AT402243B - Verfahren zum verfestigen und beschichten einer luftdrossel sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens - Google Patents

Description

AT 402 243 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verfestigen und Beschichten einer eisenlosen Luftdrossel, deren Spule aus einer ein- oder mehrlagigen Wicklung von blanken, elektrisch leitenden, aus Metalldrähten verdrillten Seilen von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt aufgebaut ist, bei dem in einem Tränkvorgang flüssiges duroplastisches Kunstharzgemisch innerhalb der Seile in die Zwischenräume zwischen den Metalldrähten eindringt und an der Spulenoberfläche einen Film bildet, wonach die Luftdrossel wärmebehandelt und das von ihr aufgenommene Kunstharzgemisch dabei ausgehärtet wird. Sie betrifft ferner eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei den üblichen Verfahren der vorgenannten Art erfolgt der Tränkvorgang durch Eintauchen in ein Bad eines aus einem duroplastischen Kunstharz, einem Härter sowie einem Beschleuniger bestehenden Kunstharzgemisches. Ferner ist es aus der DE-OS 15 38 918 bekannt, die Wicklungen eines Kleinmotoren Ankers mit einem Kunstharz derart zu imprägnieren, daß die gesamte Kunstharzmenge in einen Trichter gefüllt wird, der auf den die Wicklungen tragenden, senkrecht stehenden Maschinenteil aufgesetzt wird. Bedingt durch die Schwerkraft durchdringt das Kunstharz die Wicklungen des Ankers. Bei diesen Verfahren müssen aber relativ große Mengen an Harzgemisch in dem Harzbehälter vorgelegt werden, wobei beim Tränkvorgang das Kunstharz teilweise unvollständig aufgenommen wird.

Ferner ist aus der DE-U1-8712149.2 eine Träufelimprägniervorrichtung für elektrische Wicklungen von Rotoren und Statoren bekannt, bei welcher das Imprägniermittel in dosierten Mengen über Träufeldüsen auf den oberen Wickelkopf des Rotors oder Stators aufgebracht wird. Diese Art der Imprägnierng hat jedoch den Nachteil, daß bei ungenauer Berechnung der Imprägniermittelmenge lediglich ein niedriger Harzauftrag und damit eine unzureichende Beschichtung der elektrischen Wicklung erzielt werden kann.

Um nunmehr diese unzureichende Beschichtung zu vermeiden, wird gemäß der JP-A 56-118318 ein Imprägnierverfahren vorgeschlagen, bei welchem in einer beheizten Imprägnierstation ein Kunststoffharz auf das Imprägniergut aufgebracht wird, welches bedingt durch die erhöhte Temperatur einerseits rasch auf der Oberfläche des Imprägniergutes geliert und andererseits rasch abfließen kann. Das abgeflossene Harz wird gesammelt und nochmals auf das Imprägniergut aufgetragen. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß es relativ aufwendig ist und bei der Verwendung eines Überschusses an Imprägnierharz zur Ausbildung einer relativ dicken und unregelmäßigen Kunstharzschicht auf dem Imprägniergut führt.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Das erfindungsgemäße Verfahren, wie es in den Ansprüchen 1 - 3 gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, beim Tränkvorgang mit einer undosierten Menge an Imprägniermittel auskommen zu können, da dieses in etwa zehnfachem Überschuß aufgebracht wird, wobei der Imprägniermittelüberschuß dem Verfahren rückgeführt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 4 - 8 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt eine neue besonders günstige maschinenbautechnische Lösung dar.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren eingehend erläutert:

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung im Aufriß in Richtung des Pfeiles 1 (siehe Fig. 3) die Tränkstation 2 der Vorrichtung,

Fig. 2 zeigt einen Teilquerschnitt von Fig. 1 und

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Gesamtvorrichtung.

In Fig. 1 erkennt man eine zu behandelnde eisenlose Luftdrossel 3, die hier aus einer einlagigen Spule von blanken, elektrisch leitenden, aus Metalldrähten verdrillten Seilen von rechteckigem Querschnitt besteht, wobei mehrere über dem Umfang der Spule verteilte in der Spulenachse verlaufende Glasfaserbänder (aus Fig. 1 nicht ersichtlich) als Abstandshalter zwischen benachbarten Windungen der Spule dienen. Fig. 2 zeigt in einem Teilquerschnitt (Ausschnitt 4) die Seile 5 sowie die in Richtung des Pfeiles 6 verlaufenden Glasfaserbänder 7, die Faltungen 8 aufweisen, welche in die Zwischenräume zwischen benachbarten Windungen hineingestossen sind. Die Spule wird an der Ober- und Unterseite durch zwei durch eine zentrale Achse 9 miteinander verbundene Haltesterne zusammengehalten. Die Achse 6 weist an ihrem oberen Ende eine Montageöse auf, über welche die Luftdrossel 3 an der Unterseite eines Drehkranzes 10 montiert ist. Mit 11 ist ein an der Deckenkonstruktion 12 der Werkhalle montierter Kettenförderer bezeichnet, der zur Unterstützung der Luftdrossel 3 im hängenden Zustand bzw. zu deren Transport (senkrecht zur Zeichnungsebene) dient. Die Aufhängung erfolgt über mit im Kettenförderer drehbar angeordnete Aufhängeelemente 13, die an ihrem unteren Ende jeweils eine Öse aufweisen, in dem der Drehkranz 10 samt der an ihm hängenden Luftdrossel 3 mittels eines Hakens 14 eingehängt ist.

Die Tränkstation 2 (Fig. 1) umfaßt ferner eine zwischen Oberkante der Luftdrossel 3 und dem Drehkranz 10 hineinreichende, mit einem Stellantrieb 15 versehene Spritzlanze 16, die an ihrer Unterseite eine mittels des Stellantriebes 15 in ihrer Länge verstellbare schlitzförmige Düsenöffnung aufweist. Die Spritzlanze 16 ist an ein eine Pumpe 17 und einem Vorratsbehälter 18 umfassendes Harzzuführungssystem angeschlossen. Unter der aufgehängten Luftdrossel 3 ist eine Auffangswanne 19 vorgesehen mit einer Harzrückführung 20 in das Harzzuführungssystem. Zum Drehen der Luftdrossel 3 dient eine Antriebseinrichtung 21 mit 2

Claims (8)

1. AT 402 243 B einem Verschwenkteil 22, der ein Antriebsritzel 23 aufweist, das mit dem Drehkranz 10 in Eingriff gebracht werden kann. Die Gesamtvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist eine Reihe von Arbeits- bzw. Behandlungsstationen auf, zwischen denen die jeweils mit einem Drehkranz 10 versehenen Luftdrosseln 3 mittels eines Kettenförderersystems bewegt werden. Die in Fig. 3 schematisch dargestellte Vorrichtung weist zwei über eine Weiche 24 miteinander gekoppelte Kettenförderer 11 und 25 auf. Der Kettenförderer 11 bedient dabei eine Beladestation 26. eine Vorwärmstation 27, die Tränkstation 2 und eine Aushärtestation 28, während der Kettenförderer 25 zur Bedienung einer Station 29 zur manuellen Behandlung mit mehreren Positionen, die gleichzeitig als Entladestation fungiert, und einer Lackierstation 30 dient. Die Kettenförderer 11 und 25 sind vom bekannten Typ "Power and Free", bei welchen längs einer Transportkette bewegbare Transportelemente vorgesehen sind, die Aufhängeelemente 13 aufweisen, welche um eine vertikale Achse drehbar gelagert sind, und die in den diversen Arbeits- bzw. Behandlungsssta-tionen verriegelt bzw. - bei freigegebener Verriegelung mit der Transportkette gekoppelt und von dieser mitgenommen werden. Die Vorwärmstationen 27 und die Aushärtestation 28, die Heißluftöfen sind, sowie die kabinenartige Lackierstation 30 weisen jeweils am Ein- bzw. Ausgang Doppeltüren 31 sowie an ihrer Decke in Transportrichtung einen (aus Fig. 3 nicht ersichtlichen) Schlitz auf, durch den die Aufnahmeelemente 13 hindurchreichen, so daß sich jeweils die Luftdrosseln 3 samt Drehkranz 10 in die Vorwärmestation 27, die Aushärtestation 28 bzw. die Lackierstation 30 verbracht werden können. Für die Durchführung des Verfahrens werden die zu behandelnden Luftdrosseln 3 jeweils mit einem Drehkranz 10 zu einer Behandlungseinheit 32 verbunden. Eine solche Behandlungseinheit 32 wird nun in der Beladestation 26 in die Öse eines Aufhängeelementes 13 eingehängt und mittels des Kettenförderers 11 in die Vorwärmstation 27 verbracht, in welcher die Luftdrossel 3 bei etwa 130 - 150*C gründlich getrocknet wird. Danach erfolgt der Transport der Behandlungseinheit 32 in die Tränkstation 2, dem Kernstück der Vorrichtung. Hier wird zunächst das Antriebsritzel 23 der Antriebseinrichtung 21 durch Verschwenken des Verschwenkteiles 22 mit dem Drehkranz 10 in Eingriff gebracht. Danach wird die Antriebsvorrichtung 21 eingeschaltet und der Drehkranz 10 samt Luftdrossel 3 in langsame Drehung versetzt. Die Umfangsgeschwindigkeit der Luftdrossel 3 beträgt dabei weniger als 4 cm/s, vorteilhaft aber z.B. 2 cm/s. Aus dem Vorratsbehälter 18 wird nun ein aushärtbares flüssiges Kunstharzgemisch, vorteilhaft ein gegebenenfalls einen Beschleuniger enthaltendes Epoxiharz-Härtergemisch, mittels über die Pumpe 17 der Spritzlanze 16 zugeführt. Das Kunstharzgemisch tritt dann aus der schlitzförmigen Düsenöffnung in Form eines flachen, in seiner Breite sich verjüngenden Strahles 33 aus und rinnt dann an der Innen- und Außenseite der Spule der sich drehenden Luftdrossel 1 nach unten. Dabei werden die Glasfaserbänder 6 mit dem Kunstharzgemisch imprägniert und die Oberflächen der elektrisch leitenden Seile 2 der Spule mit einem Film bedeckt, aus dem Kunstharzgemisch in die Zwischenräume zwischen den Metalldrähten, welche die Seile 4 bilden, eindringt. Überschüssiges Kunstharzgemisch 34 tropft in die Auffangwanne 19 ab und wird an die Eingangsseite der Pumpe 17 zwecks Wiederverwendung rückgeführt. Das Begießen der Luftdrossel mit dem Kunstharzgemisch erfolgt z.B. während 10 min, wonach sie noch während weiterer 10 min abtropfen gelassen wird. Insgesamt wird etwa das Zehnfache der Kunstharzmenge, die auf der Luftdrossel schließlich verbleibt, auf diese aufgegossen. Danach wird nach Stoppen des Drehantriebs und Entkoppeln von Antriebseinrichtung 21 und Drehkranz 10 die Behandlungseinheit 32 in die Aushärtestation 28 verbracht, wo die Luftdrossel 3 bei einer Temperatur von etwa 160 bis 180 *C ausgehärtet wird. Die Verweilzeit der Luftdrossei in der Aushärtestation 28 beträgt dabei z.B. 240 min., so daß, um einen optimalen Behandlungsdurchsatz der Luftdrosseln 3 zu gewährleisten, im Vollbetrieb vorteilhaft zwei Luftdrosseln gleichzeitig ausgehärtet werden. Nach erfolgtem Aushärten werden die Behandlungseinheiten 32 über die Weiche 24 von Kettenförderer 11 auf den Kettenförderer 25 übertragen und von diesem in die Station 29 zur manuellen Behandlung gebracht, die mehrere Positionen hat und gleichzeitig als Pufferspeicher für die Behandlungseinheiten 32 dient. In dieser Station 29 können an den drehbar aufgehängten Luftdrosseln 3 verschiedene manuelle Arbeiten verrichtet werden, insbesondere das Abdecken bestimmter Bereiche der Luftdrossel 3 für den noch folgenden Lackiervorgang. Mittels des Kettenförderer 25 werden die Behandlungseinheiten 31 dann in die Lackierstation 30 transportiert und die Luftdrosseln 3 dort einer Lackierung unterworfen und anschließend wieder in die Station 29 verbracht, wo z.B. die Lackierabdeckungen wieder abgenommen werden und die Behandlungseinheiten 32 entladen werden, wonach man die Drehkränze 10 von den fertig behandelten Luftdrosseln 3 abnimmt. Patentansprüche 1. Verfahren zum Verfestigen und Beschichten einer Luftdrossel, deren Spule aus einer ein- oder mehrlagigen Wicklung von blanken, elektrisch leitenden, aus Metalldrähten verdrillten Seilen von im 3 AT 402 243 B wesentlichen rechteckigem Querschnitt aufgebaut ist, bei dem in einem Tränkvorgang flüssiges duroplastisches Kunstharzgemisch innerhalb der Seile in die Zwischenräume zwischen den Metalldrähten eindringt und an der Spulenoberfläche einen Film bildet, wonach die Luftdrossel wärmebehandelt und das von ihr aufgenommene Kunstharzgemisch dabei ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Tränken und Beschichten der Spule das Kunstharzgemisch in etwa der zehnfachen Menge des auf der Luftdrossel gebildeten Films auf das obere Ende der Spule der um ihre senkrecht angeordnete Achse rotierenden Luftdrossel (3) in einem oder mehreren Strahl(en) (33) mittels einer Spritzlanze (16), welche an ihrer Unterseite eine in ihrer Länge verstellbare, schlitzförmige Düsenöffnung aufweist, aufgegossen wird und längs der Innen- und Außenfläche der Spule und gegebenenfalls zwischen den Lagen der Spulen-Wicklung nach unten rinnt, wobei das Kunstharzgemisch allmählich innerhalb der Leiter-Seile (5) in die Zwischenräume zwischen den Metalldrähten eindringt und an der Spulenoberfläche einen Film bildet und das überschüssige Harzgemisch unter der Luftdrossel (3) aufgefangen und zur Wiederverwendung rückgeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdrossel (3) vor dem Tränkvorgang bei erhöhter Temperatur getrocknet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdrossel (3) nach dem Aushärten einem Lackiervorgang unterworfen wird.
4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Unterstützungseinrichtungen zum um eine vertikale Achse drehbaren Unterstützen der zu behandelnden Luftdrosseln (3), durch eine Beladestation (26), eine Vorwärmstation (27), eine Tränkstation (2), welche eine über der zu tränkenden Luftdrossel (3) angeordnete Spritzlanze (16) mit einer in ihrer Länge verstellbaren schlitzförmigen Düsenöffnung an ihrer Unterseite aufweist, eine Aushärtestation (28), eine Station (29) zur manuellen Behandlung, gegebenenfalls eine Lackierstation (30) und eine Entladestation sowie eine Transporteinrichtung zum Bewegen der mit den Luftdrosseln (3) beladenen Unterstützungseinrichtungen zwischen diesen Stationen.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tränkstation (2) ein Harzzuführungssystem, bestehend aus einem Vorratsbehälter (18) und einer Pumpe (17), weiche an die Spritzlanze (16) angeschlossen ist, sowie eine Auffangwanne (19) mit Harzrückführung in das Harzzuführungssystem aufweist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung aus einem oder mehreren Kettenförderern (11, 25) besteht und daß die Unterstützungseinrichtungen jeweils einen mit vertikaler Achse drehbaren Drehkranz (10) aufweisen, an dessen Untersseite die Luftdrossel (3) aufhängbar ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tränkstation (2) eine Antriebseinrichtung (21) mit einem Antriebsritzel (23) aufweist, das mit dem Drehkranz (10) der in die Tränkstation (2) verbrachten Unterstützungseinrichtung in Eingriff zu bringen ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (21) einen Verschwenkteil (22) aufweist, durch dessen Verschwenken das Antriebsritzel (23) mit dem Drehkranz (10) in Eingriff zu bringen ist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 4