ist mit ihren wesentlichen Elementen in Fig. 1 dargestellt. Sie umfasst einen Stelltransformator 1 mit einer Schaltung zu Doppelweggleichrichtung 2. Ferner umfasst die Anordnung einen Kondensator C mit einem dazu parallel geschalteten Spannungsteiler aus den beiden Konden¬ satoren C^ und C2• Weiterhin umfasst die Anordnung einen Hochspannungspulstrafo 3 (in Fig. 1 nicht bezeichnet) , zwei Halbleiterschaltelemente T^ und T ₂ , die als IGBT-Halbleiter- odule ausgebildet sind (IGBT = Integrated Gate B_ipolar Transistor) , zwei Dioden D^ und D2 _/ sowie eine Steuerung S. Sekundärseitig in Bezug auf den Hochspannungspulstransforma¬ tor 3 ist der Reaktor 4 zu erkennen, in welchem die Plas¬ maoberflächenbehandlung des Füllstoffs erfolgt. Derartige Anordnungen zur Ansteuerung der Elektroden 42 und 43 des Reaktors 4 (die Elektrode 42 ist mit einer dielektrischen Barriere 44 belegt) , sind als Generatoren beispielsweise bei der Firma SOFTAL electronic GmbH in Hamburg, Bundesrepu¬ blik Deutschland, erhältlich. Beim Schliessen des Halb¬ leiterschaltelements T^ wird zunächst die Spannung über C± auf den Hochspannungspulstransformator 3 geschaltet. Wenn die Kapazität des Reaktors 4 über den Hochspannungspuls¬ transformator 3 geladen worden ist, wird T^ geöffnet und T ₂ geschlossen. Dadurch wird die Spannung über C ₂ auf den Hochspannungspulstransformator 3 geschaltet. Die Umschal¬ tung erfolgt dabei periodisch etwa im Takt der Resonanzfre¬ quenz.

In Fig. 2 ist beispielhaft der Verlauf eines Spannungszuges an der jeweils mit Spannung beaufschlagten Elektrode des

Reaktors 4 (Fig. 1) über der Zeit in einem Diagramm darge¬ stellt, wobei auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate die Spannung U zwischen den Elektroden des Reak¬ tors 4 aufgetragen ist. Die Schwingfrequenz ergibt sich dabei im wesentlichen aus den Kennwerten des Schwingkrei¬ ses, der aus der Streuinduktivität der Sekundärwicklung des Hochspannungspulstransformators 3 (Fig. 1) und der Kapazi¬ tät des Reaktors 4 gebildet wird. Das pulsweise Einschalten der IGBT-Halbleitermodule T^ bzw.T ₂ führt zu einem Auf¬ schwingen der Spannung an den Elektroden des Reaktors 4, wie aus Fig. 2 zu erkennen ist. Nach dem Abschalten der IGBT-Halbleitermodule T- bzw. T ₂ klingt die Spannung wieder ab.

In Fig. 3 sind nun beispielhaft mehrere einzelne aufeinan¬ derfolgende Spannungspulszüge in einem Diagramm dargestellt, wobei wieder auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate die Spannung U aufgetragen ist, dieses Mal aber über einen grösseren Zeitraum. Man erkennt, dass zwischen einzelnen Spannungspulszügen, die während einer Zeitdauer t^, an den Elektroden des Reaktors 4 (Fig. 1) anliegen, immer wieder auch Zeiträume t ₂ liegen, in denen keine Spannung zwischen den Elektroden anliegt. Dies ist für die Konsolidierung der Gasatmosphäre im Spalt besonders vorteilhaft. Die Anzahl der Schwingungen eines einzelnen in Fig. 2 bzw. Fig. 3 dargestellten Spannungspulszuges ist willkürlich gewählt, so dass die unterschiedliche Anzahl Schwingungen eines Spannungspulszuges in diesen beiden Zeichnungsfiguren zufällig ist. Auf Amplituden der Span¬ nung, Schwingungsfrequenzen innerhalb eines Pulszuges, Pulswiederholfrequenzen und weitere Kenngrössen wird weiter unten noch genauer eingegangen.

In Fig. 4 ist nun ein Ausführungsbeispiel eines Reaktors dargestellt (Prinzipdarstellung) , wie er in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 4 allgemein bereits angedeutet ist. Das in

Fig. 4 dargestellte spezielle Ausführungsbeispiel des Reaktors 4a weist zwei isolierende und im wesentlichen rotationssymmetrische Trägerplatten 40a und 41a auf, welche Elektroden 42a und 43a aufnehmen. An die Elektrode 42a kann die Wechselspannung U angelegt werden, die mit Hilfe des Generators, dessen Prinzip bereits anhand von Fig. 1 erläu¬ tert ist, erzeugt werden kann. Die Elektrode 43a ist bei diesem Ausführungsbeispiel geerdet. Die Oberfläche der Elektrode 42a, die der Elektrode 43a zugewandt ist, ist durch eine Barriere 44a (z.B. eine Glasplatte) bedeckt. Die Barriere 44a wird ebenfalls von der Trägerplatte 40a aufge¬ nommen und von der Trägerplatte 41a an Ort und Stelle gehalten, nachdem die Trägerplatten 40a und 41a gegeneinan¬ der fixiert worden sind. Eine Möglichkeit der Fixierung ist am unteren Ende des Reaktors angedeutet (Möglichkeit der Verschraubung) , obwohl diese Möglichkeit der Fixierung nicht in der Schnittebene liegt. Ein O-Ring 46a sorgt dafür, dass die beiden Trägerplatten 40a und 41a nach der Fixierung miteinander dicht verbunden sind.

In der Ebene des Schnitts erstreckt sich ein Kanal 45a von einem Einlass am oberen Ende des Reaktors 4a bis zum Aus- lass am unteren Ende. Am Einlass des Kanals 45a ist eine Zuführung für den zu behandelnden Füllstoff F in Form eines Trichters 47a angedeutet, während am Auslass ein Auffangbe- hältnis 48a vorgesehen ist. Ausserdem weist die Trägerplat¬ te 41a noch eine Zuführung 49a für ein Gas auf, welche in den Kanal 45a einmündet.

Im Betrieb wird durch die Zuführung 49a gemäss dem Pfeil G ein (Schutz-)Gas (chemisch inertes Gas) zugeführt, bei¬ spielsweise Argon. Dies hat - neben chemisch/physikalischen Vorteilen (z.B. Sauerstoffabschluss, d.h. weder Ozonerzeu¬ gung noch Oxidation) - auch eine gegenüber Luft herabgesetz¬ te Zündspannung zur Folge. An die Elektrode 42a wird die Wechselspannung U angelegt, beispielsweise in Form von

mehreren aufeinanderfolgenden Pulsen, zwischen denen immer wieder Zeiträume sind, in denen keine Spannung an der Elektrode 42a anliegt. Die Elektrode 43a ist geerdet. Der Füllstoff F, insbesondere ein pulverför iger oder körniger Füllstoff (aber auch kurzfaserige Füllstoffe sind möglich) , wird mittels des Trichters 47a durch den Einlass am oberen Ende des Reaktors 4a in den Kanal 45a eingebracht und fällt durch diesen Kanal herab. Im Bereich zwischen den Elektro¬ den 42a und 43a oder besser zwischen der Barriere 44a und der Elektrode 43a wird der Füllstoff F beim Herabfallen der Plasmaoberflächenbehandlung ausgesetzt. Diese Plasmaoberflä¬ chenbehandlung kann man sich im Prinzip so vorstellen, wie oben bereits beschrieben, allerdings mit dem Unterschied, dass die Entladungskanäle nicht nur auf der Barriere 44a enden, sondern vielmehr auch auf die Oberflächen von Füll¬ stoffkörnern treffen, auf denen die einzelnen diskreten Entladungskanäle enden bzw. beginnen. Auf ihrem Weg durch den Kanal 45a ist die Oberfläche eines Füllstoffkorns also das erste Ziel von vielen unterschiedlich diskreten Entla¬ dungskanälen, wodurch die Füllstoffkörner aktiviert werden. Die aktivierten Füllstoffkörner fallen im weiteren durch den Auslass am unteren Ende des Reaktors 4a hindurch in das Auffangbehältnis 48a.

Als Füllstoff F kann dabei Quarzmehl (Siliziumdioxid) unterschiedlicher Korngrösse verwendet werden. Beispielswei¬ se kann Quarzmehl der Qualität W12 (mittlere Korngrösse 16 μm, grösste Korngrösse 50 μm, Fuller-Verteilung) , der Qualität W6 (mittlere Korngrösse 40 μm, obere Korngrösse 120 μm) oder der Qualität 600 (mittlere Korngrösse 4 μm, obere Korngrösse 11 μm) verwendet werden. Des weiteren kann auch Aluminiumoxid oder Aluminiumhydroxid als Füllstoff verwendet werden.

Bei einer praktischen Ausführung kann die Dicke 440a der Barriere 44a etwa 4 mm betragen. Der Abstand d zwischen der

Oberfläche der Barriere 44a, die der Elektrode 43a zuge¬ wandt ist, und der Oberfläche der Elektrode 43a, die der Barriere 44a zugewandt ist, also die Tiefe des Kanals 45a, kann zwischen 0,5 mm und 10 mm betragen und beträgt hier vorzugsweise 4 mm. Die Breite des Kanals kann 20 mm betra¬ gen. Die Amplitude der Spannung U (Spitze-Spitze-Wert), die an die Elektrode 42a angelegt wird, kann zwischen 2 kv und 40 kV betragen und beträgt hier vorzugsweise 10 kv. Die Frequenz der Schwingungen innerhalb eines Pulszuges kann zwischen 5 kHz und 50 kHz betragen und beträgt vorzugsweise 40 kHz. Die Pulsdauer, also der Zeitraum t _lf während dem die Spannung U zwischen den Elektroden 42a und 43a anliegt, kann beispielsweise zwischen 50 μs und 500 μs betragen, und der Zeitraum t ₂ , während dem keine Spannung an der Elektro¬ de 42a anliegt, kann zwischen 0 μs (kontinuierliche, si¬ nusförmige Spannung) und 500 μs betragen, grundsätzlich sind diese Parameter an die jeweiligen Gegebenheiten anzu¬ passen. Der Durchmesser der Elektroden 42a und 43a kann 100 mm betragen, woraus eine Fallzeit der Körner im freien Fall von ungefähr 0.14 Sekunden resultiert. Während dieser Zeit können die Oberfläche der Körner von sehr vielen Entladun¬ gen getroffen werden, so dass eine gute Aktivierung gewähr¬ leistet ist.

Die so behandelten Füllstoffkörner können entweder direkt oder nach einer Zwischenlagerung von bis zu wenigen Stunden dem ungefüllten Harzsystem beigemischt werden. Bei dem Harzsystem kann es sich um ein cycloaliphatisches Epoxid- harzsystem handeln, insbesondere um das Epoxidharz CY 184 der Anmelderin, welches die Bezeichnung Hexahydrophthalsäu- rediglycidilester gemäss IUPAC-Nomenklatur hat. Das Harz kann mit einem Härter versehen sein, z.B. mit dem Härter HT 907 der Anmelderin, welcher die Bezeichnung Hexahydrophthal- säureanhydrid gemäss IUPAC-Nomenklatur hat und ferner mit einem (die Härtungsreaktion vorantreibenden) Beschleuniger DY 071 (die Mischung aus 1-methyl-imidazol einerseits und

dem eingangs bereits erwähnten Reaktionsprodukt aus Natrium- ethoxid, Methanol und Polypropylenglycol andererseits) . Dabei kann das Verhältnis der Gewichtsteile Harz:Härter:Be¬ schleuniger:Füllstoff etwa 100:80:1:280 betragen. Derartige Harzsysteme weisen besonders gute elektrische (Durchschlag¬ festigkeit) bzw. dielektrische (tan δ, ε _f ) Eigenschaften auf und sind sehr beständig in diesen Eigenschaften, auch wenn sie über einen sehr grossen Zeitraum einer hohen Feuchtig¬ keit ausgesetzt sind.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Reaktors 4 (Fig. 1) ist in Fig. 5 dargestellt. Bei dem dort dargestellten Reaktor 4b wird jedoch der Füllstoff F nicht während dem Herabfallen durch einen Kanal der Plasmaoberflächenbehand¬ lung ausgesetzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel des Reak¬ tors wird nämlich der zu behandelnde Füllstoff F mittels eines metallischen Förderbands 40b transportiert. Dabei bildet das Förderband 40b selbst die eine Elektrode, und zwar bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel die Erdelektrode. Es ist geerdet durch den Kontakt mit geerde¬ ten Bürsten 41b, die stets gegen das Förderband 40b ange¬ drückt sind (linker Umkehrpunkt des Förderbands 40b in Fig. 5) und die Erdung darstellen. Aus einem Silo 42b, in wel¬ chem der zu behandelnde Füllstoff F bereitgestellt wird, wird das Förderband 40b beschickt. Das Silo 42b ist am unteren Ende mit einem Sieb 420b oder einem engmaschigen Gitter abgeschlossen und weist in seinem Innenraum, wo auch der Füllstoff F bereitgestellt wird, ein propellerartiges Förderelement 421b auf. Durch rotatorisches Antreiben des Förderelements 421b wird Füllstoff F aus dem Silo durch das Sieb 420b hindurch auf das Förderband dispensiert, das Förderband 40b also beschickt. Dieses Beschicken des Förder¬ bands 40b kann erfolgen, währenddem das Förderband 40b angetrieben wird.

Das Förderband 40b ist unter einer Elektrode 43b hindurchge¬ führt, welche mit einer Barriere 44b bedeckt ist. An die Elektrode 43b ist die Hochspannung U angelegt, die die bereits diskutierte Form von Pulszügen mit Ruhezeiten zwischen aufeinanderfolgenden Pulszügen haben kann. Die Barriere 44b erstreckt sich über die Elektrode 43b hinaus, damit es am Rand der Elektrode 43b nicht zu Lichtbogenbil¬ dungen kommt. Ferner weist der Reaktor 4b noch Bürsten 45b zur Reinigung des Förderbands 40b auf (rechter Umkehrpunkt des Förderbands 40b in Fig. 5) , sowie einen Einlass 46b für das (Schutz-)Gas und einen Auslass 47b, durch den hindurch der behandelte Füllstoff F vom Förderband 40b herabfallen kann in ein (nicht dargestelltes) Auffangbehältnis.

Beim Betrieb des Reaktors 4b wird (Schutz-)Gas, z.B. Argon, durch den Einlass 46b in den Innenraum des Reaktors 4b eingeleitet. Das Förderband 40b wird - während es angetrie¬ ben wird - aus dem Silo 42b durch rotatorisches Antreiben des propellerartigen Förderelements 421b durch das Sieb 420b hindurch mit Füllstoff F beschickt. Während des weite¬ ren Transports gelangt das mit Füllstoff F beschickte För¬ derband 40b und somit der Füllstoff F unter die Elektrode 43b mit der Barriere 44b, also zwischen die beiden Elektro¬ den, da ja das metallische, geerdete Förderband 40b die eine Elektrode bildet. Solange der Füllstoff F auf dem För¬ derband 40b unter der Elektrode 43b hindurch transportiert wird, werden Oberflächen der einzelnen Füllstoffkörner, von den bereits weiter oben erläuterten Entladungskanälen getroffen. Die Füllstoffkörner werden auf diese Weise aktiviert. Anschliessend werden die Füllstoffkörner den Bereich zwischen den beiden Elektroden durch den weiteren Transport des Förderbands 40b wieder verlassen, und die aktivierten Füllstoffkörner fallen nach dem Erreichen des rechten Umkehrpunktes des Förderbands 4Ob durch den Auslass 47b hindurch in ein (nicht dargestelltes) Auffangbehältnis. Anschliessend wird das Förderband 4Ob mit Hilfe der Bürsten

45b gereinigt, gelangt im weiteren Verlauf wieder an den Bürsten 41b vorbei, die die Erdung des Förderbands 40b sicherstellen, gelangt wieder unter das Silo 42b, wird mit zu behandelndem Füllstoff beschickt, und so weiter.

Die Elektrode 43b kann rechteckig ausgebildet sein und beispielsweise Abmessungen von 210 mm x 260 mm aufweisen, die Barriere 44b ist dementsprechend noch etwas grösser. Das Förderband 40b kann beispielsweise 250 mm breit sein, weist also eine etwas geringere Breite als die Elektrode 43b auf, damit in jedem Falle der gesamte auf dem Förder¬ band befindliche Füllstoff auch der Plasmabehandlung ausge¬ setzt ist. Der Abstand zwischen der dem Förderband zugewand¬ ten Oberfläche der Barriere 44b und der der Barriere 44b zugewandten Oberfläche des Förderbands 40b kann zwischen 0,5 mm und 10 mm betragen und beträgt vorzugsweise 4 mm. Das metallische Förderband 40b kann aus einem mit Kupfer beschichteten Gummi bestehen, denn es uss bis zu einem gewissen Grad elastisch sein wegen der Umkehrpunkte, ande¬ rerseits metallisch sein, da es die geerdete Elektrode bildet. Das Silo 42b kann beispielsweise einen Durchmesser von 80 mm aufweisen. Die Bearbeitungsdauer des Füllstoffs F zwischen den beiden Elektroden kann bis zu einer Minute betragen (grundsätzlich auch noch länger) , entweder ist dann bei einem kontinuierlichen Förderbandantrieb die Transportgeschwindigkeit entsprechend gering (kontinuierli¬ cher Betrieb) , oder das Förderband 40b wird beschickt, der auf dem Förderband befindliche Füllstoff wird unter die Elektrode 43b transportiert, und der Antrieb wird sodann für eine vorgegebene Zeit gestoppt (intermittierender Betrieb) . Die Frequenz der Schwingungen innerhalb eines Pulszuges kann wieder im Bereich zwischen 5 kHz und 50 kHz betragen und kann bei diesem Ausführungsbeispiel insbesonde¬ re 20 kHz betragen, die Amplituden können wie beim vorher anhand von Fig. 4 erläuterten Reaktortyp sein. Harz, Härter und Beschleuniger können ebenfalls die gleichen sein und im

gleichen Verhältnis stehen wie beim oben beschriebenen Reaktortyp gemäss Fig. 4.

Wie bereits erwähnt, ist mit diesen Reaktoren das erfin- dungsgemässe Verfahren durchführbar. Dieses Verfahren, bei dem also eine Plasmaoberflächenbehandlung erfolgt, vorzugs¬ weise unter Normaldruck, ist einerseits vom technischen Aufwand her vergleichsweise einfach und gut beherrschbar, andererseits werden durch das Beimischen derart behandelter Füllstoffe gefüllte Harzsysteme hergestellt, die später beim Einsatz - also nach dem Vergiessen - die oben erwähn¬ ten guten elektrischen bzw. dielektrischen Eigenschaften, insbesondere die sehr hohe Durchschlagfestigkeit und die geringe Kriechstromneigung, aufweisen. Dies gilt insbesonde¬ re auch dann, wenn sie über längere Zeit einer hohen Feuch¬ tigkeit ausgesetzt sind, was speziell für Hochspannungsan¬ wendungen von besonderer Bedeutung ist.

In den Figuren 6 und 7 wird eine weitere Ausführungsform für das erfindungsgemässe Verfahren anhand einer besonders aufgebauten Vorrichtung dargestellt. Dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt eine Vorrichtung 100 zur Behand¬ lung von Schüttgütern 50, bei denen es sich um die disper¬ sen, insbesondere körnigen oder kurzfaserigen Füllstoffe handelt, die über einen Trichter 60 und einem Einlass 11 in der Förderschnecke 30 zugeführt werden, wo sie mit tran- sienten Gasentladungen im Bereich von Atmosphärendruck behandelt werden, bevor sie schliesslich am anderen Ende der Förderschnecke 30 durch den Auslass 12 abgegeben wer¬ den. Von besonderer erfindungsgemässer Bedeutung ist für die Vorrichtung, daß die Förderschnecke 30 mit ihrer Welle 30a mindestens teilweise als Hochspannungselektrode ausge¬ bildet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 die rechte, unterstromige Hälfte der Förderschnecke 30 und ihrer Welle 30a metallisch ausgebildet, während ihre linke, oberstromige Hälfte, am Einlass 11 aus einem Isoliermateri-

al besteht. Die Hochspannungsversorgung ist mit 40 angedeutet. Die Spannung wird über einen Schleifring der Welle 30a zugeführt.

Als Gase können sowohl inerte Gase (z.B. Luft, Argon, Stickstoff) eingesetzt werden, als auch reaktive Gase (z.B. Acethylen, Silan in Gemisch mit inerten Gasen) . Bei Einsatz von reaktiven Gasen kann neben einer Oberflächenmodifika- tion des Füllstoff-Schüttguts auch eine Beschichtung dessel¬ ben erfolgen.

In einer Reihe von Anwendungsfällen, so auch beim vorliegen¬ den Ausführungsbeispiel, ist es vorteilhaft (z.B. bei Füllstoffen für EP-Harze) , der Plasmabehandlung eine Trock¬ nung vorzuschalten. Besonders vorteilhaft ist es dabei, daß Trocknung und Plasmabehandlung unmittelbar aneinander anschließen, damit keine erneute Befeuchtung der mit Plasma zu behandelnden Oberflächen eintritt. Dieses kann erfin- dungsgemäss in besonders vorteilhafter Weise mit dem an sich bekannten Schneckenförderer 100 ausgeführt werden, wenn ein Teil der Förderschnecke 30 und der die Förder¬ schnecke tragenden Welle 30a aus Isoliermaterial besteht (z.B. aus mit Füllstoffen angereichertem oder glasfaserver¬ stärktem EP-Harz, Glas oder Keramik) . Die hälftige Auftei¬ lung ist dabei nicht als kritisch anzusehen, sondern lässt sich in einem geeigneten Rahmen verändern.

In Fig. 6 ist der Trockungsabschnitt allgemein mit A be¬ zeichnet, während der Hochspannungselektrodenabschnitt der Förderschnecke 30 mit B bezeichnet ist. Bei dieser Ausfüh¬ rungsform ist das Isolierrohr 10 vollkommen von einem metallischen Mantel 20 umgeben (Fig. 7) , wodurch gewährlei¬ stet wird, daß die beispielsweise durch ein Magnetron 16 erzeugte Mikrowellenstrahlung, die über einen Schlitz 19 in das Isolierrohr 10 eingekoppelt wird, nicht aus demselben austreten kann. Lediglich die Verschlusskappe 41 besteht

aus Isoliermaterial. Ein Austritt der Mikrowellenstrahlung wird an dieser Seite durch die metallische, als Hochspan¬ nungselektrode ausgebildete, Förderschnecke 30 verhindert.

Mit 17 und 18 sind Gasschleusen im Trocknungsabschnitt A bezeichnet, wobei über 17 dem Trocknungsabschnitt Frischgas (z.B. auch Luft) zugeführt wird, während über 18 feuchtes, aufgeheiztes Gas abgeführt wird. Beim Übergang von A nach B übernimmt die Förderschnecke 30 Schleusenfunktion, insbeson¬ dere dann, wenn mit verschiedenen Gasen zur Trocknung und Plasmabehandlung gearbeitet wird.