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Die Erfindung bezieht sich auf eine Imprägnieranlage mit einer Reinigungsvorrichtung zum Entfernen überschüssigen Imprägniermittels von imprägnierten Bauteilen, insbesondere von eine Wicklung tragenden elektrischen Bauteilen, mittels eines über eine Leitungsanordnung zugeführten gasförmigen Druckmediums sowie auf eine solche Reinigungsvorrichtung und ein Verfahren zum Reinigen eines mit Imprägnierharz getränkten Bauteils mit einer Wicklung, wobei das Bauteil mit der Wicklung in einem Reinigungstopf auf seiner Außenfläche mit Druckluft aus Austrittsöffnungen beaufschlagt wird, um überschüssiges Imprägnierharz abzulösen und über eine Absaugvorrichtung zu entfernen.
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Eine derartige Imprägnieranlage mit einer Reinigungsvorrichtung zum Entfernen überschüssigen Imprägniermittels von imprägnierten Bauteilen, beispielsweise Blechpaketen von Statoren mit Aufnahmen für Wicklungen, ist in der
DE 102 15 461 A1 angegeben. Hierbei werden Kühlkanäle des Blechpakets z. B. mittels eines gasförmigen Reinigungsmediums gereinigt, wobei die Öffnungen des Bauteils mit einem bestimmten Druck ausgeblasen werden. in der Praxis ist es jedoch schwierig, überflüssige Harzreste im Bereich der Oberflächen der Bauteile so weitgehend zu beseitigen, dass nach dem Härten die Passmaße der Bauteile möglichst unbeeinträchtigt bleiben. Beispielsweise ist es schwierig, entstehende Tropfnasen nach dem Härten ohne Beschädigung des Wicklungssystems zu entfernen. Solche Reinigungsprobleme ergeben sich bei verschiedenen Imprägnierverfahren, wie der Tauchimprägnierung oder einer Flutung mit Imprägniermittel. Beim Imprägnieren elektrischer Bauteile, wie Statoren oder Rotoren und dgl., werden außer den Wicklungen auch umgebende Bauteilabschnitte, wie Blechpakete, Gehäuse usw. mit Imprägniermittel bzw. Imprägnierharz benetzt, so dass deren Passmaße nur unter erheblichem Reinigungsaufwand eingehalten werden können.
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In der nicht vorveröffentlichten
DE 10 2009 045 200 A1 sind verschiedene Vorgehensweisen und Ausführungen für eine Imprägnieranlage mit Reinigung von überschüssigem Imprägniermittel aufgeführt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Imprägnieranlage der eingangs genannten Art bereit zu stellen, mit der eine möglichst rückstandsfreie Reinigung der Bauteile von Imprägnierharz erreicht wird, sowie eine entsprechende Reinigungsvorrichtung und ein Verfahren anzugeben.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Reinigungsvorrichtung mindestens einen Reinigungstopf aufweist, der das an einer Tragvorrichtung gehaltene Bauteil beim Reinigen zumindest in dem zu reinigenden Bereich und unterhalb desselben umgibt, wobei der Reinigungstopf und/oder die Tragvorrichtung mit dem Bauteil relativ zueinander um eine vertikale Drehachse drehbar und in Richtung der Drehachse vertikal verfahrbar ist/sind, dass die Leitungsanordnung mit einer Vielzahl von in gleicher horizontaler Höhe liegenden Austrittsöffnungen für das Druckmedium versehen ist, durch die das Druckmedium in gerichteter Strömung auf das Bauteil im zu reinigenden Bereich abgebbar ist und dass die Austrittsöffnungen in Umfangsrichtung um die Drehachse vorzugsweise in gleichen Abständen angeordnet sind, wobei sie periodisch abwechselnd in radialer Richtung unterschiedlich weit von der Drehachse entfernt positioniert sind.
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Mit diesem Aufbau der Reinigungsvorrichtung wird das gasförmige Druckmedium, vorteilhaft Druckluft, definiert auf zu reinigende Oberflächenbereiche des Bauteils geführt und das noch flüssige Imprägniermittel, insbesondere Imprägnierharz, gezielt entfernt, wobei während des Reinigungsvorgangs die Umgebung durch den Reinigungstopf vor Verschmutzungen bewahrt wird. in Untersuchungen hat sich herausgestellt, dass beim Abblasen überschüssigen Gießharzes der Aufbau in Kombination mit der aus Drehbewegung und Vertikalbewegung des Bauteils relativ zum Abblasstrahl die Effektivität und Effizienz der Reinigung wesentlich bestimmt.
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Entsprechendes gilt für das Verfahren, bei dem vorgesehen ist, dass die Austrittsöffnungen in horizontaler Richtung um das Bauteil örtlich periodisch abwechselnd in unterschiedlichen radialen Abständen positioniert werden und dass das Bauteil während der Druckluftbeaufschlagung relativ zu den Austrittsöffnungen in axialer Richtung vertikal und gleichzeitig in Drehrichtung um die vertikale Drehachse bewegt wird.
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Die relative Drehung und Vertikalbewegung zwischen Bauteil und Reinigungstopf bzw. Austrittsöffnungen wird definiert dadurch erreicht, dass eine Drehlagerung mit daran angekoppeltem Drehantrieb und eine vertikale Verstellvorrichtung an der Tragvorrichtung oder an dem Reinigungstopf angekoppelt sind.
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Die Drehbewegung und Vertikalbewegung lassen sich hinsichtlich eines optimalen Reinigungseffektes dadurch definiert zeitlich steuern oder regeln, dass zur Steuerung oder Regelung der Drehung und der vertikalen Bewegung des Reinigungstopfes und/oder der Tragvorrichtung eine Steuerungseinrichtung mit dem Drehantrieb und der Verstellvorrichtung sowie der Reinigungsvorrichtung verbunden oder über eine an ihr ausgebildete Schnittstelle verbindbar ist, wobei die Drehung und vertikale Bewegung gleichzeitig und abgestimmt aufeinander ausführbar sind. Dabei kann die Verbindung der Steuerungseinrichtung auch drahtlos sein. Die Regelung kann z. B. auf der Basis von die Luftströmung und/oder die Drehbewegung, etwa den Drehwinkel, sowie die Vertikalbewegung erfassenden Sensoren erfolgen. Eine um 360° gegebenenfalls wiederholt umlaufende oder eine um einen bestimmten Winkel rotierend hin und her erfolgende Drehbewegung ist möglich, wobei während der Drehbewegung unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten einstellbar sein können und auch die Geschwindigkeit der Vertikalbewegung einstellbar sein kann.
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Der Reinigungstopf kann z. B. vertikal von unten nach oben verfahren werden, um das Bauteil zumindest weitgehend aufzunehmen. Die Reinigung kann dann vorteilhaft durchgeführt werden, während der Reinigungstopf von oben nach unten verfahren wird. Alternativ oder zusätzlich kann auch das Bauteil vertikal von oben nach unten in den Reinigungstopf bewegt werden und beim Reinigen z. B. von unten nach oben verfahren werden.
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Ferner ist vorteilhaft vorgesehen, dass mittels der Steuerungseinrichtung der Drehantrieb zur Ausführung unterschiedlicher Drehbewegungen und/oder die vertikale Verstellvorrichtung zur Ausführung unterschiedlicher Verfahrbewegungen ansteuerbar sind. Eine variable Anpassbarkeit wird vorteilhaft mit verschiedenen Steuerungsprogrammen für die Drehbewegung und/oder Vertikalbewegung erreicht.
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Eine für den Reinigungsvorgang weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Imprägnieranlage besteht darin, dass auch eine elektrisch steuerbare oder regelbare Anwärmvorrichtung für das Bauteil vorhanden ist, die mittels der Steuereinrichtung in Abstimmung auf die Abgabe des Druckmediums und/oder auf die Drehung und Vertikalbewegung des Bauteils relativ zu den Austrittsöffnungen zur Einstellung einer Temperatur desselben steuerbar oder regelbar ist. Mit dieser Maßnahme kann der Prozessschritt der Reinigung während des Imprägnierverfahrens nach dem eigentlichen Imprägniervorgang vor der Härtung vorteilhaft beeinflusst werden.
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Eine für den Reinigungsvorgang vorteilhafte weitere Ausgestaltung besteht darin, dass die Leitungsanordnung mindestens im Bereich der Austrittsöffnungen mit dem Reinigungstopf ortsfest verbunden ist.
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Um die Strömung des Druckmediums effizient auf das Bauteil zu richten, sind die Maßnahmen von Vorteil, dass die Austrittsöffnungen an radial gerichteten Düsen angeordnet sind. Die Austrittsöffnungen können dabei düsenförmig ausgestaltet oder mit separat angebrachten Düsen versehen sein.
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Verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten, die an die Eigenschaften des Bauteils angepasst werden können, bestehen darin, dass mehrere Austrittsöffnungen in mindestens einer horizontalen Ebene umlaufend um das und/oder innerhalb des Bauteils positioniert sind.
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Eine vorteilhafte Reinigungsfunktion wird dadurch erreicht, dass zumindest ein erster Teil der Austrittsöffnungen gegebenenfalls mit ihren düsenartigen Abschnitten so gestaltet ist, dass die Strömungsrichtung des Druckmediums bezüglich einer Horizontalebene parallel oder in spitzem Winkel nach unten verläuft.
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Zum Vermeiden von Harzverdickungen und Tropfenbildungen sind des Weiteren die Maßnahmen von Vorteil, dass ein zweiter Teil der Austrittsöffnungen gegebenenfalls mit ihren düsenartigen Abschnitten so gestaltet ist, dass die Strömungsrichtung des Druckmediums bezüglich einer Horizontalebene parallel oder in spitzem Winkel nach oben verläuft. Auf diese Weise können insbesondere im unteren Randbereich des Bauteils voluminöse Harzansammlungen beseitigt werden.
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Dabei ergibt sich ein besonders guter Reinigungseffekt dadurch, dass der erste Teil der Austrittsöffnungen in einer ersten horizontalen Ebene und der zweite Teil der Austrittsöffnungen in einer zweiten horizontalen Ebene unterhalb der ersten angeordnet sind.
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Die Reinigung lässt sich vorteilhaft dadurch gezielt an unterschiedliche Bauteile und andere Gegebenheiten anpassen, dass mittels der Steuerungseinrichtung die Abgabe des Druckmediums steuerbar oder regelbar ist. Auch hierbei sind mit dem in der Steuerungseinrichtung vorhandenen Steuerungsprogramm unterschiedliche Reinigungsvorgänge bzw. Reinigungsabläufe durchführbar.
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Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen für die Reinigungsfunktion bestehen darin, dass die Abgabe des Druckmediums in Abhängigkeit der Lage der Austrittsöffnungen relativ zur Drehstellung und/oder vertikalen Position des Bauteils steuerbar oder regelbar ist, wobei sich das Bauteil mit seinem zu reinigenden Bereich zumindest teilweise innerhalb des Reinigungstopfes befindet.
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Weitere vorteilhafte Abstimmungsmöglichkeiten des Reinigungsvorgangs werden dadurch erreicht, dass die gesteuerte Abgabe der Luft über den ersten Teil der Austrittsöffnungen und über den zweiten Teil der Austrittsöffnungen zeitlich zueinander versetzt durchführbar ist, wobei eine zeitliche Überlappung oder zeitliche Beabstandung vorgebbar ist.
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Weitere Beeinflussungsmöglichkeiten zum Erzielen einer effizienten Reinigung ergeben sich dadurch, dass die Abgabe des Druckmediums über den ersten Teil der Austrittsöffnungen gegenüber der Abgabe über den zweiten Teil der Austrittsöffnungen mit unterschiedlichem Druck durchführbar ist.
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Für eine wirkungsvolle Reinigung, insbesondere im unteren Randbereich des Bauteils, sind des Weiteren die Maßnahmen von Vorteil, dass die Strömungsrichtung bezüglich des Bauteils von außen nach innen und von innen nach außen bei dem ersten und dem zweiten Teil der Austrittsöffnungen entgegengesetzt gerichtet ist.
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Weitere vorteilhafte Anpassungsmöglichkeiten des Reinigungsprozesses ergeben sich dadurch, dass die Austrittsöffnungen oder die Düsen zum Ändern der Strömungsrichtung verstellbar sind.
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Für eine saubere und umweltschonende Reinigung sind weiterhin die Maßnahmen von Vorteil, dass der Reinigungstopf mit einem Absauganschluss versehen ist, der mit einer Abscheidvorrichtung zum Abtrennen von Imprägniermittelteilchen aus dem Druckmediumstrom verbunden ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Prinzipdarstellung zu einer Reinigungsvorrichtung einer Imprägnieranlage,
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2 nähere Darstellungen zu Teilen der Reinigungsvorrichtung nach 1,
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3 eine schematische Darstellung zur Ausgestaltung der Reinigungsvorrichtung mit einer Drehvorrichtung und Steuerung der Drehbewegung und
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4 eine schematische Darstellung zum Ablösevorgang beim Entfernen überschüssigen Imprägnierharzes.
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1 zeigt nach Art eines Blockschaltbildes wesentliche Teile einer Reinigungsvorrichtung, die innerhalb einer Imprägnieranlage angeordnet werden kann. Die Reinigungsvorrichtung weist zwei Reinigungstöpfe 10, 10' auf, in die z. B. abwechselnd Bauteile 1, wie elektrische Bauteile mit Wicklungen, etwa Statoren, Rotoren, Transformatoren oder dgl., eingebracht werden, die zuvor mit einem Imprägniermittel behandelt worden sind, beispielsweise mittels Tauchimprägnierung oder Flutung mit Imprägniermittel. Das in der Regel harzartige Imprägniermittel bzw. Imprägnierharz besitzt je nach Temperatur und Zusammensetzung unterschiedliche, oft sich noch während der Vorgänge ändernde Viskosität, etwa vergleichbar mit Öl oder aber Honig, und läuft in Folge der Schwerkraft auf den Außenflächen der Bauteile meist ungleichmäßig ab, solange es noch nicht geliert oder ausgehärtet ist. Dabei können sich an den Wicklungen und Trägerteilen, wie Blechpaketen und Gehäuseabschnitten, Verdickungen und Tropfnasen bilden, die nach dem Härten schwer zu entfernen sind und dabei zu Beschädigungen des Wicklungssystems führen können.
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Um Verdickungen und Tropfenbildungen möglichst weitgehend vor dem Aushärten zu beseitigen, wird über eine Leitungsanordnung gasförmiges Druckmedium, insbesondere Druckluft L, zugeführt und innerhalb des Reinigungstopfes 10, 10' über darin verlaufende Leitungen 11, 12 (vgl. 2) und Austrittsöffnungen 111, 121 in Richtung Bauteil 1 ausgeblasen.
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Das Druckmedium, welches nach Auftreffen auf das Basisteil 1 mit Imprägniermittelteilchen angereichert ist, wird über an der Unterseite der Reinigungstöpfe 10, 10' angeordnete Öffnungen und Absauganschlüsse 13 und eine Absaugleitung einer Abscheidvorrichtung 20 mit einem darin enthaltenen Abscheidelement 21 zugeführt, um vorhandene Imprägniermittelteilchen von dem abgesaugten Druckmedium, insbesondere also der Druckluft L, zu trennen, bevor die Druckluft über einen Absaug-Ventilator 30 abgeführt wird.
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Die an einer Tragvorrichtung 2 (s. 2) gehaltenen Bauteile 1 werden in die Reinigungstöpfe 10, 10' eingebracht, indem die Reinigungstöpfe 10, 10' mittels einer Verstellvorrichtung 50 mit geeignetem elektrischem, pneumatischem oder hydraulischem Antrieb relativ zu dem Bauteil 1 vorzugsweise vertikal nach oben verfahren werden. Zum Herausbringen des Bauteils 1 aus dem betreffenden Reinigungstopf 10, 10' wird dieser mittels der Verstellvorrichtung 50 nach unten verfahren. Alternativ kann auch das Bauteil 1 bei feststehendem Reinigungstopf 10, 10' vorzugsweise vertikal mittels der Tragvorrichtung 2 verfahrbar sein, oder das Bauteil 1 und die Reinigungstöpfe 10, 10' können beide relativ zueinander verfahrbar sein. Auch ist eine Drehvorrichtung vorhanden (s. 3), mit der während des Reinigungsvorganges zum Entfernen überschüssigen Imprägniermittels eine Drehung des Bauteils 1 relativ zu dem betreffenden Reinigungstopf ausführbar ist. Nach Abschluss des Reinigungsvorgangs werden die Bauteile 1 dem nächsten Prozessschritt im Gesamtablauf innerhalb der Imprägnieranlage zugeführt, in der Regel dem Härte- bzw. Trocknungsvorgang.
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Um das Bauteil 1 und die Reinigungstöpfe 10, 10' relativ zueinander zu bewegen, sind die Verstellvorrichtung 50 bzw. gegebenenfalls die Tragvorrichtung 2 mit ihrem Verstellantrieb sowie die Drehvorrichtung an eine Steuerungseinrichtung 40 angeschlossen, so dass die Verfahrbewegung zum Einbringen und Herausbringen des Bauteils 1 in den betreffenden Reinigungstopf 10, 10' und zur Reinigung abgestimmt zur richtigen Zeit nach dem eigentlichen Imprägniervorgang mit dem Imprägniermittel erfolgt.
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An die Steuerungseinrichtung 40 ist auch ein Druckerzeuger 50 für das Druckmedium angeschlossen, um dieses gesteuert oder geregelt über die Leitungsanordnung mit den Leitungen 11, 12 zum richtigen Zeitpunkt zuzuführen. Ferner ist an die Steuerungseinrichtung 40 der Absaug-Ventilator 30 angeschlossen, um das Druckmedium, vorliegend die Druckluft L, über die Abscheidvorrichtung 20 abzusaugen.
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2 zeigt zwei an eine Abscheidvorrichtung 20 mit ihren Absauganschlüssen 13 angeschlossene Reinigungstöpfe 10, 10'. Über dem linken Reinigungstopf 10 befindet sich ein Bauteil 1 an der Tragvorrichtung 2 in gegenüber dem Reinigungstopf 10 herausgefahrener Stellung vertikal über dem Reinigungstopf 10. Auf der rechten Seite sind zwei verschiedene vertikal voneinander um einen Hub (s. Doppelpfeil) beabstandete Lagen des Reinigungstopfes 10' gezeigt. In der oberen Lage des Reinigungstopfes 10' ist das Bauteil 1 in den Reinigungstopf 10' eingebracht und nahezu vollständig von diesem umgeben. In dem eingebrachten Zustand wird die Druckluft L über die Leitungen 11, 12 gerichtet auf das Bauteil 1 abgegeben. Dazu befinden sich an der oberen Leitung 11 und der davon beabstandeten unteren Leitung 12 die betreffenden Austrittsöffnungen 111, 121, die düsenartig ausgestaltet oder mit separaten Düsen 112, 113 (s. 4) versehen sind. Die obere Leitung 11 der Leitungsanordnung besitzt einen ringförmig ausgebildeten Abschnitt, der im oberen Bereich des Reinigungstopfes 10 bzw. 10' angebracht ist, während die untere Leitung in einem Seitenbereich des Reinigungstopfes 10, 10' nach unten geführt und im unteren inneren Bereich des Reinigungstopfes 10, 10' mit einem unteren Abschnitt zumindest teilweise umlaufend angeordnet und ortsfest bezüglich des Reinigungstopfes 10, 10' positioniert ist. Dabei befindet sich die obere Leitung 11 etwa im oberen Bereich des praktisch vollständig in den Reinigungstopf 10, 10' eingebrachten Bauteils 1, während sich der mit den Austrittsöffnungen 121 versehende Abschnitt der unteren Leitung 12 unterhalb des unteren Bereichs des Bauteils 1 befindet. Die Austrittsöffnungen 111 der oberen Leitung 11 und die Austrittsöffnungen 121 der unteren Leitung 12 liegen etwa in einer ersten und zweiten horizontalen Ebene, die vertikal voneinander beabstandet sind.
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Die Strömungsrichtung der aus den Austrittsöffnungen 111 der oberen Leitung 11 abgegebenen Druckluft L bzw. eines anderen gasförmigen Druckmediums ist horizontal oder z. B. in spitzem Winkel nach unten und innen auf die Außenseite des Bauteils 1 gerichtet, während die Strömungsrichtung der aus den Austrittsöffnungen 121 der unteren Leitung 12 abgegebenen Druckluft bzw. eines anderen gasförmigen Druckmediums horizontal oder z. B. unter spitzem Winkel zur horizontalen Ebene nach oben und nach außen zu dem Bauteil 1 gerichtet ist, wobei sich ein an dem Bauteil 1 an dessen unterem Bereich vorbei streichender Strömungsanteil ergibt. Der Winkel zwischen der Strömungsrichtung aus den oberen Austrittsöffnungen und der horizontalen Ebene kann relativ flach sein, z. B. nicht größer als 10° oder 20°, während der Winkel zwischen der Strömungsrichtung aus den unteren Austrittsöffnungen und der horizontalen Ebene ebenfalls relativ gering und z. B. nicht größer als 30° oder 40° ist. Die Winkel zwischen der Strömungsrichtung und der horizontalen Ebene können auch variiert werden und an die geometrische Form des Bauteils 1 und der apparativen Gegebenheiten und auch an die Eigenschaften des Imprägniermittels angepasst werden, wobei in weiterer Ausgestaltung auch eine horizontale Strömungsrichtung gewählt werden kann. Die Winkeländerung der Strömungsrichtung kann mit entsprechend ausgebildeten Ausströmöffnungen 111, 121 oder daran vorhandenen Düsen von Hand eingestellt oder automatisch gesteuert werden.
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Mittels der Steuerungseinrichtung 40 wird die Druckluft L bzw. das gasförmige Druckmedium gesteuert zugeführt, wobei die Druckluftbeaufschlagung der oberen Leitung 11 mit den Austrittsöffnungen 111 vorteilhaft beim Drehen und/oder beim Herausfahren des Bauteils 1 aus dem Reinigungstopf 10, 10' stattfindet, so dass das Imprägniermittel von oben nach unten bei Unterstützung durch die Schwerkraft getrieben wird. Denkbar ist auch, dass die Druckluft beim Einfahren des Bauteils 1 in den Reinigungstopf zugeführt wird und beginnt, kurz bevor oder sobald das Bauteil 1 in den Reinigungstopf 10, 10' eintaucht, so dass das Imprägniermittel, das auch schon in Folge der Schwerkraft nach unten fließt, durch die Druckluft L nach unten getrieben wird, wobei ebenfalls eine Drehung des Bauteils 1 relativ zum Reinigungstopf 10, 10' bzw. den Austrittsöffnungen 111, 121 von Vorteil ist und für den Reinigungseffekt wesentlich ist. Gleichzeitig oder später wird auch die untere Leitung 12 mit den Austrittsöffnungen 121 mit Druckluft L beaufschlagt, so dass am unteren Rand, insbesondere an vertikalen und horizontalen Übergangsbereichen des Bauteils 1, sich sammelndes Imprägniermittel nach außen abgedrängt und entfernt wird, das sich dann in dem Reinigungstopf 10, 10' sammelt und zusammen mit der Abluft der Abscheidvorrichtung 20 zum Trennen von der Druckluft L zugeführt wird. Auch ergibt sich eine gute Abreinigung, wenn die Beaufschlagung mit Druckluft L lediglich bei der Drehbewegung ohne Vertikalbewegung erfolgt.
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Die zeitliche Steuerung der Druckluft L durch die Austrittsöffnungen 111 der oberen Leitung 11 und die Austrittsöffnungen 121 der unteren Leitung 12 kann über ein Steuerungsprogramm der Steuerungseinrichtung 40 geeignet vorgenommen und an die jeweiligen Gegebenheiten zum Erzielen eines optimalen Reinigungsergebnisses angepasst werden.
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Ein wesentlicher Reinigungserfolg wird vorliegend dadurch erzielt, dass die Strömungsrichtung der aus den Austrittsöffnungen 111 der oberen Leitung 11 ausströmenden Druckluft L und aus den Austrittsöffnungen 121 der unteren Leitung 12 ausströmenden Druckluft L entgegen gesetzt gerichtet sind, insbesondere bezüglich ihrer horizontalen, aber auch bezüglich ihrer vertikalen Komponenten. Die Beaufschlagung des Bauteils 1 mit Druckluft L über die obere Leitung 11 mit ihren Austrittsöffnungen 111 einerseits und die untere Leitung 12 über ihre Austrittsöffnungen 121 andererseits kann zeitlich gleichzeitig erfolgen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass ein zeitlicher Versatz in der Weise von Vorteil sein kann, dass die Beaufschlagung der unteren Leitung 12 und ihren Austrittsöffnungen 121 mit Druckluft L erst mit einem zeitlichen Versatz nach der Beaufschlagung der oberen Leitung 11 und ihren Austrittsöffnungen 111 mit Druckluft Vorteile für die Reinigungswirkung haben kann. Hierbei kann die Beaufschlagung der unteren Leitung 12 und ihrer Austrittsöffnungen 121 mit Druckluft L einsetzen, bevor die Beaufschlagung der oberen Leitung 11 und ihrer Austrittsöffnungen 111 beendet wird, oder erst mit einem zeitlichen Abstand danach. Dies kann z. B. abhängig gemacht werden von der vertikalen Ausdehnung des Bauteils 1 und/oder den Eigenschaften des Harzes.
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Es ist auch von Vorteil, die Viskosität des Harzes zu einem geeigneten Zeitpunkt innerhalb des Reinigungsprozesses durch Zuführung von Strom in die Wicklungen z. B. über die Tragvorrichtung 2 und dadurch erzeugte Stromwärme zu beeinflussen.
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Die so vorgenommene Temperatursteuerung oder Temperaturregelung der Wicklung mittels einer Anwärmvorrichtung 80 (s. 3) kann ebenfalls mittels der Steuerungseinrichtung 40 erfolgen, wobei die Stromwärme eine genaue und relativ schnelle Temperaturwahl der Wicklung bzw. des Bauteils ermöglicht in enger Abstimmung auf den Reinigungsprozess mit der Druckluftzufuhr unter Dreh- und Vertikalbewegung des Bauteils relativ zu den Austrittsöffnungen 111, 121.
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Je nach Art des Bauteils 1 kann die Strömungsrichtung der aus den oberen Austrittsöffnungen 111 und den unteren Austrittsöffnungen 121 abgegebenen Druckluft L auch vertauscht werden, so dass die Strömungsrichtung der aus den oberen Austrittsöffnungen 111 austretenden Druckluft L bezüglich der Horizontalen nach außen und die Strömungsrichtung der aus den unteren Austrittsöffnungen 121 austretenden Druckluft L nach innen gerichtet ist, um z. B. innere Oberflächen des Bauteils zu reinigen. Dabei bleiben die Vertikalkomponenten der jeweiligen Strömungsrichtungen wie in dem gezeigten Ausführungsbeispiel beibehalten.
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Es versteht sich, dass überall dort in den vorstehenden Ausführungen, wo von Druckluft L die Rede ist, auch ein anderes gasförmiges Druckmedium verwendet werden kann, soweit jeweils zweckmäßig.
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Über die Steuerungseinrichtung 40 lassen sich die Reinigungsvorgänge auch dadurch beeinflussen, dass die Reinigungstöpfe 10, 10 mit verschiedenen Geschwindigkeiten auf und ab bewegt werden. Auch dies kann mittels eines Steuerungsprogramms über den betreffenden Verstellantrieb erfolgen.
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In weiteren Untersuchungen hat sich die Ausgestaltung der Reinigungsvorrichtung als vorteilhaft für die Reinigung herausgestellt, bei der, wie in 3 gezeigt, die Tragvorrichtung 2 und die Reinigungstöpfe 10, 10' um eine vertikale Drehachse A relativ zueinander drehbar sind, wobei die Lagerung der Reinigungstöpfe 10, 10' und/oder der Tragvorrichtung 2 die bereits genannte Drehvorrichtung aufweist und die Drehung automatisch mittels der Steuerungseinrichtung 40 kontinuierlich oder zum Anfahren bestimmter Drehlagen unter einem Drehwinkel α gesteuert werden kann.
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Die Drehvorrichtung weist einen Drehmechanismus mit Drehlagerung auf, an den ein vorzugsweise elektrischer Drehantrieb 70 bzw. 70' angekoppelt ist, um eine Drehung des Reinigungstopfes 10 um die vertikale Drehachse A oder eine Drehung des Bauteils 1 um eine betreffende Drehachse zu drehen. Der Drehantrieb 70, 70' ist an die Steuerungseinrichtung 40 angeschlossen und kann z. B. fortlaufend um 360° gegebenenfalls wiederholt oder aber um geringere Drehwinkel α z. B. unter Hin- und Herbewegung angesteuert werden. Während der Drehung kann die Drehgeschwindigkeit variiert werden. Auch eine Regelung der Drehbewegung ist möglich, wozu eine entsprechende Sensorik vorhanden ist, mittels deren z. B. die jeweilige relative Drehwinkelstellung zwischen dem Bauteil 1 und dem Reinigungstopf 10 bzw. den darin fest angeordneten Austrittsöffnungen 111, 121 erfasst wird. Alternativ oder zusätzlich kann in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehstellung die Druckluftbeaufschlagung in unterschiedlicher Stärke mittels der Steuerungseinrichtung 40 erfolgen. Auf diese Weise können auch kritische Stellen des Bauteils, an denen sich überschüssige Harzmengen besonders leicht ansammeln, praktisch restlos gereinigt werden. In 3 sind das Einblasen I der Druckluft L, die Luftabsaugung II, die Drehbewegung III und die Vertikalverstellung IV ebenfalls gekennzeichnet.
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Die Zuführung der Druckluft zu den die Austrittsöffnungen 111 bzw. 121 aufweisenden Leitungsabschnitten während der Drehbewegung ist über flexible Leitungen oder Druckluft-Ankoppelelemente zwischen feststehenden und rotierenden Teilen, beispielsweise einer zentralen Welle im Bereich der Drehachse A, möglich, wie aus anderen Gebieten der Technik an sich bekannt.
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Die Abgabe der Druckluft L während der Drehbewegung und/oder Vertikalbewegung kann auch in einem Taktbetrieb gesteuert werden.
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In 4 ist ein Ablösevorgang von Imprägniermittel, insbesondere Imprägnierharz, unter Drehbewegung und gleichzeitiger Vertikalbewegung in axialer Richtung A schematisch dargestellt.
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Wie in 4 oben schematisch dargestellt, sind an dem ringförmigen Abschnitt der Leitung 11 für die Zuführung der Druckluft L radial nach innen gerichtet lange Düsen 112 und kurze Düsen 113 bzw. lange und kurze Leitungsabschnitte mit Düsen angeordnet, so dass sich bezüglich der vertikalen Drehachse A in radialer Richtung unterschiedliche Abstände der betreffenden, auf der gleichen horizontalen Ebene liegenden Austrittsöffnungen 111 ergeben. Umlaufend sind nur einige Düsen 112, 113 schematisch dargestellt, wobei derartige lange und kurze Düsen 112, 113 bei einem realisierten Aufbau jedoch vollständig umlaufend abwechselnd vorhanden sind. Dabei sind die Abstände der Düsen 112, 113 in Umfangsrichtung gleich (äquidistant) und radial nach innen zur vertikalen Drehachse A gerichtet. Bezüglich eines im Querschnitt runden, zentral in dem Reinigungstopf bzw. innerhalb des kreisförmigen Abschnitts der Leitung 11 angeordneten Bauteils 1 liegen somit die Austrittsöffnungen 111 periodisch in Umfangsrichtung sich ändernd in unterschiedlichen radialen Abständen von der Außenfläche des Bauteils 1 entfernt.
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In der mittleren und unteren Darstellung ist die Wirkungsweise der so ausgebildeten unterschiedlich beabstandeten Austrittsöffnungen 111 bei Relativbewegung des Bauteils 1 bezüglich der Austrittsöffnungen 111 in Richtung der vertikalen Achse A und gleichzeitig in Drehrichtung erläutert. Die mittlere Darstellung zeigt dabei die Außenseite des Bauteils 1 in aufgeschnittener Darstellung für den Fall, dass die Austrittsöffnungen 111 alle gleich weit von der Außenseite in radialer Richtung entfernt sind, wobei außen auf dem Bauteil 1 bzw. der Wicklung befindliches überschüssiges Imprägnierharz wolkenförmig dargestellt ist. Rechts ist die Ablösung eines Imprägniermittelteilchens als Stern wiedergegeben, wobei eine oszillierende rotierende Hin- und Herbewegung mit einem Doppelpfeil dargestellt ist. Wird das Bauteil also relativ zu den Austrittsöffnungen 111 in vertikaler Richtung und in Drehrichtung bewegt, wobei die Druckluft L zum Lösen des Imprägnierharzes einen bestimmten Mindestdruck besitzen muss, um das Imprägniermittel zu lösen, so ergeben sich relativ hohe Aufprallkräfte des Druckmediums und das abgelöste Imprägniermittel bzw. Imprägnierharz wird unkontrolliert fortgeschleudert, wie sich in Untersuchungen des Erfinders gezeigt hat.
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Sind hingegen die Austrittsöffnungen 111 in der genannten Weise in unterschiedlichen radialen Abständen von der zu reinigenden Oberfläche des Bauteils 1 angeordnet und wird das Bauteil 1 relativ zu den Austrittsöffnungen 111 in axialer Richtung und überlagerter Drehbewegung bewegt, so ergibt sich eine in der unteren Darstellung wiedergegebene Wellenformation der Aufprallkräfte mit entsprechender Oszillationsbewegung der abzulösenden überschüssigen Harzteilchen und ein Wegspritzen des überschüssigen Materials, das sich entspannen kann, wird vermieden. Damit kann das überschüssige, abgelöste Material auch kontrolliert und sauber abgesaugt werden. Rechts in der unteren Darstellung ist dieser Vorgang beim Ablösen von Imprägniermittelteilchen gezeigt, wobei mit dem Doppelpfeil eine oszillierende Hin- und Herbewegung des Bauteils 1 relativ zu den Austrittsöffnungen 111 in Drehrichtung veranschaulicht ist. Beispielsweise erfolgt die rotierende Hin- und Herbewegung über einen Drehwinkel von bis zu 60°, 45° oder 35° in beiden Richtungen einer Ausgangstage mit angemessener Drehgeschwindigkeit zwischen z. B. 10° und 60° pro Sekunde. Bei den angegebenen Maßnahmen genügt eine horizontale Lage von Austrittsöffnungen 111 bzw. ein Reinigungsring für eine gute effiziente, ökonomische Reinigung
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Um eine geeignete Viskosität des Imprägniermittels, insbesondere Imprägnierharzes, für die Reinigung zu erreichen, wird das Bauteil, insbesondere also die Wicklung, vorteilhaft mittels Stromwärme bei einer geeigneten Temperatur von z. B. etwa 100°C, beispielsweise zwischen etwa 80°C und 150°C, während des Reinigungsprozesses gehalten, womit der Reinigungsvorgang optimiert werden kann, da dadurch die Ablösekräfte in Abhängigkeit der Viskosität gezielt beeinflusst werden können.
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In Untersuchungen hat sich gezeigt, dass sich mit den beschriebenen Reinigungsvorgängen unter Drehung des Bauteils 10 relativ zu den Austrittsöffnungen 111, 121 nicht nur eine praktisch rückstandslose Reinigung des Bauteils 10 von überschüssigem Imprägniermittel erzielen lässt, sondern auch erhebliche Luftmengen eingespart werden, womit insbesondere auch die Luftabsaugung und ihre Reinigung begünstigt werden.
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In den Reinigungstöpfen 10, 10' können senkrechte und/oder waagrechte Absaugeinheiten für die mit Imprägniermittel beladene Luft angeordnet sein, die über eine Abscheidvorrichtung 20 abgeführt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10215461 A1 [0002]
- DE 19631474 C1 [0003]
- DE 19546564 A1 [0003]
- DE 19505020 A1 [0003]
- DE 102009045200 A1 [0004]
