DE10215461A1 - Method for impregnating stators for electrical machines made from packet of metal plates uses liquid resin for impregnation, solid resin particles being removed through bores in plates using air or liquid resin - Google Patents
Method for impregnating stators for electrical machines made from packet of metal plates uses liquid resin for impregnation, solid resin particles being removed through bores in plates using air or liquid resinInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Imprägnieren von Blechpaketen mit integriertem Wasserkanal mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen. The invention relates to a method for impregnating laminated cores with an integrated Water channel with the features mentioned in the preamble of claim 1.
Es ist bekannt, dass elektrische Maschinen, prinzipbedingt durch die ständige Flussänderung in den flussführenden Materialien, Eigenverluste (Ummagnetisierungsverluste und Wirbelströme) erzeugen. Zur Verringerung dieser Verluste ist es üblich, das flussführende Material aus dünnen Spezial-Elektroblechen geschichtet aufzubauen, die gegeneinander elektrisch isoliert sind. Je dünner diese Bleche ausgestaltet sind, desto geringer werden die Wirbelstromverluste. Eine bewusst hochfrequent und oberwellenreich ausgestaltete elektrische Maschine, wie beispielsweise ein elektrisches Getriebe, benötigt daher zur Erzielung eines günstigen Wirkungsgrades einen Stator, bei dem das verlustführende Material aus Blechen mit einer Dicke von höchstens 1/10 mm aufgebaut ist. Trotz dieser Ausgestaltung entstehen jedoch in den Blechen immer noch so hohe Verluste, dass der Stator zur Erlangung einer ausreichenden Sicherheit gekühlt werden muss, wobei üblicherweise Wasser als Kühlmittel verwendet wird. It is known that electrical machines, due to the principle of permanent Flow change in the flow-carrying materials, self-losses (Magnetic loss and eddy currents). To reduce these losses it is customary to layer the flow-guiding material from thin special electrical sheets build up that are electrically isolated from each other. The thinner these sheets are designed the lower the eddy current losses become. A deliberately high frequency and Electric machine designed with high harmonics, such as an electric machine Gearbox, therefore requires a stator to achieve a favorable efficiency which is the loss-making material from sheet metal with a thickness of at most 1/10 mm is constructed. Despite this configuration, however, it still occurs in the sheets high losses that the stator is cooled to achieve adequate safety must be used, usually using water as a coolant.
Der Stator ist vollständig aus mehreren übereinander geschichteten und miteinander verbundenen Blechlagen aufgebaut, das heißt, der Statorträger und das flussführende Material sind aus demselben geschichteten Blechpaket aufgebaut. Die einzelnen Bleche sind derart geformt, dass sie beispielsweise Nuten zur Aufnahme mindestens einer Statorwicklung und vorzugsweise auch Wasserkanalöffnungen sowie Öffnungen für die Lagerung und Momentenabstützung enthalten. The stator is made entirely of several stacked one on top of the other and together connected sheet metal layers, that is, the stator carrier and the flux leading Material is made up of the same layered laminated core. The individual sheets are shaped such that they have grooves for receiving at least one, for example Stator winding and preferably also water channel openings and openings for the Bearing and torque support included.
Die Bleche werden blockweise geschichtet. Durch das Schichten verschieden ausgestalteter Blechabschnitte wird erzielt, dass sich in dem durch die einzelnen Wasserkanalöffnungen gebildeten umlaufenden Wasserkanal Stege ausbilden, welche einerseits die Stabilität erhöhen und andererseits durch Vergrößerung der kühlbaren Oberfläche die Wärmeabfuhr an das Kühlmittel verbessern. Die Zu- und Ableitung des Kühlmittels zu dem Kühlkanal kann auf übliche Art und Weise über bewegliche Schläuche oder über teleskopartige Führungen erfolgen. The sheets are layered in blocks. By layering differently designed Sheet metal sections is achieved in that through the individual water channel openings formed surrounding water channel webs, which on the one hand, the stability increase and on the other hand by increasing the coolable surface, the heat dissipation to improve the coolant. The supply and discharge of the coolant to the cooling channel can in the usual way using flexible hoses or telescopic guides respectively.
Eine Abdichtung des Wasser- beziehungsweise Kühlkanals erfolgt üblicherweise durch stark kriechfähige Kleber oder Lacke im fertigen Zustand des Blechpaketes durch bekannte Imprägnierverfahren. The water or cooling channel is usually sealed by strong creepable adhesives or lacquers in the finished state of the laminated core by known Impregnation.
Aus der Literatur K. Falk: "Zum Träufel-Imprägnieren der Wicklungen elektrischer Maschinen", ETZ-A, Band 90 (1969, H. 22, Seite 573-576) ist es bekannt, Wicklungen kleiner elektrischer Maschinen mittels eines Träufelverfahrens zu imprägnieren. Hierbei wird der vorgewärmte, wicklungstragende Teil unter ständiger Drehung mit Gießharz beträufelt. From the literature K. Falk: "For trickling impregnation of electrical windings Machines ", ETZ-A, Volume 90 (1969, H. 22, pages 573-576) it is known windings to impregnate small electrical machines using a trickling method. Here will the preheated, winding-bearing part drizzled with casting resin under constant rotation.
Aus der Druckschrift DE-OS 20 56 152 ist ein Imprägnierverfahren bekannt, bei dem das zu imprägnierende Bauteil zunächst eine saugfähige Bedeckung erhält, die aus einem das Imprägniermittel durchlässigen Isoliermaterial besteht. Anschließend wird die so präparierte Wicklung des Bauteils in einen evakuierbaren Imprägnierbehälter eingebracht und dort entgast. Danach wird das Bauteil in Rotation versetzt und der Bedeckung Imprägniermittel durch Übergießen oder segmentweises Eintauchen bis zum Vollsaugen der Bedeckung bei gleichzeitiger Erhöhung des Drucks auf zumindest Normaldruck zugeführt. From the publication DE-OS 20 56 152 an impregnation process is known in which the impregnating component first receives an absorbent covering that from a Impregnation permeable insulating material is made. Then the prepared Winding of the component placed in an evacuable impregnation container and there degassed. Then the component is rotated and the covering impregnating agent by pouring over or dipping in segments until the covering is completely soaked simultaneous increase in pressure to at least normal pressure.
Eine weitere bekannte Imprägniermethode ist das herkömmliche Vakuumtränken. Hierbei erfolgt ein Eintauchen der zuvor entgasten Bauteile in das Imprägniermittel. Üblicherweise wird das Bauteil in einen Behälter eingebracht und anschließend aus ihm die Luft zur Erzeugung eines Unterdrucks abgesaugt. Dann wird Flüssigimprägniermittel aus einem Vorratstank in den Behälter eingeleitet, so dass das in ihm befindliche Bauteil von dem Imprägniermittel überflutet wird. Nach einer gewissen Zeit wird im Behälter durch Öffnen eines Ventils wieder der normale atmosphärische Luftdruck hergestellt. Das in dem Behälter befindliche Imprägniermittel wird danach in den Vorratstank abgelassen. Das Bauteil bleibt anschließend so lange im Behälter, bis von ihm kein Imprägniermittel mehr abtropft. Another known impregnation method is the conventional vacuum impregnation. in this connection the previously degassed components are immersed in the impregnating agent. Usually the component is placed in a container and then the air is extracted from it Vacuum generation generated. Then liquid impregnating agent becomes one Storage tank introduced into the container so that the component in it from the Impregnating agent is flooded. After a certain time, the container is opened a normal atmospheric pressure is restored. That in the container Any impregnation agent is then drained into the storage tank. The component remains then in the container until no more impregnating agent drips from it.
Nach den zuvor beschriebenen Imprägnierverfahren erfolgt jeweils nach der Imprägnierung ein Härtungsprozess. According to the impregnation process described above, this is done after the impregnation a hardening process.
Für alle bisher bekannten und angewendeten Imprägnierverfahren besteht jedoch allgemein das Problem, dass Öffnungen, insbesondere integrierte Wasserkanäle in durch Blechpaketierung hergestellten Statoren, durch die bisher angewendeten verfahrenstechnischen Maßnahmen, wie zum Beispiel einfaches Abtropfen, nicht ausreichend von sich in den Öffnungen festsetzenden Partikeln befreit werden. Bei kompliziert aufgebauten Öffnungen oder zur Kühlung verwendeten Wasserkanälen ist das Kühlmedium nicht ausreichend an die Blechelemente heranführbar. Ein Zusetzen der integrierten Wasserkanäle führt während des Imprägnierens bei komplizierten Strukturen der Öffnungen sogar dazu, dass trotz vermeidender Maßnahmen wie Abtropfen oder Rotation des Bauteiles eine Kühlungswirkung generell unmöglich gemacht wird. Die Fertigung von immer komplizierteren Öffnungen und Wasserkanälen in den Bauteilen führt dazu, dass die Bereiche nur schwer erreichbar sind und Restpartikel in den Wasserkanälen und allgemein den kleinen Öffnungen verbleiben, die manuell nicht mehr zugänglich sind. For all previously known and used impregnation processes, however, there is general the problem that openings, especially integrated water channels in through Sheet metal packaging manufactured stators, by the previously used procedural measures, such as simple draining, not are sufficiently freed of particles stuck in the openings. at that is complicated openings or water channels used for cooling Cooling medium cannot be brought close enough to the sheet metal elements. A clogging of the integrated water channels leads to complex structures during impregnation Openings even mean that despite preventive measures such as dripping or rotating a cooling effect of the component is generally made impossible. The manufacture of increasingly complicated openings and water channels in the components means that the Areas are difficult to reach and residual particles in the water channels and in general the small openings that are no longer accessible manually.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Weiterentwicklung des Imprägnierverfahrens vorzuschlagen, welche sicherstellt, dass die Öffnungen von Bauteilen nach dem vollflächigen Imprägnieren der einzelnen Bleche eines Blechpaketes, insbesondere der als Kühlkanal fungierende Wasserkanal eines Stators, von sich ablagernden Partikeln befreit werden. The present invention is therefore based on the object of further developing the Propose impregnation process, which ensures that the openings of components after the full surface impregnation of the individual sheets of a sheet stack, in particular the water channel of a stator, which functions as a cooling channel deposited particles are freed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. This object is achieved by a method with those mentioned in claim 1 Features resolved.
Dadurch, dass nach dem Imprägnieren in vorhandenen Öffnungen des Bauteiles eine Reinigungsprozedur durchgeführt wird, können vorhandene sich ablagernde Partikel entfernt werden. The fact that after impregnation in existing openings of the component Cleaning procedure is carried out, existing deposited particles can be removed become.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird nach dem Imprägnieren und gegebenenfalls Abtropfenlassen des flüssigen Imprägniermittels eine schrittweise Reinigungsprozedur angeschlossen. Vorhandene Öffnungen an den Bauteilen werden mit einem gasförmigen Reinigungsmedium bei einem bestimmten Druck vorausgeblasen. Anschließend wird das Bauteil in einen Wärmeschrank transportiert, dem Wärme zugeführt wird, so dass das flüssige Imprägniermittel, beispielsweise ein Imprägnierharz, angeliert. Dabei wird genauso viel Wärme zugeführt, dass die Viskosität des Imprägniermittels gerade beginnt anzusteigen. In einem weiteren Schritt werden nun die Öffnungen des Bauteils wiederum mit dem gasförmigen Reinigungsmedium bei einem bestimmten Druck ausgeblasen. In dem letzten Schritt der Reinigungsprozedur wird das Bauteil bei einer vorbestimmten Aushärtetemperatur im Wärmeschrank ausgehärtet. In a preferred embodiment of the invention, after impregnation and optionally draining the liquid impregnating agent gradually Cleaning procedure connected. Existing openings on the components are marked with blown ahead of a gaseous cleaning medium at a certain pressure. The component is then transported to a heating cabinet, to which heat is added is gelled so that the liquid impregnating agent, for example an impregnating resin. Just as much heat is applied that the viscosity of the impregnating agent is just begins to rise. In a further step, the openings of the component are now again with the gaseous cleaning medium at a certain pressure blown out. In the last step of the cleaning procedure, the component is predetermined curing temperature in the oven.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird für die Reinigungsprozedur ein flüssiges Reinigungsmedium eingesetzt. Dabei werden wiederum nach dem Imprägnieren des Bauteils und gegebenenfalls Abtropfenlassen des flüssigen Imprägniermittels die Öffnungen mit dem flüssigen Reinigungsmedium bei einem bestimmten Druck vorausgespült und das Bauteil nach dem Transport in den Wärmeschrank durch Wärmezufuhr angeliert, bis die Viskosität des Imprägniermittels gerade beginnt anzusteigen. Anschließend werden die Öffnungen des Bauteils mit dem flüssigen Reinigungsmedium bei einem bestimmten Druck ausgespült und das Bauteil wird letztlich bei einer vorbestimmten Aushärtetemperatur im Wärmeschrank vollständig ausgehärtet. In a further preferred embodiment of the invention, the cleaning procedure a liquid cleaning medium is used. In turn, after the Impregnate the component and, if necessary, drain the liquid Impregnating the openings with the liquid cleaning medium at one certain pressure pre-rinsed and the component after transport in the heating cabinet gelled by applying heat until the viscosity of the impregnating agent just begins to increase. Then the openings of the component with the liquid Cleaning medium rinsed out at a certain pressure and the component is ultimately fully cured at a predetermined curing temperature in the oven.
Ferner kann erfindungsgemäß das Vorausblasen mittels des gasförmigen Reinigungsmediums durch das Vorausspülen mittels des flüssigen Reinigungsmediums ersetzt werden. According to the invention, the pre-blowing can also be carried out by means of the gaseous one Cleaning medium by pre-rinsing with the liquid cleaning medium be replaced.
Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Ausblasen mittels des gasförmigen Reinigungsmediums durch das Ausspülen mittels des flüssigen Reinigungsmediums ersetzt werden kann. It is further provided according to the invention that the blowing out by means of the gaseous Cleaning medium replaced by rinsing with the liquid cleaning medium can be.
Der Einsatz der Reinigungsmedien für die einzelnen Schritte der Reinigungsprozedur ist also kombinierbar und hängt von einer Reihe von Parametern ab. The use of the cleaning media for the individual steps of the cleaning procedure is therefore can be combined and depends on a number of parameters.
So ist die Wahl des Reinigungsmediums der Reinigungsprozedur vom Abstand der das Blechpaket bildenden Bleche abhängig. So the choice of cleaning medium is the cleaning procedure from the distance of the Sheet metal forming sheet dependent.
Ferner hängt die Wahl des Reinigungsmediums der Reinigungsprozedur von den zuvor während des Imprägnierens gewählten Druckverhältnissen ab. Furthermore, the choice of cleaning medium for the cleaning procedure depends on the previous one selected pressure ratios during the impregnation.
Zudem ist das Reinigungsmedium der Reinigungsprozedur nach den Aushärtebedingungen des Imprägniermittels und den bei der Reinigungsprozedur beim Vor- und Ausblasen beziehungsweise beim Vor- und Ausspülen gewählten Druckverhältnissen auszuwählen. In addition, the cleaning medium is the cleaning procedure according to the curing conditions of the impregnating agent and that in the cleaning procedure when blowing in and out or to select the pressure ratios selected during pre-rinsing and rinsing.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird bei der Reinigungsprozedur entweder das gasförmige Reinigungsmedium, beispielsweise Luft, oder das flüssige Reinigungsmedium, beispielsweise Spülharz, eingesetzt. In a preferred embodiment of the invention, either the gaseous cleaning medium, for example air, or the liquid cleaning medium, for example, flushing resin.
Dabei erfolgt die Auswahl des Reinigungsmediums der Reinigungsprozedur in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zudem nach dem Kriterium, dass das Imprägnierharz unter den gewählten physikalischen Bedingungen im Wärmeschrank eine Viskosität aufweist, die einen Wert besitzt, bei dem die eingesetzten Reinigungsmedien der Reinigungsprozedur nicht in der Lage sind, das Imprägnierharz aus den Blechlagen der Blechpakete herauszudrücken. The cleaning medium for the cleaning procedure is selected in one Another embodiment of the invention also according to the criterion that the impregnating resin a viscosity under the selected physical conditions in the heating cabinet has a value at which the cleaning media used the Cleaning procedure are unable to remove the impregnating resin from the sheet metal layers Push out the sheet packs.
Insbesondere ist vorzugsweise das als flüssiges Reinigungsmedium verwendete Spülharz zu verwenden, welches unter vergleichbaren physikalischen Bedingungen im Wärmeschrank eine geringere Viskosität als das im Imprägnierverfahren verwendete Imprägnierharz aufweist. In particular, the rinsing resin used as the liquid cleaning medium is preferably closed use which under comparable physical conditions in the heating cabinet a lower viscosity than the impregnation resin used in the impregnation process having.
Erfindungsgemäß wird nach Durchführung der Verfahrensschritte der Reinigungsprozedur in vorteilhafter und einfacher Weise erreicht, dass Öffnungen generell und ferner komplizierte Wasserkanäle, die zur Kühlung der Blechpakete dienen, problemlos gereinigt werden können. Damit ist eine möglichst hohe Kühlwirkung, insbesondere für den Anwendungsfall von Bauteilen, insbesondere Statoren, sichergestellt. According to the invention, after the method steps have been carried out, the cleaning procedure in achieved in an advantageous and simple manner that openings generally and also complicated Water channels that are used to cool the laminated cores can be easily cleaned can. This ensures the highest possible cooling effect, especially for the application components, especially stators.
In vorteilhafter Weise ist das Verfahren je nach den Randbedingungen kombinierbar, in dem unterschiedliche Reinigungsmedien eingesetzt werden können. Eine Fertigung der Bauteile kann durch dieses Verfahren nunmehr ganz auf die Bedürfnisse bezüglich der Kühlung der Bauteile ausgerichtet werden. Eine Reinigung schwer zugänglicher und kleiner Bereiche ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren großserientauglich realisierbar und stellt ein prozesssicheres Verfahren dar. The method can advantageously be combined depending on the boundary conditions in which different cleaning media can be used. A production of the components can now be completely tailored to the needs regarding the cooling of the Components are aligned. A cleaning of difficult to access and small areas is feasible with the method according to the invention and suitable for large-scale production reliable process.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen. Further preferred refinements of the invention result from the others in the Characteristics mentioned subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: The invention is described in an exemplary embodiment based on the associated Drawings explained in more detail. It shows:
Fig. 1 eine Ansicht eines durch Blechlagen gebildeten Blechpaketes, insbesondere eines Stators, und Fig. 1 is a view of a laminated core formed by sheet metal layers, in particular a stator, and
Fig. 2 ein Flussdiagramm eines Imprägnierverfahrens mit anschließender Reinigungsprozedur. Fig. 2 is a flow diagram of an impregnation process with a subsequent cleaning procedure.
Ein in Fig. 1 dargestellter Stator 10 besteht aus mehreren, übereinander geschichteten Blechlagen 18, die miteinander verbunden sind. Die Verbindung der einzelnen Bleche 18 kann an geeigneten Stellen durch feine Schweißnähte durch Stanzpaketieren und/oder durch Zugankertechnik erfolgen. Der Stator 10 sowie die einzelnen Bleche 18 weisen eine ringförmige Struktur auf. An der Außenseite jedes ringförmigen Blechs 18 sind Ausnehmungen ausgebildet, die zur Aufnahme mindestens einer Statorwicklung dienen. Die Ausnehmungen sind an den einzelnen Blechen 18 an identischen Stellen ausgebildet, dass nach Übereinanderschichten der Bleche 18 die in Fig. 1 gezeigten durchgehenden Nuten 20 zur Aufnahme der Statorwicklung entstehen. An der Innenseite jedes ringförmigen Bleches 18 sind an jeweils identischer Stelle mindestens zwei Augen derart ausgebildet, dass nach Übereinanderschichten der Bleche 18 die in Fig. 1 gezeigten Bohrungen 14 und 16 erhalten werden. A stator 10 shown in FIG. 1 consists of a plurality of sheet metal layers 18 which are layered one above the other and which are connected to one another. The connection of the individual sheets 18 can take place at suitable points by means of fine weld seams by punching packages and / or by means of tie rod technology. The stator 10 and the individual sheets 18 have an annular structure. On the outside of each annular plate 18 , recesses are formed which serve to receive at least one stator winding. The recesses are formed on the individual metal sheets 18 at identical locations, so that after the metal sheets 18 have been stacked on top of one another, the continuous grooves 20 shown in FIG. 1 for receiving the stator winding are formed. At least two eyes are formed on the inside of each annular sheet 18 at an identical location in each case such that the bores 14 and 16 shown in FIG. 1 are obtained after the sheets 18 have been stacked .
In jedem Blech 18 sind in Umfangsrichtung mehrere, vorzugsweise gleichmäßig verteilte schlitzartige Wasserkanalöffnungen 12 ausgebildet, welche durch Zwischenstege voneinander beabstandet sind. Nach Übereinanderschichten der Bleche 18 bilden die Wasserkanalöffnungen 12 der einzelnen Bleche entsprechende Wasserkanäle, die durch den Stator 10 verlaufen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wasserkanalöffnungen 12 in den einzelnen Blechen 18 derart von Blech zu Blech zueinander versetzt ausgebildet sind, dass sich nach Übereinanderschichten der Bleche 18 ein einziger vollständig umlaufender Wasserkanal ergibt. Weitere detaillierte Angaben zur Ausbildung und Herstellung des Stators 10 sind aus der Druckschrift DE 100 01 028 A1 entnehmbar. In each sheet 18 several, preferably evenly distributed, slot-like water channel openings 12 are formed in the circumferential direction, which are spaced apart from one another by intermediate webs. After layering of the sheets 18 , the water channel openings 12 of the individual sheets form corresponding water channels which run through the stator 10 . It is particularly advantageous if the water channel openings 12 in the individual metal sheets 18 are configured such that they are offset from one another from sheet metal to sheet metal in such a way that a single completely circumferential water channel results after the sheets 18 have been stacked on top of one another. Further detailed information on the design and manufacture of the stator 10 can be found in the document DE 100 01 028 A1.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht darauf reduziert, dass sich in dem Bauteil 10 lediglich ein Wasserkanal befindet. Es können beliebig viele Wasserkanalöffnungen 12 beziehungsweise daraus gebildete in das Bauteil 10 integrierte Wasserkanäle angeordnet sein. Of course, the invention is not limited to the fact that there is only one water channel in the component 10 . Any number of water channel openings 12 or water channels formed therefrom and integrated into the component 10 can be arranged.
Durch entsprechende Abschlussblechlagen (in Fig. 1 nicht ersichtlich) auf beiden Seiten des Blechpaketes sind die Wasserkanalöffnungen 12, die im Innern des Blechpaketes den Wasserkanal bilden, nur noch über die Bohrungen 14 und 16 erreichbar. Appropriate cover sheet layers (not visible in FIG. 1) on both sides of the sheet stack allow the water channel openings 12 , which form the water channel in the interior of the sheet stack, to be reached only via the bores 14 and 16 .
Ein in Fig. 1 dargestelltes Blechpaket wird anschließend einem in der einleitenden Beschreibung bereits dargestellten bekannten Imprägnierverfahren zugeführt. A laminated core shown in FIG. 1 is then fed to a known impregnation method already described in the introductory description.
Nach Abschluss des Imprägnierverfahrens, jedoch vor dem Aushärtungsprozess, erfolgt nunmehr erfindungsgemäß eine schrittweise Reinigungsprozedur. Dazu wird eine, ein gasförmiges oder ein flüssiges Reinigungsmedium beinhaltende Leitung oder dergleichen an der ersten Bohrung 14 als eine Art Vorlauf angeschlossen, wobei ein Rücklauf der zweiten Bohrung 16 zur Ermöglichung eines freien Austritts des Reinigungsmedium nicht angeschlossen wird. After completion of the impregnation process, but before the curing process, a step-by-step cleaning procedure is now carried out according to the invention. For this purpose, a line containing a gaseous or a liquid cleaning medium or the like is connected to the first bore 14 as a kind of flow, a return of the second bore 16 not being connected to enable the cleaning medium to exit freely.
Die Reinigungsprozedur erfolgt entsprechend einer Vorauswahl des Reinigungsmediums entweder mit einem gasförmigen Reinigungsmedium oder mit einem flüssigen Reinigungsmedium. The cleaning procedure is carried out according to a preselection of the cleaning medium either with a gaseous cleaning medium or with a liquid Cleaning medium.
Als Reinigungsmedium wird als gasförmiges Reinigungsmedium vorzugsweise Luft eingesetzt und als flüssiges Medium vorzugsweise Spülharz. Weitere flüssige oder gasförmige Reinigungsmedien sind denkbar. Air is preferably used as the cleaning medium as the gaseous cleaning medium used and preferably liquid rinsing resin as the liquid medium. More liquid or gaseous cleaning media are conceivable.
In Abhängigkeit von verschiedenen Parametern wird zunächst festgelegt, welche Schritte der Reinigungsprozedur mit welchem Reinigungsmedium nacheinander durchgeführt werden. Depending on various parameters, it is first determined which steps the cleaning procedure with which cleaning medium is carried out one after the other become.
Die dabei entscheidenden Parameter sind zum Ersten der Abstand der Blechlagen 18 des Blechpaketes zueinander, zum Zweiten die Oberflächenrauhigkeit der Blechlagen 18 des Blechpaketes, zum Dritten die gewählten Druckverhältnisse beim Imprägnieren des Blechpaketes, zum Vierten die Aushärtebedingungen des Imprägniermittels, insbesondere des Imprägnierharzes, und zum Fünften die Auswahl, mit welchem Reinigungsmedium der Reinigungsvorgang durchgeführt werden soll. The case decisive parameters are the First the distance of the sheet layers 18 of the laminated core with each other, secondly, the surface roughness of the sheet layers 18 of the laminated core, for a third party to selected pressure conditions in the impregnation of the laminated core, fourth, the curing conditions of the impregnating agent, in particular the impregnating resin, and the Fifth the selection with which cleaning medium the cleaning process should be carried out.
Die Reinigungsprozedur mit dem gasförmigen Reinigungsmedium beginnt damit, dass die Öffnungen 12 des Bauteils 10 mit einem bestimmten Druck vorausgeblasen werden. The cleaning procedure with the gaseous cleaning medium begins with the openings 12 of the component 10 being blown ahead with a certain pressure.
Anschließend wird das Bauteil 10 in einem Wärmeschrank angeliert, bis die Viskosität des Imprägnierharzes gerade beginnt anzusteigen, wonach in den Öffnungen 12 des Bauteils 10 mit dem gasförmigen Reinigungsmedium die verbliebenen Partikel bei einem geringen bestimmten Druck ausgeblasen werden. Anschließend erfolgt bei einer vorbestimmten Aushärtetemperatur des Wärmeschrankes der Aushärtungsprozess des Imprägniermittels am Bauteil 10. The component 10 is then gelled in a heating cabinet until the viscosity of the impregnating resin just begins to rise, after which the remaining particles are blown out at a low specific pressure in the openings 12 of the component 10 with the gaseous cleaning medium. The curing process of the impregnating agent on the component 10 then takes place at a predetermined curing temperature of the heating cabinet.
Erfindungsgemäß erfolgt wahlweise die gleiche Reinigungsprozedur mit einem flüssigen Reinigungsmedium. Die Öffnungen 12 des Bauteiles 10 werden vorzugsweise mit einem bestimmten Druck vorausgespült. Anschließend wird das Bauteil 10 in einem Wärmeschrank angeliert, bis die Viskosität des Imprägnierharzes gerade beginnt anzusteigen. Danach werden die Öffnungen 12 des Bauteiles 10 mit dem flüssigen Reinigungsmedium ausgespült, um die verbliebenen Partikel zu entfernen. Anschließend erfolgt bei einer vorbestimmten Aushärtetemperatur des Wärmeschrankes wiederum der Aushärtungsprozess des Imprägniermittels am Bauteil 10. According to the invention, the same cleaning procedure is optionally carried out with a liquid cleaning medium. The openings 12 of the component 10 are preferably rinsed in advance with a certain pressure. The component 10 is then gelled in a heating cabinet until the viscosity of the impregnating resin just begins to rise. The openings 12 of the component 10 are then rinsed out with the liquid cleaning medium in order to remove the remaining particles. The curing process of the impregnating agent on the component 10 then takes place again at a predetermined curing temperature of the heating cabinet.
Beide Reinigungsprozeduren werden in Abhängigkeit von den bereits beschriebenen Parametern miteinander kombiniert. So wird beispielsweise das Vorausblasen mittels des gasförmigen Reinigungsmediums durch das Vorausspülen mittels des flüssigen Reinigungsmediums ersetzt. Dazu wird eine Leitung oder dergleichen, die das Reinigungsmedium beinhaltet beziehungsweise zuführt, an der den Vorlauf bildenden Bohrung 14 befestigt beziehungsweise ausgewechselt. Both cleaning procedures are combined depending on the parameters already described. For example, pre-blowing using the gaseous cleaning medium is replaced by pre-flushing using the liquid cleaning medium. For this purpose, a line or the like, which contains or supplies the cleaning medium, is fastened or replaced on the bore 14 forming the flow.
So wird beispielsweise nach dem Vorausblasen und Angelieren des Imprägniermittels ein Ausspülen als nächster Verfahrensschritt angefügt. Genauso wird durch Wechsel einer Leitung oder dergleichen an der Bohrung 14 nach zunächst erfolgtem Vorausspülen mittels des flüssigen Reinigungsmediums ein Ausblasen mittels eines gasförmigen Reinigungsmediums möglich. For example, after the impregnant has been blown and gelled, rinsing is added as the next process step. In the same way, by changing a line or the like on the bore 14 after first pre-rinsing with the liquid cleaning medium, blowing out with a gaseous cleaning medium is possible.
Sowohl beim Einsatz des gasförmigen Reinigungsmediums als auch beim Einsatz des flüssigen Reinigungsmediums ist darauf zu achten, dass das Imprägnierharz bei den physikalischen Bedingungen im Wärmeschrank, insbesondere beim Angelieren, eine Viskosität aufweist, die einen Wert besitzt, bei dem die eingesetzten Reinigungsmedien der Reinigungsprozedur - beispielsweise Luft oder Spülharz - nicht in der Lage sind, das Imprägnierharz aus den Blechlagen 18 der Blechpakete herauszudrücken. Both when using the gaseous cleaning medium and when using the liquid cleaning medium, it must be ensured that the impregnating resin has a viscosity under the physical conditions in the heating cabinet, in particular when gelling, which has a value at which the cleaning media used in the cleaning procedure - for example Air or flushing resin - are unable to push the impregnating resin out of the sheet layers 18 of the sheet packs.
Insbesondere beim Einsatz des flüssigen Reinigungsmediums, wie zum Beispiel dem Spülharz, muss darauf geachtet werden, dass bei den vorherrschenden physikalischen Bedingungen im Wärmeschrank, insbesondere beim Angelieren, das Spülharz eine geringere Viskosität als das Imprägnierharz aufweist. Especially when using the liquid cleaning medium, such as that Flushing resin, care must be taken that the prevailing physical Conditions in the oven, especially when gelling, the rinsing resin has lower viscosity than the impregnation resin.
Fig. 2 verdeutlicht in einem Flussdiagramm nochmals das Verfahren zur Imprägnierung (Schritte 1xx) des Bauteiles 10 und der anschließenden Reinigungsprozedur (Schritte 2xx). Die Schritte T1 bis T3 stellen dabei die Transportwege des Bauteiles 10 dar. Fig. 2, the method for impregnation illustrates in a flow chart again (steps 1 xx) of the component 10 and the subsequent purification procedure (steps 2 xx). Steps T1 to T3 represent the transport routes of component 10 .
Gemäß der Einleitung wird das Imprägnierverfahren in den Schritten 1xx anhand des in der Einleitung beschriebenen herkömmlichen Vakuumtränkens erläutert. Stattdessen können hier aber auch die anderen in der Einleitung beschriebenen Verfahren beziehungsweise auch nicht in der Einleitung beschriebene Imprägnierverfahren zum Einsatz kommen. According to the introduction, the impregnation process in steps 1 xx is explained using the conventional vacuum impregnation described in the introduction. Instead, the other methods described in the introduction or impregnation methods not described in the introduction can also be used here.
Zunächst wird in einem Schritt T1 das Bauteil 10 in einen Behälter transportiert. In einem Schritt 110 wird der Behälter verschlossen und evakuiert. Damit erreicht der Behälter einen Unterdruck p1. In einem Schritt 120 wird dem Behälter unter Beibehaltung des Unterdruckes p1, ein Imprägnierharz zugeführt, das heißt, der Behälter wird geflutet bis das gesamte Bauteil 10 bedeckt ist. In einem Schritt 130 wird in dem noch gefluteten Behälter ein Überdruck p2 erzeugt. Die Erzeugung des Unterdruckes p1 und des Überdruckes p2 unterstützt die Fähigkeit des Imprägnierharzes, vollständig zwischen die Blechlagen 18 des Blechpaketes 10 einzudringen. In einem Schritt 140 wird das Harz aus dem Behälter abgelassen und eine bestimmte Zeit abgewartet, so dass das Imprägnierharz vom Bauteil 10 und aus seinen Öffnungen 12 abtropfen kann. Die Drücke p1 und p2 werden experimentell oder rechnerisch je nach den physikalischen und chemischen Randbedingungen des Imprägnierharzes und des Bauteiles 10 ermittelt. First, the component 10 is transported into a container in a step T1. In a step 110 , the container is closed and evacuated. The container thus reaches a negative pressure p 1 . In a step 120 , an impregnation resin is supplied to the container while maintaining the negative pressure p 1 , that is to say the container is flooded until the entire component 10 is covered. In a step 130 , an overpressure p 2 is generated in the still flooded container. The generation of the negative pressure p 1 and the excess pressure p 2 supports the ability of the impregnating resin to penetrate completely between the sheet layers 18 of the sheet stack 10 . In a step 140 , the resin is drained from the container and a certain time is waited so that the impregnating resin can drip from the component 10 and from its openings 12 . The pressures p 1 and p 2 are determined experimentally or arithmetically depending on the physical and chemical boundary conditions of the impregnating resin and the component 10 .
Anschließend erfolgt in einem Schritt T2 der Transport vom Imprägnierbehälter zu dem Wärmeschrank. Then, in a step T2, the transport from the impregnation container to the Heating cabinet.
Es schließt sich die Reinigungsprozedur mit den Schritten 2xx an. Zunächst wird im Schritt 210 vorzugsweise an der Bohrung 14 eine Leitung oder dergleichen angeschlossen, über die das Reinigungsmedium zugeführt werden kann. Diese Leitung enthält entweder das gasförmige Reinigungsmedium oder das flüssige Reinigungsmedium. Im Schritt 210 erfolgt mit dem gasförmigen Reinigungsmedium ein Vorausblasen bei einem Druck p3. Der Druck p3 ist größer als der atmosphärische Druck, soll jedoch nur so groß sein, dass das Imprägnierharz nicht aus den Blechlagen 18 gedrückt wird. This is followed by the cleaning procedure with steps 2 xx. First, in step 210, a line or the like is preferably connected to the bore 14 , via which the cleaning medium can be supplied. This line contains either the gaseous cleaning medium or the liquid cleaning medium. In step 210 , the gaseous cleaning medium is pre-blown at a pressure p 3 . The pressure p 3 is greater than the atmospheric pressure, but should only be so great that the impregnating resin is not pressed out of the sheet layers 18 .
Der Schritt 210 kann genauso mit dem flüssigen Reinigungsmedium durchgeführt werden, wobei dann ein Vorausspülen erfolgt. Für das flüssige Reinigungsmedium gilt analog, dass ein Druck p3 eingestellt wird. Der Druck p3 kann für das flüssige Reinigungsmedium vorzugsweise mit dem gleichen Wert wie bei dem gasförmigen Reinigungsmedium eingestellt werden. Er kann jedoch auch einen anderen Wert besitzen. Step 210 can also be carried out with the liquid cleaning medium, in which case a pre-rinsing takes place. The same applies to the liquid cleaning medium that a pressure p 3 is set. The pressure p3 can preferably be set for the liquid cleaning medium with the same value as for the gaseous cleaning medium. However, it can also have a different value.
In einem nächsten Schritt 220 erfolgt durch Zufuhr von Wärme Q1, im Wärmeschrank ein Angelieren des Imprägnierharzes. Damit verändert sich an einem bestimmten Punkt die Viskosität des Imprägnierharzes. Genau zu diesem Zeitpunkt schließt sich ein Schritt 230 an, bei dem unter einem Druck p4 ein Ausblasen mit dem gasförmigen Reinigungsmedium oder ein Ausspülen mit dem flüssigen Reinigungsmedium erfolgt. Dabei ist der Druck p4 wiederum größer als der atmosphärische Druck, jedoch vorzugsweise nur so groß, dass das Imprägnierharz nicht aus den Blechlagen 18 gedrückt wird. Die Viskosität des flüssigen Reinigungsmediums ist vorzugsweise geringer als die des Imprägnierharzes. Unter diesen Bedingungen ist ein Ausspülen beziehungsweise Ausblasen besonders gut erreichbar. In a next step 220 , the impregnation resin is gelled in the heating cabinet by supplying heat Q 1 . This changes the viscosity of the impregnating resin at a certain point. At precisely this point in time, a step 230 follows, in which a blowing out with the gaseous cleaning medium or a rinsing out with the liquid cleaning medium takes place under a pressure p 4 . The pressure p 4 is again greater than the atmospheric pressure, but preferably only so high that the impregnating resin is not pressed out of the sheet metal layers 18 . The viscosity of the liquid cleaning medium is preferably lower than that of the impregnating resin. Rinsing or blowing out is particularly easy to achieve under these conditions.
Der Druck p4 kann für das flüssige Reinigungsmedium vorzugsweise mit dem gleichen Wert wie bei dem gasförmigen Reinigungsmedium eingestellt werden. Er kann jedoch auch einen anderen Wert besitzen. The pressure p 4 can preferably be set for the liquid cleaning medium with the same value as for the gaseous cleaning medium. However, it can also have a different value.
Die Drücke p3 und p4 der Schritte 210 und 230 können ebenfalls einen gleichen Wert besitzen oder voneinander unterschiedlich sein. The pressures p 3 and p 4 of steps 210 and 230 can also have the same value or be different from one another.
Ferner werden die Drücke p3 und p4 experimentell oder rechnerisch je nach den physikalischen und chemischen Randbedingungen des Imprägnierharzes und des Reinigungsmediums sowie des Bauteiles 10 ermittelt. Furthermore, the pressures p 3 and p 4 are determined experimentally or arithmetically, depending on the physical and chemical boundary conditions of the impregnating resin and the cleaning medium and of the component 10 .
Der Schritt 210 kann unabhängig vom Reinigungsmedium des Schrittes 230 mit einem gasförmigen oder flüssigen Reinigungsmedium durchgeführt werden. Gleiches gilt für den Schritt 230, der ebenfalls mit einem gasförmigen oder flüssigen Reinigungsmedium durchgeführt werden kann - unabhängig davon, mit welchem Reinigungsmedium der Schritt 210 durchgeführt wird. Dadurch ergeben sich vielfältige Kombinationsmöglichkeiten. In einem letzten Schritt 240 der Reinigungsprozedur wird unter Wärmezufuhr Q2 erreicht, dass das Imprägnierharz langsam aushärtet. Dabei ist vorzugsweise die Wärmezufuhr Q2 im Schritt 240 größer als die Wärmezufuhr Q1 im Schritt 220. Step 210 can be carried out with a gaseous or liquid cleaning medium , regardless of the cleaning medium of step 230 . The same applies to step 230 , which can also be carried out with a gaseous or liquid cleaning medium - regardless of the cleaning medium with which step 210 is carried out. This results in a wide range of possible combinations. In a final step 240 of the cleaning procedure, with the addition of heat Q 2 , the impregnation resin slowly hardens. The heat input Q 2 in step 240 is preferably greater than the heat input Q 1 in step 220 .
In einem letzten Schritt T3 wird das imprägnierte und in den Öffnungen 12 gereinigte Bauteil
10 abtransportiert.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Bauteil/Blechpaket/Stator
12 Öffnungen
14 Bohrung
16 Bohrung
18 Blechlagen
20 Nuten
1xx Verfahrensschritte zur Imprägnierung des Bauteiles 10
2xx Verfahrensschritte der Reinigungsprozedur des Bauteiles 10
T1, T2, T3 Transportwege des Bauteiles 10
p1, p2, p3, p4 Drücke
Q1, Q2 Wärmezufuhr
In a last step T3, the impregnated component 10 cleaned in the openings 12 is removed. REFERENCE SIGN LIST 10 component / laminated core / stator
12 openings
14 hole
16 hole
18 sheet layers
20 grooves
1 xx process steps for impregnating the component 10
2 xx process steps of the cleaning procedure of the component 10
T1, T2, T3 Transport routes of the component 10
p 1 , p 2 , p 3 , p 4 pressures
Q 1 , Q 2 heat input
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