DE2536142C3 - Einrichtung zur Handhabung von Rotoren von Elektromotoren und zum Spritzgießen von Aluminiumkäfigwicklungen - Google Patents

Description

D'_ta Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Handhabung von Rotoren von Elektromotoren und zum Spritzgießen von Aluminiumkäfigwicklungen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bereits bekannt, eine Aluminiumkäfigwicklung bei Rotoren von Elektromotoren im Wege des Spritzgießens in einer geeigneter. Presse herzustellen. Die Zuführung und Entfernung der Rotoren zu bzw. aus der Spritzgußpresse wirft keine merklichen Probleme bei der Handhabung derselben auf, wenn das Gewicht der Rotoren die physische Kraft des Arbeitspersonals nicht übersteigt. Übersteigt das Rotorg^wicht die menschliche Kraft so is\ zur Handhabung der Rotoren eine Einrichtung erforderlich.

Bisher erfolgte die Handhabung unter Verwendung normaler Fabrikationseinrichtungen, wie beispielsweise Wagen, Aufzügen, Fahrstühlen, Flaschenzügen, Brükkenkränen u.dgl.; derartige Einrichtungen nehmen jedoch einen großen Platz in der Fabrik ein, und es ist sehr schwierig, die Rotoren lagegerecht hinsichtlich der Preßformen anzuordnen und auszurichten.

Aus der US-PS 1190 054 ist eine Form zum Spritzgießen des Rotors von Elektromotoren bekannt, wobei die Form besteht zum einen aus einer einteiligen Halbform und zum anderen ans ein τ zweiteiligen Halbform und darüber hinaus aus einer zweiteiligen Hülse. Diese Teile bilden bei entsprechend einander berührender Anordnung den Spritzgußraum, in den nach Einführung des Rotors die Spritzgußmasse eingepreßt wird. Möglicherweise zur Handhabung, insbesondere aber zur I ixierung der einzelnen Formteile verfügen diese über Griffe bzw. Stangen. Ober die Anordnung der mehrteiligen Form, der Griffe und der Stangen im Rahmen einer Spritzgußpresse ist überhaupt keine Aussage gemacht. Nach dem Spritzgießen einer Käfigwicklung muß ganz offensichtlich die Gesamtform zerlegt werden, um den fertigen Rotor aus dem Formraum entnehmen zu können. Danach ist ein erst noch zu vergießender Rotor in den Formraum einzubringen und ein erneuter Spritzgußzyklus durchzuführen. Soweit es sich um Rotoren mit geringem Gewicht handelt, bereitet die Einbringung des noch zu bearbeitenden Rotors in die Form keine Schwierigkeiten. Obersteigt das Rotorgewicht jedoch die menschliehe Kraft, so ist zur Handhabung der Rotoren eine Hilfseinrichtung erforderlich.

Aus der US-PS 17 77 320 ist zwar nicht nur eine Form, sondern bereits eine Presse zum Spritzgießen Von Käfigwicklungen von Rotoren für Elektromotoren bekannt Diese bekannte Presse ist jedoch in einfachster Weise aufgebaut und besteht ausschließlich aus zwei einander gegenüberliegenden halbzylinderförmigen Halbformen, die zwischeneinander also einen zyliridri-

sehen Hohlraum zur Aufnahme des Rotors freilassen, und aus einem in diesen zylindrischen Hohlraum teilweise einführbaren Lagerstempel. In dem Lagerstempel ist eine Verlängerung der Rotorwelle unterbringbar, während der Lagerstempel im übrigen dem Abschluß des Formgebungsraums dient, der an der gegenüberliegenden Seite vor den beiden an sich seitlich angeordneten halbzylindrischen Halbformen zugleich mit abgeschlossen ist Die Form besteht also insgesamt aus dr<i; einzelnen Elementen, wobei jedes dieser Elemente über eine Schraubspindel an einem Pressenrahmen derart gelagert ist, daß es in Richtung der Schraubspindel verstellbar ist Diese Verstellbarkeit der einzelnen Formelemente dient jedoch lediglich der Öffnung bzw. Schließung der Form zur Unterbringung eines neuen Rotors bzw. Entnahme eines fertig spritzgegossenen Rotors. Es sind keinerlei Möglichkeiten vorgesehen, den Rotor außerhalb der eigentlichen Spritzgußsiellung an einem oder allen Formelementen anzuordnen und danach in die Spritzgußstellung zu verbringen. Im übrigen muß bei dieser vorbekannten Presse noch dsfur Sor^e ^etrs^^n werden ^°β di~ einander gegenüberliegenden halbzylindrischer: Halbformen exakt in die Lage verbracht werden, die der richtigen Spritzgußstellung des Rotors und der Stellung des Lagerungsstempels und damit der Einspritzdüse des zugehörigen Spritzaggregats entspricht, was Schwierigkeiten bereitet, da jede der beiden halbzylindrischen Halbformen unabhängig von der anderen verstellbar ist Auch hier bereitet die lagegerechte Anordnung des Rotors innerhalb der Form und der Form innerhalb der Presse insbesondere bei schweren Rotoren Schwierigkeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs hinsichtlich ihrer Gattung bezeichnete Vorrichtung so auszubilden, daß auch die Handhabung von Rotoren mit großem Gewicht problemlos in schneller und stetiger Weise möglich ist; insbesondere sollen problemlos möglich sein die Zuführung der Rotoren, ihre lagegerechte Anordnung und Ausrichtung hinsichtlich der Form i'.;r Presse, die Annäherung des Rotors an die feststehende Halbform, die Entfernung des bearbeiteten Rotors aus der feststehenden Halbform um auf diese Weise die Entfernung des Zuführungskopfes für das Spritzgußmaterial zu bewirken, der Austausch des bearbeiteten Rotors gegen einen erst noch zu bearbeitende!, weiteren Rotor und die Entfernung des bearbeiteten Rotors aus der Presse.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind aus den Unteran- »prüchen zu e/sehen.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist erstmalig die Möglichkeit geschaffen, auch schwere Rotoren ohne Hilfseinrichtungen handhaben zu können, und zwar so, daß sie zugleich in der für das Spritzgießen erforderlichen Lage angeordnet werden. Darüber hinaus besteht ebenfalls erstmalig die Möglichkeit zu einer kontinuierlichen Arbeitsweise, indem praktisch unmittelbar aufeinander folgend Rotor für Rotor bearbeitbar ist, da die Anordnung jedes erst noch zu bearbeitenden Rotors zeitlich gleichzeitig wie die Entfernung des zuvor bearbeiteten Rotors stattfinden kann.

Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft und weiter ins einzelne gehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigt

F i g, 1 einen Axialschnkl gesehen aus der Richtung der Vorderansicht durch eine horizontale Spritzgußpresse mit einem zwischen zwei offenen Halbformen gelegenen Träger mit einem zu bearbeitenden Rotor,
Fig.2, 3 und 4 aufeinanderfolgende Bearbeitungsschritte der Presse während des Spritzgießens der Aluminiumkäfigwicklung,

Fig.5 einen Schnitt entlang der Ebene V-V der Fig. I₁
Fig.6 einen Schnitt entlang der Ebene VI-VI der

ίο Fig.5und

F i g. 7 eins Draufsicht auf die Einrichtung.
Gemäß Fig. 1,5, 6 und 7 sind eine feststehende und eine bewegbare Platte einer horizontalen Spritzgußpresse mit 1 bzw. 2 bezeichnet, wobei die bewegbare Platte 2 auf vier parallelen, horizontalen Säulen 3 gleitet An der feststehenden Platte 1 ist eine Halbform 4 angeordnet die von einer sogenannten »dritten Platte« gebildet ist die auf peripher angeordneten Zapfen 5 läuft, die ihrerseits eine Entfernung bzw. Annäherung in Hinblick auf eine rückwärtige Form 6 ermöglichen, die an der feststehenden Platte 1 in üblicher Weise befestigt ist Durch die rückwärtige Form 6 hinöiTcb erfolgt das Spritzgießen mittels eines Kolbens 7, der in einem entsprechenden Füllungszylinder 8 gleitet

Die bewegbare Platte 2 trägt eine bewegbare Halbform 9, die zentrisch mit einem Zylinderblock 10 ausgestattet ist der über ein axiales Sackloch 11 verfügt und der der Einwirkung eines Keils 12 unter dem Einfluß einer Hydraulik 13 aussetzbar ist

Zwischen den Halbformen 4 und 9 bzw zwischen der Halbform 4 und dem Zylinderblock 10 der Halbform 9 ist ein bewegbarer Träger 14 vorgesehen, der auf zwei parallelen Führungen, nämlich einer oberen Führung 15 und einer unteren Führung 16, gleitet die quer zur Achse der Spritzgußpresse ausgerichtet sind und die an den horizontalen Säulen 3, nämlich den oberen bzw. den unteren Säulen, über Hülsen oder Gleitblöcke 17 anliegen, die die Verschiebung des Trägers in Richtung der Achse der Formen 4 und 9 und die Annäherung und die Entfernung hinsichtlich der Halbform 4 ermöglichen.

Der Träger 14 ist mit einer zentralen Hülse 18 mit

einerr so bemessenen Innendurchmesser ausgestattet.

daß diese Hülse exakt einen zu bearbeitenden Rotor 19 aufzunehmen in der Lage ist. Dabei ist ein planes Ende des Rotors 19 fluchtend mit demjenigen kreisförmigen Rand der Hülse 18 angeordnet, das der Halbform 4 zugewandt ist, wobei das andere plane Ende in der Hülse 18 längs einer Tiefenerstreckung, die von der Axiallänge des Rotors abhängt, aufgenommen ist Ein axialer Schaft 20 ist in eine axiale Bohrung des Rotors 19 derart eingeführt, daß sein Kopf 21 aus der Hülse 18 in Richtung auf die Halöform 4 vorsteht, während das Schaftende ein wenig aus dem gegenüberliegenden Ende der Hülse 18 in Richtung auf das Sackloch 11 vorsteht.

Der Zylinderblock 10 besitzt einen derartigen Außendurchinesser, daß er exakt in die freie liefenerstreckung der Hülse 18 einzutreten in der Lage ist, um so gegen den Rotor zur Anlage zu kommen, und zwar unter Vorspannung nittels des durch die Hydraulik 13 bewegten KeHs 12.

Die beiden Enden der Hülse i8 sind konisch derart yerjüngt, daß sie mit konischen Sitzen 4' 'jnd¹ 9' der Halbformen 4 und 9 kuppelnd zusammengebracht werden können. Auf diese Weise kann das linke Ende der Hülse 18 in den Site 9' eintreten, wodurch es dem Zylinderblock 10 ermöglicht wird, seinerseits in die Hülse 18 einzutreten und dem Ende des Schafts 20

IO

15

20

ermöglicht wird, in das Sackloch 11 einzutreten (F i g. 2).

Insbesondere gemäß Fig.5 bis 7 ist der auf den Führungen 15 und 16 gleitende, bewegbare Träger 14 aus einer ersten Stellung außerhalb der Presse in eine zweite Stellung zwischen den Halbformen 4 und 9 der Presse verschiebbar, in welcher Stellung die Hülse 18 Und der zu bearbeitende Rotor 19 sich exakt in einer koaxialen Stellung zU den beiden Hälbformen 4 und 9 befinden.

Die Verschiebung des Trägers 14 in die erste oder zweite Stellung wird mit Hilfe einer doppelt wirkenden Hydraulik 22 ausgeführt, die von einer vertikalen Platte

23 getragen ist, die ihrerseits die Enden der Führungen 15 und 16 verbindet

An der außen gelegenen ersten Stellung des Trägers 14 und zu jeder Seite desselben ist eine Zuführungsbahn

24 und eine Abführungsbahn 25 für die Rotoren vorgesehen, und zwar in der Form geneigter Ebenen. Die Zuführuiigsbahn 24 isi auf einer Seiie des Trägers 14 angeordnet und abfallend in Richtung auf die Hülse 18 geneigt, während die Abführungsbahn 25 auf der anderen Seite des Trägers 14 angeordnet und von der Hülse 18 aus nach unten geneigt ist. Beide Bewegungsbahnen 24 und 25 enden in gewölbten Sitzen 26, die die Aufnahme und Lagerung der hinsichtlich der Hülse 18 einzuführenden oder von dieser abzuführenden Rotoren 19 ermöglichen.

Seitlich der Bewegungsbahn 24 und koaxial zur Hülse 18 bei Einnahme deren erster Stellung ist eine Hydraulik 27 vorgesehen (Fig.6 und 7), deren Aufgabe darin besteht, einen zu bearbeitenden Rotor 19a in Richtung auf die Hülse 18 zu verschieben, wobei dieser Rotor 19a seinerseits den zuvor bearbeiteten und in der Hülse 18 angeordneten Rotor 196 verschiebt und dabei auf den ortsfesten Sitz 26 der Bewegungsbahn 25 bewegt was strichliert dargestellt ist, wonach der Rotor 19a in die Hülse 18 eingeschoben werden kann.

Der auf dem gewölbten ortsfesten Sitz der Bewegungsbahn 25 abgelegte Rotor 196 wird mittels einer vertikalen Hydraulik 28 dazu veranlaßt, entlang der Bewegungsbahn 25 zu rutschen. Zu diesem Zweck ist die

Stancrp Hpr Hydraulik ?Ä an ihrem FnHp mit pinpm Rlnrlt

29 ausgestattet, der exzentrisch auf den bearbeiteten Rotor 19 einwirkt wobei er diesen auf die Abführungsbahn 25 zu seiner Wegbewegung drückt

Wie leicht einzusehen ist kann die Zuführungsbahn 24 dazu verwendet werden, als Reserve oder Lager eine Reihe von zu bearbeitenden Rotoren aufzunehmen, so daß jeweils ein Rotor automatisch auf den gewölbten Zuführungssitz 26 dann bewegt wird, wenn der vorausgehende Eotor von der Hydraulik 27 verschoben worden ist

Gemäß F i g. 5 besteht der Träger 14 aus zwei Teilen 14a und 14ö, die entlang einer vertikalen Linie voneinander getrennt sind und gegeneinander entlang von Führungsstangen 30 verschiebbar sind Das Teil 14a ist in der Nähe seiner Oberseite mit einer zylindrischen Bohrung 31 ausgestattet, in der eine Feder 32 aufgenommen ist, die den vergrößerten Kopf 34 einer

30

45

50 Stange 33 drückt, dies derart, daß der Vergrößerte Köpf 34 gegen das andere Teil \4b zur Anlage kommt, um die Teile 14a und 146 in einem Abstand voneinander zu halten. Dieser Abstand wirkt sich auf die Hülse 18 aus, und zwar in geringer, aber ausreichender Form, Um sicherzustellen, daß der innendurchmesser der Hülse 18 ein geringes Spiel besitzt, um das Herausziehen des bearbeiteten Rotors und die Einführung eines nächsten Rotors zu erleichtern.

Dieses geringe Spiel wird vollständig ausgeschaltet, wenn der Rotor zwischen den Hälbformen 4 und 9 unter der Einwirkung der konischen Ankopplung zwischen den Halbformen 4 und 9 und der Hülse 18 eingeklemmt ist

Nach der Einführung eines neuen Rotors in die Hülse 18 verschiebt die Hydraulik 22 den Träger 14 in die Presse, um so die Hülse 18 in die zweite Stellung zu verbringen, in der die Hülse koaxial zu den Halbformen 4 und 9 gemäß F i g. 1 aiigcOfdfici ist

Wenn der Träger diese Stellung eingenommen hat, wird er zusammen mit den Führungen 15 und 16 in die dritte Stellung verschoben, d. h. gegen die ortsfeste Halbform 4, und zwar unter Einwirkung von Hydrauliken 35 und 36 (Fig. 1 und 5), so daß das benachbarte Ende der Hülse 18 in den konischen Sitz 4' einpaßt und die Halbform 4 gegen die rückwärtige Form 6 bewegt wird.

Hier.vaf wird die Form geschlossen (F i g. 2), indem die bewegbare Platte 2 verschoben wird, dies derart, daß der konische Sitz 9' das entsprechende Ende der Hülse 18 aufnehmen kann, wobei der Zylinderblock 10 in die frei zur Verfügung stehende Tiefe der Hülse 18, um einen Druck auf den Rotor auszuüben, unter der Einwirkung des von der Hydraulik 13 betätigten Keils 12 eintreten kann und der Schaft 20 in das Sackloch 11 eintreten kann. In dieser Phase bzw. in diesem Zustand findet das Spritzgießen des Aluminiumwicklungskäfigs statt und am Ende des Spritzgießens (F i g. 3) wird die Form geöffnet indem zunächst die bewegbare Platte 2 verschoben wird, die während ihrer Verschiebung die Trennung der Halbform 4 von der rückwärtigen Form 6 bewirkt und anschließend sich von der Halbform 9 löst Die Trennung der bewegbaren Platte 2 ist nicht in der Lage, die Hülse 18 zu lösen und zu verschieben, da das spritzgegossene Metall noch mit dem Metallkopf 37 in Verbindung steht Zu diesem Zeitpunkt wird eine Hydraulik 38 betätigt, die auf den Kopf 21 des Schafts 20 drückt wodurch der Rotor verschoben wird und der Metallkopf 37 (F i g. 4) abgetrennt wird; dabei befinden sich die Hydrauliken 35 und 36 in einer solchen Lage, daß sie den Träger 14 und die Hülse 18 in die n.ittlere Stellung zwischen den bereits geöffneten Halbformen 4 und 9 bewegen.

Anschließend wird der Träger 14 aus der Presse unter der Einwirkung der Hydraulik 22 zurückgezogen (Fig.5), so daß der bearbeitete Rotor entnommen werden kann und ein nächster Rotor in die Hülse 18 in der oben beschriebenen Weise eingesetzt werden kann.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Handhabung von Rotoren von Elektromotoren und zum Spritzgießen von Aluminiumkäfigwicklungen, insbesondere in einer horizontalen Spritzgußpresse, wobei die Aluminiumkäfigwicklungen in einer aus zwei einander gegenüberliegenden Halbformen, die an einer ortsfesten und an einer bewegbaren Platte einer horizontalen Presse angeordnet sind, und aus einer die zylindrische Fläche des Rotors umgreifenden Hülse bestehenden Form herstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Formhülse (18) tragender, bewegbarer Träger (14) auf parallelen Führungen (15,16) verschiebbar gelagert ist, daß die Führungen (15, 16) quer zur Achse der Presse verlaufen und in einer mittleren Stellung zwischen den offenen Halbformen (4, 9) der Presse angeordnet sind, daß der Träger (14) entlang der Führungen (15, 16) aus einer ersten Stellung außerhalb der Presse, die eine Entnahme eine* bearbeiteten Rotors (19) und die Zuführung eines erst noch zu bearbeitenden weiteren Rotors (19) in die Hülse (18) ermöglicht, in eine zweite Stellung innerhalb der Presse verschiebbar ist, daß in dieser Stellung die Hülse (18) koaxial zu den Halbformen (4, 9) derari angeordnet ist, daß die Führungen (15,16) entlang horizontal der Säulen

(3) der Presse derart verschiebbar sind, daß der Träger (14) in eine dritte Stellung in der Nähe der ortsfesten Halbform (4) und die Hülse (18) vor der Schließung der Presse an der ortsfesten Halbform

(4) zum Eingriff \-ringbar und nach dem öffnen der Presse lösbar ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Träger (14) in der ersten Stellung zwischen den EhJen von zwei entgegengesetzt geneigten Bewegungsbahnen (24, 25) angeordnet ist, daß die erste Bewegungsbahn (24) in Richtung auf den Träger (14) abfallend geneigt ist, daß die zweite Bewegungsbahn (25) von dem Träger (14) aus nach unten abfällt und daß in der ersten Stellung Schieberoittel vorgesehen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Träger (14) aus zwei separaten Teilen (14a, 14^besteht, die entlang einer Ebene durch die Achse der Hülse (18) voneinander getrennt und im Abstand voneinander durch geeignete Federn (32) gehalten sind, und daß die separaten Teile (14a, 14b) in ihrer Stellung mittels Gleitstangen (33) miteinander fluchten, mit deren Hilfe eine geringfügige Vergrößerung des Innendurchmessers der Hülse (18) möglich ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Träger (14) entlang der Gleitführungen (15, 16) aus einer hinsichtlich der Spritzgußpresse äußeren ersten Stellung in eine entsprechende innere zweite Stellung und umgekehrt mittels einer doppelt wirkenden Hydraulik (22) bewegbar ist.

5 Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebemittel in der ersten Stellung Von einer Hydraulik (27) gebildet sindV deren Stange koaxial zum axialen Schaft (20) des Rotors (19) angeordnet ist,

6, Einrichtung nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Führungen (15, 16) des Trägers (14) einwirkende Hydrauliken (35, 36) Vorgesehen sind und daß eine

separate Hydraulik (38) axial zu der ortsfesten Halbform (4) angeordnet vorgesehen ist

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (18) mit konisch verjüngten Enden ausgestattet ist, die zum Anschluß an konische Sitze (4', 9') an den Halbformen (4,9) der Presse vorgesehen sind.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbare Halbform (9) der Presse mit einem zentralen Zylinderblock (10) ausgestattet ist