DE10215461A1 - Verfahren zum Imprägnieren von Bleckpaketen mit integriertem Wasserkanal - Google Patents
Verfahren zum Imprägnieren von Bleckpaketen mit integriertem WasserkanalInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Imprägnieren von Bauteilen (10), insbesondere für aus Blechpaketen gebildete Statoren einer elektrischen Maschine, wobei die Bauteile (10) mittels eines flüssigen Imprägniermittels imprägniert werden. DOLLAR A Es ist vorgesehen, dass nach dem Imprägnieren in vorhandenen Öffnungen (12) der Bauteile (10) verbliebene Partikel durch eine Reinigungsprozedur entfernt werden.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Imprägnieren von Blechpaketen mit integriertem Wasserkanal mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.
- Es ist bekannt, dass elektrische Maschinen, prinzipbedingt durch die ständige Flussänderung in den flussführenden Materialien, Eigenverluste (Ummagnetisierungsverluste und Wirbelströme) erzeugen. Zur Verringerung dieser Verluste ist es üblich, das flussführende Material aus dünnen Spezial-Elektroblechen geschichtet aufzubauen, die gegeneinander elektrisch isoliert sind. Je dünner diese Bleche ausgestaltet sind, desto geringer werden die Wirbelstromverluste. Eine bewusst hochfrequent und oberwellenreich ausgestaltete elektrische Maschine, wie beispielsweise ein elektrisches Getriebe, benötigt daher zur Erzielung eines günstigen Wirkungsgrades einen Stator, bei dem das verlustführende Material aus Blechen mit einer Dicke von höchstens 1/10 mm aufgebaut ist. Trotz dieser Ausgestaltung entstehen jedoch in den Blechen immer noch so hohe Verluste, dass der Stator zur Erlangung einer ausreichenden Sicherheit gekühlt werden muss, wobei üblicherweise Wasser als Kühlmittel verwendet wird.
- Der Stator ist vollständig aus mehreren übereinander geschichteten und miteinander verbundenen Blechlagen aufgebaut, das heißt, der Statorträger und das flussführende Material sind aus demselben geschichteten Blechpaket aufgebaut. Die einzelnen Bleche sind derart geformt, dass sie beispielsweise Nuten zur Aufnahme mindestens einer Statorwicklung und vorzugsweise auch Wasserkanalöffnungen sowie Öffnungen für die Lagerung und Momentenabstützung enthalten.
- Die Bleche werden blockweise geschichtet. Durch das Schichten verschieden ausgestalteter Blechabschnitte wird erzielt, dass sich in dem durch die einzelnen Wasserkanalöffnungen gebildeten umlaufenden Wasserkanal Stege ausbilden, welche einerseits die Stabilität erhöhen und andererseits durch Vergrößerung der kühlbaren Oberfläche die Wärmeabfuhr an das Kühlmittel verbessern. Die Zu- und Ableitung des Kühlmittels zu dem Kühlkanal kann auf übliche Art und Weise über bewegliche Schläuche oder über teleskopartige Führungen erfolgen.
- Eine Abdichtung des Wasser- beziehungsweise Kühlkanals erfolgt üblicherweise durch stark kriechfähige Kleber oder Lacke im fertigen Zustand des Blechpaketes durch bekannte Imprägnierverfahren.
- Aus der Literatur K. Falk: "Zum Träufel-Imprägnieren der Wicklungen elektrischer Maschinen", ETZ-A, Band 90 (1969, H. 22, Seite 573-576) ist es bekannt, Wicklungen kleiner elektrischer Maschinen mittels eines Träufelverfahrens zu imprägnieren. Hierbei wird der vorgewärmte, wicklungstragende Teil unter ständiger Drehung mit Gießharz beträufelt.
- Aus der Druckschrift DE-OS 20 56 152 ist ein Imprägnierverfahren bekannt, bei dem das zu imprägnierende Bauteil zunächst eine saugfähige Bedeckung erhält, die aus einem das Imprägniermittel durchlässigen Isoliermaterial besteht. Anschließend wird die so präparierte Wicklung des Bauteils in einen evakuierbaren Imprägnierbehälter eingebracht und dort entgast. Danach wird das Bauteil in Rotation versetzt und der Bedeckung Imprägniermittel durch Übergießen oder segmentweises Eintauchen bis zum Vollsaugen der Bedeckung bei gleichzeitiger Erhöhung des Drucks auf zumindest Normaldruck zugeführt.
- Eine weitere bekannte Imprägniermethode ist das herkömmliche Vakuumtränken. Hierbei erfolgt ein Eintauchen der zuvor entgasten Bauteile in das Imprägniermittel. Üblicherweise wird das Bauteil in einen Behälter eingebracht und anschließend aus ihm die Luft zur Erzeugung eines Unterdrucks abgesaugt. Dann wird Flüssigimprägniermittel aus einem Vorratstank in den Behälter eingeleitet, so dass das in ihm befindliche Bauteil von dem Imprägniermittel überflutet wird. Nach einer gewissen Zeit wird im Behälter durch Öffnen eines Ventils wieder der normale atmosphärische Luftdruck hergestellt. Das in dem Behälter befindliche Imprägniermittel wird danach in den Vorratstank abgelassen. Das Bauteil bleibt anschließend so lange im Behälter, bis von ihm kein Imprägniermittel mehr abtropft.
- Nach den zuvor beschriebenen Imprägnierverfahren erfolgt jeweils nach der Imprägnierung ein Härtungsprozess.
- Für alle bisher bekannten und angewendeten Imprägnierverfahren besteht jedoch allgemein das Problem, dass Öffnungen, insbesondere integrierte Wasserkanäle in durch Blechpaketierung hergestellten Statoren, durch die bisher angewendeten verfahrenstechnischen Maßnahmen, wie zum Beispiel einfaches Abtropfen, nicht ausreichend von sich in den Öffnungen festsetzenden Partikeln befreit werden. Bei kompliziert aufgebauten Öffnungen oder zur Kühlung verwendeten Wasserkanälen ist das Kühlmedium nicht ausreichend an die Blechelemente heranführbar. Ein Zusetzen der integrierten Wasserkanäle führt während des Imprägnierens bei komplizierten Strukturen der Öffnungen sogar dazu, dass trotz vermeidender Maßnahmen wie Abtropfen oder Rotation des Bauteiles eine Kühlungswirkung generell unmöglich gemacht wird. Die Fertigung von immer komplizierteren Öffnungen und Wasserkanälen in den Bauteilen führt dazu, dass die Bereiche nur schwer erreichbar sind und Restpartikel in den Wasserkanälen und allgemein den kleinen Öffnungen verbleiben, die manuell nicht mehr zugänglich sind.
- Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Weiterentwicklung des Imprägnierverfahrens vorzuschlagen, welche sicherstellt, dass die Öffnungen von Bauteilen nach dem vollflächigen Imprägnieren der einzelnen Bleche eines Blechpaketes, insbesondere der als Kühlkanal fungierende Wasserkanal eines Stators, von sich ablagernden Partikeln befreit werden.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.
- Dadurch, dass nach dem Imprägnieren in vorhandenen Öffnungen des Bauteiles eine Reinigungsprozedur durchgeführt wird, können vorhandene sich ablagernde Partikel entfernt werden.
- In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird nach dem Imprägnieren und gegebenenfalls Abtropfenlassen des flüssigen Imprägniermittels eine schrittweise Reinigungsprozedur angeschlossen. Vorhandene Öffnungen an den Bauteilen werden mit einem gasförmigen Reinigungsmedium bei einem bestimmten Druck vorausgeblasen. Anschließend wird das Bauteil in einen Wärmeschrank transportiert, dem Wärme zugeführt wird, so dass das flüssige Imprägniermittel, beispielsweise ein Imprägnierharz, angeliert. Dabei wird genauso viel Wärme zugeführt, dass die Viskosität des Imprägniermittels gerade beginnt anzusteigen. In einem weiteren Schritt werden nun die Öffnungen des Bauteils wiederum mit dem gasförmigen Reinigungsmedium bei einem bestimmten Druck ausgeblasen. In dem letzten Schritt der Reinigungsprozedur wird das Bauteil bei einer vorbestimmten Aushärtetemperatur im Wärmeschrank ausgehärtet.
- In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird für die Reinigungsprozedur ein flüssiges Reinigungsmedium eingesetzt. Dabei werden wiederum nach dem Imprägnieren des Bauteils und gegebenenfalls Abtropfenlassen des flüssigen Imprägniermittels die Öffnungen mit dem flüssigen Reinigungsmedium bei einem bestimmten Druck vorausgespült und das Bauteil nach dem Transport in den Wärmeschrank durch Wärmezufuhr angeliert, bis die Viskosität des Imprägniermittels gerade beginnt anzusteigen. Anschließend werden die Öffnungen des Bauteils mit dem flüssigen Reinigungsmedium bei einem bestimmten Druck ausgespült und das Bauteil wird letztlich bei einer vorbestimmten Aushärtetemperatur im Wärmeschrank vollständig ausgehärtet.
- Ferner kann erfindungsgemäß das Vorausblasen mittels des gasförmigen Reinigungsmediums durch das Vorausspülen mittels des flüssigen Reinigungsmediums ersetzt werden.
- Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Ausblasen mittels des gasförmigen Reinigungsmediums durch das Ausspülen mittels des flüssigen Reinigungsmediums ersetzt werden kann.
- Der Einsatz der Reinigungsmedien für die einzelnen Schritte der Reinigungsprozedur ist also kombinierbar und hängt von einer Reihe von Parametern ab.
- So ist die Wahl des Reinigungsmediums der Reinigungsprozedur vom Abstand der das Blechpaket bildenden Bleche abhängig.
- Ferner hängt die Wahl des Reinigungsmediums der Reinigungsprozedur von den zuvor während des Imprägnierens gewählten Druckverhältnissen ab.
- Zudem ist das Reinigungsmedium der Reinigungsprozedur nach den Aushärtebedingungen des Imprägniermittels und den bei der Reinigungsprozedur beim Vor- und Ausblasen beziehungsweise beim Vor- und Ausspülen gewählten Druckverhältnissen auszuwählen.
- In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird bei der Reinigungsprozedur entweder das gasförmige Reinigungsmedium, beispielsweise Luft, oder das flüssige Reinigungsmedium, beispielsweise Spülharz, eingesetzt.
- Dabei erfolgt die Auswahl des Reinigungsmediums der Reinigungsprozedur in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zudem nach dem Kriterium, dass das Imprägnierharz unter den gewählten physikalischen Bedingungen im Wärmeschrank eine Viskosität aufweist, die einen Wert besitzt, bei dem die eingesetzten Reinigungsmedien der Reinigungsprozedur nicht in der Lage sind, das Imprägnierharz aus den Blechlagen der Blechpakete herauszudrücken.
- Insbesondere ist vorzugsweise das als flüssiges Reinigungsmedium verwendete Spülharz zu verwenden, welches unter vergleichbaren physikalischen Bedingungen im Wärmeschrank eine geringere Viskosität als das im Imprägnierverfahren verwendete Imprägnierharz aufweist.
- Erfindungsgemäß wird nach Durchführung der Verfahrensschritte der Reinigungsprozedur in vorteilhafter und einfacher Weise erreicht, dass Öffnungen generell und ferner komplizierte Wasserkanäle, die zur Kühlung der Blechpakete dienen, problemlos gereinigt werden können. Damit ist eine möglichst hohe Kühlwirkung, insbesondere für den Anwendungsfall von Bauteilen, insbesondere Statoren, sichergestellt.
- In vorteilhafter Weise ist das Verfahren je nach den Randbedingungen kombinierbar, in dem unterschiedliche Reinigungsmedien eingesetzt werden können. Eine Fertigung der Bauteile kann durch dieses Verfahren nunmehr ganz auf die Bedürfnisse bezüglich der Kühlung der Bauteile ausgerichtet werden. Eine Reinigung schwer zugänglicher und kleiner Bereiche ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren großserientauglich realisierbar und stellt ein prozesssicheres Verfahren dar.
- Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
- Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1 eine Ansicht eines durch Blechlagen gebildeten Blechpaketes, insbesondere eines Stators, und
- Fig. 2 ein Flussdiagramm eines Imprägnierverfahrens mit anschließender Reinigungsprozedur.
- Ein in Fig. 1 dargestellter Stator 10 besteht aus mehreren, übereinander geschichteten Blechlagen 18, die miteinander verbunden sind. Die Verbindung der einzelnen Bleche 18 kann an geeigneten Stellen durch feine Schweißnähte durch Stanzpaketieren und/oder durch Zugankertechnik erfolgen. Der Stator 10 sowie die einzelnen Bleche 18 weisen eine ringförmige Struktur auf. An der Außenseite jedes ringförmigen Blechs 18 sind Ausnehmungen ausgebildet, die zur Aufnahme mindestens einer Statorwicklung dienen. Die Ausnehmungen sind an den einzelnen Blechen 18 an identischen Stellen ausgebildet, dass nach Übereinanderschichten der Bleche 18 die in Fig. 1 gezeigten durchgehenden Nuten 20 zur Aufnahme der Statorwicklung entstehen. An der Innenseite jedes ringförmigen Bleches 18 sind an jeweils identischer Stelle mindestens zwei Augen derart ausgebildet, dass nach Übereinanderschichten der Bleche 18 die in Fig. 1 gezeigten Bohrungen 14 und 16 erhalten werden.
- In jedem Blech 18 sind in Umfangsrichtung mehrere, vorzugsweise gleichmäßig verteilte schlitzartige Wasserkanalöffnungen 12 ausgebildet, welche durch Zwischenstege voneinander beabstandet sind. Nach Übereinanderschichten der Bleche 18 bilden die Wasserkanalöffnungen 12 der einzelnen Bleche entsprechende Wasserkanäle, die durch den Stator 10 verlaufen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wasserkanalöffnungen 12 in den einzelnen Blechen 18 derart von Blech zu Blech zueinander versetzt ausgebildet sind, dass sich nach Übereinanderschichten der Bleche 18 ein einziger vollständig umlaufender Wasserkanal ergibt. Weitere detaillierte Angaben zur Ausbildung und Herstellung des Stators 10 sind aus der Druckschrift DE 100 01 028 A1 entnehmbar.
- Selbstverständlich ist die Erfindung nicht darauf reduziert, dass sich in dem Bauteil 10 lediglich ein Wasserkanal befindet. Es können beliebig viele Wasserkanalöffnungen 12 beziehungsweise daraus gebildete in das Bauteil 10 integrierte Wasserkanäle angeordnet sein.
- Durch entsprechende Abschlussblechlagen (in Fig. 1 nicht ersichtlich) auf beiden Seiten des Blechpaketes sind die Wasserkanalöffnungen 12, die im Innern des Blechpaketes den Wasserkanal bilden, nur noch über die Bohrungen 14 und 16 erreichbar.
- Ein in Fig. 1 dargestelltes Blechpaket wird anschließend einem in der einleitenden Beschreibung bereits dargestellten bekannten Imprägnierverfahren zugeführt.
- Nach Abschluss des Imprägnierverfahrens, jedoch vor dem Aushärtungsprozess, erfolgt nunmehr erfindungsgemäß eine schrittweise Reinigungsprozedur. Dazu wird eine, ein gasförmiges oder ein flüssiges Reinigungsmedium beinhaltende Leitung oder dergleichen an der ersten Bohrung 14 als eine Art Vorlauf angeschlossen, wobei ein Rücklauf der zweiten Bohrung 16 zur Ermöglichung eines freien Austritts des Reinigungsmedium nicht angeschlossen wird.
- Die Reinigungsprozedur erfolgt entsprechend einer Vorauswahl des Reinigungsmediums entweder mit einem gasförmigen Reinigungsmedium oder mit einem flüssigen Reinigungsmedium.
- Als Reinigungsmedium wird als gasförmiges Reinigungsmedium vorzugsweise Luft eingesetzt und als flüssiges Medium vorzugsweise Spülharz. Weitere flüssige oder gasförmige Reinigungsmedien sind denkbar.
- In Abhängigkeit von verschiedenen Parametern wird zunächst festgelegt, welche Schritte der Reinigungsprozedur mit welchem Reinigungsmedium nacheinander durchgeführt werden.
- Die dabei entscheidenden Parameter sind zum Ersten der Abstand der Blechlagen 18 des Blechpaketes zueinander, zum Zweiten die Oberflächenrauhigkeit der Blechlagen 18 des Blechpaketes, zum Dritten die gewählten Druckverhältnisse beim Imprägnieren des Blechpaketes, zum Vierten die Aushärtebedingungen des Imprägniermittels, insbesondere des Imprägnierharzes, und zum Fünften die Auswahl, mit welchem Reinigungsmedium der Reinigungsvorgang durchgeführt werden soll.
- Die Reinigungsprozedur mit dem gasförmigen Reinigungsmedium beginnt damit, dass die Öffnungen 12 des Bauteils 10 mit einem bestimmten Druck vorausgeblasen werden.
- Anschließend wird das Bauteil 10 in einem Wärmeschrank angeliert, bis die Viskosität des Imprägnierharzes gerade beginnt anzusteigen, wonach in den Öffnungen 12 des Bauteils 10 mit dem gasförmigen Reinigungsmedium die verbliebenen Partikel bei einem geringen bestimmten Druck ausgeblasen werden. Anschließend erfolgt bei einer vorbestimmten Aushärtetemperatur des Wärmeschrankes der Aushärtungsprozess des Imprägniermittels am Bauteil 10.
- Erfindungsgemäß erfolgt wahlweise die gleiche Reinigungsprozedur mit einem flüssigen Reinigungsmedium. Die Öffnungen 12 des Bauteiles 10 werden vorzugsweise mit einem bestimmten Druck vorausgespült. Anschließend wird das Bauteil 10 in einem Wärmeschrank angeliert, bis die Viskosität des Imprägnierharzes gerade beginnt anzusteigen. Danach werden die Öffnungen 12 des Bauteiles 10 mit dem flüssigen Reinigungsmedium ausgespült, um die verbliebenen Partikel zu entfernen. Anschließend erfolgt bei einer vorbestimmten Aushärtetemperatur des Wärmeschrankes wiederum der Aushärtungsprozess des Imprägniermittels am Bauteil 10.
- Beide Reinigungsprozeduren werden in Abhängigkeit von den bereits beschriebenen Parametern miteinander kombiniert. So wird beispielsweise das Vorausblasen mittels des gasförmigen Reinigungsmediums durch das Vorausspülen mittels des flüssigen Reinigungsmediums ersetzt. Dazu wird eine Leitung oder dergleichen, die das Reinigungsmedium beinhaltet beziehungsweise zuführt, an der den Vorlauf bildenden Bohrung 14 befestigt beziehungsweise ausgewechselt.
- So wird beispielsweise nach dem Vorausblasen und Angelieren des Imprägniermittels ein Ausspülen als nächster Verfahrensschritt angefügt. Genauso wird durch Wechsel einer Leitung oder dergleichen an der Bohrung 14 nach zunächst erfolgtem Vorausspülen mittels des flüssigen Reinigungsmediums ein Ausblasen mittels eines gasförmigen Reinigungsmediums möglich.
- Sowohl beim Einsatz des gasförmigen Reinigungsmediums als auch beim Einsatz des flüssigen Reinigungsmediums ist darauf zu achten, dass das Imprägnierharz bei den physikalischen Bedingungen im Wärmeschrank, insbesondere beim Angelieren, eine Viskosität aufweist, die einen Wert besitzt, bei dem die eingesetzten Reinigungsmedien der Reinigungsprozedur - beispielsweise Luft oder Spülharz - nicht in der Lage sind, das Imprägnierharz aus den Blechlagen 18 der Blechpakete herauszudrücken.
- Insbesondere beim Einsatz des flüssigen Reinigungsmediums, wie zum Beispiel dem Spülharz, muss darauf geachtet werden, dass bei den vorherrschenden physikalischen Bedingungen im Wärmeschrank, insbesondere beim Angelieren, das Spülharz eine geringere Viskosität als das Imprägnierharz aufweist.
- Fig. 2 verdeutlicht in einem Flussdiagramm nochmals das Verfahren zur Imprägnierung (Schritte 1xx) des Bauteiles 10 und der anschließenden Reinigungsprozedur (Schritte 2xx). Die Schritte T1 bis T3 stellen dabei die Transportwege des Bauteiles 10 dar.
- Gemäß der Einleitung wird das Imprägnierverfahren in den Schritten 1xx anhand des in der Einleitung beschriebenen herkömmlichen Vakuumtränkens erläutert. Stattdessen können hier aber auch die anderen in der Einleitung beschriebenen Verfahren beziehungsweise auch nicht in der Einleitung beschriebene Imprägnierverfahren zum Einsatz kommen.
- Zunächst wird in einem Schritt T1 das Bauteil 10 in einen Behälter transportiert. In einem Schritt 110 wird der Behälter verschlossen und evakuiert. Damit erreicht der Behälter einen Unterdruck p1. In einem Schritt 120 wird dem Behälter unter Beibehaltung des Unterdruckes p1, ein Imprägnierharz zugeführt, das heißt, der Behälter wird geflutet bis das gesamte Bauteil 10 bedeckt ist. In einem Schritt 130 wird in dem noch gefluteten Behälter ein Überdruck p2 erzeugt. Die Erzeugung des Unterdruckes p1 und des Überdruckes p2 unterstützt die Fähigkeit des Imprägnierharzes, vollständig zwischen die Blechlagen 18 des Blechpaketes 10 einzudringen. In einem Schritt 140 wird das Harz aus dem Behälter abgelassen und eine bestimmte Zeit abgewartet, so dass das Imprägnierharz vom Bauteil 10 und aus seinen Öffnungen 12 abtropfen kann. Die Drücke p1 und p2 werden experimentell oder rechnerisch je nach den physikalischen und chemischen Randbedingungen des Imprägnierharzes und des Bauteiles 10 ermittelt.
- Anschließend erfolgt in einem Schritt T2 der Transport vom Imprägnierbehälter zu dem Wärmeschrank.
- Es schließt sich die Reinigungsprozedur mit den Schritten 2xx an. Zunächst wird im Schritt 210 vorzugsweise an der Bohrung 14 eine Leitung oder dergleichen angeschlossen, über die das Reinigungsmedium zugeführt werden kann. Diese Leitung enthält entweder das gasförmige Reinigungsmedium oder das flüssige Reinigungsmedium. Im Schritt 210 erfolgt mit dem gasförmigen Reinigungsmedium ein Vorausblasen bei einem Druck p3. Der Druck p3 ist größer als der atmosphärische Druck, soll jedoch nur so groß sein, dass das Imprägnierharz nicht aus den Blechlagen 18 gedrückt wird.
- Der Schritt 210 kann genauso mit dem flüssigen Reinigungsmedium durchgeführt werden, wobei dann ein Vorausspülen erfolgt. Für das flüssige Reinigungsmedium gilt analog, dass ein Druck p3 eingestellt wird. Der Druck p3 kann für das flüssige Reinigungsmedium vorzugsweise mit dem gleichen Wert wie bei dem gasförmigen Reinigungsmedium eingestellt werden. Er kann jedoch auch einen anderen Wert besitzen.
- In einem nächsten Schritt 220 erfolgt durch Zufuhr von Wärme Q1, im Wärmeschrank ein Angelieren des Imprägnierharzes. Damit verändert sich an einem bestimmten Punkt die Viskosität des Imprägnierharzes. Genau zu diesem Zeitpunkt schließt sich ein Schritt 230 an, bei dem unter einem Druck p4 ein Ausblasen mit dem gasförmigen Reinigungsmedium oder ein Ausspülen mit dem flüssigen Reinigungsmedium erfolgt. Dabei ist der Druck p4 wiederum größer als der atmosphärische Druck, jedoch vorzugsweise nur so groß, dass das Imprägnierharz nicht aus den Blechlagen 18 gedrückt wird. Die Viskosität des flüssigen Reinigungsmediums ist vorzugsweise geringer als die des Imprägnierharzes. Unter diesen Bedingungen ist ein Ausspülen beziehungsweise Ausblasen besonders gut erreichbar.
- Der Druck p4 kann für das flüssige Reinigungsmedium vorzugsweise mit dem gleichen Wert wie bei dem gasförmigen Reinigungsmedium eingestellt werden. Er kann jedoch auch einen anderen Wert besitzen.
- Die Drücke p3 und p4 der Schritte 210 und 230 können ebenfalls einen gleichen Wert besitzen oder voneinander unterschiedlich sein.
- Ferner werden die Drücke p3 und p4 experimentell oder rechnerisch je nach den physikalischen und chemischen Randbedingungen des Imprägnierharzes und des Reinigungsmediums sowie des Bauteiles 10 ermittelt.
- Der Schritt 210 kann unabhängig vom Reinigungsmedium des Schrittes 230 mit einem gasförmigen oder flüssigen Reinigungsmedium durchgeführt werden. Gleiches gilt für den Schritt 230, der ebenfalls mit einem gasförmigen oder flüssigen Reinigungsmedium durchgeführt werden kann - unabhängig davon, mit welchem Reinigungsmedium der Schritt 210 durchgeführt wird. Dadurch ergeben sich vielfältige Kombinationsmöglichkeiten. In einem letzten Schritt 240 der Reinigungsprozedur wird unter Wärmezufuhr Q2 erreicht, dass das Imprägnierharz langsam aushärtet. Dabei ist vorzugsweise die Wärmezufuhr Q2 im Schritt 240 größer als die Wärmezufuhr Q1 im Schritt 220.
- In einem letzten Schritt T3 wird das imprägnierte und in den Öffnungen 12 gereinigte Bauteil 10 abtransportiert. BEZUGSZEICHENLISTE 10 Bauteil/Blechpaket/Stator
12 Öffnungen
14 Bohrung
16 Bohrung
18 Blechlagen
20 Nuten
1xx Verfahrensschritte zur Imprägnierung des Bauteiles 10
2xx Verfahrensschritte der Reinigungsprozedur des Bauteiles 10
T1, T2, T3 Transportwege des Bauteiles 10
p1, p2, p3, p4 Drücke
Q1, Q2 Wärmezufuhr
Claims (21)
1. Verfahren zum Imprägnieren von Bauteilen (10), insbesondere für aus Blechpaketen
gebildete Statoren einer elektrischen Maschine, wobei die Bauteile (10) mittels eines
flüssigen Imprägniermittels imprägniert werden, gekennzeichnet durch eine nach dem
Imprägnieren durchgeführte Reinigungsprozedur, mittels der in vorhandenen Öffnungen
(12) der Bauteile (10) verbliebene Partikel entfernt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die
Reinigungsprozedur ein gasförmiges Reinigungsmedium eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die
Reinigungsprozedur ein flüssiges Reinigungsmedium eingesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (12)
Wasserkanäle im Bauteil (10) sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel
Imprägnierharzpartikel sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die verbliebenen
Partikel innerhalb der schrittweisen Reinigungsprozedur in
a) den Öffnungen (12) des Bauteiles (10) mit dem gasförmigen Reinigungsmedium bei
einem bestimmten Druck vorausgeblasen werden und
b) das Bauteil (10) in einem Wärmeschrank angeliert wird, bis die Viskosität des
Imprägnierharzes gerade beginnt anzusteigen und
c) in den Öffnungen (12) des Bauteiles (10) mit dem gasförmigen Reinigungsmedium
bei einem bestimmten Druck ausgeblasen werden und
d) das Bauteil (10) bei einer Aushärtetemperatur des Wärmeschrankes aushärtet.
7. Verfahren nach Anspruch 1, 3, und 4, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der
schrittweisen Reinigungsprozedur
a) die Öffnungen (12) des Bauteiles (10) mit dem flüssigen Reinigungsmedium bei
einem bestimmten Druck vorausgespült werden und
b) das Bauteil (10) in einem Wärmeschrank angeliert wird, bis die Viskosität des
Imprägnierharzes gerade beginnt anzusteigen und
c) die Öffnungen (12) des Bauteiles (10) mit dem flüssigen Reinigungsmedium bei
einem bestimmten Druck ausgespült werden und
d) das Bauteil (10) bei einer Aushärtetemperatur des Wärmeschranks aushärtet.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das
Vorausblasen mittels des gasförmigen Reinigungsmediums durch das Vorausspülen
mittels des flüssigen Reinigungsmediums ersetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausblasen
mittels des gasförmigen Reinigungsmediums durch das Ausspülen mittels des flüssigen
Reinigungsmediums ersetzt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die innerhalb der Schritte der Reinigungsprozedur verwendeten Reinigungsmedien in
Abhängigkeit vom Abstand der Blechlagen (18) des Blechpaketes ausgewählt und
durchgeführt werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die innerhalb der Schritte der Reinigungsprozedur verwendeten Reinigungsmedien in
Abhängigkeit von der Oberflächenrauhigkeit der Blechlagen (18) des Blechpaketes
ausgewählt und durchgeführt werden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die innerhalb der Schritte der Reinigungsprozedur verwendeten Reinigungsmedien in
Abhängigkeit von den Druckverhältnissen beim Imprägnieren des Blechpaketes
ausgewählt und durchgeführt werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die innerhalb der Schritte der Reinigungsprozedur verwendeten Reinigungsmedien in
Abhängigkeit von den Aushärtebedingungen des Imprägnierharzes ausgewählt und
durchgeführt werden.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die innerhalb der Schritte der Reinigungsprozedur verwendeten Reinigungsmedien in
Abhängigkeit von den Druckverhältnissen beim Vor- und Ausblasen beziehungsweise
beim Vor- und Ausspülen der Öffnungen (12) beziehungsweise deren Kombinationen
ausgewählt und durchgeführt werden.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die innerhalb der Schritte der Reinigungsprozedur verwendeten Reinigungsmedien in
Abhängigkeit von ihren chemischen, physikalischen und sonstigen Eigenschaften
ausgewählt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als das gasförmige
Reinigungsmedium Luft eingesetzt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als das flüssige
Reinigungsmedium Spülharz eingesetzt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Imprägnierharz
unter seinen physikalischen Bedingungen im Wärmeschrank eine Viskosität aufweist,
die einen Wert besitzt, bei dem die eingesetzten Reinigungsmedien der
Reinigungsprozedur nicht in der Lage sind, das Imprägnierharz aus den Blechlagen (18)
der Blechpakete herauszudrücken.
19. Verfahren nach Anspruch 6, 7 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass der verwendete
Druck beim Vor- und Ausblasen beziehungsweise beim Vor- und Ausspülen der
Öffnungen (12) einen Wert besitzt, der kleiner ist als der Wert, bei dem das
Imprägnierharz aus den Blechlagen (18) der Blechpakete herausgedrückt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 3, 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülharz
unter den gleichen physikalischen Bedingungen im Wärmeschrank eine geringere
Viskosität als das Imprägnierharz aufweist.
21. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das
Reinigungsmedium an den Vorlauf einer ersten Bohrung (14) angeschlossen wird,
wobei ein Rücklauf an einer zweiten Bohrung (16) zur Ermöglichung eines freien
Austritts des Reinigungsmediums nicht angeschlossen wird.
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