ES2265745B1 - Aparato, sistema y metodo para impregnar una pieza que tiene una superficie a ser impregnada. - Google Patents
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Abstract
Aparato sistema y método para impregnar una pieza que tiene una superficie a ser impregnada con un producto de impregnación. El aparato incluye: elementos de contención (1) configurados para definir una cavidad (2) entre la superficie a ser impregnada y los elementos de contención (1); elementos de entrada (3) situados en los elementos de contención (1), para que el producto de impregnación sea introducido en la cavidad (2); elementos de salida (4) situados en los elementos de contención (1), para que el producto de impregnación sea extraído de la cavidad (2). El sistema incluye: elementos de introducción (12) para introducir el producto de impregnación en la cavidad (2) a través de los elementos de entrada (3); elementos de extracción (13) para extraer el producto de impregnación de la cavidad (2) a través de los elementos de salida (4).
Description
Aparato, sistema y método para impregnar una
pieza que tiene una superficie a ser impregnada.
La invención se refiere a un aparato, un sistema
y un método para impregnar piezas, sin necesidad de sumergir dichas
piezas en un tanque con el baño de impregnación.
Son conocidas en el estado de la técnica
diversas realizaciones para llevar a cabo la impregnación de
piezas. El procedimiento más común consiste en sumergir la pieza
con la superficie a ser impregnada en un baño con el producto de
impregnación. No obstante, hay ocasiones en las que el
procedimiento habitual no es aplicable, bien porque hay otras
superficies en la pieza que no pueden impregnadas, bien porque las
dimensiones de la pieza a ser impregnada exceden las del baño de
impregnación.
El documento JP 2001095210 describe un método
para aplicar un barniz a un estátor por medio de goteo del barniz
entre la sección extrema del bobinado del estátor y una herramienta
de guiado del barniz fabricada en resina. Dicha herramienta tiene
un diámetro exterior, ligeramente menor que un diámetro interior de
la sección extrema del bobinado y ligeramente mayor que un diámetro
interior de la sección cilíndrica del bobinado del estátor.
El documento JP 0966258 describe un método donde
un bobinado de estátor es inclinado un ángulo respecto de la
horizontal y un barniz aislante se aplica por goteo a un extremo
que forma una sección superior inclinada de la sección de los
arrollamientos mientras el bobinado del estátor es rotado en torno a
un eje central del núcleo.
Estos métodos en los que el sistema empleado
para aplicar el producto de impregnación es mediante goteo, no
permiten un control de las condiciones en las que se lleva a cabo
la impregnación tan exhaustivo como en la presente invención, puesto
que dichos métodos se realizan "al aire", entendiéndose "al
aire" como las condiciones determinadas por la estancia donde se
realice la impregnación.
El documento US 3661621 muestra un procedimiento
para producción continua de estructuras tubulares recubiertas
interior y exteriormente. Se recubre primero un lado, aplicando a
continuación vacío desde el otro lado para extraer gases e impregnar
el tubo y después se recubre el segundo lado y a continuación se
solidifica, lava y seca el tubo.
Este procedimiento sólo es aplicable a
estructuras tubulares permeables y a través de cuya pared pueda
ejercerse vacío en dirección radial, lo que no es posible en el
tipo de piezas consideradas en la presente invención.
De acuerdo con otros métodos del estado de la
técnica, en el estátor de un motor, el núcleo del estátor se
contiene en una estructura, una bobina se coloca en un canal, y el
movimiento de la bobina se evita mediante una placa. Se coloca un
núcleo metálico concéntricamente en el interior del núcleo del
estátor, introduciendo entre el núcleo metálico y el núcleo del
estátor un elemento elástico. Se fija una tapa para evitar que,
cuando el elemento elástico es inflado, se expanda más allá del
núcleo metálico. El elemento elástico es inflado con aire
comprimido y está en contacto con el interior del núcleo del
estátor y el núcleo metálico, introduciéndose todo el conjunto en
este estado en un tanque de impregnación. Tras el proceso de
impregnación, el elemento elástico es desinflado, la tapa retirada
y el elemento elástico extraído.
Sin embargo, estos últimos métodos del estado de
la técnica, finalmente introducen el conjunto de la pieza a ser
impregnada junto con todos los accesorios, en un tanque de
impregnación, con lo cual el problema del tamaño de la pieza y el
tanque de impregnación sigue sin solventarse.
La presente invención propone un aparato, un
sistema y un método que soluciona los problemas presentes en el
estado de la técnica señalados anteriormente.
De acuerdo con un primer aspecto, la invención
se refiere a un aparato para impregnar una pieza que tiene una
superficie a ser impregnada con un producto de impregnación. Dicho
aparato comprende:
- medios de contención configurados para definir una cavidad entre la superficie a ser impregnada y dichos medios de contención;
- medios de entrada situados en los medios de contención, para que el producto de impregnación sea introducido en la cavidad;
- medios de salida situados en los medios de contención, para que el producto de impregnación sea extraído de la cavidad.
El aparato de la invención además puede
comprender medios de acoplamiento para:
- acoplar los medios de contención a la superficie a ser impregnada;
- asegurar estanqueidad entre los medios de contención y la superficie a ser impregnada, adaptando la forma de los medios de contención a la superficie a ser impregnada.
Adicionalmente, el aparato de la invención puede
comprender medios de conexión situados en los medios de contención,
para permitir que en la cavidad sea generada una presión
seleccionada entre presión de vacío y sobrepresión.
El aparato de invención también puede
comprender:
- medios de medida de presión situados en los medios de contención, para medir una presión en la cavidad;
- medios de medida de temperatura situados en los medios de contención, para medir una temperatura en la cavidad.
Los medios de contención, a su vez pueden
comprender:
- una primera porción sustancialmente cilíndrica;
- una segunda porción sustancialmente circular;
- una tercera porción sustancialmente circular;
donde:
- la primera porción y la superficie a ser impregnada constituyen una primera generatriz y una segunda generatriz para definir cavidad sustancialmente cilíndrica;
- la segunda porción y la tercera porción constituyen una primera base y una segunda base de la cavidad sustancialmente cilíndrica.
Otras características que puede presentar el
aparato de la invención son las siguientes:
- -
- los medios de entrada y los medios de salida pueden estar constituidos en un mismo elemento;
- -
- los medios de contención pueden ser rígidos.
Por otro lado, el aparato de la invención puede
utilizar como producto de impregnación una resina epoxy.
De acuerdo con un segundo aspecto, la invención
se refiere a un sistema para impregnar una pieza que tiene una
superficie a ser impregnada que comprende al menos un aparato de
acuerdo con las características mencionadas anteriormente.
Dicho sistema comprende:
- medios de introducción para introducir el producto de impregnación en la cavidad a través de los medios de entrada;
- medios de extracción para extraer el producto de impregnación de la cavidad a través de los medios de salida.
El sistema de la invención además puede
comprender:
- medios de generación de vacío para generar una presión de vacío en la cavidad a través de los medios de conexión;
- medios de generación de sobrepresión para generar una sobrepresión en la cavidad a través de los medios de conexión.
De acuerdo con un tercer aspecto, la invención
se refiere a un método para impregnar una pieza que tiene una
superficie a ser impregnada de acuerdo con el sistema descrito
anteriormente. Dicho método comprende las etapas:
- a)
- generar vacío en la cavidad a través de medios de conexión mediante medios de generación de vacío;
- b)
- introducir el producto de impregnación en la, cavidad a través de medios de entrada mediante medios de introducción;
- c)
- generar sobrepresión en la cavidad a través de medios de conexión mediante medios de generación de sobrepresión para obtener una superficie impregnada;
- d)
- extraer producto de impregnación sobrante de la cavidad a través de medios de salida mediante, medios de extracción.
La etapa a) de generación de vacío puede
comprender:
- a1)
- alcanzar una presión de vacío comprendida en un intervalo entre 10 Pa y 300 Pa en la cavidad durante un tiempo comprendido en un intervalo entre 1 y 2 horas;
- a2)
- finalizar la etapa a) con una presión de vacío comprendida en un intervalo entre 10 Pa y 70 Pa en la cavidad durante un tiempo comprendido en un intervalo entre 0.5 y 1 horas.
El método de la invención puede además
comprender una subetapa previa a0) para alcanzar una temperatura
comprendida en un intervalo entre 20 y 60ºC en la superficie a ser
impregnada.
La etapa b) de introducción del material de
impregnación puede comprender:
- b1)
- introducir dicho material a una temperatura comprendida en un intervalo entre 2ºC y 10ºC durante un tiempo comprendido en un intervalo entre 0,5 y 1 horas;
- b2)
- finalizar la etapa b) con una presión comprendida en un intervalo entre 70 Pa y 1.000 Pa en la cavidad durante un tiempo comprendido en un intervalo entre 0,5 y 1 horas.
La etapa c) de generación de sobrepresión puede
comprender:
- c1)
- comenzar con una presión comprendida en un intervalo entre 0,18 MPa y 0,20 MPa en la cavidad durante un tiempo comprendido en un intervalo entre 2 y 12 horas;
- c2)
- finalizar la etapa c) con una presión comprendida en un intervalo entre 0,18 MPa y 0,20 MPa en la cavi- dad.
En el método de la invención, la etapa d) de
extracción puede durar un tiempo comprendido en un intervalo entre
0,2 y 1 horas.
El método de la invención puede además
comprender un secado previo de la superficie a ser impregnada. La
etapa de secado previo puede comprender alcanzar una temperatura
comprendida en un intervalo entre 100 y 180ºC en la superficie a ser
impregnada durante un tiempo comprendido en un intervalo entre 2 y
24 horas.
También se contempla en el método de, la
invención curar ulteriormente la superficie impregnada. La etapa de
curado puede comprende alcanzar una temperatura comprendida en un
intervalo entre 100ºC y 180ºC en la superficie impregnada durante
un tiempo comprendido en un intervalo entre 2 y 24 horas.
A continuación se pasa a describir de manera muy
breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la
invención y que se relacionan expresamente con una realización de
dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de
ésta.
La Figura 1 es una vista en alzado del aparato y
sistema de la invención.
La Figura 2 es una vista en planta del aparato
de la invención.
La Figura 3 es una vista en sección axial del
aparato y sistema de la invención.
La Figura 4 es una vista en sección transversal
del aparato de la invención.
Seguidamente se describe, con ayuda de las
figuras, una realización preferida de la invención.
El aparato, sistema y método de la invención son
empleados para realizar una impregnación de una pieza de grandes
dimensiones para la que no se disponga de un tanque suficientemente
grande.
De acuerdo con una realización preferida de la
invención, esta puede ser aplicada para impregnar un estator de un
motor eléctrico. El aparato de la invención garantiza la
estanqueidad en el interior del estator del motor.
Se colocan dos bridas, una en la parte inferior,
constituida por una segunda porción 10 sustancialmente circular y
una en la parte superior, constituida por una tercera porción 11
sustancialmente circular. Dichas bridas o segunda porción 10 y
tercera porción 11, están unidas al estator del motor mediante
elementos roscados, colocando entre las bridas y el estator juntas
de goma. En el caso de que el estator incluya aberturas o ventanas
en su perímetro, serán tapadas con elementos auxiliares unidos al
estator de forma análoga, es decir, mediante elementos roscados
incluyendo juntas de goma. Las mencionadas juntas de goma son
juntas de teflón de 2 x 5 mm selladas con silicona, del tipo de
juntas empleadas en las uniones de chapa. Dichas juntas forman
parte de los medios de acoplamiento 5.
El aparato de la invención también incluye una
pantalla interior, o primera porción 9 sustancialmente cilíndrica,
en la zona, de separación estator/rotor para minimizar la cantidad
de producto de impregnación, empleada en el método. El producto de
impregnación puede ser resina epoxy.
Las bridas superior e inferior y la pantalla
interior, es decir, la primera porción 9, la segunda porción 10 y
la tercera porción 11 forman parte de los medios de contención 1,
que están configurados para definir una cavidad 2 entre la
superficie a ser impregnada y dichos medios de contención 1.
El aparato de la invención también comprende
medios de entrada 3 y medios de salida 4 para que el producto de
impregnación sea introducido y extraído de la cavidad 2. Los medios
de conexión 6 situados en los medios de contención 1, permiten que
en la cavidad 2 sea generada una presión seleccionada entre presión
de vacío, sobrepresión y combinaciones de las mismas. La
sobrepresión se realiza introduciendo nitrógeno en la cavidad 2,
para lo cual, los medios de conexión 6 pueden ser acoplados a una
fuente de suministros de nitrógeno.
Los manómetros o medios de medida de presión 7 y
los termómetros o medios de medida de temperatura 8 situados en los
medios de contención 1 para medir presiones y temperaturas en la
cavidad 2, pueden estar situados en la brida superior o tercera
porción 11.
Adicionalmente, se pueden añadir al aparato de
la invención, medios de introducción 12 y medios de extracción 13
para introducir y extraer el producto de impregnación en la cavidad
2 a través de los medios de entrada 3 y salida 4, respectivamente.
Por otro lado, también se pueden agregar al aparato de la invención,
medios de generación de vacío 14 y medios de generación de
sobrepresión 15 para generar una presión de vacío y una
sobrepresión en la cavidad 2 a través de los medios de conexión
6.
Claims (20)
1. Un aparato para impregnar una pieza que tiene
una superficie a ser impregnada con un producto de impregnación
caracterizado porque dicho aparato comprende:
- medios de contención (1) configurados para definir una cavidad (2) entre la superficie a ser impregnada y dichos medios de contención (1);
- medios de entrada (3) situados en los medios de contención (1), para que el producto de impregnación sea introducido en la cavidad (2);
- medios de salida (4) situados en los medios de contención (1), para que el producto de impregnación sea extraído de la cavidad (2).
2. El aparato de la reivindicación 1
caracterizado porque además comprende medios de acoplamiento
(5) para:
- acoplar los medios de contención (1) a la superficie a ser impregnada;
- asegurar estanqueidad entre los medios de contención (1) y la superficie a ser impregnada, adaptando la forma de los medios de contención (1) a la superficie a ser impregnada.
3. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 1-2 caracterizado porque
además comprende medios de conexión (6) situados en los medios de
contención (1), para permitir que en la cavidad (2) sea generada
una presión seleccionada entre presión de vacío y sobrepresión.
4. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 1-3 caracterizado porque
además comprende:
- medios de medida de presión (7) situados en los medios de contención (1), para medir una presión en la cavidad (2);
- medios de medida de temperatura (8) situados en los medios de contención (1), para medir una temperatura en la cavidad (2).
5. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 1-4 caracterizado porque los
medios de contención (1) además comprenden:
- una primera porción (9) sustancialmente cilíndrica;
- una segunda porción (10) sustancialmente circular;
- una tercera porción (11) sustancialmente circular;
donde:
- la primera porción (9) y la superficie a ser impregnada constituyen una primera generatriz y una segunda generatriz para definir una cavidad (2) sustancialmente cilíndrica;
- la segunda porción (10) y la tercera porción (11) constituyen una primera base y una segunda base de la cavidad (2) sustancialmente cilíndrica.
6. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 1-5 caracterizado porque los
medios de entrada (3) y los medios de salida (4) están constituidos
en un mismo elemento.
7. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 1-6 caracterizado porque los
medios de contención (1) son rígidos.
8. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 1-7 caracterizado porque el
producto de impregnación es una resina epoxy.
9. Un sistema para impregnar una pieza que tiene
una superficie a ser impregnada caracterizado porque
comprende al menos un aparato de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1-8 y:
- medios de introducción (12) para introducir el producto de impregnación en la cavidad (2) a través de los medios de entrada (3);
- medios de extracción (13) para extraer el producto de impregnación de la cavidad (2) a través de los medios de salida (4).
10. El sistema de la reivindicación 9
caracterizado porque además comprende:
- medios de generación de vacío (14) para generar una presión de vacío en la cavidad (2) a través de los medios de conexión (6);
- medios de generación de sobrepresión (15) para generar una sobrepresión en la cavidad (2) a través de los medios de conexión (6).
11. Un método para impregnar una pieza que tiene
una superficie a ser impregnada de acuerdo con el sistema de las
reivindicaciones 9-10 caracterizado porque
comprende las etapas:
- a)
- generar vacío en la cavidad (2) a través de medios de conexión (6) mediante medios de generación de vacío (14);
- b)
- introducir el producto de impregnación en la cavidad (2) a través de medios de entrada (3) mediante medios de introducción (12);
- c)
- generar sobrepresión en la cavidad (2) a través de medios de conexión (6) mediante medios de generación de sobrepresión (15) para obtener una superficie impregnada;
- d)
- extraer producto de impregnación sobrante de la cavidad (2) a través de medios de salida (4) mediante medios de extracción (13).
12. El método de la reivindicación 11
caracterizado porque la etapa a) de generación de vacío
comprende:
- a1)
- alcanzar una presión de vacío comprendida en un intervalo entre 10 Pa y 300 Pa en la cavidad (2) durante un tiempo comprendido en un intervalo entre 1 y 2 horas;
- a2)
- finalizar la etapa a) con una presión de vacío comprendida en un intervalo entre 10 Pa y 70 Pa en la cavidad (2) durante un tiempo comprendido en un intervalo entre 0.5 y 1 horas.
13. El método de la reivindicación 12
caracterizado porque además comprende una subetapa previa
a0) para alcanzar una temperatura comprendida en un intervalo entre
20 y 60ºC en la superficie a ser impregnada.
14. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 11-13 caracterizado porque
la etapa b) de introducción del material de impregnación
comprende:
- b1)
- introducir dicho material a una temperatura comprendida en un intervalo entre 2ºC y 10ºC durante un tiempo comprendido en un intervalo entre 0,5 y 1 horas;
- b2)
- finalizar la etapa b) con una presión comprendida en un intervalo entre 70 Pa y 1.000 Pa en la cavidad (2) durante un tiempo comprendido en un intervalo entre 0,5 y 1 horas.
15. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 11-14 caracterizado porque
la etapa c) de generación de sobrepresión comprende:
- c1)
- comenzar con una presión comprendida en un intervalo entre 0,18 MPa y 0,20 MPa en la cavidad (2) durante un tiempo comprendido en un intervalo entre 2 y 12 horas;
- c2)
- finalizar la etapa c) con una presión comprendida en un intervalo entre 0,18 MPa y 0,20 MPa en la cavidad (2).
16. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 11-15 caracterizado porque
la etapa d) de extracción dura un tiempo comprendido en un
intervalo entre 0,2 y 1 horas.
17. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 11-16 caracterizado porque
además comprende secar previamente la superficie a ser
impregnada.
18. El método de la reivindicación 17
caracterizado porque la etapa de secado previo comprende
alcanzar una temperatura comprendida en un intervalo entre 100 y
180ºC en la superficie a ser impregnada durante un tiempo
comprendido en un intervalo entre 2 y 24 horas.
19. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 11-18 caracterizado porque
además comprende curar ulteriormente la superficie impregnada.
20. El método de la reivindicación 19
caracterizado porque la etapa de curado comprende alcanzar
una temperatura comprendida en un intervalo entre 100ºC y 180ºC en
la superficie impregnada durante un tiempo comprendido en un
intervalo entre 2 y 24 horas.
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| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20070216 Kind code of ref document: A1 |
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| FG2A | Definitive protection |
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| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20211122 |