DE3916619A1 - Verfahren und anlage zum unterdruck-impraegnieren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterdruck- Imprägnieren von elektrischen Maschinenteilen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens. In der Fachsprache wird Unterdruck-Imprägnieren auch als Vakuum-Impräg­ nieren bezeichnet.

Bei bekannten Anlagen dieser Art wurde das Unterdruck- Imprägnieren von Wicklungen aufweisenden elektrischen Bauteilen, wie Statoren und Rotoren von elektrischen Maschinen, von Transformatoren und Spulen, wie folgt durchgeführt. Das elektrische Bauteil wird in einen Behälter eingebracht und dieser wird dann luftdicht verschlossen. Anschließend wird aus ihm Luft zur Erzeugung eines Unterdrucks abgesaugt. Dann wird in ihn flüssiges Imprägniermittel aus einem Vorratstank in solchem Ausmaß eingeleitet, daß das in ihm befind­ liche elektrische Bauteil unter Verdrängen der in ihm befindlichen Luft nach oben von dem Imprägniermittel überflutet wird, es also in dem Imprägniermittel untergetaucht ist. Nach einer gewissen Zeit wird im Behälter durch Öffnen eines Ventils wieder normaler atmosphärischer Luftdruck hergestellt. Das in diesem Behälter befindliche Imprägniermittel wird dann in den Vorratsbehälter wieder abgelassen. Das elektrische Bauteil wird dann solange im Behälter belassen, bis von ihm kein Imprägniermittel mehr abtropft. Dann wird es aus dem Behälter genommen und in einen Wärmeschrank gebracht und dort in eine Rotations-Einrichtung ein­ gespannt, durch die es während des nun erfolgenden Aushärtens des Imprägniermittels gedreht wird. In diesem Wärmeschrank wird es für das Aushärten aus­ reichend erwärmt, was zur Folge hat, daß die Viskosi­ tät des Imprägniermittels sinkt und es erneut von dem Bauteil abtropft. Die Abtropfmengen im Wärmeschrank können sich in der Größenordnung von ca. 20 bis 30 Gewichtsprozent des gesamten zu Beginn im Wärmeschrank am Bauteil befindlichen Imprägniermittels belaufen. Diese vorbekannten Anlagen sind baulich aufwendig. So wird außer dem Behälter für das Imprägnieren, stets noch ein gesonderter Wärmeschrank mit Heizeinrichtung benötigt. Auch ist sehr viel Imprägniermittel erfor­ derlich, so daß für es ein großer Vorratstank benötigt wird. Der Behälter und insbesondere der Wärmeschrank verschmutzen durch das Imprägniermittel sehr stark und es sind umfangreiche Reinigungsarbeiten erforderlich. Auch sind die Verluste an Imprägniermittel sehr groß, insbesondere durch das Abtropfen im Wärmeschrank. Auch ist dieses vorbekannte Verfahren zeitaufwendig und muß an zwei räumlich getrennten Stellen in aufeinander­ folgenden Stufen durchgeführt werden. Auch wird das gesamte elektrische Bauteil imprägniert. Also bspw. bei Rotoren auch deren Wellen. Man ist deshalb ge­ zwungen, die Stellen, wo das Imprägniermittel nicht verbleiben darf, nachzuarbeiten, bspw. abzudrehen oder vor dem Imprägnieren abzudecken. Auch dieser Arbeits­ aufwand kann beträchtlich sein.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Ver­ fahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich besonders einfach durchführen läßt und das die Verluste an Imprägniermittel reduziert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst. Eine erfin­ dungsgemäße Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens ist in Anspruch 10 angegeben.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für beliebige elektrische Maschinenteile, die Wicklungen aufweisen oder Spulen bilden, wobei die Wicklungen bzw. Spulen mit dem Imprägniermittel möglichst blasenfrei getränkt werden können und die Drähte zusammenhalten und die elektrische Isolation ver­ bessern. Bei Wicklungen aufweisenden elektrischen Bauteilen kann es sich insbesondere um Rotoren und Statoren elektrischer Maschinen handeln. Jedoch sind auch andere Wicklungen aufweisende Bauteile mit dem erfindungsgemäßen Verfahren imprägnierbar, bspw. in vielen Fällen auch Transformatoren.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat zahlreiche Vorteile.

So läßt sich durch das Träufeln das Imprägniermittel gezielt an Stellen des jeweiligen elektrischen Bau­ teiles bringen, wo es benötigt wird und von wo aus es sich über die betreffende Spule oder Spulen, Wick­ lungsstränge, Nuten usw. unter Mitwirkung des Unterdrucks und des Bewegens des Bauteiles weiter verteilen kann. Man kommt deshalb mit minimalen Mengen an Imprägniermittel und mit minimalen Verlusten oder sogar ohne Verluste an Imprägniermittel aus.

Auch besteht kaum Verschmutzungsgefahr der nicht zu imprägnierenden Bereiche der elektrischen Bauteile, so daß entsprechende Nach- oder Vorarbeiten an ihnen, die bisher erforderlich waren, wie Abdecken nicht zu im­ prägnierender Bereiche, Nachdrehen von Wellen usw. entfallen können. Auch lassen sich die Energiekosten gering halten und hohe Qualität der Imprägnierung erzielen. Die bisher erforderlichen großen Imprägnier­ mittel-Vorratstanks können entfallen, da an ihre Stelle wesentlich kleinere Vorratsgefäße treten können.

Auch kann im Behälter nicht nur das Aufbringen des Imprägniermittels auf die elektrischen Bauteile erfolgen, sondern es kann in ihm in einem fort­ laufenden Arbeitsgang auch das Gelieren bzw. das vollständige Aushärten des Imprägniermittels am elektrischen Bauteil durchgeführt werden, so daß der bisher stets erforderliche gesonderte Wärmeschrank in Fortfall kommen kann. Auch läßt sich das erfindungs­ gemäße Verfahren äußerst arbeitssparend und zeit­ sparend durchführen und das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch dazu, daß der Arbeitsablauf teil­ oder vollautomatisiert werden kann. Vorzugsweise kann eine Steuervorrichtung, insbesondere eine Programm­ steuervorrichtung vorgesehen sein, die den gesamten Arbeitsablauf vorzugsweise bis einschließlich des Aushärtens des Imprägniermittels steuert.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet u.a. schon wegen des geringeren Bedarfs an Imprägniermittel und ge­ ringeren Imprägniermittelverlusten und des gezielten Zuführen des Imprägniermittels zu den zu imprägnieren­ den Bereichen der elektrischen Bauteile sogar dann gegenüber den herkömmlichen Verfahren erhebliche Vorteile, wenn es so durchgeführt wird, daß nur das Imprägnieren der Maschinenteile in dem Behälter unter Anwendung von Unterdruck durch Träufeln durchgeführt wird und man dann das elektrische Bauteil in einen herkömmlichen Wärmeschrank einbringt und es in ihm in eine Dreheinrichtung einspannt, die es während des nun beginnenden Aushärtens zumindest solange dreht, bis das Imprägniermittel nicht mehr fließen kann. Es wird dann zwar auch vom Bauteil Imprägniermittel in einem solchen Wärmeschrank infolge der Viskositätser­ niedrigung abtropfen, jedoch in viel geringerem Ausmaß als bei den beschriebenen herkömmlichen Verfahren, so daß die Reinigungsarbeiten und Imprägniermittelver­ luste verringert werden. Auch ist das Imprägniermittel am Bauteil ganz oder im wesentlichen nur an den Stel­ len, wo es notwendig ist und verschmutzt kaum andere Bereiche des elektrischen Bauteiles, so daß die oben beschriebenen Vor- und Nacharbeiten ganz oder im wesentlichen entfallen können.

Man kann das erfindungsgemäße Verfahren im Falle des Einsatzes eines gesonderten Wärmeschrankes auch so besonders zweckmäßig durchführen, daß noch in dem Behälter das Aushärten des Imprägniermittels am elektrischen Bauteil begonnen und soweit durchgeführt wird, bis es etwa soweit geliert ist, daß es, wenn das Bauteil zum vollständigen Aushärten in den Wärme­ schrank gebracht wird, in diesem Wärmeschrank trotz den hier herrschenden hohen Temperaturen kein Impräg­ niermittel mehr vom Bauteil abtropft, sondern es nur noch aushärtet. Dies kann auch eine Dreheinrichtung zum Drehen des Bauteiles im Wärmeschrank einsparen. Dieses Verfahren verkürzt die Verweilzeiten der elek­ trischen Bauteile im Behälter ohne Inkaufnahme von Imprägniermittelverlusten im Wärmeschrank.

Im allgemeinen ist es jedoch besonders zweckmäßig, die elektrischen Bauteile im Behälter bis zum voll­ ständigen Aushärten des Imprägniermittels zu belassen und eignet sich in dieser Ausführungsform besonders gut für Vollautomatisierung.

In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß das Unter­ druck-Imprägnieren sich insbesondere für relativ schwere und große elektrische Bauteile eignet, bspw. auch für Bauteile, die oft mehrere hundert Kilogramm oder gar mehrere Tonnen wiegen. Dann erfordert bereits jeder Transport solcher Bauteile erheblichen Arbeits­ aufwand und, wenn die elektrischen Bauteile nach dem Träufelimprägnieren im Behälter auch noch vollständig ausgehärtet werden, dann entfällt auch der bisher stets erforderliche Transportvorgang vom Behälter zum Wärmeschrank.

Bei dem flüssigen Imprägniermittel kann es sich um beliebige, geeignete Imprägniermittel handeln, die aushärtbar sind. Bspw. können die Imprägniermittel solche sein, wie sie auch bei den herkömmlichen Ver­ fahren eingesetzt wurden. Bei dem Imprägniermittel kann es sich insbesondere um härtbares Harz, vorzugs­ weise Kunstharz - auch Tränkharz genannt - oder härtbaren Lack handeln. Es hat auch gute elektrisch isolierende Eigenschaften. Auch ermöglicht das erfin­ dungsgemäße Verfahren hohen Qualitätsstandard und das Erreichen hoher Isolationsklassen der elektrischen Bauteile.

Wenn das elektrische Bauteil eine Längsachse aufweist, wie es bspw. bei Rotoren und Statoren von elektrischen Maschinen der Fall ist, kann zweckmäßig vorgesehen sein, daß es im Behälter um seine Längsachse rotiert.

Die Verteilung des Imprägniermittels in der betref­ fenden Wicklung und über diese Wicklung und in den Nuten usw. der elektrischen Bauteile kann in vielen Fällen noch dadurch verbessert und vergleichmäßigt werden, indem man das elektrische Bauteil nicht nur rotiert, sondern es auch während des Träufelns und ggfs. während des Gelierens oder des Aushärtens zumindest zeitweise schräg stellt, vorzugsweise die Schrägstellung mehrfach oder stetig verstellt. Dies kann bei Bauteilen, die um ihre Längsachse rotiert werden, dadurch zweckmäßig erfolgen, indem man das Bauteil so verschwenkt, daß seine Längsachse in einer vertikalen Ebene dabei schwenkt. Dabei kann das Schrägstellen des jeweiligen elektrischen Bauteiles so vorgenommen werden, daß die Schrägstellung innerhalb des Behälters relativ zu ihm erfolgt oder daß der Behälter im Ganzen schräg gestellt wird. Es ist auch möglich, diese beiden Möglichkeiten zu kombinieren, um besonders starke Schrägstellungen zu erreichen, also sowohl den Behälter im Ganzen schräg zu stellen, als auch innerhalb des Behälters das elektrische Bauteil relativ zu ihm schräg zu stellen.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß das elektrische Bauteil vor dem Träufelimprägnieren erwärmt wird und das Imprägniermittel auf es in dessen erwärmten Zu­ stand geträufelt wird. Hierdurch wird die Viskosität des Imprägniermittels durch seine am Bauteil statt­ findende Temperaturerhöhung erniedrigt und so seine Fähigkeit, sich über die Wicklung, Spule oder Spulen des elektrischen Bauteiles zu verteilen und diese intensiv zu tränken noch verbessert und so eine besonders gleichmäßige und intensive Imprägnierung erreicht. Infolge des Unterdrucks im Behälter findet auch das Imprägniermittel seinen Weg in kleinste aus­ zufüllende Hohlräume. Der abgesenkte Druck im Behälter kann bspw. 10 bis 600 mbar oder auch noch weniger oder mehr betragen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht Impräg­ nierungen, die nach dem Aushärten höchstens noch unwesentliche Lufteinschlüsse enthalten und alle zur Ausfüllung durch das Imprägniermittel vorgesehenen Hohlräume können praktisch vollständig durch das Imprägniermittel ausgefüllt sein.

Falls Erwärmen der elektrischen Bauteile vor dem Träufelimprägnieren vorgesehen ist, kann dieses Erwärmen auf unterschiedliche Weise vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft ist es, die elektrischen Drähte der Spulen, Wicklungsstränge, Wicklungsköpfe und dergleichen mit elektrischem Strom in der Weise zu speisen, daß die gewünschte Erwärmung des elektrischen Bauteiles insbesondere im Bereich dieser elektrischen Drähte stattfindet. Dieses Erwärmen kann mittels Gleichstrom, Wechselstrom oder Drehstrom erfolgen. Es ist denkbar, daß die Anwendung von hochfrequentem Wechsel- oder Drehstrom besonders günstig ist, um auch rasches Erwärmen des gesamten magnetisch wirksamen Eisens, wie Blechpaket usw. des elektrischen Bauteiles zu erreichen. Es ist jedoch auch möglich, vorzusehen, sei es in Ergänzung zu der Erwärmung des elektrischen Bauteiles durch seine Drähte durchströmenden elek­ trischen Strom oder für sich allein, es auf andere Weise zu erwärmen, bspw. vor Einbringen in den Behälter in einem Wärmeschrank oder im Behälter bspw. mittels Infrarotstrahlung.

Wenn die elektrischen Bauteile nach dem Träufel­ imprägnieren noch im Behälter verbleiben und das auf sie aufgebrachte und in sie eingedrungene Imprägnier­ mittel noch im Behälter geliert oder vollständig aus­ gehärtet wird, so ist zu diesem Zweck das Imprägnier­ mittel auf das Gelieren bzw. Aushärten ausreichend rasch bewirkende Temperaturen zu erhitzen, bspw. auf Temperaturen von 130° bis 200°C. Auch dies kann vorzugsweise mittels elektrischem Strom erfolgen, der die Drähte des elektrischen Bauteiles durchströmt und die Drähte hierdurch erwärmt. Auch dieser Strom kann Gleichstrom, Wechselstrom oder Drehstrom sein, ggfs. hochfrequenter Wechsel- oder Drehstrom. Auch hier kann vorgesehen sein, ggfs. noch mindestens eine zusätz­ liche Wärmequelle vorzusehen, bspw. im Behälter noch mindestens einen Infrarotstrahler zur Infrarotbe­ strahlung der elektrischen Bauteile anzuordnen. Oder das Aushärten kann auch dadurch beschleunigt werden, indem das den Behälterinnenraum ausfüllende Restgas oder Luft erwärmt wird. Hierzu kann man in vielen Fällen auch vorsehen, bereits zu Beginn des Aushärtens oder während des Aushärtens im Behälterinnenraum wieder atmosphärischen Luftdruck herzustellen, so daß die erwärmte Luft dann an der Erwärmung des elektrischen Bauteiles entsprechend mitwirken kann.

Im Behälter ist mindestens eine rotierbare Halte­ vorrichtung angeordnet, die dem Halten von zu impräg­ nierenden elektrischen Bauteilen dient. In vielen Fällen genügt es, eine einzige Haltevorrichtung zum jeweiligen Halten eines einzigen Bauteiles oder ggfs. auch zum gleichzeitigen Halten mehrerer elektrischer Bauteile im Behälter anzuordnen. Es ist jedoch auch möglich, eine Mehrzahl von Haltevorrichtungen zum gleichzeitigen Halten einer entprechenden Anzahl von elektrischen Bauteilen im Behälter anzuordnen, so daß dann gleichzeitig diese entsprechende Mehrzahl von elektrischen Bauteilen im Behälter träufelimprägniert und in ihm gegebenenfalls das Imprägniermittel sofort anschließend geliert, vorzugsweise vollständig ausge­ härtet werden kann.

Die Haltevorrichtung zum Halten eines elektrischen Bauteiles kann irgendeine geeignete Ausbildung haben, vorzugsweise eine Einspannvorrichtung sein oder aufweisen. Sie muß es ermöglichen, daß das von ihr gehaltene, mindestens eine elektrische Bauteil rotiert werden kann. Zu diesem Zweck kann die Haltevorrichtung drehbar gelagert und durch einen innerhalb oder außer­ halb des Behälters angeordneten Elektromotor angetrie­ ben werden. In vielen Fällen ist es besonders vorteil­ haft, wenn die Haltevorrichtung ein Spannfutter ist oder ein Spannfutter aufweist, vorzugsweise ein Mehr­ backenfutter, bspw. ein Dreibackenfutter. Auch andere Haltevorrichtungen zum Halten der elektrischen Bau­ teile sind selbstverständlich möglich.

Es ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auch möglich, daß im Behälter noch während des Träufelns des Imprägniermittels oder bei oder nach dessen Beendigung, bspw. während des Ausgelierens bzw. Aushärtens des Imprägniermittels im Behälter der Unterdruck beendet und atmosphärischer Druck erzeugt wird oder, was in manchen Fällen für das Imprägnieren ebenfalls günstig sein kann, Überdruck erzeugt wird, der das Imprägniermittel in von ihm noch nicht erreichte Hohlräume der elektrischen Bauteile drücken kann. Es findet in letzterem Falle also eine kom­ binierte Anwendung von Unterdruck und Überdruck statt.

Der Behälter kann irgendeine geeignete Ausbildung aufweisen. Vorzugsweise kann er ungefähr die Gestalt eines Zylinders mit gewölbten Stirnflächen aufweisen. In vielen Fällen kann dabei zweckmäßig vorgesehen sein, daß die oder mindestens eine Haltevorrichtung im Behälter so angeordnet ist, daß ihre Drehachse mit der Längsachse des Behälters ungefähr zusammenfällt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in teilweise geschnitter Seitenansicht eine Anlage zum Unterdruck-Imprägnieren von elektrischen Bauteilen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Diese Anlage 10 weist einen luftdicht verschließbaren, tankförmigen Behälter 11 auf. Seine Wandung besteht aus zwei Teilen 12, 13. Das Teil 12 bildet die rechtsseitige, gewölbte Stirnwand 14 des Behälters und einen anschließenden kurzen Bereich seiner kreis­ zylindrischen Umfangswandung 15. Das Teil 13 bildet die linksseitige, gewölbte Stirnwand 14′ des Behälters und nahezu die gesamte Umfangswandung. Diese Teile 12 und 13 weisen an ihren einander zugewendeten End­ bereichen je einen Ringflansch 16, 17 auf, die bei geschlossenem Behälter 11 unter Zwischenfügung einer Dichtung mittels Klemmbügeln 19 miteinander abge­ dichtet verbunden sind. Diese am Teil 13 schwenkbar gelagerten Klemmbügel 19 können über die aneinander angesetzten Ringflansche 16, 17 geschwenkt und dann mittels Schrauben angezogen werden, bis die beiden Behälterteile 12, 13 luftdicht miteinander verbunden sind.

Das Behälterteil 13 ist auf Rädern 20 fahrbar. Dagegen ist das Behälterteil 12 fest an einem Ständer 21 angeordnet, der auf einer ebenen plattenförmigen Plattform 22 befestigt ist, auf der auch die Räder 20 aufsitzen.

Diese Plattform 22 ist um eine horizontale, zur Bild­ ebene senkrechte Drehachse mittels eines Schwenklagers 23 schwenkbar gelagert, wobei die untere Lagerschale dieses Schwenklagers 23 fest auf einem Sockel 24 angeordnet ist, der auf dem Boden einer Grube 25 be­ festigt ist.

In eine Vertiefung des Bodens dieser Grube 25 ist ein hydraulischer oder pneumatischer Arbeitszylinder 26 eingesetzt, dessen Kolbenstange an ihrem oberen Ende Rollen trägt, die in Schlitze von untenseitig an der Plattform 22 angeordneten Führungen 27 eingreifen. Durch auf- und abwärts Bewegen des Kolbens des Arbeitszylinders 26 kann so die Plattform 22 zusammen mit dem von ihr getragenen Behälter 11 und dem Ständer 21 in Richtung des Doppelpfeiles A um die horizontale, quer zur Längsrichtung des Behälters 11 verlaufende Drehachse der Schwenklagerung 23 geschwenkt werden.

Am Ständer 21 ist ein stufenlos drehzahlverstellbarer Elektromotor 29, der vorzugsweise ein Getriebemotor sein kann, befestigt, der eine Welle 30 antreibt, an der eine eine Einspannvorrichtung 31 bildende Haltevorrichtung, hier ein Spannfutter, insbesondere ein Dreibacken-Spannfutter 31 angeordnet ist.

In diesem Ausführungsbeispiel ist in das Spannfutter 31 der rechtsseitige Wellenzapfen eines Rotors 32, der für eine elektrische Maschine bestimmt ist, fluchtend eingespannt. Der linksseitige Wellenzapfen des Rotors 32 ruht auf zwei drehbar gelagerten Rollen eines Auflagers 33 drehbar auf.

Auf der Welle 30 sind mit Schleifbürsten zusammen­ wirkende Schleifringe 34 befestigt. Diese Schleif­ bürsten sind über elektrische Leitungen an eine elektrische Stromversorgung angeschlossen. Die Wicklung des Rotors 32 ist an die Schleifringe 34 in nicht dargestellter Weise elektrisch angeschlossen und durch Einschalten der Stromversorgung 35 kann so die Wicklung mit elektrischem Strom beschickt werden, der ihrer Erwärmung und auch der der Erwärmung des übrigen Rotors 32 für das Träufelimprägnieren und das nach­ folgende Aushärten des auf ihn aufgebrachten und in ihn eingedrungenen Imprägniermittels dient.

Für das Imprägniermittel ist ein Vorratsgefäß 36 vorgesehen, das beispielsweise am Ständer 21 befestigt ist, aber auch anderweitig angeordnet sein kann, bei­ spielsweise auf der Plattform 22.

Im Inneren des Behälters 11 sind sich parallel zu dessen Längsachse erstreckende Führungsstangen 37 fest angeordnet, auf denen Träufeldüsen 39 längsver­ schiebbar angeordnet sind. Die Verschiebung dieser Träufeldüsen kann motorisch oder von Hand vorgesehen sein. Besonders zweckmäßig ist es, wenn zumindest die mittlere Träufeldüse 39 motorisch verschiebbar ist, um sie beim Träufeln auf der zugeordneten Führungsstange 37 oszillierend motorisch hin und her zu bewegen.

Beispielsweise kann sie mittels einer drehbaren Gewindespindel, die mit einer an der Träufeldüse 39 fest angeordneten Mutter zusammenwirkt, lageverstellt werden. Die Träufeldüsen 39 sind über zugeordnete Leitungen 40, in denen jeweils je ein Absperrventil 41 angeordnet ist, an das Vorratsgefäß 36 angeschlossen.

Die innerhalb des Behälters 11 befindlichen Abschnitte der Leitungen 40 sind längenverstellbar, beispiels­ weise Teleskopleitungen, oder flexibel, um die Lageverstellbarkeit der Träufeldüsen 39 zuzulassen.

In die Stirnwand 14 des Behälters 11 ist eine Gas­ leitung 42 eingesetzt, in die ein Absperrventil 43 und eine Unterdruckquelle 44 eingesetzt ist.

Diese Unterdruckquelle 44 dient dem Absaugen von Gas, das Luft oder im wesentlichen Luft ist, aus dem Behälter 11 zu dessen Evakuierung. Diese Unterdruck­ quelle 44 kann eine Saugpumpe oder zur Zeitersparnis ein vorher evakuierter Hohlraum sein. Die Unterdruck­ quelle 44 kann zum Beispiel im Behälter 11 dessen Innendruck auf ca. 0,05 bis 0,5 bar absenken oder auf noch geringeren oder größeren Wert.

Wie in der Zeichnung strichpunktiert dargestellt ist, kann in manchen Fällen auch zweckmäßig vorgesehen sein, daß an den Innenraum des Behälters, hier über die Leitung 42 und eine ein Absperrventil 45 enthal­ tende Abzweigleitung 42′ eine Druckpumpe 44′ ange­ schlossen werden kann, um im Behälter 11 auch Überdruck mittels dieser Pumpe 44′ erzeugen zu können.

Das Auflager 33 ist an einem Balken 46 befestigt, der in einem am Ständer 21 fest angeordneten Führungsrohr geradegeführt und gegen Drehen gesichert längsver­ schiebbar gelagert und in jeder eingestellten Lage arretierbar ist, um so den Abstand des Auflagers 33 von der Einspannvorrichtung 31 für unterschiedliche elektrische Bauteile, die einzuspannen sind, anpassen zu können.

Zum Öffnen des Behälters 11 wird die Plattform 22 in ihre horizontale Stellung gebracht, sofern sie sich nicht bereits in dieser befindet, in welcher Stellung ihre Oberseite mit dem Fußboden 18 des betreffenden Fabrikationsraumes fluchtet. Die Klemmbügel 19 werden gelöst und das Behälterteil 11 kann dann beispiels­ weise von Hand oder motorisch nach links gefahren werden, wobei es soweit nach links verschoben wird, bis der Rotor 32 für das Auswechseln gegen ein anderes elektrisches Bauteil, beispielsweise einen gleichen Rotor 32 frei ist. Der vorangehend träufelimprägnierte Rotor 32 wird dann nach Lösen des Spannfutters 31 abgenommen und ein zu imprägnierender neuer Rotor 32 in die Einspannvorrichtung 31 eingespannt und mit seinem linken Wellenzapfen auf das Rollen-Auflager 33 aufgelegt. Dann wird das Behälterteil 13 nach rechts gefahren, bis sein Flansch 17 dem Flansch 16 unmittelbar gegenüber steht und dann werden die Klemmbügel 19 in die dargestellten Stellungen geschwenkt und mittels ihrer Klemmschrauben festgeklemmt. Dieser Behälter 11 ist nunmehr luftdicht nach außen abgeschlossen. Es wird nun die Pumpe 44 eingeschaltet und das Absperrventil 43 geöffnet, so daß diese Pumpe 44 nunmehr Luft aus diesem Behälter 11 absaugt und so seinen Innendruck absenkt, bspw. auf 0,1 bis 0,5 bar. Je nach Zweckmäßigkeit kann der Unterdruck im Behälter 11 auch noch kleiner oder größer sein.

Während dieser Unterdruck erzeugt wird oder erst nach dessen Erzeugung, wird der Elektromotor 29 einge­ schaltet und treibt mit vorbestimmter Drehzahl die Welle 30 und damit die Einspannvorrichtung 31 und den eingespannten Rotor 32 an. Dieser Rotor 32 rotiert nunmehr um seine Längsachse. Gleichzeitig mit dem Motor 29 oder zeitlich versetzt zu ihm, ggfs. auch schon vor dem Schließen des Behälters 11, kann die Stromversorgung 35 eingeschaltet werden und speist die Wicklung des Rotors 32 zu ihrer Erwärmung auf bspw. 70 bis 120 Grad Celsius, wodurch auch der übrige Rotor 32 mehr oder weniger stark miterwärmt wird. Diese Temperatur kann gesteuert oder geregelt werden.

Dieses Erwärmen des Rotors 32, d.h. insbesondere seiner Wicklung, hat den Vorteil, daß das aus den Träufeldüsen 39 auf den Rotor träufelbare Imprägnier­ mittel sich am Rotor 32 erwärmt und so seine Fließ­ fähigkeit verbessert wird, und es kann deshalb rascher und gleichmäßiger in die Wicklung und in die von Spulen der Wicklung durchdrungenen Nuten des Rotoreisens eindringen und auch besonders kleine Hohlräume ausfüllen. Und zwar werden nach Erreichen der vorbestimmten Temperatur des Rotors bzw. seiner Wicklung die Absperrventile 41 geöffnet und der im Behälter 11 vorhandene Unterdruck saugt nunmehr Imprägniermittel aus dem Vorratsgefäß 36 durch die Leitungen 40 hindurch zu den Träufeldüsen 39, von wo das Imprägniermittel auf den Rotor 32 träufelt. Gegebenenfalls ist es möglich, die Stärke des Träufelns mittels der Absperrventile 41 einzustellen, in dem diese als einstellbare Drosselventile ausge­ bildet werden.

Die beiden äußersten Träufeldüsen 39 sind auf ihren Führungsstangen 37 so eingestellt, daß sie das Imprägniermittel auf die beiden Wickelköpfe 51 des Rotors 32 träufeln.

Die mittlere Träufeldüse 39 ist in vielen Fällen nicht notwendig. Wenn sie vorgesehen und eingeschaltet ist, dann dient sie dazu, auf den genuteten Teil des Rotors 32 Imprägniermittel zu träufeln, wobei dessen Nuten normalerweise durch Nutkeile verschlossen sind. Diese mittlere Träufeldüse 39 kann dabei zweckmäßig motorisch so angetrieben sein, daß sie auf ihrer zugeordneten Führungsstange 37 oszillierende Bewegungen, beispielsweise gemäß dem strichpunktierten Doppelpfeil B, ausführt. Hierdurch werden die Nuten durch dieses auf sie gelangende Imprägniermittel besser als allein durch die Keile möglich verschlossen und elektrisch isoliert. Je nach den Keilen kann dieses Imprägniermittel auch in die Nuten von den Nutaußenseiten her hinein gelangen.

Da sich der Rotor 32 in dem Unterdruck aufweisenden Innenraum des Behälters 11 befindet, kann sich das auf ihn geträufelte Imprägniermittel besonders rasch und praktisch blasenfrei verteilen. Das auf die Wickel­ köpfe 51 abgetropfte Imprägniermittel gelangt nicht nur in die Wickelköpfe, sondern gelangt auch in die Nuten des Rotors 32. Es gelingt sehr gutes, im wesentlichen oder weitgehend luftfreies Ausfüllen der Wicklung und der Nuten des Blechpaketes des Rotors 32 mit Imprägniermittel.

Das Eindringen des Imprägniermittels in die Nuten des Rotoreisens kann dadurch noch beschleunigt oder ver­ bessert werden, indem man den Rotor zumindest zeit­ weise schrägstellt, vorzugsweise in unterschiedliche Schrägstellungen, und zwar während des Träufelns des Imprägniermittels und ggfs. auch noch während des anschließenden Aushärtens des Imprägniermittels. Hierzu ist in diesem Ausführungsbeispiel die Plattform 22 mittels des Arbeitszylinders 26 in geeignete Schrägstellungen verschwenkbar. Dabei kann das linke Ende der Plattform 22 aus deren horizontaler Stellung sowohl nach unten als auch nach oben geschwenkt werden, so daß das Eindringen des Imprägniermittels von beiden Wickelköpfen 51 aus in die Nuten des Stators 32 durch entsprechende Schrägstellungen gezielt beschleunigt und verbessert werden kann.

Mittels der Träufeldüsen 39 kann also das Imprägnier­ mittel genau an gewünschte Stellen des zu impräg­ nierenden elektrischen Bauteiles gebracht werden, von denen aus es sich weiter verteilt, und zwar zweckmäßig nur in solchen Mengen, daß das gesamte auf den Rotor aufgebrachte Imprägniermittel ganz oder im wesent­ lichen auf ihm verbleibt und nicht von ihm abtropft oder nur in geringem Ausmaß von ihm abtropft. Dabei unterstützt die Rotation des Rotors 32 während des Träufelns des Imprägniermittels dessen gleichmäßige Verteilung über die gesamte Wicklung. Auch wird durch die Rotation Abtropfen oder stärkeres Abtropfen des Imprägniermittels vom Rotor 32 verhindert.

Die Drehzahl der Einspannvorrichtung 31 ist zweckmäßig stufenlos verstellbar, so daß man für jedes eingespannte, zu imprägnierende elektrische Bauteil eine jeweils besonders günstige Drehzahl während des Aufträufelns von Imprägniermittel auf es durch Versuche feststellen und dann bei der Serienherstellung entsprechend für jedes elektrische Bauteil der betreffenden Serie einstellen kann.

Nachdem auf den Rotor 32 ausreichend Imprägniermittel geträufelt wurde und entsprechend seine Wicklung mit dem Imprägniermittel getränkt ist, können die Ventile 41 abgesperrt und damit das Träufeln beendet werden. Nunmehr kann man, was besonders zweckmäßig ist, den Rotor 32 weiterhin im Behälter 11 belassen, vorzugs­ weise so lange, bis das Imprägniermittel, welches auf den Rotor 32 aufgebracht wurde und in seine Wicklung eingedrungen ist, geliert ist oder vorzugsweise vollständig ausgehärtet ist.

Dieses Gelieren oder vollständige Aushärten kann bei vorzugsweise erhöhter Temperatur der Wicklung und damit des Rotors 32 durchgeführt werden, in dem der die Wicklung beaufschlagende Strom entsprechend auf größere Stromstärke mittels der Stromversorgung 35 eingestellt wird. Dabei kann auch zweckmäßig vorgesehen sein, die Drehzahl des Rotors 32 zu erhöhen, um das Abtropfen von Imprägniermittel vom Rotor in dieser Phase besonders gut zu verhindern.

Das Gelieren bzw. Aushärten des Imprägniermittels am Rotor 32 kann beispielsweise bei Temperaturen von 130 bis 200 Grad Celsius der Wicklung erfolgen.

Die Temperatur der Wicklung des Rotors 32 beim Auf­ träufeln des Imprägniermittels kann beispielsweise 70 bis 120 Grad Celsius betragen und ist so zu wählen, daß das Imprägniermittel möglichst gut die Hohlräume der Wicklung ausfüllt.

Wenn der gewünschte Härtungszustand des Imprägnier­ mittels am Rotor 32 erreicht ist, wird der Motor 29 und die Stromversorgung 35 abgeschaltet. Die Vakuum­ pumpe 44 wird ebenfalls abgeschaltet, falls sie nicht bereits vorher abgeschaltet ist und in den Innenraum des Behälters Luft eingelassen, bis Druckausgleich mit der Umgebungsatmosphäre eingetreten ist. Hierzu kann beispielsweise am Behälter ein Lufteinlaßventil 49 angeordnet sein, daß beim Absperren des Ventiles 43 und Abschalten der Saugpumpe 44 geöffnet wird und den Druckausgleich bewirkt. Dann werden die Klemmbügel 19 gelöst und das linke Behälterteil 13 nach links gefahren und der imprägnierte Rotor von der Halte­ vorrichtung abgenommen und gegen ein anderes zu imprägnierendes elektrisches Bauteil ausgewechselt.

Der beschriebene gesamte Arbeitsablauf, wie er bei geschlossenem Behälter 11 stattfindet, kann vor­ zugsweise voll automatisiert sein. Zu diesem Zweck ist in diesem Ausführungsbeispiel am Ständer 21 eine Steuervorrichtung, vorzugsweise eine unterschiedlich programmierbare, bspw. als Mikroprozessor ausgebildete Programmsteuervorrichtung 53 angeordnet und einige gestrichelt angedeutete Wirkungslinien sollen die Möglichkeit der vollautomatischen Steuerung andeuten. In diese Steuerung kann natürlich auch die Steuerung des Arbeitszylinders 26 mit einbezogen sein. Es kann ggfs. auch das Öffnen und Schließen des Behälters 11 und/oder das Auswechseln der elektrischen Bauteile, wie 32, vollautomatisch durchgeführt werden.

Es kann in nicht dargestellter Weise auch vorgesehen sein, daß das jeweils in die Einspannvorrichtung 31 eingespannte und auf dem Auflager 33 aufliegende elektrische Bauteil innerhalb des Behälters relativ zu ihm schräg gestellt werden kann, und zwar vorzugsweise zusätzlich zu der durch die Plattform 22 ermöglichten Schrägstellung, um noch stärkere Schrägstellungen zu erreichen oder es kann dann auch vorgesehen sein, daß die Plattform 22 nicht schräg gestellt wird und beispielsweise zusammen mit der Grube 25 entfallen kann und an ihrer Stelle der Ständer 21 und die Räder 20 auf dem Fußboden 18 aufsitzen. Es kann selbstver­ ständlich auch vorgesehen sein, daß die Räder 20 auf Schienen laufen.

Um die Schwenkbarkeit der Haltevorrichtung 31 relativ zum Behälter 11 zu erreichen, kann beispielsweise vorgesehen sein, daß in die Welle 30 ein Kreuzgelenk eingesetzt ist, so daß sie zwei zueinander schwenkbare Wellenteile aufweist. Ferner kann das Auflager 33 an der Kolbenstange eines ungefähr vertikal angeordneten Arbeitszylinders oder an einer sonstigen Höhenver­ stellvorrichtung angeordnet sein, die das Auflager 33 anheben und absenken kann.

Claims (18)

1. Verfahren zum Unterdruck-Imprägnieren von Wicklungen aufweisenden oder Spulen bildenden elektrischen Bauteilen, insbesondere von Rotoren und Statoren elektrischer Maschinen, wobei die elektrischen Bauteile in einem luftdicht ver­ schlossenen Behälter unter Anwendung von Unter­ druck mit flüssigem Imprägniermittel imprägniert werden, dadurch gekennzeichnet, daß das zu imprägnierende elektrische Bauteil im Behälter durch Träufeln imprägniert wird und während des Träufelns ständig oder zeitweise rotiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elektrische Bauteil um seine Längsachse rotiert.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Bauteil während des Träufelns zumindest zeitweise schräg gestellt ist, vorzugsweise die Schrägstellung während des Träufelns mehrfach oder stetig ver­ stellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schrägstellen des elektrischen Bauteiles durch Schwenken des Behälters und/oder durch Schwenken des elektrischen Bauteiles relativ zum Behälter bewirkt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Bau­ teil vor dem Träufelimprägnieren erwärmt wird und das Imprägniermittel auf es in dessen erwärmten Zustand geträufelt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung des Träufelns das auf das elektrische Bauteil aufge­ brachte Imprägniermittel noch im Behälter bei vorzugsweise erhöhter Temperatur des elektrischen Bauteiles zumindest bis zum Gelieren des Impräg­ niermittels, vorzugsweise bis zum vollständigen Aushärten des Imprägniermittels belassen wird und vorzugsweise zumindest zeitweise während des Aushärtens rotiert.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck im Behälter erst während des Aushärtens oder nach dem Aushärten aufgehoben wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während des Träufelns oder bei oder nach dessen Beendigung, vorzugsweise während des Aushärtens des Imprägniermittels der Unterdruck im Behälter beendet und im Behälter Überdruck erzeugt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Träufeldüse, aus der auf das elektrische Bauteil Imprägniermittel träufelt, während des Träufelns zu hin und her gehenden Bewegungen angetrieben wird.

10. Anlage zum Unterdruck-Imprägnieren von elek­ trischen Bauteilen, welche Anlage einen luftdicht verschließbaren Behälter und eine Unterdruckquelle zum Erzeugen von Unterdruck in diesem Behälter aufweist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine mindestens eine Träufeldüse (39) aufweisende Träufelimprägnier­ vorrichtung (36, 39, 40, 41) und mindestens eine motorisch drehbare Haltevorrichtung (31) zum Halten der zu imprägnierenden elektrischen Bauteile (32) im Behälter (11) aufweist.

11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Träufeldüse (39) motorisch lageverstellbar ist.

12. Anlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (31) ein drehbares Spannfutter aufweist oder bildet und vorzugsweise ein Auflager (33) für das in das Spannfutter jeweils eingespannte elektrische Bauteil im Abstand vor dem Spannfutter angeordnet ist.

13. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine elektrische Strom­ versorgung (35) aufweist, an die die Wicklungen bzw. Spulen der elektrischen Bauteile zu deren elektrischem Erwärmen elektrisch anschließbar sind.

14. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Träufeldüse (39) mittels einer ein Absperrventil (41) enthaltenden Leitung (40) an ein Vorratsgefäß für Imprägniermittel angeschlossen ist, vorzugsweise derart, daß das Imprägniermittel nach Öffnen des Absperrventiles durch den im Behälter (11) herrschenden Unterdruck zu der Träufeldüse förderbar ist.

15. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Behälters (11) aus zwei lösbar miteinander verbundenen Teilen (12, 13) besteht, von denen das eine Teil auf Rädern (20) fahrbar ist, um die Haltevorrichtung (31) von außen zugänglich zu machen und das andere Teil an einem es tragenden Ständer oder dgl. angeordnet ist.

16. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (11) zur Schräg­ stellung der Haltevorrichtung (31) um eine hori­ zontale Drehachse schwenkbar ist.

17. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung relativ zum Behälter zum Schrägstellen des jeweils von ihr gehaltenen elektrischen Bauteiles auf und ab schwenkbar ist.

18. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie teilautomatisiert oder vollautomatisiert ist.