DE102015212007A1

DE102015212007A1 - Vorrichtung zur Ausbildung einer zumindest abschnittsweisen Umspritzung

Info

Publication number: DE102015212007A1
Application number: DE102015212007.4A
Authority: DE
Inventors: Manfred Lutz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2016-12-29

Abstract

Bei einer Vorrichtung (500) zur Ausbildung einer zumindest abschnittsweisen Umspritzung (140) eines Einlegeteils (114, 130), mit mindestens einem ersten und zweiten Vorrichtungseinzelteil (502, 503), die gemeinsam zur Aufnahme des Einlegeteils (114, 130) eine Einlegeausnehmung (530) ausbilden und nach einem Einlegen eines entsprechenden Einlegeteils (114, 130) in die Einlegeausnehmung (530) einen Umspritzbereich (535) ausbilden, in dem die zumindest abschnittsweise Umspritzung (140) ausbildbar ist, weist die Vorrichtung (500) zum Fixieren des Einlegeteils (114, 130) in der Einlegeausnehmung (530) zumindest ein Spannelement (510, 512, 514, 516) auf, das dazu ausgebildet ist, eine vorgegebene Zentrierung eines entsprechenden, in die Einlegeausnehmung (530) eingelegten Einlegeteils (114, 130) in der Einlegeausnehmung (530) zu ermöglichen.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ausbildung einer zumindest abschnittsweisen Umspritzung eines Einlegeteils, mit mindestens einem ersten und zweiten Vorrichtungseinzelteil, die gemeinsam zur Aufnahme des Einlegeteils eine Einlegeausnehmung ausbilden und nach einem Einlegen eines entsprechenden Einlegeteils in die Einlegeausnehmung einen Umspritzbereich ausbilden, in dem die zumindest abschnittsweise Umspritzung ausbildbar ist.
Aus dem Stand der Technik ist eine derartige Vorrichtung zur Ausbildung einer zumindest abschnittsweisen Umspritzung eines als Motorwelle ausgebildeten Einlegeteils bekannt. Diese Vorrichtung weist ein erstes und zweites Vorrichtungseinzelteil auf, die gemeinsam zur Aufnahme der Motorwelle eine Einlegeausnehmung ausbilden und nach einem Einlegen der Motorwelle in die Einlegeausnehmung einen Umspritzbereich ausbilden. Dabei ist die Motorwelle an ihren beiden axialen Enden jeweils über eine Lagerungsbuchse in den Vorrichtungseinzelteilen fixiert, wobei zwischen dem axialen Ende der Welle und der Lagerungsbuchse ein Fügespalt ausgebildet ist.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine neue Vorrichtung zur Ausbildung einer zumindest abschnittsweisen Umspritzung eines Einlegeteils bereit, mit mindestens einem ersten und zweiten Vorrichtungseinzelteil, die gemeinsam zur Aufnahme des Einlegeteils eine Einlegeausnehmung ausbilden und nach einem Einlegen eines entsprechenden Einlegeteils in die Einlegeausnehmung einen Umspritzbereich ausbilden, in dem die zumindest abschnittsweise Umspritzung ausbildbar ist. Die Vorrichtung weist zum Fixieren des Einlegeteils in der Einlegeausnehmung zumindest ein Spannelement auf, das dazu ausgebildet ist, eine vorgegebene Zentrierung eines entsprechenden, in die Einlegeausnehmung eingelegten Einlegeteils in der Einlegeausnehmung zu ermöglichen.
Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Ausbildung einer zumindest abschnittsweisen Umspritzung eines Einlegeteils mit einem Spannelement, durch das eine annähernd spielfreie und präzise Fixierung des Einlegeteils in der Einlegeausnehmung ermöglicht werden kann. Somit kann eine verbesserte Rundlaufgenauigkeit der auszubildenden Umspritzung erreicht werden, wodurch eine durch die Umspritzung entstehende Unwucht und daraus resultierende Vibrationen sowie eine ungewollte Erwärmung der Motorwelle und/oder der Motorwelle zugeordneter Teile im Betrieb zumindest weitgehend verhindert werden können. Darüber hinaus kann auf eine Ausführung aufwendiger Verfahren zur Unwuchtreduzierung zumindest teilweise verzichtet werden.
Vorzugsweise ist das zumindest eine Spannelement dazu ausgebildet, das Einlegeteil kraftschlüssig in der Einlegeausnehmung zu fixieren. Somit kann ein Fügespalt zwischen dem Einlegeteil und dem zumindest einen Spannelement mindestens reduziert, vorzugsweise verhindert werden, wodurch eine Überspritzung im Bereich der Fixierung reduziert und bevorzugt vermieden werden kann.
Bevorzugt ist das zumindest eine Spannelement von einer Einlegeposition, in der ein entsprechendes Einlegeteil in das zumindest eine Spannelement einlegbar ist, in eine Fixierposition, in der ein entsprechendes, in das zumindest eine Spannelement eingelegtes Einlegeteil im zumindest einen Spannelement fixiert ist, bewegbar. Somit kann ein einfaches Einlegen und ein sicheres Fixieren des Einlegeteils in dem zumindest einen Spannelement ermöglicht werden.
Das zumindest eine Spannelement ist vorzugsweise in das mindestens eine erste und/oder zweite Vorrichtungseinzelteil integriert. Somit kann eine kompakte und unkomplizierte Vorrichtung bereitgestellt werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist das zumindest eine Spannelement nach Art einer Spannzange ausgebildet. Somit kann auf einfache Art und Weise ein geeignetes Spannelement bereitgestellt werden.
Bevorzugt weist das zum Einlegen in die Einlegeausnehmung ausgebildete Einlegeteil eine Motorwelle und/oder ein Rotorpaket eines Elektromotors auf. Somit kann eine geeignete Einlegeausnehmung zum Einlegen einer Motorwelle und eines Rotorpakets bereitgestellt werden.
Der Umspritzbereich ist vorzugsweise zur Ausbildung einer als Isolation ausgebildeten Umspritzung ausgebildet, insbesondere einer Querisolation zur Isolation der Motorwelle des Elektromotors von einer zugeordneten Rotorwicklung und dem Rotorpaket des Elektromotors. Somit kann einfach und sicher die Ausbildung einer Isolation, insbesondere einer Querisolation der Motorwelle und des Rotorpakets, ermöglicht werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Umspritzbereich zur Ausbildung einer Umspritzung ausgebildet, die zumindest abschnittsweise einen Lagersitz ausbildet, der zur Lagerung eines weiteren Bauteils dient. Somit kann auf einfache Art und Weise auf der Umspritzung ein Lagersitz ausgebildet werden.
Bevorzugt ist der Umspritzbereich zur Ausbildung einer Umspritzung ausgebildet, die einen ersten und zweiten Teilbereich aufweist, wobei der erste Teilbereich zur Ausbildung des Lagersitzes ausgebildet ist, und wobei der zweite Teilbereich zur Ausbildung eines vorgegebenen Abstandes zwischen einer dem Elektromotor zugeordneten Rotorwicklung sowie dem Rotorpaket und der Motorwelle ausgebildet ist. Somit kann eine Vorrichtung zur Ausbildung einer Umspritzung mit einem Lagersitz und einem Abstand zur Isolation der Motorwelle von der Rotorwicklung sowie dem Rotorpaket bereitgestellt werden.
Der Umspritzbereich ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass der Lagersitz an zumindest einem Ende der Umspritzung angeordnet ist. Somit kann auf einfache Art und Weise eine Ausbildung eines Lagersitzes an einem Ende der Umspritzung ermöglicht werden.
Bevorzugt ist der Umspritzbereich dazu ausgebildet, eine Ausbildung einer Umspritzung mit einer vorgegebenen Rundlauftoleranz zu ermöglichen. Somit kann sicher und zuverlässig eine Umspritzung mit einer vorgegebenen Rundlauftoleranz ausgebildet werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorgegebene Rundlauftoleranz von einer erforderlichen Rundlauftoleranz einer Motorwelle und eines Rotorpakets eines zugeordneten Elektromotors abhängig. Somit kann einfach und unkompliziert zumindest eine verringerte Rundlauftoleranz der Umspritzung ermöglicht werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Schnittansicht einer Handwerkzeugmaschine mit einem Elektromotor, der einen Rotor und einen Stator sowie eine Querisolation aufweist,
2 eine Seitenansicht des Rotors mit der Querisolation von 1,
3 einen Längsschnitt des Rotors mit der Querisolation von 1 und 2,
4 eine Seitenansicht des Rotors mit der Querisolation von 1 und 3,
5 eine Schnittansicht einer Vorrichtung zur Ausbildung der Querisolation des Rotors von 1 bis 4 mit einem Spannelement,
6a eine perspektivische Ansicht eines ersten beispielhaften Spannelements der Vorrichtung von 5,
6b eine Schnittansicht des Spannelements von 6a,
7 eine perspektivische Ansicht eines zweiten beispielhaften Spannelements der Vorrichtung von 5, und
8 eine perspektivische Ansicht eines dritten beispielhaften Spannelements der Vorrichtung von 5.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine beispielhaft als Winkelschleifer ausgebildete Handwerkzeugmaschine 100 mit einem Werkzeuggehäuse 103, in dem ein bevorzugt als Elektromotor ausgebildeter Antriebsmotor 110 angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf Winkelschleifer beschränkt, sondern kann vielmehr bei unterschiedlichen Handwerkzeugmaschinen mit einem Elektromotor Anwendung finden, z.B. bei einem Schrauber, einer Bohrmaschine oder einer Säge usw. Illustrativ ist die Handwerkzeugmaschine 100 zur netzabhängigen Stromversorgung mechanisch und elektrisch mit einer Netzleitung 105 verbunden, kann alternativ hierzu z.B. aber auch netzunabhängig mit einem Akku betreibbar sein.
Der Elektromotor 110 dient vorzugsweise zum Antrieb einer als Motorwelle ausgebildeten Antriebswelle 130, die über ein Winkelgetriebe 107 und eine Abtriebswelle 160 mit einer an der Abtriebswelle 160 angeordneten Werkzeugaufnahme verbunden ist. Die Werkzeugaufnahme ist vorzugsweise zur Aufnahme eines rotierend antreibbaren Einsatzwerkzeugs, z.B. einer Schleif-, Schrupp- oder Trennscheibe, ausgebildet. Darüber hinaus ist der Elektromotor 110 mittels eines an einem Werkzeuggehäuse 103 der Handwerkzeugmaschine 100 angeordneten Schalterelements ein- und ausschaltbar. Der Elektromotor 110 kann ein beliebiger Motortyp sein, z.B. ein Wechselstrommotor, ein Universalmotor, ein elektronisch kommutierter Motor oder ein Gleichstrommotor, und ist beispielhaft als Innenläufermotor ausgebildet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Ausgestaltung des Elektromotors 110 als Innenläufermotor lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu sehen ist. So kann der Elektromotor 110 auch als Außenläufermotor ausgebildet sein.
Der Innenläufermotor 110 weist beispielhaft ein Statorpaket 112 und ein Rotorpaket 114 mit einer Rotorwicklung 120 auf, wobei zwischen dem Statorpaket 112 und dem Rotorpaket 114 ein Luftspalt 116 ausgebildet ist. Das Rotorpaket 114 ist bevorzugt auf der eine Rotorwelle ausbildenden Motorwelle 130 angeordnet, die ein erstes und zweites axiales Ende 135, 136 aufweist, die bevorzugt jeweils über ein Lagerelement 132, 134 im Werkzeuggehäuse 103 gelagert sind. Bevorzugt ist im Bereich des ersten und/oder zweiten axialen Endes 135, 136 ein Lagerungsabschnitt 137, 138 zur Lagerung der Rotorwelle 130 über die Lagerelemente 132, 134 im Werkzeuggehäuse 103 ausgebildet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Rotorwelle 130 zumindest abschnittsweise mit einer Umspritzung 140 versehen, die ein erstes und zweites Ende 145, 146 aufweist. Vorzugsweise wird die Umspritzung 140 durch ein Spritzgußverfahren mit einem duroplastischem Kunststoff und/oder einem thermoplastischen Material hergestellt bzw. auf die Rotorwelle 130 aufgebracht. Dabei bildet die Umspritzung 140 vorzugsweise eine Isolation aus, bevorzugt eine Querisolation des Elektromotors 110 zur Isolation der Motorwelle 130 vom Rotorpaket 114 und/oder der Rotorwicklung 120. Hierfür weist die Umspritzung 140 vorzugsweise zumindest einen, illustrativ einen ersten und zweiten Bereich 144, 142 auf, wobei in 1 der zweite Bereich 142 zwischen zwei ersten Bereichen 144 angeordnet ist. Hierbei ist der zweite Bereich 142 zwischen der Rotorwelle 130 und dem Rotorpaket 114 ausgebildet und zumindest ein erster Bereich 144, illustrativ zwei erste Bereiche 144, sind jeweils vom zweiten Bereich 142 in Richtung des ersten und/oder zweiten Endes 145, 146 der Umspritzung 140 ausgebildet.
Bevorzugt bildet mindestens einer der beiden ersten Bereiche 144, illustrativ beide erste Bereiche 144, zumindest abschnittsweise einen Lagersitz 152, 154 zur Lagerung mindestens eines weiteren Bauteils 150, 155 des Winkelschleifers 100 auf der Rotorwelle 130 bzw. der Umspritzung 140 aus. Ein erster Lagersitz 152 ist dabei vorzugsweise im Bereich des ersten Endes 145 der Umspritzung 140 ausgebildet und ein zweiter Lagersitz 154 ist illustrativ im Bereich des zweiten Endes 146 der Umspritzung 140 ausgebildet.
Bevorzugt ist der erste Lagersitz 152 zur Lagerung eines Lüfterelements 150 ausgebildet und der zweite Lagersitz 154 ist zur Lagerung eines dem Elektromotor 110 zugeordneten Kommutators 155 ausgebildet. Jedoch könnte der erste Lagersitz 152 auch zur Lagerung des Kommutators 155 und der zweite Lagersitz 154 zur Lagerung des Lüfterelements 150 ausgebildet sein. Darüber hinaus können auch nur ein Lagersitz oder mehr als zwei Lagersitze ausgebildet sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Funktionsweise und der Aufbau eines geeigneten Elektromotors als solches aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt sind, sodass hier zwecks Knappheit der Beschreibung auf eine eingehende Beschreibung verzichtet werden kann.
2 zeigt den Elektromotor 110 mit der Rotorwelle 130 und verdeutlicht die Anordnung des Lüfterelements 150 und des Kommutators 155 auf der Rotorwelle 130 bzw. der Umspritzung 140. Darüber hinaus verdeutlicht 2 die Anordnung der Lagerelemente 132, 134 an den Lagerungsabschnitten 137, 138 der Rotorwelle 130.
3 zeigt das auf der Umspritzung 140 angeordnet Rotorpaket 114 und verdeutlicht die vorzugsweise zwei ersten Bereiche 144 und den zweiten Bereich 142 der Umspritzung 140. Darüber hinaus verdeutlicht 3 die Lagerungsabschnitte 137, 138 der Rotorwelle 130 und die Lagersitze 152, 154 der Umspritzung 140.
4 zeigt die Rotorwelle 130 mit einer Mittellinie 401 und mit der Umspritzung 140 sowie dem Rotorpaket 114 von 3, wobei die Lagerungsabschnitte 137, 138 jeweils eine Referenz A, B einer Rundlauftoleranz der Umspritzung 140 ausbilden. Illustrativ ist eine Referenz A am Lagerungsabschnitt 137 und eine Referenz B am Lagerungsabschnitt 138 ausgebildet. Gemäß einer Ausführungsform ist die Rundlauftoleranz der Lagersitze 152, 154 kleiner als eine Rundlauftoleranz des Rotorpakets 114. Vorzugsweise betragen die Rundlauftoleranzen der Lagersitze 152, 154 0,05 mm und die Rundlauftoleranz des Rotorpakets 114 0,1 mm, d.h. dass eine jeweilige Rundlauftoleranz nicht größer als 0,05 mm bzw. 0,1 mm sein darf. Bevorzugt betragen die Rundlauftoleranzen der Lagersitze 152, 154 jedoch weniger als 0,03 mm und die Rundlauftoleranz des Rotorpakets 114 weniger als 0,07 mm und besonders bevorzugt betragen die Rundlauftoleranzen der Lagersitze 152, 154 weniger als 0,01 mm und die Rundlauftoleranz des Rotorpakets 114 weniger als 0,05 mm. Hierbei darf bei einer Umdrehung der Rotorwelle 130 bzw. einer von den beiden Referenzen A, B ausgebildeten Referenzachse A–B eine Rundlaufabweichung z.B. der Lagersitze 152, 154 in jeder einzelnen Messebene senkrecht zur Bezugsachse nicht größer als 0,05 mm sein. Es wird darauf hingewiesen, dass die beschriebenen Rundlauftoleranzen lediglich beispielhaften Charakter haben und nicht als Einschränkung der Erfindung zu sehen sind.
Da bei einem Umspritzvorgang dennoch Rundlauftoleranzen entstehen können, die nicht den vorgegebenen Rundlauftoleranzen entsprechen, kann das Rotorpaket 114 optional zum Erreichen der vorgegeben Rundlauftoleranzen gewuchtet, vorzugsweise ausgewuchtet sein bzw. werden. Hierzu können am Außenumfang des Rotorpakets 114 an den den ersten und/oder zweiten Enden 145, 146 der Umspritzung 140 zugewandten Enden des Rotorpakets 114 z.B. Wuchtnuten angeordnet sein. Bevorzugt ist die Anzahl und Länge der Wuchtnuten von einer Masse des Rotorpakets 114 bzw. dem Rotorpaket 114 mit der Rotorwicklung 120 sowie der vorgegebenen Rundlauftoleranz abhängig. Die Funktionsweise und der Aufbau geeigneter Wuchtnuten sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, sodass hier zwecks Knappheit der Beschreibung auf eine eingehende Beschreibung verzichtet wird.
5 zeigt eine Vorrichtung 500 zur Ausbildung der zumindest abschnittsweisen Umspritzung 140 eines Einlegeteils 114, 130. Die Vorrichtung 500 weist vorzugsweise mindestens ein erstes und zweites Vorrichtungseinzelteil 502, 503 auf, die gemeinsam zur Aufnahme des Einlegeteils 114, 130 eine Einlegeausnehmung 530 ausbilden und nach einem Einlegen des Einlegeteils 114, 130 in die Einlegeausnehmung 530 einen Umspritzbereich 535 ausbilden. Bevorzugt ist in dem Umspritzbereich 535 die zumindest abschnittsweise Umspritzung 140 ausbildbar. Vorzugsweise weisen die beiden Vorrichtungseinzelteile 502, 503 zur Trennung nach einem Umspritzvorgang eine Formtrennung 525 auf. Darüber hinaus weist die Einlegeausnehmung 530 vorzugsweise einen Anguss, insbesondere einen Ringanguss 520 auf, der beispielhaft im zweiten Vorrichtungseinzelteil 503 angeordnet ist, jedoch auch im ersten Vorrichtungseinzelteil 502 angeordnet sein kann. Des Weiteren weist die Vorrichtung 500 z.B. zur Wartung ein Serviceteil 501 auf, das vorzugsweise lösbar am ersten Vorrichtungseinzelteil 502 angeordnet ist, jedoch auch am zweiten Vorrichtungseinzelteil 503 angeordnet sein kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Einlegeteil 114, 130 vorzugsweise zumindest bereichsweise nach Art einer Welle, bevorzugt nach Art einer Antriebswelle eines Motors, insbesondere nach Art der Rotorwelle 130 des Elektromotors 110 von 1, ausgebildet. Vorzugsweise ist das Einlegeteil 114, 130 gemäß einer weiteren Ausführungsform zumindest bereichsweise nach Art des Rotorpakets 114 von 1, bevorzugt als die Rotorwelle 130 mit dem Rotorpaket 114, ausgebildet. Hierfür ist die Einlegeausnehmung 530 zum Einlegen des als Rotorwelle ausgebildeten Einlegeteils 130, bevorzugt der Rotorwelle 130 mit dem Rotorpaket 114, ausgebildet. Darüber hinaus ist der Umspritzbereich 535 zur Ausbildung einer als Isolation ausgebildeten Umspritzung 140, insbesondere einer Querisolation zur Isolation der Rotorwelle 130 und/oder dem Rotorpaket 114 des Elektromotors 110 von der zugeordneten Motor- bzw. Rotorwicklung 120 des Elektromotors 110 ausgebildet. Es wird darauf hingewiesen, dass die Ausgestaltung des Einlegeteils als Rotorwelle mit Rotorpaket lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu sehen ist. So kann das Einlegeteil auch ein beliebig anderes, zu umspritzendes Teil sein.
Darüber hinaus ist der Umspritzbereich 535 zur Ausbildung der Umspritzung 140 bzw. des ersten Bereichs 144 der Umspritzung 140 ausgebildet, der bevorzugt zumindest abschnittsweise den Lagersitz 152, 154 ausbildet, der wie oben beschrieben zur Lagerung des weiteren Bauteils 150, 155, vorzugsweise des Lüfterelements 150 und/oder des Kommutators 155 dient. Dabei weist der Umspritzbereich 535 einen ersten und zweiten Teilbereich 544, 542 auf, wobei der erste Teilbereich 544 vorzugsweise zur Ausbildung des ersten Bereichs 144 der Umspritzung 140 bzw. der Lagersitze 152, 154 ausgebildet ist und der zweite Teilbereich 542 zur Ausbildung des zweiten Bereichs 142 der Umspritzung 140, der zumindest den vorgegebenen Abstand zwischen dem Rotorpaket 114 und der Rotorwelle 130 ausbildet. Darüber hinaus kann der zweite Teilbereich 544 auch einen vorgegebenen Abstand zwischen der Rotorwicklung 120 und der Rotorwelle 130 ausbilden. Vorzugsweise ist der Umspritzbereich 535 derart ausgebildet, dass der erste Teilbereich 544 bzw. der erste Bereich 144 der Umspritzung 140 an zumindest einem Ende 145, 146 der Umspritzung 140 angeordnet ist.
Bevorzugt ist der erste Teilbereich 544 des Umspritzbereichs 535 derart ausgebildet, dass die Umspritzung 140 eine vorgegebene Rundlauftoleranz aufweist. Dabei ist die vorgegebene Rundlauftoleranz vorzugsweise von einer erforderlichen Rundlauftoleranz der Rotorwelle 130 und/oder des Rotorpakets 114 abhängig, wobei die Referenz A, B der Rotorwelle 130 von 4 als Referenz der vorgegebenen Rundlauftoleranz ausgebildet ist.
Hierfür weist die Vorrichtung 500 zum Fixieren der Rotorwelle 130 in der Einlegeausnehmung 530 zumindest ein Spannelement 510 auf, das dazu ausgebildet ist, eine vorgegebene Zentrierung der Rotorwelle 130, vorzugsweise zusammen mit dem Rotorpaket 114, in der Einlegeausnehmung 530 zu ermöglichen. Im Kontext der vorliegenden Erfindung wird unter einem Fixieren des Einlegeteils 114, 130 bzw. der Rotorwelle 130 und/oder des Rotorpakets 114 ein zentriertes, zumindest annähernd spielfreies Einspannen verstanden. Durch das zumindest annähernd spielfrei Fixieren bzw. Einspannen des Einlegeteils 114, 130, in 5 der Rotorwelle 130 und/oder des Rotorpakets 114, kann eine Rundlaufungenauigkeit dieser Teile 130, 114 zumindest verringert, vorzugsweise ausgeglichen werden. Dadurch ist die Umspritzung 140 bzw. deren Rundlauftoleranz unabhängig von der Rundlauftoleranz der zu umspritzenden Teile bzw. der Rotorwelle 130 und/oder des Rotorpakets 114. Hierdurch können die vorgegebenen Rundlauftoleranzen ermöglicht werden und eine mögliche Rest-Rundlaufungenauigkeit kann durch vergleichsweise minimale Wuchtnuten korrigiert werden.
Vorzugsweise ist das zumindest eine Spannelement 510 dazu ausgebildet, die Rotorwelle 130 kraftschlüssig in der Einlegeausnehmung 530 zu fixieren. Dabei ist das Spannelement 510 von einer Einlegeposition in eine Fixierposition bewegbar. Hierbei ist die Rotorwelle 130 in der Einlegeposition des Spannelements 510 in dieses ungehindert einlegbar und in der Fixierposition des Spannelements 510 ist die Rotorwelle 130 in diesem angeordnet bzw. eingelegt und in diesem zumindest annähernd spielfrei fixiert. Bevorzugt ist das Spannelement 510 zumindest abschnittsweise in das mindestens eine erste und/oder zweite Vorrichtungseinzelteil 502, 503 integriert. Gemäß einer Ausführungsform ist das Spannelement 510 nach Art einer Spannzange, insbesondere einer Spannzange einer Bearbeitungsmaschine z.B. einer Drehmaschine zum spielfreien bzw. präzisen Einspannen der beispielhaften Rotorwelle 130 ausgebildet.
Illustrativ sind in 5 drei Spannelemente 510 in der Vorrichtung 500 angeordnet, wobei ein erstes Spannelement 512 abschnittsweise im ersten Vorrichtungseinzelteil 502 und dem Serviceteil 501 angeordnet ist, ein zweites Spannelement 514 im ersten Vorrichtungseinzelteil 502 angeordnet ist und ein drittes Spannelement 516 im zweiten Vorrichtungseinzelteil 503 angeordnet ist. Dabei fixieren das erste und dritte Spannelement 512, 516 die Rotorwelle 130 in der Einlegeausnehmung 530 und das zweite Spannelement 514 fixiert das Rotorpaket 114 in der Einlegeausnehmung 530. Es wird darauf hingewiesen, dass die in 5 gezeigte Anordnung der Spannelemente 512, 514, 516 in den Vorrichtungseinzelteilen 502, 503 bzw. dem Serviceteil 501 lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu sehen ist. So können z.B. auch alle Spannelemente 512, 514, 516 in einem Vorrichtungseinzelteil 502, 503 und/oder dem Serviceteil 501 angeordnet sein.
Vorzugsweise fixieren das erste und dritte Spannelement 512, 516 die Rotorwelle 130 an ihren Lagerungsabschnitten 137, 138, wobei das erste Spannelement 512 die Rotorwelle 130 beispielhaft am Lagerungsabschnitt 138 fixiert und das dritte Spannelement 516 die Rotorwelle 130 am Lagerungsabschnitt 137 fixiert. Darüber hinaus fixiert das Spannelement 514 das auf der Rotorwelle 130 angeordnete Rotorpaket 114. Hierbei bilden sich zwischen den Spannelementen 512, 514, 516 und der Rotorwelle 130 und/oder dem Rotorpaket 114 jeweils eine Fügestelle 517, 518, 519 aus, wobei illustrativ eine erste Fügestelle 518 zwischen dem Spannelement 512 und dem Lagerungsabschnitt 138 der Rotorwelle 130 ausgebildet ist, eine zweite Fügestelle 519 zwischen dem Spannelement 514 und dem Rotorpaket 114 und eine dritte Fügestelle 517 zwischen dem Spannelement 516 und dem Lagerungsabschnitt 137 der Rotorwelle 130 ausgebildet ist. Vorzugsweise weisen die Fügestellen 517, 518, 519 einen vergleichsweise kleinen Fügespalt, bevorzugt keinen Fügespalt auf. Dadurch können Überspritzungen, d.h. ein Auslaufen der Umspritzung aus dem Umspritzbereich 535, die nach einem Umspritzvorgang wieder entfernt, z.B. abgedreht werden müssen, zumindest reduziert, vorzugsweise verhindert werden. Darüber hinaus sind die Rotorwelle 130 und/oder das Rotorpaket 114 durch die Fügestellen 517, 518, 519 mit vorzugsweise keinem Fügespalt kraftschlüssig in der Einlegeausnehmung 530 fixiert.
Zur Anordnung der Rotorwelle 130 und des Rotorpakets 114 in der Vorrichtung 500 wird vorzugsweise zuerst die Rotorwelle 130 mit ihrem ersten axialen Ende 135 bzw. dem Lagerungsabschnitt 137 im zweiten Vorrichtungseinzelteil 503 angeordnet und durch das dritte Spannelement 516 fixiert. Danach wird das Rotorpaket 114 über das zweite axiale Ende 136 der Rotorwelle 130 auf dieser angeordnet bzw. auf diese aufgeschoben. Nachfolgend wird das mit dem Serviceteil 501 verbundene erste Vorrichtungseinzelteil 502, in welchem das erste und zweite Spannelement 512, 514 angeordnet sind, auf dem zweiten, illustrativ freien axialen Ende 136 der mit dem Rotorpaket 114 versehenen Rotorwelle 130 angeordnet, bis die beiden Vorrichtungseinzelteile 502, 503 aneinander anliegen. Dadurch ist das Rotorpaket 114 im zweiten Spannelement 514 und das zweite Ende 136 der Rotorwelle 130 im ersten Spannelement 512 angeordnet. Diese werden nun von ihrer Einlegeposition in die Fixierposition bewegt, um das Rotorpaket 114 und das zweite Ende 136 der Rotorwelle 130 zu fixieren. Anschließend kann die Umspritzung 140 durch das Spitzgussverfahren erzeugt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die beschriebene Anordnung der Rotorwelle 130 in der Vorrichtung 500 bzw. die entsprechenden Schritte lediglich beispielhaften Charakter haben und nicht als Einschränkung der Erfindung zu sehen sind. So kann z.B. die Rotorwelle 130 mit dem Rotorpaket 114 auch in einem Schritt in die Vorrichtung eingelegt werden, usw.
6a zeigt das Spannelement 510 von 5 zum Fixieren der Rotorwelle 130 und/oder des Rotorpakets 114, das gemäß einer ersten Ausführungsform als Zugspannzange 610 ausgebildet ist. Die Zugspannzange 610 weist ein erstes und zweites Ende 601, 602 auf und ist am ersten Ende 601 mit einer als Spannbohrung ausgebildete Aufnahmeöffnung 605 zur Aufnahme der Rotorwelle 130 versehen, sowie am zweiten Ende 602 mit einem Gewindebereich 606 und einer Führungsfläche 607 zur Positionierung der Zugspannzange 610 in der Vorrichtung 500 und somit zur Anordnung in der Vorrichtung 500. Vorzugsweise ist die Zugspannzange 610 nach DIN 6341 ausgebildet. Derartige Zugspannzangen 610 sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, sodass hier zwecks Knappheit der Beschreibung auf eine eingehende Beschreibung verzichtet wird.
6b zeigt die Zugspannzange 610 von 6a und verdeutlicht den Aufbau mit einer Gesamtlänge L, einem Außendurchmesser D und einem Innendurchmesser d, der Aufnahmeöffnung 605 sowie einem Winkel α des konischen Außenverlaufs der Aufnahmeöffnung 605. Darüber hinaus verdeutlicht 6b den Gewindedurchmesser g sowie den Durchmesser d1 der Führungsfläche 607.
7 zeigt das Spannelement 510 von 5 zum Fixieren der Rotorwelle 130 und/oder des Rotorpakets 114, das gemäß einer zweiten Ausführungsform als Präzisionsspannzange 710 für Anwendungen mit hoher Rundlaufgenauigkeit ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Präzisionsspannzange 710 nach DIN 6499 ausgebildet. Derartige Präzisionsspannzangen 710 sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, sodass hier zwecks Knappheit der Beschreibung auf eine eingehende Beschreibung verzichtet wird.
8 zeigt das Spannelement 510 von 5 zum Fixieren der Rotorwelle 130 und/oder des Rotorpakets 114, das gemäß einer dritten Ausführungsform als Druckspannzange 810 ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Druckspannzange 810 nach DIN 6343 ausgebildet. Derartige Druckspannzangen 810 sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, sodass hier zwecks Knappheit der Beschreibung auf eine eingehende Beschreibung verzichtet wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass die in 6a bis 8 gezeigten Spannelemente 610, 710, 810 nicht als Einschränkung der Erfindung zu sehen sind und auch beliebig andere Spannzangen, Spannelemente und/oder spannzangenähnliche Elemente Anwendung finden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 6341 [0045]
DIN 6499 [0047]
DIN 6343 [0048]

Claims

Vorrichtung (500) zur Ausbildung einer zumindest abschnittsweisen Umspritzung (140) eines Einlegeteils (114, 130), mit mindestens einem ersten und zweiten Vorrichtungseinzelteil (502, 503), die gemeinsam zur Aufnahme des Einlegeteils (114, 130) eine Einlegeausnehmung (530) ausbilden und nach einem Einlegen eines entsprechenden Einlegeteils (114, 130) in die Einlegeausnehmung (530) einen Umspritzbereich (535) ausbilden, in dem die zumindest abschnittsweise Umspritzung (140) ausbildbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (500) zum Fixieren des Einlegeteils (114, 130) in der Einlegeausnehmung (530) zumindest ein Spannelement (510, 512, 514, 516) aufweist, das dazu ausgebildet ist, eine vorgegebene Zentrierung eines entsprechenden, in die Einlegeausnehmung (530) eingelegten Einlegeteils (114, 130) in der Einlegeausnehmung (530) zu ermöglichen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Spannelement (510, 512, 514, 516) dazu ausgebildet ist, das Einlegeteil (114, 130) kraftschlüssig in der Einlegeausnehmung (530) zu fixieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Spannelement (510, 512, 514, 516) von einer Einlegeposition, in der ein entsprechendes Einlegeteil (114, 130) in das zumindest eine Spannelement (510, 512, 514, 516) einlegbar ist, in eine Fixierposition, in der ein entsprechendes, in das zumindest eine Spannelement (510, 512, 514, 516) eingelegtes Einlegeteil (114, 30) im zumindest einen Spannelement (510, 512, 514, 516) fixiert ist, bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Spannelement (510, 512, 514, 516) in das mindestens eine erste und/oder zweite Vorrichtungseinzelteil (502, 503) integriert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Spannelement (510, 512, 514, 516) nach Art einer Spannzange ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zum Einlegen in die Einlegeausnehmung (530) ausgebildete Einlegeteil (114, 130) eine Motorwelle (130) und/oder ein Rotorpaket (114) eines Elektromotors (110) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Umspritzbereich (535) zur Ausbildung einer als Isolation ausgebildeten Umspritzung (140) ausgebildet ist, insbesondere einer Querisolation zur Isolation der Motorwelle (130) des Elektromotors (110) von einer zugeordneten Rotorwicklung (120) und dem Rotorpaket (114) des Elektromotors (110).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umspritzbereich (535) zur Ausbildung einer Umspritzung (140) ausgebildet ist, die zumindest abschnittsweise einen Lagersitz (152, 154) ausbildet, der zur Lagerung eines weiteren Bauteils (150, 155) dient.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Umspritzbereich (535) zur Ausbildung einer Umspritzung (140) ausgebildet ist, die einen ersten und zweiten Teilbereich (144, 142) aufweist, wobei der erste Teilbereich (144) zur Ausbildung des Lagersitzes (152, 154) ausgebildet ist, und wobei der zweite Teilbereich (142) zur Ausbildung eines vorgegebenen Abstandes zwischen einer dem Elektromotor (110) zugeordneten Rotorwicklung (120) sowie dem Rotorpaket (114) und der Motorwelle (130) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Umspritzbereich (535) derart ausgebildet ist, dass der Lagersitz (152, 154) an zumindest einem Ende (145, 146) der Umspritzung (140) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umspritzbereich (535) dazu ausgebildet ist, eine Ausbildung einer Umspritzung (140) mit einer vorgegebenen Rundlauftoleranz zu ermöglichen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Rundlauftoleranz von einer erforderlichen Rundlauftoleranz einer Motorwelle (130) und eines Rotorpakets (114) eines zugeordneten Elektromotors (110) abhängig ist.