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Dokumentenidentifikation DE10022295B4 15.04.2004
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Warmpressen von mit einem Trägermaterial versehenen Spulen oder Wicklungsteilen
Anmelder Maschinenbau Gottlob Thumm GmbH, 78549 Spaichingen, DE
Erfinder Bäuerle, Elke, 78549 Spaichingen, DE
Vertreter Jeck · Fleck · Herrmann Patentanwälte, 71665 Vaihingen
DE-Anmeldedatum 09.05.2000
DE-Aktenzeichen 10022295
Offenlegungstag 29.11.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.04.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.04.2004
IPC-Hauptklasse H01F 41/02
IPC-Nebenklasse B29C 43/52   B23P 11/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Warmpressen von mit einem Trägermaterial versehenen Spulen oder Wicklungsteilen elektrischer Bauteile mit an der Wicklung anlegbaren Pressbacken.

Bei derzeit bekannten Verfahren und Vorrichtungen dieser Art werden Spulen oder Wicklungsteile in Pressen mit beheizten Pressbacken verfestigt. Die Heizung der Pressbacken erfolgt mit elektrischen Heizkörpern oder heißem Öl. Die Wärme wird dabei von den Pressbacken über das zu verbackende Trägermaterial (z.B. Harz oder geschichtete Bänder) auf das zu verpressende Wicklungsteil übertragen. Der Vorgang erfordert einen relativ hohen Zeitaufwand. Außerdem verklebt das Trägermaterial in der Regel auch an den Pressbacken. Um ein Verkleben zu verhindern ist es denkbar, auf der dem Wicklungsteil zugekehrten Seite der Pressbacken eine Trennfolie einzulegen.

Druckschriftlichbekannt ist ein Verfahren, bei dem die Spulen in ein mit Heiz gefülltes Bad getaucht werden (DE 1958028 A1).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem bzw. der die Gefahr eines Verklebens vermieden wird, wobei die Vorgehensweise gleichzeitig einen geringen Aufwand erfodert.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 4 gelöst. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, dass die Spulen oder Wicklungsteile mittels eines durch sie geleiteten Stroms mit Stromwärme beheizt werden, während bei der Vorrichtung vorgesehen ist, dass den Spulen oder Wicklungsteilen eine Stromzuführungseinrichtung zum Anschließen ihrer Wicklungen und Erzeugen von Stromwärme zugeordnet ist.

Mit diesen Maßnahmen wird erreicht, dass die Wärme bereits in dem zu verpressenden Gegenstand erzeugt wird und dort, also wo sie zum Verpressen benötigt wird, immer die größte Temperatur herrscht.

Ist vorgesehen, dass die Pressbacken während des Pressvorganges auf eine Temperatur unterhalb einer Klebetemperatur mittels einer Kühlvorrichtung gemäß den Ansprüchen 2 bzw. 5 gekühlt werden, so wird ein Verkleben der Pressbacken mit dem Trägermaterial auch bei längeren Pressvorgängen vermieden, da die auf die Pressbacken übertragene Wärme abgeführt wird. Eine wirkungsvolle Kühlung wird dabei dadurch erreicht, dass die Pressbacken von einem Kühlmittel durchströmt werden. Bei der Vorrichtung kann dies dadurch geschehen, dass in den Pressbacken Kanäle zum Durchleiten eines Kühlmittels vorgesehen sind und dass das Kühlmittel durch eine an die Pressbacken angeschlossene Kühleinheit zum Erzeugen der Kühltemperatur geführt ist.

Die Pressbacken können aus Metall und/oder aus Kunststoff, z.B. PTFE oder PEC bestehen, wobei Kunststoffe inbesondere bei hohen Spannungen vorteilhaft sind.

Um die Gefahr eines Verklebens weiter zu verringern, kann zusätzlich vorgesehen sein, dass die Pressbacken wicklungsseitig mit einer Trennmittelschicht versehen sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Spule mit zu verpressenden Wicklungsabschnitten in schematischer Ansicht und

2 eine schematische Darstellung einer an den zu verpressenden Wicklungsteilen angelegten Vorrichtung zum Warmpressen.

In 1 ist eine Spule 2 mit zu verpressenden Wicklungsteilen 2.1 dargestellt, wie sie in elektrischen Bauteilen etwa von elektrischen Maschinen vorkommen. Die Wicklungen sind mit zu verbackendem Trägermaterial, wie z.ß. Harz oder beschichteten Bändern, versehen, das beim Warmpressen mit der Wicklung verklebt und diese stabilisiert. Wie aus 2 ersichtlich, sind an dem zu verpressenden Wicklungsteil auf vier Seiten Pressbacken 1.1 einer Vorrichtung 1 zum Warmpressen angelegt.

Zum Erwärmen der Spule 2 ist diese bzw. das zu verpressende Wicklungsteil an eine Stromzuführungseinrichtung 3 angeschlossen, mit der die Wicklung selbst mit einem Strom zum Erzeugen von Stromwärme und Aufheizen des zu verpressenden Wicklungsteils beaufschlagt wird. Mittels der Stromzuführungseinrichtung 3 kann der Strom mit einer geeigneten Frequenz, beispielsweise zwischen 1 kHz und 100 kHz und auch zusätzlich mit einem Gleichanteil erzeugt und Stromwärme je nach Art der Spule oder des Wicklungsteils und je nach erforderlicher Temperatur zugeführt werden. Die Stromzuführungseinrichtung ist dabei vorteilhaft mit einer geeigneten Steuer- oder Regelungseinheit versehen. Den Pressbacken 1.1 ist eine Kühlvorrichtung 1.2 zugeordnet, mit der durch in den Pressbacken 1.1 vorgesehene Kanäle ein auf eine bestimmte Kühltemperatur gekühltes Kühlmittel zugeführt wird. Die Kühltemperatur wird mittels einer Kühleinheit auf einer unter der Klebetemperatur des Trägermaterials liegenden Kühltemperatur gehalten. Das Kühlmedium kann ein gasförmiges oder flüssiges Kühlmedium, z.B. Wasser sein.

Die Pressbacken 1.1 können aus beliebigem geeignetem Material beispielsweise Metall oder Kunststoff, wie etwa PTFE oder PEC-Material, hergestellt sein, wobei Kunststoffe bei hohen Spannungen vorteilhaft sind. Da die Spule bzw. das zu verbackende Wicklungsteil unmittelbar mit Stromwärme beaufschlagt wird, ist ein relativ langwieriger Wärmeübergang von den Pressbacken auf das zu verpressende Wicklungsteil vermieden. Andererseits wird mittels der Kühlung der Pressbacken verhindert, dass sich diese bei einem länger dauernden Pressvorgang auf eine Temperatur oberhalb der Klebetemperatur des Trägermaterials erwärmen, so dass ein Verkleben der Pressbacken verhindert ist. Die Gefahr eines Verklebens der Pressbacken 1.1 kann weiterhin dadurch vermieden werden, dass zusätzlich auf diese wicklungsseitig eine Trennmittelschicht aufgebracht ist.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Warmpressen von mit einem Trägermaterial versehenen Spulen (2) oder Wicklungsteilen elektrischer Bauteile mit an der Wicklung anlegbaren Pressbacken (1.1), dadurch gekennzeichnet,

    dass die Spulen (2) oder Wicklungsteile mittels eines durch sie geleiteten Stroms mit Stromwärme beheizt werden und

    dass die Pressbacken (1.1) während des Pressvorganges auf eine Temperatur unterhalb einer Klebetemperatur des Trägermaterials gekühlt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressbacken (1.1) von einem Kühlmittel durchströmt werden.
  3. Vorrichtung zum Warmpressen von mit einem Trägermaterial versehenen Spulen (2) oder Wicklungsteilen elektrischer Bauteile mit an der Wicklung anlegbaren Pressbacken (1.1), dadurch gekennzeichnet,

    – dass den Spulen (2) oder Wicklungsteilen eine Stromzuführungseinrichtung (3) zum Anschließen ihrer Wicklungen und Erzeugen von Stromwärme zugeordnet ist,

    – dass den Pressbacken (1.1) eine Kühlvorrichtung (1.2) zugeordnet ist, mit der sie auf eine Kühltemperatur unterhalb einer Klebetemperatur des Trägermaterial kühlbar sind und/oder dass die Pressbacken (1.1) wicklungsseitig mit einer Trennmittelschicht versehen sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

    dass in den Pressbacken (1.1) Kanäle zum Durchleiten eines Kühlmittels vorgesehen sind und

    dass das Kühlmittel durch eine an die Pressbacken (1.1) angeschlossene Kühleinheit (1.3) zum Erzeugen der Kühltemperatur geführt ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressbacken (1.1) aus Metall und/oder aus Kunststoff bestehen.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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