Brevet FR2251087A1 — publié le 19750606

L'invention concerne un procédé dtimprégnation de bobinages de conducteurs électriques par une résine durcissable, puis par durcissement de cette dernière. Ie procédé consistant à imprégner des bobinages de conducteurs électriques, notamment de ballasts, en les plongeant dans un bain de résine dite d'imprégnation, puis en faisant durcir la résine subsistant sur le bobinage et en répétant ce processus est bien connu. L'imprégnation puis le durcissement sont donc effectués aux moins deux fois Il faut refroidir le bobinage durci avant la seconde imprégnation, car la stabilité à 11 emmagasinage des résines est limitée et lorsqu'on veut plonger des bobinages échauffés dans la résine dtim- prégnation, la température de cette dernière augmente très fortement et en provoque la gélétinisation.La résine utilisée pour l'imprégnation par immersion doit avoir une viscosité relativement faible. Dans la technique actuelle, cette résine a une viscosité comprise entre environ 50 et 300 mPa.s à 250C. Le risque subsiste cependant qu' une partie de l'air située dans les bobinages et surtout dans les paquets de t8les reste occluse.Pour l'éviter, l'immersion est effectuée lentement. La capillarité permet d'obtenir une bonne imprégnation en profondeur par ce procédé Cette imprégnation est en général d'autant meilleure que la vitesse d'immersion est faible et que le temps pendant lequel les bobinages restent dans le bain est long. Bes durées dtimmersion utilisées en général dans les processus industriels sont d'environ 1 à-10 minutes, la vitesse de plongée étant d'environ 10 à 100 mm par mn. La durée pendant laquelle les pièces restent immergées est comprise en général dans une plage d'environ 5 à 30 mn. Bes bobinages sont ensuite extraits lentement du bac d'immersion. Il est important de procéder ainsi pour la qualité de surface des bobinages imprégnés. L'extraction lente permet à l'atmosphère de solvant, c'est-à-dire de styrène régnant au-dessus de la surface de la résine d'en éliminer jusqu'à un certain point celle qui est entratnée. Ainsi la formation dite de larmes d'égouttement est fortement réduite. Ire bobinage ainsi imprégné est ensuite soumis à un durcissement, puis une seconde imprégnation est effectuée sensiblement de la méme manière, mais alors la résine utilisée a une viscosité supérieure, par exemple de 200 à 700 mpa.s à 250C. Ire durcissement des bobinages à la fin de la première imprégnation est en particulier très long, car il faut ensuite refroidir soigneusement les .bobinages, comme mentionné précédemment, avant de pouvoir les plonger dans le second bac dimprégnation. La seconde imprégnation est nécessaire pour donner à la résine de surface une épaisseur suffisante et pour remplir les cavités subsistant entre les spires et le paquet de tales, La présente invention a pour objet un procédé simplifié et abrégé d'imprégnation de bobinages de conducteurs électriques. Selon une particularité essentielle de l'invention basee sur une constatation surprenante, il est possible de renoncer au processus de durcissement entre les première et seconde immersions. L'invention a donc pour objet un procédé d' m- prégnation de bobinages de conducteurs électriques par imprégnation par une résine durcissable puis ducissement de cette dernière, ce procédé consistant essentiellement à immerger les bobinages initialement dans une résine de type connu, puis à les laisser s'égoutter èt ensuite à les immerger sans durcissement intermédiaire dans une résine de type connu, dont la viscosité est supérieure d1au moins 100 mPa.s, mesurée à 250C, à celle de la première, les bobinages étant ensuite soumis à durcissement. Ires résines utilisées pour les première et seconde immersions peuvent titre de type connu et il suffit de faire en sorte que la seconde résine ait une viscosité d'au moins 100 mPa.s plus forte que celle de la première. La première résine a de préférence une viscosité, mesurée à 250C, d'environ 80 à 210 mPa.s, tandis que le second bain a de préférence une viscosité d'environ 200 à 700 mPa.s. Bes résines des deux bmrnsxpeuvent titre de mme type chimique ou de types différents. 1es résines avantageusement utilisées actuellement en technique sont des solutions de résines de polyester insaturé dans des composés monomères vinyliques, en particulier dans du styrène. l'es résines peuvent titre additionnées ou non de pigments. La viscosité peut votre réglée de manière connue par le taux de condensation, les matières premières et la teneur en composés monomères vinyliques. I1 est aussi possible d'utiliser dans la technique actuelle des résines de polyester contenant des groupes imides (voir demandes de brevet allemand mises à l'Inspection Publique (DOS) sous les nO 1 445 240, 1 570 273 et 1 770 386). Be trempé dans le premier bac dtimpmegnation s'effectue selon la technique actuelle par immersion lente, conservation des pièces dans le bac,puis extractionlente. Bes produits ne sont ensuite cependant pas soumis à durcissement, mais on les laisse s'égoutter quelques minutes, de préférence au moins 5 minutes, entre la fin de l'extraction du premier bain et le début de l'immersion dans le second, afin d'éviter la formation de larmes d'égouttement.Cette attente permet de plus d'éviter d'entratner la résine à faible viscosité dans le bac contenant la résine à viscosité supérieure et donc d'éviter d'abaisser la viscosité de la seconde résine d'imprégnation. Ire trempé dans le second bac s'effectue conformément à la technique antérieure. L immersion peut cependant entre plus rapide que dans le premier bac, car l'imprégnation en profondeur des petites cavités situées entre les différentes couches des conducteurs électriques doit en principe avoir été effectuée dans le premier bain. Donc, pour les mêmes raisons, la durée de séjour dans le second bac peut être notablement plussbrève que celle du séjour dans le premier bac conformément à la technique actuelle. Alors que la durée de séjour dans le premier bac est avantageusement comprise entre environ 7 et 20 minutes, de préférence entre environ 10 et 15 minutes, elle est au maximum de 5 minutes, et de préférence environ 1 à 3 minutes dans le second bac. Ensuite, les bobinages sont enlevés du second bac dtim- prégnaton, puis on les laisse s1 égoutter. Aucune règle particulière ne concerne la durée d'égouttement. Cette durée est en général suffisante pour éviter des pertes importantes de résine qui continue de s1 égoutter lorsque les pièces sont ensuite placées dans le four de séchage La résine est donc durcie au four. es première et seconde résines d'impregnation subissent donc le durcissement simultanément. Il est extrEmement surprenant qu'il suffise d'immerger les bobinages successivement dans deux résines d'imprégnation de viscosités différentes sans procéder au durcissement intermédiaire classique à température élevée pour obtenir d'une part une imprégnation suffisante en profondeur et d'autre part une bonne épaisseur de la couche superficielle et un bon remplissage des cavités comprises entre les spires et le paquet de taules. Le temps nécessaire à 11 immersion et au durcissement est notablement plus bref que celui du procédé de l'art antérieur suivant lequel un durcissement est effectué entre les deux immersions L'avantage économique ainsi obtenu est considérable.Il s'y ajoute une économie d1énergie par rapport au procédé selon l'art antérieur qui met en oeuvre un premier durcissement et ensuite le -refroidissement nécessaire. Ie procédé de l'invention peut titre mis en oeuvre dans des installations fonctionnant en continu au moyen de bandes transporteuses. Bes exemples suivants feront bien comprendre Ilinvention sans toutefois la limiter. EXEMPlE 1 Ire premier bac d'imprégnation est rempli d'une résine de polyester insaturé dissoute dans du styrène et additionnée de pigments blancs telle que trouvée dans le commerce (résine d'imprégnation E 8960/20 TI de la Birme-Dr. Kurt Herberts & Co. GmbH), Be second bac d'imprégnation est aussi rempli de résine de polyester insaturé dissoute dans du styrène et également additionnée de pigments blancs, telle qu'obtenue aussi dans le commerce (résine dtimprégnation E 8960 TI de la Firme Dr. Kurt Herberts & Co. GmbH). La viscosité de la première résine d'imprégnation est de 90 mPa.s à 250C et celle de la seconde résine, de -320 mPa.s. Ires ballasts ne comportant aucune isolation entre couches, bobinés en longueurs, comportant un boftier de tale et dont les fils vernis ont un diamètre de 0,35mm sont plongés dans le bac d'imprégnation. Ires objets sont trempés à une vitesse de plongée de 30 mm/mn (la-durée d'immersion est d'environ 5 mn). Bes bobinages restent dans le bac 15 mn. Ensuite, les objets sont retirés du bac à la mEme vitesse que celle à laquelle ils ont été immergés. Cette relativement faible vitesse d'enlèvement est adoptée pour réduire les pertes par égouttement et pour éviter que des quantités notables de la résine du premier bac ne soient entrarnées dans le second bac. Il faut éventuellement contrôleur les viscosités des résines des deux bacs à la fin d'un certain temps de service en continu. Ce centrale peut s'effectuer de manière connue par des appareillages automatiques. A la fin d'une durée d'égouttement d'environ 10 minutes, les objets sont immergés dans la seconde résine d'imprégnation. La vitesse d'immersion est d'environ 50 mm/mn. La durée de séjour dans le second bac est d'environ 2 mn. L'enlèvement s'effectue à la même vitesse que l'immersion. A la fin d'une durée d'égout tement de 10 mn, les objets sont mis à durcir dans un four à passage continu ou dans un four à chambres, pendant 90 mn et à 1600C. La durée de durcissement et la température sont fonction de manière connue des résines utilisées. Tes ballasts ainsi traités ont une excellente allure, leurs azotes sont extrêmement bien recouvertes, ils sont bien imprégnés en profondeur et les cavités sont remplies de maniere satisfaisante. EXEMPlE 2. Les produits imprégnés sont des ballasts ne comportant pas de bottier de tale et réalisés à l'aide de fils vernis d'un diamètre de 0,42mm. Le premier bac contient une résine de polyester du commerce (E8960/20T1 de la Firme Dr. Meurt Herberts & Co. GmbH) dont la viscosité à 250C est de 90mPa.s. Ie second bac d'immersion contient également une résine de polyester du commerce (E8960/80 de la Birme Dr. Kurt Herberts & Co. GmbH) dont la viscosité à 250C est de 420 mPa.s. Bes durées d'immersion et de séjour sont les suivantes Immersion dans la première 3 mn(60mm/mn) résine Durée de séjour dans la 15 mn première résine Durée de sortie du premier 3 mn(60mm/mn) bain Durée d'égouttement 15 mn Immersion dans la seconde 2 mn(90mm/mn) résine Durée de séjour dans la 2mn seconde résine Durée d'enlèvement : 2mn(90mm/mn) Durée d'égouttement : 15 mn Durcissement: 180 mn à 130 C. Les ballasts enduits sont bien imprégnés en profondeur, leurs ar8tes sont bien recouvertes et leur qualité de surface est bonne. EXEMPl'E COMPARA T IF Les opérations ont été effectuées selon la technique antérieure et avec les mêmes résines d'impre- gnation que dans l'exemple 1, mais un durcissement a été effectué à la fin du trempé dans la première résine d'imprégnation. I1 a été nécessaire de chauffer les bobinages pendant gO mn à 160 C pour durcir la résine de la première imprégnation. I1 a fallu ensuite procéder à un refroidissement pendant 60 mn avant de pouvoir effectuer l'immersion dans la seconde résine d'imprégnation, Par ailleurs, les mêmes durées d'immersion,de séjour et d'enlèvement que dans l'exemple 1 ont été utilisées Alors qu'il a fallu au total 153mn pour effectuer les opérations de l'exemple 1, il a fallu 283 mn pour la l'essai comparatif et la consommation d'énergie a été augmentée par le premier durcissement et le refroidissement. Il va de soi que le procédé décrit et représenté peut subir diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé d'imprégnation de bobinages de conducteurs électriques par immersion dans une résine durcissable, puis durcissement de cette dernière, ledit procédé étant caractérisé en ce mulon immerge les bobinages tout d'abord dans une résine d'imprégnation de type connu, puis on les laisse s1 égoutter sans procéder à aucun durcissement intermédiaire, on les immerge ensuite dans une résine d'imprégnation de type connu et dont la viscosité est d'au moins 100 mPa.s supérieure à celle de la première, mesurée à 25 C, les bobinages étant finalement soumis à durcissement. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le premier bain a une viscosité de 80 à 200 mPa.s, mesurée à 250C. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le second bain a une viscosité de 200 à 700 mPa.s, mesurée à 250C. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 3, caractérisé en ce qu'on laisse égoutter les bobinages pendant au-moins 5 mn entre les imprégnations dans le premier et le second bain