DE1212204B - Verfahren zum Impraegnieren von Ein- und Mehrphasen-Statorwicklungen sowie Vorrichtung zur Ausuebung des Verfahrens - Google Patents

Description

• Verfahren zum Imprägnieren von Ein- -und Mehrphasen-Statorwicklungen sowie Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Imprägnieren von Ein-und Mehrphasen-Statorwicklungen mit einem Mehrkomponentenharz, wobei der Stator von einer rotierenden Halterung aufgenommen, auf eine vorwählbare Temperatur vorgeheizt, mit Harz beträufelt und im Anschluß daran dieses thermisch ausgehärtet wird.
• Es ist bekannt, daß die von Natur aus labilweiche Statorwicklung in sich gefestigt werden muß, was in der Praxis durch Tränken mit Isolierlack erfolgt. Dieses Verfestigen der Statorwicklung erfolgt im allgemeinen derart, daß die Statoren innerhalb eines besonderen Aufheizofens vorgeheizt, dann durch Tauchen im Lackbad getränkt und anschließend wiederum in einem Trockenofen ausgehärtet werden. Dieser Arbeitsprozeß ist - da er sich über viele Stunden hinweg erstreckt - unwirtschaftlich.
• Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, zum Imprägnieren an Stelle des langsam trocknenden Lackes ein schnell aushärtendes Harz zu verwenden und den Imprägnierungsprozeß wenigstens teilweise maschinell durchzuführen, wobei man die Vorheizungstemperatur des Stators durch eine elektrische Aufheizung der Statorwicklung selbst erreicht. Auch hier wird bereits nach dem Träufelvorgang die Aushärtung durch eine elektrische Beheizung vorgenommen. Diese Methode hat den Nachteil, daß die Isttemperaturen sowohl beim Träufeln wie beim Aushärten vom Sollwert stark abweichen.
• Von den vorbekannten Imprägnierungsverfahren unterscheidet sich das Verfahren der Erfindung in vorteilhafter Weise dadurch, daß sowohl die Vorheizung als auch die Aushärtheizung der harzbeträufelten Statorwicklung, sich selbst überwachend, elektrisch gesteuert wird, indem durch elektrische Schaltimpulse ein periodischer Zeitschalter zur Steuerung des Heizstrome-s für den Stator in ständig wechselnder Folge mit einer elektrischen Widerstandsmeßbrücke zur überwachung der jeweiligen Isttemperatur der Statorwicklung geschaltet wird, daß ferner die Förderung der Förderpumpen für das Träufelharz und für die Härteflüssigkeit in Abhängigkeit vom Heizstromfluß zur Vorheizung der Statorwicklung eingeschaltet wird, daß außerdem das Auslaßventil der Mischkammer der Träufelvorrichtung temperaturabhängig bei Meßbrückenabgleich auf Entleerung geschaltet wird und daß schließlich der Beginn des Aushärteprozesses bei Zurückschwenkung der Statorhalterung in eine horizontale Lage in Abhängigkeit von der Entleerung der Misch-kammer durch einen von ihr ausgelösten elektrischen Schaltimpuls eingeleitet wird. Wenn der für die Vorheiztemperatur der Wicklung erforderliche Widerstandswert erreicht ist, schaltet sich der Heizstrom ab und wird erst wieder eingeschaltet, wenn das Meßinstrument einen geringeren Wert anzeigt. Dieser Vorgang wird mit einer Lichtschranke gesteuert, so daß die Temperatur sehr konstant gehalten werden kann.
• Mit dem Einsetzen der Vorheizung betätigt ein heizstromabhängiges Schaltorgan die Förderpumpen für Harz und Härter. Diese Stoffe werden dem Mischbehälter zugeführt und dort vermischt. Bei Erreichen der Solltemperatur wird der Träufelprozeß durch ein magnetisch gesteuertes Auslaßventil eingeleitet. Wenn das Harz-Härter-Gemisch von der Wicklung aufgenommen ist, wird automatisch umgeschaltet auf eine zweite Widerstandsmeßbrücke, die auf die vorgeschriebene höhere Aushärtetemperatur eingestellt ist. Auch hier wird durch elektrische Impulsheizung so lange Strom zugeführt, bis der der Aushärtetemperatur zugeordnete Widerstandswert der Wicklung erreicht ist. Die Temperatur wird bis zur Beendigung des Aushärteprozesses konstant gehalten.
• Durch die praktische Verwirklichung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Arbeitsverfahrens ist es somit erstmalig gelungen, die durchzuführenden Einzelarbeitsgänge zur Imprägnierung der Statorwicklung in einer ununterbrochenen Arbeitsfolge vollautomatisch ablaufen zu lassen. Und zwar wird dies im wesentlichen durch die Selbstüberwachung eines jeden Einzelarbeitsvorganges, verbunden mit der Abhängigkeitssteuerung zur Auslösung bzw. Einleitung des jeweils nächstfolgenden Arbeitsganges, erreicht. Die einzige manuelle Arbeit, die -überhaupt noch durchzuführen ist, ist das Aufstecken der zu bearbeitenden Statoren auf die Halterungen und das Wiederabnehmen nach dem Aushärtungsprozeß.
• Wichtig bei diesem neuen Verfahren ist die Tatsache, daß die Aufheizung des Stators zur Erreichung der erforderlichen Vorheiztemperatur einerseits -und die Aufheizung für den Aushärtungsprozeß des bereits beträufelten Stators anderseits mit Hilfe eines periodischen Zeitschalters in Verbindung mit einer elektrischen Meßbrücke durchgeführt wird, so daß abwechselnd aufgeheizt und die jeweils erreichte Isttemperatur gemessen wird. Somit wird eine wesentliche zuverlässig -und sichere überwachung der Temperaturen gewährleistet.
• Auch ist bei dem neuen Verfahren die Steuerung der Förderpumpen in Abhängigkeit vom Heizstromfluß von entscheidender Bedeutung, weil dadurch eine Förderung des Harzes und des Härters, die getrennt voneinander gefördert werden, erst dann einsetzt, wenn der Stator hierfür in Bereitschaft ist. Das bedeutet für die Praxis, daß beim Ausbleiben des Heizstromes - bedingt durch Fehlklemmung der Wicklungsanschlußdrähte oder lückenhafte Bestückung - auch kein Harz und Härter gefördert und gemischt wird. Fehlerhafte Imprägnierung bzw. unnötiger Verbrauch von Harz werden somit verhindert.
• Ebenso ist in diesem Zusammenhang auch die sich selbst überwachende heiztemperaturabhängige Steuerung des Auslaßventiles der Mischkammer von Bedeutung, weil hierdurch der Auslaß der Mischkammer erst dann freigegeben wird, wenn die Statorwicklung auf Solltemperatur gebracht worden ist. Auch der sich hieran anschließende Gelier- und Aushärteprozeß, dessen Beginn wiederum in Ab- hängigkeit von der Entleerung der Mischkammer gesteuert wird, schließt sich somit in automatischer Schaltfolge an die vorhergegangenen Arbeitsgänge an.
• Durch die elektrische Selbstüberwachung der einzelnen Arbeitsstafen und durch die abhängige Einleitung des jeweils folgenden Arbeitsganges wird je- doch nicht nur ein vollautomatischer. Arbeitsablauf der Einzelarbeitsgänge erreicht, sondern überdies wird die reine Arbeitszeit wesentlich verkürzt, die Wirtschaftlichkeit der Imprägnierung also entscheidend verbessert, Eine zur Ausübung des Verfahrens der Erfindung dienende Vorrichtung wird zweckmäßig derart ausgebildet, daß die Vorrichtung aus mindestens- zwei in Reihenanordnung nebeneinander vorgesehenen, je für sich eine selbständige Baueinheit darstellenden Arbeitsstationen gebildet ist, die unabhängig voneinander wechselweise auf Arbeitsbereitschaft schaltbar sind, und daß ferner beiden Arbeitsstationen eine gemeinsame, von Station zu Station fahrbare Träufelvorrichtimg zugeordnet ist, wobei jede Arbeitsstation als Mehrfacharbeitsstelle ausgebildet ist, indem an einer -frontseitig im Maschinengestell schwenkbar gelagerten Lagerplatte für jede Arbeitsstation eine Mehrzahl von zur Aufnahme der Statoren dienende, -auf gleicher Höhe und in gleichem Abstand voneinander angeordnete sowie gegenüber der Lagerplatte zur gleichen Seite hin einseitig vorstehende Halterungen mit je einem eigenen, dem Anschluß der Statorwicklungsdrähte dienenden Elektro-Klemmkasten vorgesehen sind, die eigenangetrieben sind oder an einem gemeinsamen Antrieb teilnehmen sowie derart gesteuert sind, daß- bei Beendigung der Rotationsbewegung der I-Ialterungen am Ende des GesamtarbeitsprQzesses jeder Klemmkasten in einer oberseitigen Bereitschäftsstellung zu stehen kommt.
• Diese Vorrichtung ist aus dem Grunde besonders vorteilhaft und zweckdienlich, weil sie als Zwillingsvorrichtung im Wechsel arbeitet. Man kann näm-]ich - wenn die eine Arbeitsstation sich in Betrieb befindet - die ruhende, also außer Betrieb gesetzte zweite Arbeitsstation schon wieder für den neuen Arbeitsprozeß vorbereiten, d. h., die fertigen Statoren können von den Halterungen abgenommen und die noch zu behandelnden wieder neu aufgesteckt und angeldemmt werden. Ferner ist es hierbei von Vorteil, daß die Vorrichtung in einer Reihenbauweise verwirklicht ist, weil man bei einer solchen Anordnung beide Arbeitsstationen von der gleichen Bedienungsseite her sowohl bedienen als auch durch Augenschein Überwachen, kaim, Im übrigen versteht sich der Aufbau und die Wirkungsweise dieser nur als mögliches Beispiel anzusehenden Vorrichtung am besten an Hand der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispieles; -und zwar zeigt Fig. 1 eine im, Schema wiedergegebene Gesamtdarstellung der neuen Vorrichtung von der Bedienungsseitr, her gesehen und F i g. 2 eine Seitenansicht hierzu, teilweise im Schnitt gezeichnet.
• In einem Maschinengeste,11 10 sind zwei je für sich selbständige und voneinander im Wechsel unabhän-gig arbeitende, Baueinheiteii darstellende ArbeitsstationgnA und B vorgesehen. Auf diesem Maschinengesiell 10 ist in einer Ebene oberhalb der einzelnen Arbeitsstellen 11 bis 15 eine mit C bezeichnete Träufelvorrichtugg in LängsricUtung der Arbeitsstationen A und B verfahrbar angeordnet, Bei jeder Arbeitsstation A -und B sind an einer frontseitig schwenkbar gelagerten Lagerplatte, #6 eine Mehrzahl von Einzelarbeitsstellen 11 bis 15 vorgesehen. Jede Arbeitsstelle 11 bis 15 weist einen Halter 17 zur Aufnahme eines Stators 18 auf, der auf eine Art Klemmgabel 19 gehalten ist. Jeder Halter ist mit einem eigenen elektrischen Klemmkasten 20 zur Festklemmung der Anschlußdräbte 21 der Statorwicklung ausgerüstet. Alle Statorhalterungen 17, 19 weisen zur gleichen Seite, nämlich zur Br,-dienungsseite hin. Auf der Rückseite der Lagerplatte, 16 ist für den Antrieb der $tatorhalterungen befin vorliegenden Ausführungsbßispiel ein gemeinsamer Antriebsmotor 22 angeordnet, der über eine alle Halterungen miteinander verbindenden Antriebskette 23 die Hialterungen gemeinsam antreibt. Wenigstens eine dieser Halterungen besitzt an ihrem antriebsseitigen Ende eine Steuerkzurve 24, die mit einem Endschalter 25 derart zusammenarbeitet, daß bei Abschaltung dex Rotatlonsbowegung der Halterungen. diese in der Stellung stehenbleiben, wie sie bei der Arbeitsstation,4 gezeichnet sind, also eine, Bereitscliaftsstellung zur Erleichterung des An- und Abklemmens der Auscblußdrähte 21 einnehmen.
• Die Träuf elvorxichtung C besteht im wesentlichen aus zwci VoTratsbehältern 26 und 27, je einem, Förderpumpenpaar 28, 29 zur getrennten Förderung von Harz und Härter sowie den NEsQliknmmerii30 bis 34 und den Auslaßventilen 3.5. Der Teil 36, der die Mischkamm 30 bis 34 trägt, kaim -übßt ein Stellrad 37 in der angegebenen Pfellrichtung naQh F! g. 2 in der Ungsuhse, der Statorhalterungen 17, 19 verstellt werden, um immer die. genau e- Lage zwischeia Ausljßveutil und Stgtorwirklüng justieren zu können. über ein(#xi eigenen Fahrmotor 38 wird das Fahrwerk- 39 der Träufelvorfichtung angetrieben. Die Pumpen 28, 29 besitzen ebenfalls -einen mit 40 bezeichneten Antrieb. Schließlich ist mit 41 ein elektrischer Schaltkasten zur Aufnahme aller elektrischen Schaltaggregate bezeichnet, der neben der Vorrichtung aufgestellt ist.
• Die einzelnen Arbeitsgänge laufen wie folgt vollautomatisch hintereinander ab: Es sei beispielsweise angenommen, die Arbeitsstation B befinde sich in Betrieb, dann können die einzelnen Arbeitsstellen 11 bis 15 der Arbeitsstation A erneut - durch Aufstecken noch zu bearbeitender Statoren - in Vorbereitschaft gebracht werden. Ist dieses geschehen, kann durch Betätigung des Schaltknopfes 42 nach Beendigung des Arbeitsprozesses an der Arbeitsstation B die Träufelvorrichtung C zur Arbeitsstation A hinbeordert werden. Als nächster Arbeitsschritt erfolgt dann die Vorheizung der Statoren bis auf die erforderliche Vorheiztemperatur von etwa 801 C. Während dieser Vorheizung wird durch die heizstromflußabhängige Steuerung der Förderpumpen 28, 29 Harz und Härter getrennt den Mischkammern 30 bis 34 zugeführt. Die Arbeitsstellen 11 bis 15 schwenken während dieser Zeit in eine, in F i g. 2 gezeigte Neigungslage. Ist die erforderliche Vorheiztemperatur erreicht, wird das Auslaßventil 35 jeder Mischkammer auf Entleerung der Mischkammern 30 bis 34 geschaltet. Das Träufelharz läuft nun auf die Statorwicklungen.
• Nach Abschluß der Beträufelung schwenkt die Lagerplatte 16 zurück in ihre Ausgangsstellung, so daß die Statoren 18 eine genau horizontale Lage einnehmen. Mit der Beendigung der Beträufelung wird der Beginn des Aushärteprozesses durch einen Schaltimpuls ausgelöst. Die Aushärtung, die, bei einer Temperatur von etwa 1201 C durchgeführt wird, wird ebenfalls selbsttätig überwacht und setzt am Ende die während des gesamten Vorganges rotierenden Statoraufnahmen 17, 19 wieder still, womit der Imprägnierungsprozeß zum Abschluß gebracht ist.
• Es versteht sich von selbst, daß die zur Ausübung des Verfahrens dienende Vorrichtung auch abweichend von der Darstellung ausgebildet sein könnte, wichtig hierbei ist jedoch das wechselweise Arbeiten der einzelnen Arbeitsstationen A und B unabhängig voneinander sowie die Ausbildung einer jeden Arbeitsstation als Mehrarbeitsstellenstation mit alle zur gleichen Seite hin gerichteten Statoraufnahmen.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Imprägnieren von Ein- und Mehrphasen-Statorwicklungen mit einem Harz-Härter-Gemisch, wobei der Stator von einem rotierenden Halter aufgenommen, auf eine vorwählbare Temperatur vorgeheizt, mit Harz beträufelt und im Anschluß darin thermisch ausgehärtetwird, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Vorheizung als auch die Aushärtheizung der harzbeträufelten Statorwicklung, sich selbst überwachend, elektrisch gesteuert wird, indem durch elektrische Schaltimpulse ein periodischer Zeitschalter zur Steuerung des Heizstromes für den Stator in ständig wechselnder Folge mit einer elektri5chen Widerstandsmeßbrücke zur Übe"rwai#hung der jeweiligen Isttemperatur der Statorw;iqklung geschaltet wird, daß ferner die F rde, W . Ö "rung der Fö' e#p,-UMpgp für das Träufeibarz un für diQ Hä e ssigk#,it in d rt,r#ü Abhängigkeit vom Heizstromfluß zur Vorheizung der Statorwicklung eingeschaltet wird, daß außerdem das Auslaßventil der Mischkammer der Träufelvorrichtung temperaturabhängig bei Meßbrückenabgleich auf Entleerung geschaltet wird und daß schließlich der Beginn des Aushärteprozesses bei Zurückschwenkung derStatorhalterung in eine horizontale Lage in Abhängigkeit von der Entleerung der Mischkammer durch einen von ihr ausgelösten elektrischen Schaltimpuls eingeleitet wird.
2. 2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Ansprachl, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus mindestens zwei in Reihenanordnung nebeneinander vorgesehenen, je für sich eine selbstständige Baueinheit darstellenden Arbeitsstationen(A und B) gebildet ist, die unabhängig voneinander wechselweise auf Arbeitsbereitschaft schaltbar sind, und daß ferner beiden Arbeitsstationen eine gemeinsame, von Station zu Station fahrbare Träufelvorrichtung (C) zugeordnet ist, wobei jede Arbeitsstation als Mehrfacharbeitsstelle (11 bis 15) ausgebildet ist, indem an einer frontseitig im Maschinengestell (10) schwenkbar ge lagerten Lagerplatte (16) für jede Arbeitsstation eine Mehrzahl von zur Aufnahme der Statoren (18) dienende, auf gleicher Höhe und in gleichem Abstand voneinander angeordnete sowie gegenüber der Lagerplatte zur gleichen Seite hin einseitig vorstehende Halterungen (17, 19) mit je einem eigenen, dem Anschluß der Statorwicklungsdrähte (21) dienenden Elektroklemmkasten (20) vorgesehen sind, die eigenangetrieben sind oder an einem gemeinsamen Antrieb teilnehmen sowie derart gesteuert sind, daß bei Beendigung der Rotationsbewegung der Halterungen am Ende des Gesamtarbeitsprozesses jeder Klemmkasten in einer oberseitigen Bereitschaftsstellung zu stehen kommt. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erreichung der Klemmkasten-Bereitschaftsstellung wenigstens eine mit mindestens einem Endschalter (25) zusammenwirkende Steuerkurve (24) vorgesehen ist, die bei einem gemeinsamen Antrieb aller Statorhalterungen (17, 19) über eine Antriebskette (23) am antriebsseitigen Ende der Statorhalterung vorgesehen ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorhalterungen (17, 19) als wenigstens Zweiarm-, bevorzugt je- doch als Dreistift-Steckgabeln ausgebildet sind. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ein eigenes Fahrwerk (38, 39) besitzende Harzträufelvorrichtung (C) mit einer derZahl derStatorhälterungen entsprechenden Anzahl von aus Förderpumpen (28, 29) und Mischkammern (30 bis 34) gebildete Arbeitsstellen besitzt, wobei die Mischkammern im Ab- stand der Halterungen voneinander angeordnet und einzeln oder gemeinsam in der Längsachse der Statorhalterungen verstellbar gelagert sind. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpen (28, 29) durch einen Magnetschalter gesteuert sind. 7. Vorrichtung nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpen (28, 29) durch einen Stromwandler gesteuert sind. 8. Vorrichtung nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle elektrischen Steueraggregate getrennt von der Vorrichtung innerhalb eines eigenen, neben der Vorrichtung vorgesehenen Schaltkastens (41) angeordnet sind.