DE19701307A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten elektrischer Bauteile mittels schmelzfähigen Pulvers - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten elektrischer Bauteile mittels schmelzfähigen PulversInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Be
schichten elektrischer Bauteile, insbesondere Wickelkörper, wie Spulen,
Rotoren, Statoren, Transformatoren, mittels schmelzfähigen Pulvers.
Es ist z. B. bekannt, eine derartige Beschichtung von elektrischen Bauteilen in
Form von Wickelkörpern mittels Düsen vorzunehmen, die auf die zu be
schichtenden Stellen des Bauteils gerichtet werden. Hierbei ist die Justierung
aufwendig. Ferner ist es auch bekannt, das Pulver durch Verwirbelung aufzu
bringen. Dabei ist der Auftrag undefiniert.
In der DE 29 27 866 C2 ist eine andere Art der Beschichtung angegeben,
nämlich der Verbackung von Spulen mit thermoplastischer Kunststoff
ummantelung. Zur Erwärmung der Spule wird ein zeitlich begrenzter Stromstoß
mit konstanter Spannung durch die Spule geschickt, wobei mehrere Heiz
stromimpulse erzeugt werden, um ein gepulstes Stromausbacken zu erzielen,
bei dem die Spule beliebig lange in dem für sie optimalen Temperaturbereich
zum Verbacken gehalten werden kann. Eine derartige Vorgehensweise ist für
eine Pulverbeschichtung ungünstig.
In der DE 26 04 093 C2 wird bei einer Beschichtung eines elektrischen Bau
elementes mittels härtbarem Harz UV-Strahlung angewandt. Auch hierbei geht
es nicht um eine Pulverbeschichtung.
Eine weitere Art, elektrische Bauteile zu beschichten, ist in der DE 28 45 120 C3
offenbart, wobei Bauteile mit axialen Anschlußdrähten mittels einer viskosen
Isoliermasse, beispielsweise Gießharz, umhüllt werden. Die viskose Isoliermasse
wird mittels eines Rades aufgenommen und in einem oszillierenden Abstreif
vorgang auf das Bauelement gebracht.
In der DE 39 36 431 C1 ist angegeben, eine Kunststoffschicht auf einem
metallischen Leiter dadurch zu erzeugen, daß Kunststoffpulver elektrostatisch
aufgeladen und auf dem vorgewärmten metallischen Leiter abgeschieden und
dort zum Schmelzen gebracht ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, mit der mit relativ geringem
Aufwand an Apparatur, Zeit und Material eine optimale Beschichtung erzielbar
ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 5 gelöst. Hier
nach ist also vorgesehen, daß das Pulver mittels eines Schleuderrades auf das
Bauteil aufgetragen wird. Das Schleuderrad läßt durch die Möglichkeit der defi
nierten Zufuhr des Pulvers auf die zu beschichtenden Bereiche des Bauteils eine
genau abstimmbare Beschichtung auch an schwer zugänglichen Stellen zu,
wobei die gewünschte Pulverschicht oder Verteilung mit einfachen Mitteln
regulierbar ist.
Die Maßnahme, daß die Wicklung des Bauteils mittels Stromwärme vor
und/oder während des Auftragens des Pulvers nur solange und mit einer derart
abgestimmten Stärke aufgewärmt wird, daß die Temperatur der Wicklung die
Schmelztemperatur des Pulvers überschreitet, die Temperatur eines Trägers der
Wicklung jedoch unterhalb der Schmelzprozeßtemperatur verbleibt, stellt sicher,
daß die Beschichtung lediglich auf der Wicklung erfolgt, der Träger aber unbe
schichtet bleibt bzw. in einem einfachen Arbeitsprozeß von dem nicht ge
schmolzenen Pulver befreit werden kann.
Ist vorgesehen, daß das Pulver mit einem UV-Katalysator versetzt ist und daß
die Pulverschicht nach dem Auftragen mit UV-Strahlung gehärtet wird, so wird
die Härtung des geschmolzenen Pulvers nicht nur einfach, sondern die Härtezeit
des Pulvers kann auch auf ein Minimum reduziert werden.
Vorteilhafte Möglichkeiten zur Regulierung der Pulverschicht oder der Pulver
verteilung ergeben sich dadurch, daß die Pulverdosierung mittels eines Ventils,
mittels Drehzahlregelung des Schleuderrades, mittels Vorschubregelung des
Schleuderrades oder des Bauteils, durch Regelung der Temperatur des Bauteils
oder durch eine Kombination mindestens zweier dieser Maßnahmen erfolgt.
Entsprechende Vorteile lassen sich bei der Vorrichtung mit den Maßnahmen der
Ansprüche 6 bis 10 erzielen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Be
zugnahme auf die Zeichnung erläutert.
Die Figur zeigt eine Vorrichtung zum Beschichten elektrischer Bauteile mit einem
an einer vertikalen Hohlwelle 5 angebrachten Schleuderrad 6, einem Schleuder
radantrieb 3, einem Pulver-Regulierventil 2 und einer Pulverzuführung 1. Die
Hohlwelle 5 ist als Schleuderwelle in einer Schleuderwellenlagerung 4 drehbar
aufgenommen und wird mit einem Antriebsmotor 7 gedreht, so daß das Pulver
aus dem Schleuderrad 6 radial in der gewünschten Menge und Stärke austritt.
Das Schleuderrad 6 kann z. B. einfach als glatte Scheibe, als Schlitz-Scheibe
oder als Scheibe mit Bohrungen oder dgl. ausgebildet sein. Auch Rippen oder
Lamellen als radiale Führungselemente sind denkbar.
Die relativ hohe Drehzahl ist über den Antriebsmotor 7 und den Schleuder
radantrieb 3 stufenlos regulierbar. Mittels einer Verstelleinrichtung 8 ist das
Schleuderrad 6 axial verstellbar. Die Verstelleinrichtung ist durch einen Träger
in Form einer Grundplatte gebildet.
Das elektrische Bauteil 11 in Form einer Spule, eines Transformators, eines
Rotors oder eines ähnlichen Wickelkörpers ist mittels einer Verstellvorrichtung
ebenfalls axial bezüglich des Schleuderrades 6 verstellbar. Zur Aufheizung der
Wicklung auf die erforderliche Schmelztemperatur (z. B. zwischen 80°C und
300°C) ist eine stufenlos regelbare Stromquelle 10 vorgesehen, mit der die
Wicklung vor und/oder während des Pulverauftrags mittels des Schleuderrades
6 solange erwärmbar ist, daß einerseits die Wicklung die erforderliche Schmelz
temperatur annimmt, andererseits ein eventuell vorhandener Wicklungsträger
aber unterhalb der Schmelztemperatur bleibt, so daß nach dem Beschich
tungsvorgang auf den Wicklungsträger gelangtes Pulver in einem einfachen
Arbeitsschritt z. B. durch Blasen entfernt werden kann. Zum Härten des
aufgetragenen, geschmolzenen Pulvers ist dieses vorteilhafterweise mit einem
UV-Katalysator versetzt, so daß es schnell und einfach mittels einer UV-Be
strahlungseinrichtung ausgehärtet werden kann. Erforderlichenfalls kann auch
nach dem Beschichtungsvorgang noch eine geringe Erwärmung mittels Strom
wärme stattfinden.
Zum Auftragen des Pulvers in der gewünschten Menge und Stärke auf die zu
beschichtenden Bereiche des elektrischen Bauteils 11 kann entweder das
Schleuderrad 6 mit der Verstelleinrichtung oder das elektrische Bauteil 11 mit
der Verstellvorrichtung bewegt werden, so daß eine Relativbewegung zwischen
dem Schleuderrad und dem Bauteil 11 bewirkt wird, wobei die gewünschte
Schichtdicke des aufgetragenen Pulvers durch die jeweilige Vorschubge
schwindigkeit reguliert werden kann.
Weitere Möglichkeiten die Pulverschicht oder die Pulververteilung zu steuern,
bestehen darin, daß die Pulvermenge über das Regulierventil 2 eingestellt wird,
daß die Drehzahl des Schleuderrades 6 geeignet gewählt wird oder daß die
Temperatur mittels der Stromquelle 10 geeignet reguliert wird oder in der
Kombination mindestens zweier dieser Maßnahmen.
Falls erwünscht, kann die relative Positionierung von Schleuderrad 6 und Bauteil
11 auch computergesteuert räumlich vorgenommen werden, wobei sowohl der
gegenseitige Abstand als auch die gegenseitige Ausrichtung steuerbar sind.
Claims (10)
1. Verfahren zum Beschichten elektrischer Bauteile, insbesondere
Wickelkörper, wie Spulen, Rotoren, Statoren, Transformatoren, mittels
schmelzfähigen Pulvers,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Pulver mittels eines Schleuderrades auf das Bauteil aufgetragen
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wicklung des Bauteils mittels Stromwärme vor und/oder während des Auftragens des Pulvers nur solange und mit einer derart abge stimmten Stärke aufgewärmt wird,
daß die Temperatur der Wicklung die Schmelztemperatur des Pulvers überschreitet, die Temperatur eines Trägers der Wicklung jedoch unter halb der Schmelzprozeßtemperatur verbleibt.
daß die Wicklung des Bauteils mittels Stromwärme vor und/oder während des Auftragens des Pulvers nur solange und mit einer derart abge stimmten Stärke aufgewärmt wird,
daß die Temperatur der Wicklung die Schmelztemperatur des Pulvers überschreitet, die Temperatur eines Trägers der Wicklung jedoch unter halb der Schmelzprozeßtemperatur verbleibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Pulver mit einem UV-Katalysator versetzt ist und
daß die Pulverschicht nach dem Auftragen mit UV-Strahlung gehärtet wird.
daß das Pulver mit einem UV-Katalysator versetzt ist und
daß die Pulverschicht nach dem Auftragen mit UV-Strahlung gehärtet wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Pulverdosierung mittels eines Ventils, mittels Drehzahlregelung
des Schleuderrades, mittels Vorschubregelung des Schleuderrades oder
des Bauteils, durch Regelung der Temperatur des Bauteils oder durch eine
Kombination mindestens zweier dieser Maßnahmen erfolgt.
5. Vorrichtung zum Beschichten elektrischer Bauteile, insbesondere
Wickelkörpern, wie Spulen, Rotoren, Statoren, Transformatoren, mittels
schmelzfähigen Pulvers,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Auftragen des Pulvers auf das Bauteil (11) eine Schleuder
radvorrichtung (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schleuderradvorrichtung (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) ein an einer Hohlwelle
(5) angebrachtes Schleuderrad (6) sowie ein in einer Zuführleitung zur
Hohlwelle (5) angeordnetes Regulierventil (2) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schleuderrad (6) mittels einer Verstellvorrichtung relativ zu dem
Bauteil (11) in seiner Position und/oder Ausrichtung verstellbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine regelbare Stromwärmeeinrichtung (10) zur Erwärmung des Bau
teils (11) sowie eine UV-Bestrahlungseinrichtung (9) vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schleuderrad (6) mittels eines Schleuderwellenantriebs (3)
stufenlos antreibbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schleuderrad (6) als flache Scheibe, als Schlitz-Scheibe oder als
Scheibe mit Bohrungen ausgebildet ist.
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