DE1805369C - Verfahren und Vorrichtung zur Bildung eines Isolationsüberzugs - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Bildung eines IsolationsüberzugsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bildung eines Isolationsüberzugs auf einem elektrischen
Wicklungselement, bei dem ein pulverförmiges, schmelzbares Isolationsmaterial auf das Element aufgebracht
wird, das dabei um seine Achse gedreht und auf einer für das Schmelzen des Pulvers ausreichenden
Temperatur gehalten wird. Ein solches Wicklungselement kann z. B. in den Ankerwickelköpfen
eines Elektromotors gesehen werden.
Das Aufbringen eines Isolationsüberzugs mit Hilfe eines pulverförmigen, schmelzbaren Isolationsmate·
rials erfolgt im allgemeinen in einem Fließbett, bei dem ein vorerhitzter Körper in eine Wirbelschicht aus
Pulver getaucht wurde. Bei der praktischen Anwendung dieses Verfahrens, twi dem ein vorerhitztes
elektrisches Wicklungselement vollständig in ein Pulver eingetaucht wird, wird das Pulver ohne Verwendung
einer Abdeckung auch an die Teile des Elements niedergeschlagen, die nicht überzogen werden sollen,
z. B. an der Außenfläche und der Welle des Ankers. Die Abdeckung dieser Teile ist jedoch schwierig.
Es ist auch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art bekannt, bei dem ein pulverförmiges,
schmelzbares Isolationsmaterial auf das um seine Achse gedrehte und auf einer für das Schmelzen des
Pulvers ausreichenden Temperatur gehaltene Element aufgebracht wird. In diesem bekannten Fall läßt man
das Pulver durch ein Rüttelsieb in den Wirkungsbereich einer quer zum Fallstrom des Pulvers orientierten
Düse fallen, mit deren Hilfe es über einen Preßluftstrom quer zum Fallweg über Masken auf
den zu beschichtenden Körper gerichtet wird. Das Aufsprühen des Pulvers hat den Nachteil erheblicher
Zerstäubung und Überdeckung anderer Teile, die nicht überzogen werden sollen. Diese Zerstäubungswirkung wird insbesondere durch Masken infolge
Wirbelbildung erhöht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine
Zerstäubung des Isolationsmaterials und Beschichtung von Teilen, die nicht überdeckt werden sollen, in wirkungsvoller
Weise vermieden wird.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man das Pulver auf den zu beschichtenden Teil
des Elements fallen läßt und dabei im wesentlichen entlang und um den Fallweg des Pulvers einen nach
unten gerichteten, Versprühen von Pulver verhindernden und überschüssiges Pulver entfernenden Saugluftstrom
aufrechterhält. Durch die gemeinsame Wirkung der Schwerkraft und des abwärts gerichteten Luftstroms
wird ein dichter, gerader Strom aus unter Schwerkraft herabsinkendem Pulver erhalten, das
dadurch beim Auftreffen auf den zu beschichtenden Teil des Elements nicht versprüht, so daß mit großer
Genauigkeit das Beschichten auf die dafür vorgesehenen Teile begrenzt werden kann. Dabei kommt man
ohne Masken aus.
Es ist an sich bekannt, zur porenfreien Beschichtung von Blechen Kunststoffpulver mittels einer
Dosiereinrichtung kontinuierlich aufzustreuen oder aufzustäuben, bei erhöhter Temperatur aufzuschmelzen
und abschließend auf die gewünschte Beschichtungsstärke auszuwalzen. Hierbei wird jedoch kein
begrenzender Luftstrom angewendet.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich eine Vorrichtung, bei der ein durch
Vibration aufgelockertes, schmelzbares Pulver von einer Zufuhreinrichtung herabfallend wenigstens einer
Düse zugeführt und von dieser auf das Element gerichtet wird, das dabei auf der Schmelztemperatur
des Pulvers gehalten wird, wobei eine Einrichtung für das Abführen überschüssigen Pulvers vorgesehen ist.
Eine solche Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenachse in Fallrichtung
des Pulvers angeordnet und darunter der zu beschichtende Teil des Elements drehbar angeordnet ist, wobei
die Düse in einem Vibrationszylinder untergebracht ist und unmittelbar unterhalb des zu beschichtenden
Teils eine Absaugöffnung vorgesehen ist, mit der ein sich entlang und um den Pulverweg
nach unten bewegender Luftstrom erzeugbar ist. Die unterhalb des zu beschichtenden Teils befindliche
Absaugöffnung sorgt für einen den Pulverstrom umgebenden, nach unten gerichteten Luftstrom, wodurch
der Pulverstrom zusammengehalten und ein Versprühen verhindert wird. Dabei sorgt der Vibrationszylinder dafür, daß sich das Pulver nicht auf der
Innenwand der Düse oder anderen Abschnitten festsetzt und im übrigen in einem stabilen Strom abwärts
fällt, was für die Qualität des Isolationsüberzugs sowie für die Durchführung des Verfahrens von großem
Vorteil ist.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer schematischen Zeichnung näher erläutert.
Ein elektrisches Wickelelement 1, dessen Wicklung mit einem isolierenden Überzug versehen werden soll,
wird lösbar von einer geeigneten Antriebseinrich-
tung 2, ζ. B. einem Motor, gehalten und gedreht.
Oberhalb des elektrischen Wicklungselements 1 befinden sich Zylinder 5 mit je einer vertikalen Düse 4
für den Schwerkraftfall eines Pulvers aus einem hitzeschmelzenden Material auf das Wicklui.gselement in
Form eines Pulverstroms 3". Diese Düsen 4 und die Zylinder 5 werden durch einen Vibrator 6 in Vibration
versetzt. In jedem Zylinder 5 erstreckt sich ein Rohr 7, durch das das Pulver aus einem Pulvervorrat
3 unter Schwerkraft in Form eines Pulver-Stroms 3' in die zugehörige Düse 4 fällt. Das in einer
trichterförmigen Pulvervorratsquelle 8 befindliche Pulver 3 wird mit Hilfe einer die Zufuhrmenge steuernden
Zahnradpumpe 9 in jedes Rohr 7 gefördert. Der
Trichter 8, die Zahnradpumpe 9 und die Rohre 7 sind zu einem einheitlichen Satz vereinigt, der durch
emen Vibrator 10 in Vibration versetzt wird. Die Zahnradpumpe 9 wird durch einen Motor 11 mit geeigneter
Geschwindigkeit angetrieben. Das Bezugszeichen 17 bezeichnet einen Filter zur Vergleich-
mäßigung der Teilchengröße des Pulvers 3.
Um das Absinken des Pulverstroms 3' unter Schwerkraftwirkung in den Zylindern zu erleichtern
uiid einen Überlauf für überschüssiges Pulver aus den
Dosen 4 zu schaffen, ist jeder der Zylinder 5 mit einer Mebenleitung 13 für die Bildung je eines Luftroms 12
im wesentlichen entlang dem Weg des Pulvers versehen. Unterhalb des elektrischen Wicklungselements 1
befindet sich ein Saugrohr 15, welches so geformt ist, daß es für einen Luftstrom 14 im wesentlicher, entlang
dem Abwärtsweg des Pulverstroms 3" sorgt, um die Bewegung des durch jede der vibrierenden Düsen
4 unter Schwerkraft herabfallenden Pulvers zu erleichtern und um das Verstreuen des Pulvers zu ·
verhindern; ferner sorgt das Saugrohr 15 für einen Luftstrom 14' zur Entfernung überschüssigen Pulvers
wird in einer durch dJe Wirkung der Zahnradpumpe 9 vorbestimmten Menge zwanglaung in -die Ronrej
gefördert. Das in die Rohre7 geforderte ™Jr *™
in Form von Pulverströmen 3' störung*« unter
Schwerkraftwirkung in die jeweüigen Duser.4in
diesem FaU wird das Schwerkiaftabsinken *™ Pulvers
Ul^.ow>, o_ Pulver durch die Nebenleitung 13, das
Rohr 16 und das Saugrohr IS entfernt Durch den Vibrator 6 wird erreicht, öaß A-' '" Hi* Düsen 4
gelangte Pulver nicht an de
hängenbleibt, sondern unter
Form eines Pulverstroms 3" aus
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und an diesem
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überziehenden Teil des elektrischen Wicklungselements 1 wird durch die Wirkung des Luftstroms
14' entfernt.
In der oben beschriebenen Weise ist es möglich, lediglich auf den Teilen des elektrischen Wicklungselements 1, an denen ein derartiger Isolierüberzug
erwünscht ist, einen Isolierüberzug aus dem hitzeschmelzenden Material 3 zu bilden. Das elektrische
£ uu
1 fällt
Isolierüberzug ^ Pulver unter
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Die y;brataI««
cher
.wobei es jedoch % Amplituden
Weis'e unter
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konnen im a'gemeinen in einfacher Weise durch Ver- zendenlPulvers 3 j
binden der Nebenleitung 13 und des Saugrohrs 15 nut 40 ordneten TeUe1 z. B.
einem Staubsammler gebildet werden. Bei der hier durch die das 1Pu ver
beschriebenen Ausführungsform wird der vorgenannte gestellte Vorrichtung
Zweck durch Anschluß jeder Nebenleitung 13 an dJ g
einen Zweig 15' des Abflußrohrs 15 und durch An-
einen Zweig 15' des Abflußrohrs 15 und durch An-
schluß des Abflußrohrs 15 an einen Staubsammler
des>
Düse 4
Sder Zeichnung sind Heizeinrichtungen für das
Vorerhitzen des elektrischen Wicklungse.ements
geordnet sind. Auf
Oüs?4, Die dar. Massen.
rU len kann je-K
£ Düse 4 oder und dem Zylinder 5
ta übereinander .n-
^'Z den
setzen.
gemäßen Verfahrens unter Verwendung der Isola-Uonsauftragvorrichtung
gemäß obigem Aufbau erläutert. Zunächst wird das elektrische W.cklungselement
1 mit Hilfe nicht gezeigter Heize.nnchtungen auf eine derartige Temperatur vorerhitzt, bei der das
Pulver des Isoliermaterials auf diesem Element geschmelzt und daher festgehalten wirf, wenr»es mit
diesem in Berührung kommt. Jedoch sollte die Vorerhitzungstemperatur
nicht so hoch sein, daß das gepulverte Material zerstört oder zersetzt wird, da es
dann nicht mehr dem beabsichtigten Zweck dienen Bei der.gezeigten
gle.chze.Ug «^^J^^Ssele
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und haftet dort an es »st JJ^ auf jedes
auch moghchU das ^r D elektrische
^^J^ £ sSkredft oder unter einem
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^^^Vonlinuierlich fallen zu lassen, wobei das
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des ™lverb f des elektrischen
lungselement 1 durch ^«ernen α , oms
zum
beweg, sich m dem Trich.er ohne Anh.lt«, ode, SU»
Bchmotend»
5 6
zcn, sondern auch aus den thermoplastischen Harzen Gelierungszeit 0,64
ausgewählt werden. In einigen Fällen können hitze- Teilchengröße 65 Maschen
schmelzende anorganische Materialien, z.B. kera- Schüttdichte 43 Sekunden bei 150° C
mische Stoffe, verwendet werden. Es ist hier hervorzuheben,
daß die Viskosität des geschmolzenen Pul- 5 Zunächst wurde der Anker auf 120 bis 130" C
vers in Abhängigkeit davon zu wählen ist, ob der erwärmt, auf der Antriebseinrichtung 2 angebrach
Isolierüberzug in tiefer liegenden Lagen des Wick- und mit 50 bis 60 UpM gedreht. In der oben beschric
lungsclemcnls oder nur in Lagen geringerer Tiefe benen Weise wurde ein Strom aus unter Schwerkraft
vordringen soll. In weiten Grenzen einstellbar ist die wirkung herabfallenden Pulvers der Epoxyharzar
Viskosität z. B. bei Pulvern, die aus einem mit einem io gebildet und für eine Zeitspanne von 4 Sekunden da;
Härter vermischten hitzchärlendcn Epoxyharz be- Pulver auf der Wicklung des sich drehenden Ankers
stehen, da hierbei sowohl die Harzart als auch der aufgebracht. Danach wurde der Anker auf 200° C
Härter die Viskosität beeinflussen. erhitzt und für 80 Sekunden bei dieser Tcmperatui
Es werden nunmehr das Verfahren und die Vor- gehalten, um den Harzüberzug zu härten. In diesem
richtung nach der Erfindung an einem Beispiel mit 15 Fall betrug die aufgebrachte Harzmenge 0,2 bis 0,3 g
quantitativen Angaben erläutert. Auf dem Anker Nach dem Kühlen war der Anker einbaufertig. Dei
eines Elektromotors für eine 12-V-Fensterwasch- fertige Motor bestand die folgenden Prüfungen:
einrichtung eines Kraftfahrzeugs war ein Isolierüberzug anzubringen. Die Ankerwicklung war mit Draht 1. 60 Zykl.n Zentrifugalbeanspruchungstcsl mil von 0,22 mm Durchmesser mit 55 Windungen in 20 Beschleunigung des Motors in 10 Sekunden aul jeder Nut gewickelt. Die verwendete Überzugsvorrich- 30 000 U/min und Abbremsen in 5 Sekunden bc tung halte denselben Aufbau wie diejenige in der jedem Zyklus.
einrichtung eines Kraftfahrzeugs war ein Isolierüberzug anzubringen. Die Ankerwicklung war mit Draht 1. 60 Zykl.n Zentrifugalbeanspruchungstcsl mil von 0,22 mm Durchmesser mit 55 Windungen in 20 Beschleunigung des Motors in 10 Sekunden aul jeder Nut gewickelt. Die verwendete Überzugsvorrich- 30 000 U/min und Abbremsen in 5 Sekunden bc tung halte denselben Aufbau wie diejenige in der jedem Zyklus.
Zeichnung. Bei dieser Vorrichtung wurde die An- 2. 20 000 Zyklen Dauertest durch Einspritzen einei
triebscinrichtung 2 mit einer Geschwindigkeit von 50 Flüssigkeit für 3 Sekunden (12m1/sec) und Stop-
bis 60 UpM gedreht; die Vibratoren 6,10 wurden mit as pen der Einspritzung für 27 Sekunden bei jedem
einer Frequenz von 7200 Schwingungen pro Minute Zyklus,
und einer Amplitude von 0,1 mm betrieben. 3. 16 Stunden Dauertest mit jeweils Sstündigei
Als hitzcschmelzcndes Pulver wurde ein Epoxy- Vibration in Längs- und Querrichtung mit einci
harzpulver der folgenden Art verwendet, das im gc- Amplitude von 1,28 mm und einer zwischen 5
schmolzenen Zustand eine verhältnismäßig hohe 30 und 50 Schwingungen pro Sekunde wechselnder
Flüssigkeit besaß. Frequenz.
Claims (2)
1. Verfahren zur Bildung eines Isolationsüberzugs auf einem elektrischen Wicklungselement, bei
dem ein pulverförmiges, schmelzbares Isolationsmaterial auf das Element aufgebracht wird, das
dabei um seine Achse gedreht und auf einer für das Schmelzen des Pulvers ausreichenden Temperatur
gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das Pulver auf den zu beschichtenden Teil des Elements fallen läßt und
dabei im wesentlichen entlang und um den Fallweg des Pulvers einen nach unten gerichteten,
Versprühen von Pulver verhindernden und überschussiges Pulver entfernenden Saugluftstrom
aufrechterhält.
2. Vorrichtung zur Bildung eines Isolationsüberzugs auf einem elektrischen Wicklungselement,
bei der ein durch Vibration aufgelockertes, ao schmelzbares Pulver von einer Zufuhreinrichtung
herabfallend wenigstens einer Düse zugeführt und von dieser auf das Element gerichtet wird, das
dabei auf der Schmelztemperatur des Pulvers gehalten wird, wobei eine Einrichtung für das as
Abführen überschüssigen Pulvers vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenachse in
Fallrichtung des Pulvers angeordnet und darunter der zu beschichtende Teil des Elements (1) drehbar
angeordnet ist, wobei die Düse (4) in einem Vibrationszylinder (5) untergebracht ist und unmittelbar
unterhalb des zu beschichtenden Teils eine Absaugöffnung vorgesehen ist, mit der ein
sich entlang und um den Pulverweg nach unten bewegender Luftstrom (14, 14') irzeugbar ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1672368A JPS5340681B1 (de) | 1968-03-14 | 1968-03-14 | |
JP1672368 | 1968-03-14 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE1805369A1 DE1805369A1 (de) | 1969-10-16 |
DE1805369B2 DE1805369B2 (de) | 1972-08-24 |
DE1805369C true DE1805369C (de) | 1973-04-12 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6735846B2 (en) | 2001-01-09 | 2004-05-18 | Black & Decker Inc. | Method for forming an electric motor having armature coated with a thermally conductive plastic |
US7685697B2 (en) | 2001-01-09 | 2010-03-30 | Black & Decker Inc. | Method of manufacturing an electric motor of a power tool and of manufacturing the power tool |
US7814641B2 (en) | 2001-01-09 | 2010-10-19 | Black & Decker Inc. | Method of forming a power tool |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6735846B2 (en) | 2001-01-09 | 2004-05-18 | Black & Decker Inc. | Method for forming an electric motor having armature coated with a thermally conductive plastic |
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