DE19822433A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Imprägnieren von Wicklungen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Imprägnieren von WicklungenInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Imprägnieren mindestens eines mit Wicklungen versehenen elektrischen Bauteils, bei dem das Bauteil in einem Imprägnierbehälter in ein Inprägniermittel eingetaucht wird sowie auf eine entsprechende Vorrichtung. Der Imprägniervorgang und das Imprägnierergebnis werden dadurch günstig beeinflußt, daß die Geschwindigkeit des Eintauchvorgangs und/oder des Austauchvorgangs in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Wert gesteuert wird.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Imprägnieren mindestens eines
mit Wicklungen versehenen elektrischen Bauteils, bei dem das Bauteil in einem
Imprägnierbehälter in ein Imprägniermittel eingetaucht wird sowie auf eine Vor
richtung zur Durchführung des Verfahrens.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind in der DE 196 31 474
C1 als bekannt ausgewiesen. Hierbei wird das Bauteil, das an der Unter
seite eines Deckels eines Imprägnierbehälters angebracht ist, in ein in dem Im
prägnierbehälter vorhandenes Imprägniermittel eingetaucht, indem entweder das
Bauteil vertikal herabgelassen oder der Imprägnierbehälter vertikal hochgefahren
wird. Alternativ kann der Imprägnierbehälter mit dem Imprägniermittel geflutet
werden, wenn der Imprägnierbehälter mit dem Deckel geschlossen und das Bau
teil in seine Position zum Imprägnieren gebracht ist. Zum Beeinflussen der Trän
kung der Spule beim Imprägnieren und des Eindringens bzw. Härtens des Im
prägnierharzes kann der Imprägnierbehälter mit einem Vakuum oder Druckluft
beaufschlagt sowie die Wicklung mit Strom beheizt werden.
Weitere Verfahren bzw. Vorrichtungen zum Imprägnieren von Wicklungen sind
in der DE 35 41 235 A1, der DE 33 23 154 A1, der US-PS 3904785 sowie in
dem Buch von Holland-Merten: Die Vakuum-Imprägnierung, Halle (Saale) Verlag
von Wilhelm Knapp 1951, Seite 22 angegeben, wie auch in der eingangs ge
nannten Druckschrift dargelegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem bzw. der der Imprägniervor
gang hinsichtlich des Fertigungsprozesses und/oder des Imprägnierergebnisses
verbessert wird.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 6 gelöst.
Bei dem Verfahren ist vorgesehen, daß die Geschwindigkeit des Eintauch
vorgangs und/oder des Austauchvorgangs in Abhängigkeit von einem vorbe
stimmten Wert gesteuert wird. Umfangreiche Untersuchungen des Erfinders ha
ben gezeigt, daß der Imprägniervorgang und das Imprägnierergebnis wesentlich
durch die Steuerung der Geschwindigkeit des Eintauchvorganges und des Aus
tauchvorganges beeinflußt und optimiert werden können. Die Geschwindigkeit
hängt dabei unter anderem ab von der Art der Wicklung, der Erwärmung, der
Art des Imprägniermittels und der Größe des Vakuums bzw. Überdrucks in dem
Imprägnierbehälter. Diese Einflußgrößen können bei der Steuerung der Ge
schwindigket durch Vorgeben darauf abgestimmter Parameter beispielsweise
mittels eines Programms berücksichtigt werden.
Die Geschwindigkeit des Eintauchvorganges und des Austauchvorganges läßt
sich vorteilhafterweise dadurch festlegen, daß der Imprägnierbehälter bezüglich
des feststehenden Bauteils vertikal verfahren wird, wobei die Geschwindigkeit
beim Eintauchen gegenüber der Geschwindigkeit beim Austauchen gleich oder
verschieden ist.
Eine vorteilhafte alternative Möglichkeit zum Vorgeben der Geschwindigkeit des
Eintauchvorganges und des Austauchvorganges besteht darin, daß zum Ein-
und Austauchen des Bauteils das Einströmen und Ausströmen des Imprägnier
mittels in den bzw. aus dem Imprägnierbehälter entsprechend der Geschwindig
keit gesteuert wird, wobei die Geschwindigkeit beim Eintauchen gegenüber der
Geschwindigkeit beim Austauchen gleich oder verschieden ist. Das Ein- und
Austauchen läßt sich bei dieser Alternative bei geschlossenem Imprägnierbe
hälter vornehmen, so daß beispielsweise außer der Erwärmung der Wicklung mit
Strom (wie auch bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel) zusätzlich noch die
Größe des Vakuums bzw. eines Überdrucks bei der Steuerung der Ein- und Aus
tauchgeschwindigkeit berücksichtigt werden kann. Vorteilhaft ist auch, daß die
Ein- und Austauchgeschwindigkeit wahlweise verschieden festgelegt werden
können, wobei beispielsweise die Eintauchgeschwindigkeit höher als die Aus
tauchgeschwindigkeit gewählt wird.
Die Imprägniervorgänge bzw. -ergebnisse werden in vielen Fällen dadurch gün
stig beeinflußt, daß die Geschwindigkeit beim Eintauchen auf einen Wert von
50 bis 200 mm/min, beispielsweise 60 bis 80 mm/min und beim Austauchen
auf einen Wert von 20 bis 150 mm/min, beispielsweise 70 bis 120 mm/min
gesteuert wird.
In den Vorrichtungsansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrich
tung angegeben, mit denen die vorstehend genannten Vorteile bei relativ einfa
chem Aufbau erzielbar sind. Beispielsweise kann die Flutung und Entleerung des
Vorratsbehälters durch wechselweise Steuerung des Vakuums und des Über
drucks in dem Imprägnierbehälter bzw. Vorratsbehälter und Ansteuerung der
Ventile in den Leitungen zwischen dem Imprägnierbehälter und dem Vorrats
behälter in der Geschwindigkeit beeinflußt werden. Dabei ist die Anordnung des
Vorratsbehälters neben dem Imprägnierbehälter in etwa gleicher Höhe günstig.
Ist die Fließgeschwindigkeit beim Fluten und Entleeren über die Ventile allein
nicht ausreichend, so können zusätzlich oder alternativ zu den Absperrventilen
Pumpen verwendet und zum Erzielen der gewählten Einström- und Ausströmge
schwindigkeit entsprechend angesteuert werden. Insbesondere bei längeren Im
prägniervorgängen ist es günstig, wenn eine Umwälzung des Harzes in dem Im
prägnierbehälter beispielsweise über den Vorratsbehälter stattfindet, um über
das Volumen des Imprägnierbehälters gleiche Eigenschaften des Imprägnier
mittels (z. B. gleiche Temperatur) und damit homogene Imprägniervorgänge zu
gewährleisten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Be
zugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeigt einen Imprägnierbehälter 1 mit einem Deckel 1.1, von dem ein
Bauteil 10 mit einer Wicklung, z. B. ein Stator, Rotor oder Transformator, in das
Innere des Imprägnierbehälters 1 herabhängt, in dem sich ein Imprägniermittel
9, beispielsweise ein Imprägnierharz, befindet. Ferner ist ein Vorratsbehälter 2
mit einem weiteren Deckel 2.1 vorgesehen, der über eine Einströmleitung 7 und
zwei Umwälzleitungen, 8, 8' mit dem Imprägnierbehälter 1 verbunden ist und
ebenfalls zur Aufnahme von Imprägniermittel 9 dient. In der Einströmleitung 7
und den Umwälzleitungen 8, 8' sind Absperrventile 4.1, 4.2 und 4.3 oder alter
nativ oder zusätzlich Pumpen 5 angeordnet, so daß die Strömung in beiden
Richtungen über die Einströmleitung 7 bzw. die Umwälzleitungen 8, 8' über die
elektrisch ansteuerbaren Absperrventile 4.1 bis 4.3 bzw. die Pumpen 5 reguliert
und auch ganz unterbrochen werden kann.
In dem Deckel 1.1 und dem weiteren Deckel 2.1 sind jeweils ein oder mehrere
steuerbare Ventile 6.1, 6.2 zum Absaugen von Luft aus dem Imprägnierbehälter
1 bzw. Vorratsbehälter 2 und Zuführen von Druckluft in den Imprägnierbehälter
1 bzw. den Vorratsbehälter 2 angeordnet. An oder in dem Imprägnierbehälter 1,
und zwar an dem Deckel 1.1 ist ein Sensor 3, wie z. B. ein Laser-Abtastsensor,
ein Ultraschallsensor, ein Radar-Sensor oder dgl., angeordnet, mit dem die Füll-
und Entleerungsgeschwindigkeit des Imprägnierbehälters 1 mit dem Imprägnier
mittel 9 erfaßt wird.
Die Signale des Sensors 3 dienen als Eingangsgröße für eine (nicht gezeigten
elektronische Steuereinrichtung, mit der die Absperrventile 4.1 bis 4.3 für die
Flutung und Entleerung des Imprägnierbehälters 1 mit dem Imprägniermittel 9
und dessen Umwälzung angesteuert werden. Außerdem werden über die
Steuereinrichtung die Ventile 6.1, 6.2 zum Erzeugen des Vakuums bzw. Über
drucks in dem Imprägnierbehälter 1 und dem Vorratsbehälter 2 angesteuert, wo
durch ebenfalls die Geschwindigkeit der Flutung und der Entleerung des Impräg
nierbehälters 1 beeinflußt wird. Zusätzlich oder alternativ können mit der Steu
ereinrichtung die Pumpen 5 zum Steuern der Flutungs- bzw. Entleerungsge
schwindigkeit des Imprägnierbehälter 1 angesteuert werden.
In der Steuereinrichtung können beispielsweise mittels eines entsprechend pro
grammierten Mikrocontrollers weitere Parameter für die Steuerung der Flutungs-
und Entleerungsgeschwindigkeit und damit die Eintauch- und Austauchge
schwindigkeit des Bauteils 10 berücksichtigt werden. Weitere Parameter sind
beispielsweise die Art der Wicklung, die Eigenschaften des Imprägniermittels 9,
dessen Temperatur und Viskosität, sowie die Größe des Vakuums und des
Überdrucks in dem Imprägnierbehälter 1.
Vorteilhaft für die Flutung und Entleerung des Imprägnierbehälters 1 über die
Absperrventile 4.1 bis 4.3 ist eine Anordnung des Vorratsbehälters 2 neben
dem Imprägnierbehälter 1 in etwa gleicher Höhe, da dabei der Austausch des
Imprägniermittels 9 zwischen dem Imprägnierbehälter 1 und dem Vorratsbehäl
ter 2 mit der Erzeugung des Vakuums bzw. des Überdrucks in günstiger Weise
gesteuert werden kann.
Die Geschwindigkeit zum Eintauchen des Bauteils 10 wird vorzugsweise größer
gewählt als diejenige beim Austauchen des Bauteils 10, wobei die Geschwin
digkeit beim Eintauchen z. B. 60 bis 80 mm/min und diejenige beim Austauchen
z. B. zwischen 70 und 120 mm/min liegt.
Es hat sich gezeigt, daß mit der Steuerung der Geschwindigkeit der Imprägnier
vorgang sowie das Imprägnierergebnis wesentlich beeinflußt werden können.
Claims (9)
1. Verfahren zum Imprägnieren mindestens eines mit Wicklungen versehe
nen elektrischen Bauteils, bei dem das Bauteil in einem Imprägnierbe
hälter in ein Imprägniermittel eingetaucht wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Geschwindigkeit des Eintauchvorgangs und/oder des Austauch
vorgangs in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Wert gesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Ein- und Austauchen des Bauteils entweder das Bauteil bezüglich
des festehenden Imprägnierbehälter oder der Imprägnierbehälter
bezüglich des feststehenden Bauteils vertikal verfahren wird, wobei die
Geschwindigkeit beim Eintauchen gegenüber der Geschwindigkeit beim
Austauchen gleich oder höher ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Ein- und Austauchen des Bauteils das Einströmen und Aus
strömen des Imprägniermittels in den bzw. aus dem Imprägnierbehälter
entsprechend der Geschwindigkeit gesteuert wird, wobei die Geschwin
digkeit beim Eintauchen gegenüber der Geschwindigkeit beim Aus
tauchen gleich oder höher ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Geschwindigkeit beim Eintauchen auf einen Wert von 50 bis 200
mm/min und beim Austauchen auf einen Wert von 20 bis 150 mm/min
gesteuert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wicklung mit elektrischem Strom erwärmt wird und
daß die Geschwindigkeit des Eintauchens und des Austauchens in Ab
hängigkeit von der Erwärmung der Wicklung gesteuert wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorher
gehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Erfassen der Geschwindigkeit des Eintauchens und/oder des
Austauchens ein Sensor (3) vorgesehen ist und
daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, mit der die Bewegungsge
schwindigkeit des Bauteils (10) oder des Imprägnierbehälters (1) oder die
Einström- und/oder Ausströmgeschwindigkeit des Imprägniermittels in
den bzw. aus dem Imprägnierbehälter (1) steuerbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Imprägnierbehälter (1) mit einem Deckel (1.1) hermetisch dicht
abschließbar ist, an dem auch das Bauteil (10) anbringbar und an dem
Anschlußelemente für die Stromzuführung zu den Wicklungen vorge
sehen sind,
daß der Imprägnierbehälter (1) über mindestens eine Leitung (7, 8, 8') mit einem Vorratsbehälter (2) in Verbindung steht, aus dem Imprägnier mittel (9) entnommen und in das Imprägniermittel (9) abgegeben werden kann und der ebenfalls mit einem weiteren Deckel (2.1) hermetisch dicht abschließbar ist,
daß in den Leitungen (7, 8, 8') elektrisch ansteuerbare Absperrventile (4.1, 4.2, 4.3) und/oder Pumpen (5) angeordnet sind,
daß in dem Deckel (1.1) und dem weiteren Deckel (2.1) steuerbare Ven tile (6.1, 6.2) zur Beaufschlagung des Imprägnierbehälters (1) und des Vorratsbehälters (2) mit Vakuum oder Druckluft vorgesehen sind und daß die Einström- und oder Ausströmgeschwindigkeit durch Ansteuern der Ventile (6.1) und der weiteren Ventile (6.2) sowie der Absperrventile (4.1, 4.2, 4.3) und/oder Pumpen (5) erfolgt.
daß der Imprägnierbehälter (1) über mindestens eine Leitung (7, 8, 8') mit einem Vorratsbehälter (2) in Verbindung steht, aus dem Imprägnier mittel (9) entnommen und in das Imprägniermittel (9) abgegeben werden kann und der ebenfalls mit einem weiteren Deckel (2.1) hermetisch dicht abschließbar ist,
daß in den Leitungen (7, 8, 8') elektrisch ansteuerbare Absperrventile (4.1, 4.2, 4.3) und/oder Pumpen (5) angeordnet sind,
daß in dem Deckel (1.1) und dem weiteren Deckel (2.1) steuerbare Ven tile (6.1, 6.2) zur Beaufschlagung des Imprägnierbehälters (1) und des Vorratsbehälters (2) mit Vakuum oder Druckluft vorgesehen sind und daß die Einström- und oder Ausströmgeschwindigkeit durch Ansteuern der Ventile (6.1) und der weiteren Ventile (6.2) sowie der Absperrventile (4.1, 4.2, 4.3) und/oder Pumpen (5) erfolgt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Imprägnierbehälter (1) und der Vorratsbehälter (2) nebeneinander
in etwa auf gleicher Höhe angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Teil der Leitungen (4.1, 4.2, 4.3) zur Umwälzung des Imprägnier
mittels (9) zwischen dem Imprägnierbehälter (1) und dem Vorratsbehälter
(2) dient.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998122433 DE19822433C2 (de) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | Verfahren und Vorrichtung zum Imprägnieren von Wicklungen |
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