DE102007026664A1

DE102007026664A1 - Vorrichtung zum Einbringen oder Aufbringen von Imprägniermittel in oder auf elektrische Bauteile

Info

Publication number: DE102007026664A1
Application number: DE200710026664
Authority: DE
Inventors: Elke Bäuerle-Zimmermann
Original assignee: GOTTLOB THUMM MASCHB GmbH; GOTTLOB THUMM MASCHINENBAU GmbH
Current assignee: GOTTLOB THUMM MASCHB GmbH; GOTTLOB THUMM MASCHINENBAU GmbH
Priority date: 2007-06-08
Filing date: 2007-06-08
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2027-06-09
Also published as: DE102007026664B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen oder Aufbringen von Imprägniermittel (20) in oder auf elektrische Bauteile (30) mit Träger (31) und Wicklung (32), bei der getrennte Stromzuführungseinheiten (35, 46) für die Wicklung (32) des Bauteils (30) und ein Induktionssystem für den Träger (31) des Bauteils (30) vorgesehen sind. Durch besonderen Aufbau der Vorrichtung wird erreicht, dass beim Imprägniervorgang das gesamte Induktionssystem vom Imprägniermittel (20) vollständig getrennt ist, die Wirkverbindung zum Bauteil (30) jedoch bestehen bleibt, um unerwünschte Temperatur-Ausgleiche während des Imprägniervorganges zu vermeiden (Fig.).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorrichtung zum Einbringen oder Aufbringen von Imprägniermittel in oder auf zu isolierende und/oder zu verfestigende Räume von elektrischen Bauteilen, insbesondere von auf magnetisierbaren Trägern aufgebrachten Wicklungen, mit einem das Bauteil und das Imprägniermittel aufnehmenden Behälter und einer Aufwärmvorrichtung, die ein mit dem Bauteil in elektrische Wirbelstrom erzeugende und/oder transformatorische Wirkverbindung bringbares Induktionssystem mit Induktionsspule und eine Stromzuführungseinheit zur Speisung der Wicklung des Bauteils umfasst, wobei die Induktionsspule auf einem aus Abschnitten zusammengesetzten, ferromagnetisch magnetisierbaren oder dauermagnetischem Körpers aufgebracht ist, der teilweise durch den Behälter mit dem Imprägniermittel und dem Bauteil geführt und teilweise außerhalb des Behälters angeordnet ist.
Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE 103 60 285 B4 der Anmelderin bekannt. Wie schon der zahlreiche, in dieser Patentschrift aufgezeigte und gewürdigte Stand der Technik belegt, sind schon verschiedene Wege beschritten worden, um die Imprägnierung des Bauteils aus Träger und Wicklung zu verbessern. Dabei muss insbesondere auf das Eindringen des Imprägniermittels auch in kleinste Räume des Bauteils und das Verfestigen des Imprägniermittels auf den Oberflächen des Bauteils großer Wert gelegt werden. Dazu ist bei der Imprägnierung und bei der Nachbehandlung eine genaue Regelung der Erwärmung des Bauteils erforderlich.
Die bekannte Vorrichtung nach der DE 103 60 285 B4 hat den Nachteil, dass das Induktionssystem und das Bauteil im gleichen Imprägnierbad angeordnet sind und dies während des gesamten Imprägniervorganges mit der dabei vorgenommenen Erwärmung des Bauteils. Über das Imprägniermittel kommt es dabei immer wieder zu unerwünschten Temperatur-Ausgleichen, die die Temperatur-Regelung mehr und mehr beeinflussen und daher keine genaue Einregelung bestimmter Temperaturen zulassen. Dies wirkt sich nicht nur nachteilig auf die Imprägnierung aus, es wird zudem das Induktionssystem stark durch das Imprägniermittel verschmutzt, was sich wiederum auf die Regelgenauigkeit auswirkt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Vorrichtung der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, dass die Einflüsse des Imprägniermittels auf die Temperatur-Regelung der Aufwärmvorrichtung verhindert oder zumindest weitestgehend unterbunden sind und zudem keine Verschmutzung des Induktionssystems auftritt.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass durch den Behälter mit dem eingebrachten Imprägniermittel ein Aufnahmekanal geführt ist, der in seiner Innenaufnahme einen Abschnitt des Körpers aufnimmt, dass das Bauteil im Imprägniermittel um den Aufnahmekanal angeordnet ist und dass die Induktionsspule auf einem außerhalb des Behälters und des Imprägniermittels liegenden Abschnitt des Körpers aufgebracht ist.
Bei dieser Ausgestaltung der Vorrichtung ist beim Imprägniervorgang das gesamte Induktionssystem eindeutig von dem Imprägniermittel getrennt, so dass dieses den Regelvorgang der Temperatur beim Erwärmen des Bauteils nicht mehr beeinflussen kann. Die unerwünschten Temperatur-Ausgleiche entfallen und erlauben eine genaue Einregelung der erforderlichen Temperatur beim Imprägniervorgang. Das Induktionssystem erfährt zudem keine Verschmutzung mehr, so dass auch dadurch die Temperatur-Regelung nicht beeinflusst werden kann. Dies ist gerade für die Erwärmung des magnetisierbaren Trägers des Bauteils von Bedeutung, da dieser ja zumindest weitgehend vom Induktionssystem erwärmt wird.
Für die Aufwärmvorrichtung ist nach einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die Induktionsspule von einer zugeordneten Stromzuführungseinheit gespeist ist, die eine Wechselspannung zwischen 5 Hz und 10 kHz mit verschiedenen Stromformen (Sinus-Rechteck-Sägezahn und dgl.) oder eine Gleichspannung abgibt, wobei die Spannung einstellbar und/oder stufenlos regelbar ist und dass der Wicklung des Bauteils eine eigene Stromzuführungseinheit zugeordnet ist, die eine Wechselspannung zwischen 5 und 10 kHz oder eine Gleichspannung abgibt, wobei die Spannung einstellbar und/oder stufenlos regelbar ist.
Auf diese Weise werden zwei individuell regelbare Versorgungssysteme geschaffen. Die Temperaturen können an die Bedingungen für die Imprägnierung und die Nachbehandlung mit höherer Temperatur genau geregelt werden.
Dabei ist die Aufwärmvorrichtung in der Weise ausgebildet, dass die Wicklung des Bauteils zumindest überwiegend über die zugeordnete Stromzuführungseinheit erwärmbar ist, während der magnetisierbare Träger des Bauteils zumindest überwiegend durch Induktion des Induktionssystems erwärmbar ist.
Für die Einstellung bzw. Regelung der Stromzuführungseinheiten ist vorgesehen, dass die Erwärmung des Trägers und der Wicklung des Bauteils im Imprägnierbad auf eine Temperatur zwischen 20°C bis 250°C einstellbar und/oder einregelbar ist und dass das imprägnierte Bauteil aus dem Imprägnierbad entnommen mit einer höheren Temperatur (z. B. 250°C) nachbehandelbar ist.
Die konstruktive Ausgestaltung der Vorrichtung wird nach einer Ausbildung dadurch vereinfacht, dass der Behälter wannen- oder topfartig ausgebildet ist, und dass am Boden des Behälters der Aufnahmekanal einstückig angeformt ist, dessen Innenaufnahme im Bereich der Außenseite des Bodens ausgeht und bis zur oberen Öffnung des Behälters reicht.
Die Wirkverbindung zwischen dem Induktionssystem und dem Bauteil lässt sich nach einer Weiterbildung dadurch optimieren, dass die Innenaufnahme des Aufnahmekanals an den Querschnitt des durchgeführten Abschnittes des Körpers angepasst ist und dass ein als Hohlkörper ausgebildetes Bauteil auf den Aufnahmekanal aufsteckbar und wieder abnehmbar ist, wobei der Außenquerschnitt des Aufnahmekanals auf den Innenquerschnitt des Hohlkörper-Bauteils abgestimmt ist.
Damit das Induktionssystem für die Verwendung bei der Nachbehandlung des mit Imprägniermittel versehenen Bauteils leicht vom Behälter gelöst und wieder zusammengesetzt werden kann, sieht eine Weiterbildung vor, dass der Körper des Induktionssystems mindestens einen abnehmbaren Abschnitt aufweist, der die Enden der Abschnitte miteinander verbindet, die durch den Aufnahmekanal geführt und mit der Induktionsspule versehen sind.
Um beim Imprägniervorgang die von der Aufwärmvorrichtung erzeugte Wärme möglichst vollständig im Behälter und dem eingebrachten Imprägniermittel und Bauteil zur Wirkung zu bringen, ist vorgesehen, dass die obere Öffnung des Behälters mit tels eines Deckels verschließbar ist und dass der Deckel mit einem Durchbruch zur Durchführung des aus dem Aufnahmekanal ragenden Abschnittes des Körpers versehen ist.
Das Verfahren ist atmosphärisch sowie mit Über- oder Unterdruck durchführbar.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei der Bereich des Behälters mit dem eingebrachten Imprägniermittel und dem eingebrachten Bauteil im Schnitt dargestellt ist.
Der Behälter 10 ist im Ausführungsbeispiel topfartig ausgebildet, wobei ein Aufnahmekanal 12 vom Boden 11 ausgeht und sich bis zur oberen Öffnung 14 des Behälters 10 erstreckt. Der Aufnahmekanal 12 weist eine Innenaufnahme 13 auf, die von der Außenseite des Bodens 11 ausgeht und im Bereich der Öffnung 14 endet. Der Behälter 10 ist um den Aufnahmekanal 12 herum mit Imprägniermittel 20 gefüllt. In den Behälter 10 wird das zu behandelnde Bauteil 30 eingebracht und zwar um den Aufnahmekanal 12 möglichst in der Weise, dass der Aufnahmekanal 12 durch das Bauteil 30 geführt ist. Dies wird am Beispiel eines als ringförmiger bzw. hülsenförmiger Hohlkörper ausgebildeten Bauteils 30 aus magnetisierbarem Träger 31 und Wicklung 32 gezeigt. Dieses Hohlkörper-Bauteil kann als elektrisches Bauteil mit einer Innenaufnahme ausgebildet sein, so dass es leicht auf den Aufnahmekanal 12 aufgesteckt und in das Imprägniermittel 20 eingebracht werden kann. Die Wicklung 32 des Bauteils 30 ist an einer zugeordneten Stromzuführungseinheit 35 angeschlossen, die die Wicklung 32 zur Erwärmung speist und zwar wahlweise mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom verschiedener Stromform mit einer Frequenz zwischen 5 Hz und 10 kHz. Zudem kann die Größe der abgegebenen Spannung eingestellt und/oder auf an die Bedingungen für die Behandlungsvorgänge angepasste Größen geregelt werden.
Der Behälter 10 ist mit einem Deckel 15 verschlossen, um den Wärmeverlust im Imprägnierbad zu reduzieren und den Behälter 10 mit Druck und Überdruck betreiben zu können.
Das als geschlossenes Induktionssystem ausgebildete System weist einen rahmenartigen ferromagnetisch magnetisierbaren oder dauermagnetischen Körper 40 aus, der aus Abschnitten 41, 42, 43 und 44 zusammengesetzt ist, wobei mindestens ein Abschnitt 44 vom Körper 40 abnehmbar ist. Der Abschnitt 42 ist in die Innenaufnahme 13 des Aufnahmekanals 12 eingeführt und auf dem außerhalb des Behälters 10 liegenden Abschnitt 43 ist eine Induktionsspule 45 aufgebracht und vorzugsweise festgelegt. Die Speisung der Induktionsspule 45 übernimmt eine zugeordnete Stromzuführungseinheit 46, die ebenfalls als Gleichstrom- oder Wechselstrom-Versorgungsquelle ausgebildet sein kann oder wahlweise als solche verwendet werden kann. Die Einstellung und Regelung dieser Stromzuführungseinheit 46 kann entsprechend wie bei der Stromzuführungseinheit 35 für die Wicklung 32 des Bauteils 30 vorgenommen werden.
Ist die Vorrichtung in der in der Zeichnung dargestellten Art zusammengebaut, dann kann bei einer Regelung der Temperatur auf 20°C bis 250°C am Bauteil 30, d. h. dem Träger 31 und der Wicklung 32, die Imprägnierung des gesamten Bauteils 30 optimal durchgeführt werden.
Nimmt man den Abschnitt 44 vom Körper 40 des Induktionssystems, dann kann der restliche Teil des Körpers 40 aus dem Aufnahmekanal 12 des Behälters 10 nach unten herangezogen werden. Dabei können die Abschnitte 41, 42 und 43 durchaus ein U-förmiges, einstückiges Basisteil bilden. Es sind auch andere Aufteilungen des rahmenartigen Körpers 40 für diesen Zweck möglich.
Ist das vom Behälter 10 abgenommene Induktionssystem außerhalb des Behälters 10 wieder zusammengesetzt, das imprägnierte Bauteil 30 aus dem Imprägnierbad entnommen und auf den Abschnitt 42 des Induktionssystems aufgebracht, dann kann die Nachbehandlung des Bauteils 10 mit erhöhter Temperatur von z. B. 250°C durchgeführt werden. Die Stromzuführungseinheiten 35 und 46 können entspre chend eingestellt und/oder eingeregelt werden, um die Temperatur am Bauteil 30 zu erhalten, die zum Gelieren des in das Bauteil 30 eingebrachten und/oder aufgebrachten Imprägniermittels führt.
Nach dieser Nachbehandlung kann durch Rückaufbau der Vorrichtung nach der Zeichnung ein neues Bauteil 30 in das Imprägnierbad eingebracht und imprägniert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10360285 B4 [0002, 0003]

Claims

Vorrichtung zum Einbringen oder Aufbringen von Imprägniermittel in oder auf zu isolierende und/oder zu verfestigende Räume von elektrischen Bauteilen (30), insbesondere von auf magnetisierbaren Trägern aufgebrachten Wicklungen, mit einem das Bauteil (30) und das Imprägniermittel (20) aufnehmenden Behälter (10) und einer Aufwärmvorrichtung, die ein mit dem Bauteil (30) in elektrische wirbelstromerzeugende und/oder transformatorische Wirkverbindung bringbares Induktionssystem mit Induktionsspule (45) und eine Stromzuführungseinheit (35) zur Speisung der Wicklung (32) des Bauteils (30) umfasst, wobei die Induktionsspule (45) auf einem aus Abschnitten zusammengesetzten, ferromagnetisch magnetisierbaren oder dauermagnetischem Körpers (40) aufgebracht ist, der teilweise durch den Behälter (10) mit dem Imprägniermittel (20) und dem Bauteil (30) geführt und teilweise außerhalb des Behälters (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Behälter (10) mit dem eingebrachten Imprägniermittel (20) ein Aufnahmekanal (12) geführt ist, der in seiner Innenaufnahme (13) einen Abschnitt (42) des Körpers (40) aufnimmt, dass das Bauteil (30) im Imprägniermittel (20) um den Aufnahmekanal (12) angeordnet ist und dass die Induktionsspule (45) auf einem außerhalb des Behälters (10) und des Imprägniermittels (20) liegenden Abschnitt (43) des Körpers (40) aufgebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspule (45) von einer zugeordneten Stromzuführungseinheit (46) gespeist ist, die eine Wechselspannung zwischen 5 Hz bis 10 kHz verschiedener Stromform oder eine Gleichspannung abgibt, wobei die Spannung einstellbar und/oder stufenlos regelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklung (32) des Bauteils (30) eine eigene Stromzuführungseinheit (35) zugeordnet ist, die eine Wechselspannung zwischen 5 Hz und 10 kHz verschiedener Stromform oder eine Gleichspannung abgibt, wobei die Spannung einstellbar und/oder stufenlos regelbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufwärmvorrichtung in der Weise ausgebildet ist, dass die Wicklung (32) des Bauteils (30) zumindest überwiegend über die zugeordnete Stromzuführungseinheit (35) erwärmbar ist, während der magnetisierbare Träger (31) des Bauteils (30) zumindest überwiegend durch Induktion des Induktionssystems erwärmbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des Trägers (31) und der Wicklung (32) des Bauteils (30) im Imprägnierbad auf eine Temperatur zwischen 20°C und 250°C einstellbar und/oder einregelbar ist und dass das imprägnierte Bauteil (30) aus dem Imprägnierbad entnommen mit einer höheren Temperatur (z. B. 250°C) nachbehandelbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (10) Wannen- oder topfartig ausgebildet ist, und dass am Boden (11) des Behälters (10) der Aufnahmekanal (12) einstückig angeformt ist, dessen Innenaufnahme (13) im Bereich der Außenseite des Bodens (11) ausgeht und bis zur oberen Öffnung (14) des Behälters (10) reicht.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenaufnahme (13) des Aufnahmekanals (12) an den Querschnitt des durchgeführten Abschnittes (42) des Körpers (40) angepasst ist und dass ein als Hohlkörper ausgebildetes Bauteil (30) auf den Aufnahmekanal (12) aufsteckbar und wieder abnehmbar ist, wobei der Außenquerschnitt des Aufnahmekanals (12) auf den Innenquerschnitt des Hohlkörper-Bauteils abgestimmt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Öffnung (14) des Behälters (10) mittels eines Deckels (15) verschließbar ist, dass der Deckel (15) mit einem Durchbruch (16) zur Durchführung des aus dem Aufnahmekanal (12) ragenden Abschnittes (42) des Körpers (40) versehen ist und dass der Behälter (10) mit Druck oder Überdruck betreibbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (40) des Induktionssystems mindestens einen abnehmbaren Abschnitt (44) aufweist, der die Enden der Abschnitte (42, 43) miteinander verbindet, die durch den Aufnahmekanal (12) geführt und mit der Induktionsspule (45) versehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlkörper-Bauteil als elektrisches Bauteil mit Innenaufnahme ausgebildet ist, und dass der Körper (40) des Induktionssystems, die Induktionsspule (45), die Innenaufnahme (13) und der Außenquerschnitt des Aufnahmekanals (12) sowie der topfartige Behälter (10) dem Querschnitt der Innenaufnahmen entsprechend angepasst sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspule (45) auf dem Abschnitt (43) des Körpers (40) festgelegt und mit einer zugeordneten Stromzuführungseinheit (46) verbunden ist.