DE19851051A1 - Imprägnieranlage - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zum Imprägnieren von Läufern (2) elektrischer Maschinen, mit der ein Verfahren, das durch folgende Schritte gekennzeichnet ist, durchgeführt werden kann: DOLLAR A - der Läufer (2) wird im wesentlichen vertikal hängernd mit einer vorgebbaren Geschwindigkeit in ein Imprägnierbecken getaucht, dort eine vorgebbare Einwirkzeit aufgeheizt und dabei mit einem Imprägniermittel bei annähernd gleichbleibender Temperatur getränkt, DOLLAR A - der mit Imprägniermittel getränkte Läufer (2) wird mit einer vorgebbaren Geschwindigkeit dem Imprägnierbecken entnommen, anschließend tropft der Läufer (2) eine vorgebbare Zeit ab, DOLLAR A - danach wird der Läufer (2) mit einer vorgebbaren Temperatur eine vorgebbare Teit ausgehärtet, DOLLAR A - es folgt eine Kühlung (6) des Läufers (2) auf Oberflächentemperaturen, die einen Transport oder eine weitere Bearbeitung des Läufers (2) zulassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Imprägnieren von Läufern elektrischer Maschinen.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist ein Verfahren be­ kannt, durch das Läufer horizontal rotierend in einem Umluft­ ofen aushärtet werden. Der Läufer wird dabei senkrecht im Tauchimprägnierverfahren imprägniert. Anschließend wird das Objekt von der Senkrechten in die Waagrechte gekippt. Vor dem Aushärten des Imprägniermittels muß die Welle gereinigt und an den Wellenenden Rotierräder angebracht werden. Die Auf­ heizzeiten der Spule sind außerdem nur bedingt über die Tem­ peratur des Umluftofens steuerbar. Durch das horizontal ro­ tierende Aushärten im Durchlaufofen härtet das Harz an der Oberfläche des Objekts schnell aus. Im Inneren des Läufers erfolgt die Härtung mit einer dementsprechend zeitlichen Ver­ zögerung.

Aus dem Prospekt der Firma thumm ist ein Verfahren zum Imprä­ gnieren von Läufern bekannt, bei dem die Läufer in einer schrägen Haltung imprägniert und durch Strom ausgehärtet werden. Die Objekte werden hier schräg gestellt und langsam gedreht. Dabei wird der oben liegende Wickelkopf beträufelt. Während des Träufelns wird die Wicklung über den Kommutator oder über Schleifringe beheizt. Der Wickelkopf des Läufers wird solange mit Harz beträufelt bis aus dem unten liegenden Wickelkopf Harz austritt. Anschließend wird der gesamte Läu­ fer horizontal gestellt und der Läufer im Imprägnierbecken rolliert. Anschließend wird der Läufer waagrecht gestellt und weiter über die elektrischen Kontaktstellen beheizt. Zusätz­ lich muß der Läufer noch ruhend im Umluftofen ausgehärtet werden.

In einem weiteren Verfahren nach dem allgemeinen Stand der Technik werden die Objekte horizontal im Tauchbecken bei Raumtemperatur rotiert. Anschließend werden Rotierräder an die Wellenenden angebracht und die Läufer rotierend im Umluft­ ofen ausgehärtet.

Die Aufgabe der Erfindung ist demnach, eine einfach struktu­ rierte Imprägnieranlage zu schaffen, die hoch automatisiert, umweltfreundlich und durch minimalen Platzbedarf ein effizi­ entes, anpaßbares Imprägnierverfahren aufweist, das in beste­ hende Fertigungslinien integriert werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Imprägnieren von Läufern elektrischer Maschinen, das durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

• - Der Läufer wird im wesentlichen vertikal hängend mit einer vorgebbaren Geschwindigkeit in ein Imprägnierbecken ge­ taucht, dort eine vorgebbare Einwirkzeit aufgeheizt und da­ bei mit einem Imprägniermittel bei annähernd gleichblei­ bender Temperatur getränkt,
• - der mit Imprägniermitteln getränkte Läufer wird mit einer vorgebbaren Geschwindigkeit dem Imprägnierbecken entnommen, anschließend tropft der Läufer eine vorgebbare Zeit ab,
• - danach wird der Läufer mit einer vorgebbaren Temperatur ei­ ne vorgebbare Zeit ausgehärtet,
• - es folgt eine Kühlung des Läufers auf Oberflächentempera­ turen, die einen Transport oder eine weitere Bearbeitung des Läufers zulassen.

Ein derartiges Verfahren zum Imprägnieren von Läufern elek­ trischer Maschinen wird vorzugsweise durch eine Vorrichtung durchgeführt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß Mittel vor­ handen sind, die den Läufer vertikal hängend eine vorgebbare Zeit aufheizen und währenddessen mit Imprägniermittel bei na­ hezu gleichbleibenden Temperaturen tränken.

Das Verfahren kann mit geringem manuellem Aufwand betrieben werden. Bei Durchführung dieses Verfahrens sind gegenüber herkömmlichen Verfahren am Läufer keine Zusatzeinrichtungen zu befestigen. Es kann deshalb ein hoher Automatisierungsgrad realisiert werden.

Dieses Verfahren beinhaltet, daß die Läufer bereits im Imprä­ gnierbecken beheizt werden können. Somit kann ein sehr varia­ bler Aushärtezyklus gefahren werden. Während des Imprägnier­ zyklus wird die Temperatur gehalten. Falls andere Temperatur­ kurven gefahren werden sollten, kann dies äufgrund des auto­ matischen Ablaufs problemlos eingestellt werden.

Alternativ zum Eintauchen des Läufers in das Harz, kann auch der Harzspiegel des Harzbehälters hochgefahren werden. Die Eintauchtiefen sind dabei einstellbar. Einsetzbar ist dabei auch eine Imprägnierung unter Druck.

Die Aus- und Eintauchgeschwindigkeiten sowie die Tauchzeit sind variabel einstellbar, um somit unterschiedliche Läufer­ typen durch diese Vorrichtung und durch dieses Verfahren be­ arbeiten zu können. Durch die vorgebbare Aushärtetemperatur, die ebenfalls während des Betriebs veränderbar ist, wird eine Überhitzung der Spulenwicklung der unterschiedlichsten Läu­ fertypen vermieden. Um die Aushärtung der Läuferbandagen si­ cherzustellen, sind in der Höhe automatisch verstellbare und im Luftdurchsatz variable Heißluftgebläse im Bereich der Läu­ ferbandage vorgesehen.

Die Abkühlung erfolgt in einer vorzugsweise abgeschotteten Abkühlstation mit regelbaren Lüftern. In die Kaltluftzufüh­ rung sind Temperaturfühler eingebaut, um eine Beschädigung an den Läufern zu vermeiden. Die Regelung des Luftstroms wird je nach Läufertyp automatisch vorgegeben und überwacht.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Aushärtung elektrisch vorzugsweise über Kommutatoren oder eigens angebaute Schleifringe, durch Infrarotstrahlen, induktiv oder durch Heißluftgebläse, d. h. Umluft, durchge­ führt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Imprägniermittel gekühlt und/oder umgewälzt, um Tem­ peraturgradienten innerhalb des Imprägniermittels zu vermei­ den und die die Qualität des Imprägnierprozesses beeinträch­ tigen.

Als Imprägniermittel werden vorzugsweise die handelsüblichen Harze eingesetzt. Aus ökologischen Gründen werden dabei emis­ sionsfreie Harze bevorzugt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die induk­ tive Erwärmung durch Ringinduktoren durchgeführt, die ein schnelles Aufheizen gewährleisten.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens sind die Verfahrensschritte derart aneinandergereiht, daß ei­ ne kontinuierliche Fertigungslinie entsteht, die bedarfsweise verzweigbar ausgeführt ist. Dadurch ergeben sich optimale Durchlaufzeiten bei äußerst geringem Platzbedarf.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im fol­ genden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine als Fertigungslinie ausgebaute Imprägnieranlage.

Fig. 1 zeigt eine als Fertigungslinie ausgeführte Imprägnier­ anlage 1. Die Läufer 2 werden manuell oder durch eine Grei­ fereinrichtung vertikal hängend an eine Transportkette 3 ge­ hängt. Diese Transportkette 3 führt die Läufer 2 in einen Teil 4 der Fertigungslinie, in dem sie auf 100°C aufgeheizt, in einer Art Tauchbecken imprägniert werden und eine Abtrop­ fung erfolgt.

Dieses Aufheizen kann durch Umluft oder aber vorzugsweise elektrisch über die Kommutatoren oder Schleifringe der Läufer 2 erfolgen. Das Imprägnieren erfolgt durch Tauchen der Läufer 2 oder durch Hochfahren des Harzspiegels eines Harzbeckens über Harzpumpen. Das anschließende Abtropfen erfolgt während eines vorgebbaren Zeitrahmens.

Danach werden die Läufer 2 über die Transportkette 3 weiter in den Bereich der Aushärtestation 5 geführt. Dort erfolgt das Aushärten des Imprägniermediums des Läufers 2 mit Strom, durch Infrarotstrahlung, induktiv oder durch Umluft. Eine elektrische Aushärtung wird dabei bevorzugt, da sie die Zy­ kluszeiten der zu bearbeiteten Läufer 2 reduziert.

Nach der Aushärtestation 5 werden die Läufer in die Abkühl­ station 6 weiter transportiert. In dieser Station erfolgt die Kühlung des Läufers 2 auf Oberflächentemperaturen die einen Transport oder eine weitere Bearbeitung des Läufers 2 zulas­ sen. Der dabei angestrebte Temperaturbereich ist 40°C bis 50°C. Die Abkühlung erfolgt durch regelbare Lüfter, die in ihre Kaltluftzuführung Temperaturfühler eingebaut haben, um eine Beschädigung der Läufer 2 zu vermeiden. Nach der Abkühl­ station 6 werden die Läufer 2 an eine Abgabestation weiter­ gereicht, wo sie manuell oder automatisch den weiteren Proze­ ßen wie z. B. Montage zugeführt werden.

Durch den automatischen Ablauf des Imprägniervorganges kann ohne weiteres Dreischichtbetrieb gefahren werden. Bei Störun­ gen ist ein manueller Eingriff in den Ablauf der einzelnen Stationen 4, 5, 6 ohne weiteres möglich. Die Harzfluthöhe bzw. Eintauchtiefe der einzelnen Läufertypen ist programmier- bar, so daß ein vollkommener automatischer Ablauf bei Elingabe des Maschinentyps möglich ist. Ebenso ist eine Absaugung von Schadstoffen in der Anlage gewährleistet. Die Schadstoffe werden geeigneten Nachbrennungseinheiten katalytisch oder thermisch zugeführt und dabei reduziert. Die Zykluszeit der Läufer 2 ist variabel und von der Baugröße und Ausführung des Läufers 2 abhängig. Dabei ist das Aufheizen, Imprägnieren, Aushärten und Abkühlen des Läufers beinhaltet. Die gesamte Vorrichtung ist mit Barcode-Lesern auszustatten, um ein schnelleres, sicheres Bearbeiten der benötigten Daten der Läufer 2 zu ermöglichen und demzufolge den Prozeß anzupassen. Die Vorrichtung und das Verfahren sind derart gestaltet, daß die Vorschriften zur Gerätesicherheit, zur gültigen Unfall­ vorschriften sowie Arbeitsschutzrichtlinien etc., eingehalten werden.

Die Fertigungslinie kann auch verzweigt ausgeführt sein, um beispielsweise für mehrere Läufertypen optimale Prozeßzeiten ohne Wartezeiten zu erhalten.

Claims (11)

1. Verfahren zum Imprägnieren von Läufern (2) elektrischer Maschinen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - der Läufer (2) wird im wesentlichen vertikal hängend mit einer vorgebbaren Geschwindigkeit in ein Imprägnierbecken getaucht, dort eine vorgebbare Einwirkzeit aufgeheizt und dabei mit einem Imprägniermittel bei annähernd gleichblei­ bender Temperatur getränkt,
• - der mit Imprägniermittel getränkte Läufer (2) wird mit ei­ ner vorgebbaren Geschwindigkeit dem Imprägnierbecken ent­ nommen, anschließend tropft der Läufer (2) eine vorgebbare Zeit ab,
• - danach wird der Läufer (2) mit einer vorgebbaren Temperatur eine vorgebbare Zeit ausgehärtet,
• - es folgt eine Kühlung (6) des Läufers (2) auf Oberflächen­ temperaturen, die einen Transport oder eine weitere Bear­ beitung des Läufers (2) zulassen.

2. Verfahren zum Imprägnieren von Läufern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus­ härtung (5) elektrisch durch Infrarotstrahlung induktiv oder durch Umluft erfolgt.

3. Verfahren zum Imprägnieren von Läufern nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Imprägniermittel gekühlt und/oder umgewälzt wird, um Temperaturgradienten innerhalb des Imprä­ gniermittels zu vermeiden.

4. Verfahren zum Imprägnieren von Läufern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Im­ prägniermittel insbesondere handelsübliche Harze einsetzbar sind.

5. Verfahren zum Imprägnieren von Läufern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in­ duktive Erwärmung durch Ringinduktoren erfolgt.

6. Verfahren zum Imprägnieren von Läufern nach einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verfahrensschritte jeweils Teil einer kontinuierlichen Fertigungslinie (1) bilden.

7. Verfahren zum Imprägnieren von Läufern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elek­ trische Aushärtung (5) mit Gleichstrom erfolgt.

8. Vorrichtung zum Imprägnieren von Läufern elektrischer Ma­ schinen, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (4) vorhanden sind, die den Läufer (2) vertikal hängend eine vorgebbare Zeit aufheizen und währenddessen mit Imprägniermittelstoff bei nahezu gleichbleibenden Temperatu­ ren tränken.

9. Vorrichtung zum Imprägnieren von Läufern nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Läu­ fer (2) insbesondere vertikal hängend eine Fertigungslinie (1) durchlaufen, die Mittel aufweist, um zumindest die Pro­ zeßschritte aufheizen, imprägnieren, aushärten, kühlen mit vorgebbaren Prozeßparametern, wie Geschwindigkeiten, Zeit, Eintauchtiefe etc. durchzuführen.

10. Vorrichtung zum Imprägnieren von Läufern nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Auf­ heizen und/oder Aushärten (5) elektrisch, induktiv, Infrarot oder mit Umluft oder einer beliebigen Kombination davon er­ folgt.

11. Vorrichtung zum Imprägnieren von Läufern nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest ein Kühlsystem (6) zum Aus­ kühlen und/oder Kühlen des Imprägnierstoffes vorhanden ist.