WO2018059731A1 - Verfahren zum imprägnieren von bewickelten blechpaketen - Google Patents

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WO2018059731A1
WO2018059731A1 PCT/EP2017/001107 EP2017001107W WO2018059731A1 WO 2018059731 A1 WO2018059731 A1 WO 2018059731A1 EP 2017001107 W EP2017001107 W EP 2017001107W WO 2018059731 A1 WO2018059731 A1 WO 2018059731A1
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WO
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laminated core
impregnation
wound
wound laminated
impregnating
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/001107
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jan Richnow
Tibor Dimond
Original Assignee
Audi Ag
Audi Hungaria Motor Kft.
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Publication date
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12—Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/005—Impregnating or encapsulating

Definitions

  • the invention relates to a method for impregnating wound laminated cores and a corresponding impregnation.
  • wound laminated cores for example wound stators of electrical machines
  • the laminated cores are usually made of coated steel sheets in order to reduce eddy currents occurring during operation.
  • a wound laminated core or wound stator is brought to a desired temperature in an impregnation station before and / or during the dive into a basin filled with impregnating resin by means of current heat.
  • the winding of the sheet metal or stator is energized, so that heating of the winding and indirectly also of the laminated core takes place.
  • the impregnating resin around the winding material - typically copper and laminated core - gels.
  • the impregnating resin, which adheres to the winding and is partially gelled, is hardened after it has left the basin in the impregnating station by means of current heat and the action of UV light.
  • a disadvantage of the current UV immersion process in addition to the high residence time of a wound laminated core in an impregnation station, is the need for a UV-sensitive reaction amplifier in the impregnation resin.
  • the resin around the winding material and laminated core is not in the impregnation station and not by means of current heat and UV light, but in an outboard downstream furnace after emersion from the pool Heat has hardened.
  • the residence time in an impregnation station or the number of impregnation stations and the associated expenditure for this is reduced.
  • the total cost of ownership is significantly lower than the current UV for larger volumes.
  • the (iron / steel) laminated core or the stator is heated by a (copper) winding. This has a negative effect on the process time, especially for geometries with a high iron / copper ratio. This is the case with wound stators for electrical machines, such as synchronous or asynchronous machines with a low number of poles.
  • Inductive heating of wound laminated cores is also prior art.
  • the sheet package of iron / steel and not the winding itself is heated by the action of a magnetic field by means of induced eddy currents, in which case over time a temperature compensation takes place, which also includes a heat transfer from the laminated core to the winding.
  • the temperature of the winding can therefore not be higher than that of the inductively heated laminated core.
  • the inductive method allows components to be heated very quickly. It is used, for example, in dip-roll and trickle-impregnation processes, if appropriate also in combination with an oven.
  • inductive heating is unsuitable, since a higher temperature of the (copper) winding of about 1 10 ° C. to 1 15 ° C. is required here for the Laminated core, the temperature of which during the impregnation is ideally only in the range of 80 ° C to 85 ° C.
  • the patent document DE 10 2007 026 664 A1 discloses a device for introducing or applying impregnating agent into or onto electrical components with carrier and winding, in which separate power supply units for the winding of the component and an induction system for the carrier of the component are provided for heating. Based on this prior art, it is an object of the invention to provide a method and apparatus for accelerated impregnation of wound laminated cores with the least possible residence time in the impregnation.
  • the basic idea of the invention is to preheat the laminated core inductively to a desired impregnation temperature for the laminated core before or even during its transport into the impregnating station - for example a preheating temperature in the range of 80 ° C. to 85 ° C., so that in the impregnating station in FIG Ideally, only the temperature of the winding itself by means of current heat of, for example, 50 ° C to an overlying and desired for the winding impregnation temperature - for example in the range of 1 10 ° C to 1 15 ° C - must be brought.
  • An inductive heating of a laminated core according to the invention requires, depending on the component, for example, a period of 2 minutes in comparison to a corresponding heating period of 5 minutes with pure heating by current heat with subsequent 5 minute temperature compensation.
  • the number of parallel impregnation stations can thereby be advantageously reduced at the same throughput of wound laminated cores.
  • a transport of a preferably located on a workpiece carrier wound laminated core can be done for example by conveyor or conveyor belts.
  • wound laminated cores can be taken from a conveyor belt, transported in an elevated plane and deposited again at a desired processing point.
  • the transport device for transporting the wound laminated cores may comprise a plurality of chained or branched individual sub-transport devices.
  • a method variant is characterized in that the wound laminated core is heated inductively to a preheating temperature of about 80 ° C to 85 ° C prior to impregnation, which proves to be particularly advantageous for the impregnation of the laminated core.
  • the winding of the wound laminated core in the impregnation station is heated by means of current heat to a temperature of approximately 110 ° C. to 120 ° C., which proves to be particularly advantageous for the impregnation process of the winding.
  • the following method steps are provided after impregnation:
  • a typical oven temperature for curing an impregnated wound laminated core is, for example, 150 ° C., whereby the curing process at this temperature can be in the time range of one hour.
  • the basic idea of this embodiment is analogous way to bring by induction preheating the wound laminated core and indirectly the winding located thereon as quickly as possible to set temperature for the curing process and thus reduce the residence time in the oven and thus the process time.
  • the wound laminated core is heated inductively to an oven temperature of about 130 ° C to 160 ° C after impregnation.
  • an intermediate storage of the wound laminated core by the transport device takes place during transport.
  • a temporary storage has the consequence that a wound laminated core is not immediately transported to the next processing station, but remains for a certain additional time in or on the transport device or in an intermediate storage device such as a revolving conveyor belt.
  • This additional time is particularly advantageous for inductive heating of a wound laminated core, which takes place according to a variant of the method according to the invention at least partially during its transport and / or temporary storage.
  • the wound laminated core is a wound stator of an electrical machine, for example a synchronous motor or an asynchronous motor.
  • a wound stator is the Iron / copper ratio is relatively high, so that the advantages resulting from the inventive method are particularly high.
  • an impregnating system for wound laminated cores comprising at least the following components:
  • At least one impregnation station for impregnating respective wound laminated cores which is intended to heat the winding of a respective laminated core by energization before and / or during an impregnation process
  • At least one inductive heating device operating outside the impregnation station for heating the wound laminated cores
  • At least one furnace for heating the wound laminations or keeping them at temperature
  • a transport device for transporting a respective wound laminated core between the aforementioned components.
  • a plurality of impregnation stations which can be operated in parallel are provided, which can be approached selectively by means of corresponding branches in the transport path of the transport device with wound laminated cores.
  • the transport device is designed such that it can be used as a buffer for wound laminated cores.
  • the transport device comprises a common circulating conveyor belt, which is intended to temporarily store several wound laminated cores.
  • the at least one inductive heating device is configured and arranged such that wound sheet metal packets during their transport and / or their intermediate storage can be heated by the transport device by means of the inductive heating device.
  • the process time can be further reduced by inductive heating takes place at least temporarily during transport.
  • the at least one inductive heating device is designed such that along the transport path and / or during the intermediate storage of a wound laminated core a different heating intensity acts on the respective wound laminated cores, so that an inductive heating can take place according to predeterminable Aufmérmkurven.
  • the furnace is a continuous furnace.
  • FIG. 1a - 11 an impregnation with a wound laminated core at different positions.
  • Figures 1 a - 11 show an exemplary impregnation for wound laminated cores or wound stators, wherein the inventive method is illustrated using an exemplary sequence of a wound sheet package.
  • the impregnation plant comprises an inductive heating device 14, a plurality of impregnating stations 18, 20 operating in parallel, and a furnace 22.
  • a transport device 24 is provided for transporting wound laminations 12, which are arranged, for example, on a workpiece holder, between said positions.
  • the transport device comprises a plurality of conveyor belts and portals and a circulating conveyor belt 26, which serves for the intermediate storage of the wound laminated cores 12.
  • a circulating conveyor belt 26 which serves for the intermediate storage of the wound laminated cores 12.
  • an impregnation station is intended to energize the winding of a respective wound laminated core and thus to heat it. Furthermore, an impregnation station has a basin filled with impregnating resin into which a laminated core 12 to be impregnated can be immersed. In order to individually transport a respective laminated core into each impregnation station or to transport it away from there, the transport device 24 has corresponding branches in the transport path.
  • the furnace 22 is designed as a continuous furnace and provided for heating an impregnated wound laminated core located on the transport device in such a way that the resin adhering to the laminated core cures after the impregnation process, for example at a temperature of 150 ° C.
  • FIG. 1 a shows a wound laminated core 12 in a state in which it was transferred from a conveyor belt 16 on which it was provided to a portal of the transport device 24. Thereafter, the wound laminated core is deposited on the rotating conveyor belt and moves in the direction of the tunnel-like inductive heating device, as indicated in Figure 1 b with the reference numeral 32. In the figure 1c, the wound laminated core with the reference numeral 42 is now shown located in the tunnel-like heating device.
  • a typical throughput time through the inductive heating device is, for example, 2 minutes, whereby an inductive heating to typically 80-85 ° C takes place.
  • the wound laminated core is removed by means of a portal from the circulating conveyor belt and transported to one of the impregnation stations, as shown in Figure 1d.
  • the wound laminated core is, as shown in FIG. 1g, transported once more through the tunnel-like inductive heating device by means of the circulating conveyor belt and inductively heated there to a temperature of, for example, 140 ° C., which is approximately the temperature of the furnace to be subsequently passed equivalent.
  • the tunnel-like inductive heating device is optionally provided to introduce along the conveying path through this an optionally adjustable energy input in the wound laminated core to be heated, so that different preheating temperatures can be realized. But it is also possible to provide two different inductive heating devices, each of which preheating of the laminated core prior to impregnation and before passing through the furnace at different temperatures.
  • the wound laminated core is removed from the circulating conveyor belt through a portal of the transport device and deposited on the furnace, as shown in FIGS. 1 h and 1 i.
  • the oven (see Figure 1j) is carried out on a conveyor belt, a passage of the wound laminated core for a curing period of, for example, one hour at a temperature of 140 °.
  • the oven has corresponding cooling zones to reduce the temperature of the wound laminated core upon completion of the curing process.
  • FIGS. 1 k and 11 show how the wound laminated core is transferred from the furnace to a portal and transported back out of the conveyor belt, where it was provided at the beginning of the process.
  • Impregnation unit with a wound laminated core in seventh position 80 Impregnation unit with a wound laminated core in seventh position

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Imprägnieren von bewickelten Blechpaketen (12, 32) umfassend folgende Schritte: Induktive Erwärmung eines bewickelten Blechpaketes auf eine Vorwärmtemperatur, Transport des bewickelten Blechpaketes (12, 32) in eine mit Stromwärme arbeitende Imprägnierstation (18, 20), weiteres Erwärmen der Wicklung des bewickelten Blechpaketes (12, 32) mittels Stromwärme, Imprägnieren des bewickelten Blechpaketes (12, 32), Transport des bewickelten Blechpaketes aus der Imprägnierstation (18, 20). Die Erfindung betrifft auch eine entsprechende Imprägnieranlage.

Description

Verfahren zum Imprägnieren von bewickelten Blechpaketen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Imprägnieren von bewickelten Blechpaketen sowie eine entsprechende Imprägnieranlage.
Es ist bekannt, dass zum Imprägnieren von bewickelten Blechpaketen, beispielsweise bewickelte Statoren von elektrischen Maschinen, der Strom-UV-Tauchprozess verwendet werden kann. Die Blechpakete sind zumeist aus beschichteten Stahlble- chen gefertigt, um im Betrieb auftretende Wirbelströme zu reduzieren. Bei diesem Prozess wird ein bewickeltes Blechpaket beziehungsweise ein bewickelter Stator in einer Imprägnierstation noch vor und/oder während des Tauchens in ein mit Imprägnierharz gefülltes Becken mittels Stromwärme auf eine gewünschte Temperatur gebracht.
Hierbei wird die Wicklung des Blech- beziehungsweise Statorpaketes bestromt, so dass eine Erwärmung der Wicklung und indirekt auch des Blechpaketes erfolgt. Als Folge geliert das um das Wicklungsmaterial - typischerweise Kuper - und Blechpaket befindliche Imprägnierharz. Das an der Wicklung anhaftende und teilweise gelier- te Imprägnierharz wird nach dem Austauchen aus dem Becken in der Imprägnierstation mittels Stromwärme und Einwirkung von UV-Licht ausgehärtet. Nachteilig an dem Strom-UV-Tauchprozess ist neben der hohen Verweildauer eines bewickelten Blechpaketes in einer Imprägnierstation auch die Notwendigkeit eines UV-sensible Reaktionsverstärkers im Imprägnierharz. Im Strom-Ofen-Tauchprozess, der ebenfalls Stand der Technik ist, wird das um das Wicklungsmaterial und Blechpaket befindliche Harz nach dem Austauchen aus dem Becken nicht in der Imprägnierstation und nicht mittels Stromwärme und UV-Licht, sondern in einem außerhalb befindlichen nachgeordneten Ofen durch Wärmeeinwirkung ausgehärtet. Hierdurch wird die Verweildauer in einer Imprägnierstation bezie- hungsweise die Anzahl der Imprägnierstationen sowie der diesbezügliche Aufwand hierfür reduziert. Obwohl ein zusätzlicher Ofen benötigt wird, verringert sich der Gesamtaufwand gegenüber dem Strom-UV-Verfahren bei größeren Stückzahlen deutlich. Bei beiden Verfahren wird das (Eisen/Stahl-) Blechpaket beziehungsweise der Stator über eine (Kupfer-) Wicklung aufgeheizt. Dies wirkt sich insbesondere bei Geometrien mit einem hohem Eisen/Kupfer Verhältnis negativ auf die Prozesszeit aus. Dies ist bei bewickelten Statoren für elektrische Maschinen, wie beispielsweise Synchronoder Asynchronmaschinen mit niedriger Polzahl, der Fall.
Ein induktives Erwärmen von bewickelten Blechpaketen ist ebenfalls Stand der Technik. Bei diesem Verfahren wird durch Einwirkung eines Magnetfeldes mittels dadurch induzierter Wirbelströme überwiegend das Blechpaket aus Eisen/Stahl und nicht die Wicklung selbst erwärmt, wobei dann über die Zeit ein Temperaturausgleich erfolgt, welcher auch einen Wärmeübergang vom Blechpaket auf die Wicklung einschließt. Die Temperatur der Wicklung kann daher nicht höher sein als die des induktiv erwärmten Blechpaketes.
Durch das induktive Verfahren können Bauteile sehr schnell erwärmt werden. Es fin- det seine Anwendung beispielsweise bei Tauchrollier- und Träufel-Imprägnierver- fahren, gegebenenfalls auch in Kombination mit einem Ofen. Für Tauchimprägnierverfahren wie den zuvor genannten Strom-UV-Tauchprozess oder den Strom-Ofen- Tauchprozess ist ein induktives Erwärmen jedoch ungeeignet, da hier eine höhere Temperatur der (Kupfer-)wicklung von etwa 1 10°C bis 1 15°C benötigt wird als für das Blechpaket, dessen Temperatur während des Imprägnierens idealerweise lediglich im Bereich von 80°C bis 85°C liegt.
Das Patentdokument DE 10 2007 026 664 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Ein- oder Aufbringen von Imprägniermittel in oder auf elektrische Bauteile mit Träger und Wicklung, bei der zur Erwärmung getrennte Stromzuführungseinheiten für die Wicklung des Bauteils und ein Induktionssystem für den Träger des Bauteils vorgesehen sind. Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur beschleunigten Imprägnierung von bewickelten Blechpaketen mit möglichst geringer Verweildauer in der Imprägnierstation anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Imprägnieren von bewickelten Blechpaketen mit folgenden Schritten:
• Induktive Erwärmung eines bewickelten Blechpaketes auf eine Vorwärmtemperatur,
• Transport des bewickelten Blechpaketes in eine mit Stromwärme arbeitende Imprägnierstation,
· weiteres Erwärmen der Wicklung des bewickelten Blechpaketes mittels Stromwärme,
• Imprägnieren des bewickelten Blechpaketes,
• Transport des bewickelten Blechpaketes aus der Imprägnierstation. Die Grundidee der Erfindung besteht darin, das Blechpaket bereits vor oder auch bei dessen Transport in die Imprägnierstation induktiv auf eine gewünschte Imprägniertemperatur für das Blechpaket vorzuwärmen - beispielsweise eine Vorwärmtemperatur im Bereich von 80°C bis 85°C -, so dass in der Imprägnierstation im Idealfall lediglich nur noch die Temperatur der Wicklung selbst mittels Stromwärme von bei- spielsweise 50°C auf eine darüber liegende und für die Wicklung gewünschte Imprägniertemperatur - beispielsweise im Bereich von 1 10°C bis 1 15°C - gebracht werden muss. Eine erfindungsgemäße induktive Erwärmung eines Blechpaketes benötigt bauteileabhängig beispielsweise einen Zeitraum von 2min im Vergleich zum einem entsprechenden Erwärmungszeitraum von 5min bei reiner Erwärmung durch Stromwärme mit nachfolgendem 5 minütigem Temperaturausgleich.
Somit ist einerseits eine sehr schnelle und effektive Vorerwärmung des Blechpaketes durch Induktion realisiert, wodurch der benötigte Zeitraum für eine weitere Erwärmung des bewickelten Blechpaketes durch Stromwärme in der Imprägnierstation selbst in vorteilhafter Weise reduziert ist. Dennoch sind durch die Nacherwärmung der Wicklung mittels Stromwärme unterschiedliche jeweils gewünschte Temperaturbereiche für Blechpaket und Wicklung beim Imprägnieren gewährleistet. Die Verweil- dauer eines bewickelten Blechpaketes beim Imprägnieren in einer Imprägnierstation ist daher vorteilhafter Weise reduziert, beispielsweise von 30min auf unter 20min.
Bei Imprägnieranlagen mit mehreren parallel arbeitenden Imprägnierstationen, wie sie im industriellen Einsatz üblich sind, kann hierdurch bei gleichem Durchsatz an bewickelten Blechpaketen die Anzahl an parallelen Imprägnierstationen in vorteilhafter Weise reduziert werden.
Ein Transport eines vorzugsweise auf einem Werkstückträger befindlichen bewickelten Blechpaketes kann beispielsweise durch Förder- oder Transportbänder erfolgen. Mittels sogenannter Portale lassen sich bewickelte Blechpakete von einem Förderband entnehmen, in einer erhöhten Ebene transportieren und an einer gewünschten Bearbeitungsstelle wieder absetzen. Die Transportvorrichtung für den Transport der bewickelten Blechpakete kann eine Mehrzahl an verketteten oder verzweigten einzelnen Teiltransportvorrichtungen umfassen.
Eine Verfahrensvariante ist dadurch gekennzeichnet, dass das bewickelte Blechpaket vor dem Imprägnieren induktiv auf eine Vorwärmtemperatur von ca. 80°C bis 85°C erwärmt wird, welche sich für den Imprägnierprozess des Blechpaketes als besonders vorteilhaft erweist.
Gemäß einer weiteren Verfahrensvariante wird die Wicklung des bewickelten Blechpaketes in der Imprägnierstation mittels Stromwärme auf eine Temperator von ca. 1 10°C bis 120°C erwärmt welche sich für den Imprägnierprozess der Wicklung als besonders vorteilhaft erweist. Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sind nach dem Imprägnieren folgende Verfahrensschritte vorgesehen:
• Induktive Erwärmung des bewickelten Blechpaketes auf eine Ofentemperatur, · Transport des bewickelten Blechpaketes in einen Ofen,
• Aushärten des bewickelten Blechpaketes im Ofen.
Eine typische Ofentemperatur zum Aushärten eines imprägnierten bewickelten Blechpaketes beträgt beispielsweise 150°C, wobei der Aushärteprozess bei dieser Temperatur im zeitlichen Bereich von einer Stunde liegen kann. Der Grundgedanke dieser Ausgestaltungsform besteht in analoger Weise darin, durch induktives Vorheizen das bewickelte Blechpaket und indirekt die darauf befindliche Wicklung möglichst schnell auf Solltemperatur für den Aushärtungsprozess zu bringen und somit die Verweildauer im Ofen und damit auch die Prozesszeit zu reduzieren.
Einer Verfahrensvariante entsprechend wird das bewickelte Blechpaket nach dem Imprägnieren induktiv auf eine Ofentemperatur von ca. 130°C bis 160°C erwärmt.
Gemäß einer bevorzugten Verfahrensvariante erfolgt während des Transportes eine Zwischenspeicherung des bewickelten Blechpaketes durch die Transportvorrichtung. Eine Zwischenspeicherung hat zur Folge, dass ein bewickeltes Blechpaket nicht unverzüglich zur nächsten Bearbeitungsstelle transportiert wird, sondern für eine bestimmte Zusatzzeit in beziehungsweise auf der Transportvorrichtung oder auch in einer Zwischenspeichervorrichtung wie beispielsweise einem umlaufenden Förderband verbleibt.
Diese Zusatzzeit ist insbesondere von Vorteil für eine induktive Erwärmung eines bewickelten Blechpaketes, welche gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest teilweise während dessen Transportes und/oder Zwischen- speicherung erfolgt.
Gemäß einer bevorzugten Verfahrensvariante ist das bewickelte Blechpaket ein bewickelter Stator einer elektrischen Maschine, beispielsweise einem Synchronmotor oder einem Asynchronmotor. Bei einem derartigen bewickelten Statorpaket ist das Eisen/Kupfer Verhältnis relativ hoch, so dass die sich durch das erfindungsgemäße Verfahren ergebenden Vorteile besonders hoch sind.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch gelöst durch eine Imprägnieranlage für bewickelte Blechpakete, umfassend wenigstens folgende Komponenten:
• wenigstens eine Imprägnierstation zur Imprägnierung jeweiliger bewickelter Blechpakete, welche dafür vorgesehen ist, vor und/oder während eines Imprägniervorgangs die Wicklung eines jeweiligen Blechpaketes durch Bestro- mung zu erwärmen,
· wenigstens eine außerhalb der Imprägnierstation wirkende induktive Erwärmungsvorrichtung zur Erwärmung der bewickelten Blechpakete,
• wenigstens einen Ofen zur Erwärmung der bewickelten Blechpakete beziehungsweise um diese auf Temperatur zu halten,
• eine Transportvorrichtung für den Transport eines jeweiligen bewickelten Blechpaketes zwischen den zuvor genannten Komponenten.
Die sich ergebenden erfindungsgemäßen Vorteile wurden bereits zuvor erörtert, nämlich eine Reduktion der Prozesszeiten, insbesondere der Verweildauer eines bewickelten Blechpaketes in einer jeweiligen Imprägnierstation durch dessen indukti- ve Vorerwärmung.
Typischerweise sind mehrere parallel betreibbare Imprägnierstationen vorgesehen, welche durch entsprechende Verzweigungen im Transportweg der Transportvorrichtung selektiv mit bewickelten Blechpaketen angefahren werden können. Zudem ist optional vorgesehen, dass die Transportvorrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie als Zwischenspeicher für bewickelte Blechpakete verwendet werden kann. Weiterhin optional vorgesehen ist, dass die Transportvorrichtung ein gemeinsames umlaufendes Förderband umfasst, welches dafür vorgesehen ist, mehrere bewickelte Blechpakete zwischenzuspeichern.
Die zuvor genannten Ausführungsformen sind insbesondere bezüglich einer induktiven Erwärmung eines bewickelten Blechpaketes von Bedeutung. Erfindungsgemäß ist die wenigstens eine induktive Erwärmungsvorrichtung nämlich derart ausgestaltet und angeordnet, dass bewickelte Blechpakte während ihres Transportes und/oder ihrer Zwischenspeicherung durch die Transportvorrichtung mittels der induktiven Erwärmungsvorrichtung erwärmt werden können. Somit kann die Prozesszeit weiter reduziert werden, indem eine induktive Erwärmung zumindest zeitweise während des Transportes erfolgt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Imprägnieranlage ist die wenigstens eine induktive Erwärmungsvorrichtung derart ausgestaltet, dass längs des Transportweges und/oder während der Zwischenspeicherung eines bewickelten Blechpaketes eine unterschiedliche Erwärmungsintensität auf die jeweiligen bewickelten Blechpakete einwirkt, so dass eine induktive Erwärmung gemäß vorgebbarer Aufwärmkurven erfolgen kann. Insbesondere bezüglich des Erreichen einer gewünschten beispielsweise homogenen Temperaturverteilung im Blechpaket erweist sich dies als vorteilhaft. Gemäß einer weiteren Variante der Imprägnieranlage ist der Ofen ein Durchlaufofen. Hierdurch lassen sich durch entsprechende Temperaturzonen längs der Durchlaufstrecke gezielt entsprechende Aufheizkurven der bewickelten Blechpakete realisieren. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten sind den weiteren abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung, weitere Ausführungsformen und weitere Vorteile näher beschrieben werden.
Es zeigen:
Fig. 1a - 11 eine Imprägnieranlage mit einem bewickelten Blechpaket an verschiedenen Positionen. Figuren 1 a - 11 zeigen eine exemplarische Imprägnieranlage für bewickelte Blechpakete beziehungsweise bewickelte Statoren, wobei das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer exemplarischen Durchlaufsequenz eines bewickelten Blechpaketes veranschaulicht ist. Die Imprägnieranlage umfasst eine induktive Erwärmungsvorrichtung 14, mehrere parallel arbeitende Imprägnierstationen 18, 20 sowie einen Ofen 22. Eine Transportvorrichtung 24 ist dafür vorgesehen, bewickelte Blechpakete 12, welche beispielsweise auf einem Werkstückhalter angeordnet sind, zwischen den genannten Positio- nen zu transportieren.
In diesem Fall umfasst die Transportvorrichtung mehrere Förderbänder und Portale sowie ein umlaufendes Förderband 26, welches zur Zwischenspeicherung der bewickelten Blechpakete 12 dient. Während der Zwischenspeicherung eines bewickelten Blechpaketes 12 auf dem umlaufenden Förderband 26 durchläuft dieses die tunnelähnlich ausgeprägte induktive Erwärmungsvorrichtung 14, so dass dieses dabei erwärmt wird.
In diesem Beispiel sind exemplarisch acht parallel arbeitende und individuell anfahr- bare Imprägnierstationen 18, 20 dargestellt, wobei deren Anzahl durchaus auch beträchtlich höher sein kann. Eine Imprägnierstation ist dafür vorgesehen, die Wicklung eines jeweiligen bewickelten Blechpaketes zu bestromen und damit zu erwärmen. Des Weiteren weist eine Imprägnierstation ein mit Imprägnierharz gefülltes Becken auf, in welches ein zu imprägnierendes Blechpaket 12 getaucht werden kann. Um in jede Imprägnierstation individuell ein jeweiliges Blechpaket zu transportieren beziehungsweise von dort abzutransportieren, weist die Transportvorrichtung 24 entsprechende Verzweigungen im Transportweg auf.
Der Ofen 22 ist als Durchlaufofen ausgeprägt und dafür vorgesehen, ein auf der Transportvorrichtung befindliches imprägniertes bewickeltes Blechpaket derart zu erwärmen, dass das dem Blechpaket nach dem Imprägniervorgang anhaftende Harz aushärtet, beispielsweise bei einer Temperatur von 150°C.
In der Figur 1a ist ein bewickeltes Blechpaket 12 in einem Zustand dargestellt, wo es von einem Förderband 16, auf welchem es bereitgestellt wurde, an ein Portal der Transportvorrichtung 24 übergeben wurde. Danach wird das bewickelte Blechpaket auf das umlaufende Förderband abgesetzt und bewegt sich in Richtung der tunnelähnlichen induktiven Erwärmungsvorrichtung, wie in der Figur 1 b mit der Bezugsziffer 32 angedeutet. In der Figur 1c ist das bewickelte Blechpaket mit der Bezugsziffer 42 nunmehr in der tunnelähnlichen Erwärmungsvorrichtung befindlich dargestellt. Eine typische Durchlaufzeit durch die induktive Erwärmungsvorrichtung beträgt beispielsweise 2 min, wobei dabei eine induktive Erwärmung auf typischerweise 80 - 85°C erfolgt. Im Anschluss wird das bewickelte Blechpaket mittels eines Portals vom umlaufenden Förderband entnommen und zu einer der Imprägnierstationen transportiert, wie in der Figur 1d dargestellt ist.
In einer der Imprägnierstationen angekommen (wie in Figur 1e dargestellt) erfolgt nunmehr durch Bestromung eine weitere Erwärmung der Wicklung des bewickelten Blechpaketes auf ca. 120°C, sowie der eigentliche Imprägniervorgang durch Eintauchen in das Harzbecken der Imprägnierstation. Die Temperatur des Blechpaketes liegt nach wie vor im Bereich von ca. 85°C. Danach erfolgt ein Transport des bewickelten Blechpaketes von der Imprägnierstation auf das umlaufende Förderband, wo es wieder abgesetzt wird, wie in Figur 1f dargestellt ist.
Das bewickelte Blechpaket wird, wie Figur 1g zu entnehmen, mittels des umlaufen- den Förderbandes nunmehr ein weiteres Mal durch die tunnelähnliche induktive Erwärmungsvorrichtung transportiert und dort induktiv auf eine Temperatur von beispielsweise 140°C erwärmt, was in etwa der Temperatur des nachfolgend zu durchlaufenden Ofens entspricht. Die tunnelähnliche induktive Erwärmungsvorrichtung ist optional dafür vorgesehen, längs des Förderweges durch diese einen bedarfsweise anpassbaren Energieeintrag in das zu erwärmende bewickelte Blechpaket einzubringen, so dass verschiedene Vorwärmtemperaturen realisierbar sind. Es aber ist auch möglich, zwei verschiedene induktive Erwärmungsvorrichtungen vorzusehen, welche jeweils eine Vorerwärmung des Blechpaketes vor dem Imprägnieren und vor dem Durchlauf durch den Ofen mit unterschiedlichen Temperaturen durchführen.
Nachfolgend wird das bewickelte Blechpaket durch ein Portal der Transportvorrich- tung vom umlaufenden Förderband entnommen und am Ofen abgesetzt, wie in den Figuren 1 h und 1 i dargestellt. Im Ofen (s. Figur 1j) erfolgt auf einem Förderband ein Durchlauf des bewickelten Blechpaketes für einen Aushärtungszeitraum von beispielsweise einer Stunde bei einer Temperatur von 140°. Der Ofen weist optional entsprechende Abkühlzonen auf, um nach Abschluss des Aushärtungsprozesses die Temperatur des bewickelten Blechpaketes zu reduzieren.
In den Figuren 1 k und 11 ist dargestellt, wie das bewickelte Blechpaket vom Ofen an ein Portal übergeben wird und zurück aus das Förderband zurücktransportiert, wo es zu Beginn des Prozesses bereitgestellt wurde.
Bezugszeichenliste
10 Imprägnieranlage mit einem bewickelten Blechpaket an erster Position
12 exemplarisches bewickeltes Blechpaket
14 induktive Erwärmungsvorrichtung
16 Förderband
18 erste Imprägnierstation
20 zweite Imprägnierstation
22 Ofen
24 Transportvorrichtung
26 umlaufendes Förderband
30 Imprägnieranlage mit einem bewickelten Blechpaket an zweiter Position
32 exemplarisches bewickeltes Blech paket
40 Imprägnieranlage mit einem bewickelten Blechpaket an dritter Position
50 Imprägnieranlage mit einem bewickelten Blechpaket an vierter Position
60 Imprägnieranlage mit einem bewickelten Blechpaket an fünfter Position
70 Imprägnieranlage mit einem bewickelten Blechpaket an sechster Position
80 Imprägnieranlage mit einem bewickelten Blechpaket an siebter Position
90 Imprägnieranlage mit einem bewickelten Blechpaket an achter Position
100 Imprägnieranlage mit einem bewickelten Blechpaket an neunter Position
1 10 Imprägnieranlage mit einem bewickelten Blechpaket an zehnter Position
120 Imprägnieranlage mit einem bewickelten Blechpaket an elfter Position
130 Imprägnieranlage mit einem bewickelten Blechpaket an zwölfter Position

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Imprägnieren von bewickelten Blechpaketen (12, 32) umfassend folgende Schritte:
• Induktive Erwärmung eines bewickelten Blechpaketes auf eine Vorwärmtemperatur,
• Transport des bewickelten Blechpaketes (12, 32) in eine mit Stromwärme arbeitende Imprägnierstation (18, 20),
• weiteres Erwärmen der Wicklung des bewickelten Blechpaketes (12, 32) mittels Stromwärme,
• Imprägnieren des bewickelten Blechpaketes (12, 32),
• Transport des bewickelten Blechpaketes aus der Imprägnierstation (18, 20).
2. Verfahren nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das bewickelte Blechpaket (12, 32) vor dem Imprägnieren induktiv auf eine Vorwärmtemperatur von ca. 80°C bis 85°C erwärmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung des bewickelten Blechpaketes (12, 32) in der Imprägnierstation (18, 20) mittels Stromwärme auf eine Temperator von ca. 1 10°C bis 120°C erwärmt wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende zusätzliche Schritte:
• Induktive Erwärmung des bewickelten Blechpaketes auf eine Ofentemperatur,
• Transport des bewickelten Blechpaketes (12, 32) in einen Ofen (22),
• Aushärten des bewickelten Blechpaketes (12, 32) im Ofen (22).
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bewickelte Blechpaket (12, 32) nach dem Imprägnieren induktiv auf eine Ofentemperatur von ca. 130°C bis 160°C erwärmt wird
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Transportes eine Zwischenspeicherung des bewickelten Blechpaketes (12, 32) durch eine Transportvorrichtung (24) erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die induktive Erwärmung des bewickelten Blechpaketes (12, 32) zumindest teilweise während dessen Transportes oder Zwischenspeicherung erfolgt.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bewickelte Blechpaket ein bewickelter Stator ist.
9. Imprägnieranlage für bewickelte Blechpakete (12, 32), umfassend wenigstens folgende Komponenten:
• wenigstens eine Imprägnierstation (18, 20) zur Imprägnierung jeweiliger bewickelter Blechpakete (12, 32), welche dafür vorgesehen ist, vor und/oder während eines Imprägniervorgangs die Wicklung eines jeweiligen Blechpaketes durch Bestromung zu erwärmen,
• wenigstens eine außerhalb der Imprägnierstation (18, 20) wirkende induktive Erwärmungsvorrichtung (14) zur Erwärmung der bewickelten Blechpakete (12, 32),
• wenigstens einen Ofen (22) zur Erwärmung der bewickelten Blechpakete (12, 32) beziehungsweise um diese auf Temperatur zu halten,
• eine Transportvorrichtung (24) für den Transport eines jeweiligen bewickelten Blechpaketes (12, 32) zwischen den zuvor genannten Komponenten.
10. Imprägnieranlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere parallel arbeitende Imprägnierstationen (18, 20) vorgesehen sind.
1 1. Imprägnieranlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (24) derart ausgestaltet ist, dass sie als Zwischenspeicher für bewickelte Blechpakete (12, 32) verwendet werden kann.
12. Imprägnieranlage nach Anspruch 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (24) ein gemeinsames umlaufendes Förderband (26) umfasst, welches dafür vorgesehen ist, mehrere bewickelte Blechpakete (12, 32) zwischenzu- speichern.
13. Imprägnieranlage nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine induktive Erwärmungsvorrichtung (14) derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass bewickelte Blechpakte (12, 32) während ihres Transportes und/oder ihrer Zwischenspeicherung durch die Transportvorrichtung (24) mittels der induktiven Erwärmungsvorrichtung (14) erwärmt werden können.
14. Imprägnieranlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine induktive Erwärmungsvorrichtung (14) derart ausgestaltet ist, dass längs des Transportweges und/oder während der Zwischenspeicherung eines bewickelten Blechpaketes (12, 32) eine unterschiedliche Erwärmungsintensität auf die jeweiligen bewickelten Blechpakete (12, 32) einwirkt, so dass eine induktive Erwärmung gemäß vorgebbarer Aufwärmkurven erfolgen kann.
15. Imprägnieranlage nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Ofen (22) ein Durchlaufofen ist.
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