DE2557645A1

DE2557645A1 - Verfahren und vorrichtung zum giessen von rotoren elektrischer maschinen

Info

Publication number: DE2557645A1
Application number: DE19752557645
Authority: DE
Inventors: Josef Meiser
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1975-12-20
Filing date: 1975-12-20
Publication date: 1977-06-30

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von Rotoren elektrischer
Maschinen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Ausgießen der Nuten und Gießen der Kurzschlußringe von Kurzschlußläufern elektrischer Wechselstrommaschinen im IXiederdruckgie ßverfahren.
Die Wicklung von Kuchlußläufern elektrischer Maschinen wird bei kleineren Maschinengrößen im Druckgußverfahren in das fertige Blechpaket eingegossen. Bei größeren Maschinen erfolgt das Gießen bei senkrecht stehendem Rotorblechpaket durch I1ingiet-.,n von flüssigem Aluminium in das in einer entsprechenden Form angeordnete Blechpaket. Dabei ergeben sich jedoch SchwioriEkeiten dadurch, daß die im unteren Teil der Nuten des Blechpaketes befindliche Luft wegen des relativ geringen Querschnitts der Nuten nur schwer entweichen kann, was häufig zu einer lunkerbildung in den Nuten und damit zu Ausschuß führt .
Es ist fernerhin ein Niederdruckgießverfahran für Kokillenguß bekannt, bei welchem die Kokille oberhalb eines Warmhalteofens angeordnet ist. Der Ofen ist luftdicht abgeschlossen und über ein 'Steigrohr mit der Kokille verbunden. Zum Gießen wird d:cilii in den Ofen oberhalb des flüssigen Metalles ein Druckgas eingeleitet, welches das flüssige Metall zum Teil verdrängt, so daß dieses durch das Steigrohr in die Kokille gedrückt wird und diese mit dem flüssigen Metall ausfüllt, wobei die Luft durch entsprechende obere Öffnungen der Kokille entweichen kann. Auch mit diesem Verfahren ist ein fehlerfreies .XusgiefSen der zahlreichen engen, relativ langen Nuten des Läuferkörpers einer elektrischen Maschine mit Sicherheit nicht möglich, in:;-besondere wenn diese schmal sind, aber eine große Höhe aufweisen.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Gießverfahren anzugeben, welches das fehlerfreie Ausgießen von Kurzschli:ßwicklungen für Rotoren von Wechselstrommaschinen relativ großer Länge mit schmalen Nuten ermöglicht.
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht bei dem eingangs erwähnten Gießverfahren darin, daß das vorher in einer Erwärmungsvorrichtung vorgewärmte Blechpaket stirnseitig zwisc.e mit Ausnehmungen versehenen zwei Formteilen eingelegt wird, wobei das untere Formteil Öffnungen zum Einfließen des flüssigen Metalles aufweist, welche mit dem Steigrohr eines Tiegels in Verbindung stehen, daß anschließend in die Längsbohrung des Blechpaketes ein Dorn eingesteckt wird, und daß beide Formteile in eine oberhalb des Deckels eines nach außen luftdicht abgeschlossenen Warmhalte- und Gießofens angeordnete Preßvorrichtung mit senkrecht stehender Achse der Bohrungen des Blechpaketes eingesetzt werden, daß anschließend das Blechpaket durch die Preßvorrichtung zusammengepreßt wird, und daß schließlich ein Druckgas in den Tiegel eingeleitet wird, womit das flüssige Metall in die Nuten des Blecllpakets bzw. die Hohlräume der Formteile eintritt, und daßwährencl des Gießvorganges das Blechpaket mittels eines auf die Pre6-vorrichtung aufgebauten Vibrators in Schwingungen versetzt wird. Durch die Vibration,welcher die Vorrichtunaugesetzt ist, kommt auch die Gießform und damit das Blechpaket zum Vibrieren, womit erreicht wird, daß auch die letzte LuQtblase aus den deuten beim Gießvorü ng entweichen kann, womit ein lunkerloser, fehlerfreier Guß erreichbar ist.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einem auf einer verfahrbaren Grundplatte aufgebauten Säulengestell, welches am oberen Ende ein festes Joch trägt, auf welchem ein Druckzylinder aufgebaut ist, dessen Kolben mit einem Druckrohr verbunden ist, welches wie crLun mit einem verstellbaren Joch kraftschlüssig verbunden ist, und daß auf dem oberen Ende des Druckzylinders ein Vibrator aufgebaut ist.
Bei einer besonderen Ausführungsform dieser Vorrichtung ist vorgesehen, daß in einer Offnung der Grundplatte ein von einer Heizvorrichtung umgebenes Steigrohr vorgesehen ist, welches in einem unterhalb der Grundplatte angeordneten, beheizbaren, luftdicht abgeschlossenen, das flüssige Metall aufnehmenden Tiegel bis nahe an den Boden desselben hineinragt. In zweckmäßiger \Leise ist dabei im Deckel des Tiegels ein weiteres Rohr für das Einleiten eines Druckgases vorgesehen.
Schließlich ist bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Grundplatte elastisch auf dem Fundament angeordnet und um einen Drehpunkt kippbar ist.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel , In der Zeichnung ist mit 1 das obere Formteil und mit 2 das untere Formteil bezeichnet. Zwischen den beiden Formteilen 1 und 2 ist das Blechpaket 3 für den Rotor eingesetzt. In die Zentralbohrung des Blechpaketes 3 ist ein Dorn 4 eingesetzt.
Die Formteile 1 und 2 weisen die entsprechenden Ausnehmuiiüen für das Gießen der Kurzschlußringe und der Ventilatorflügel des Kurzschlußkäfigs auf. Das Blechpaket 3 ist beim Ausführungsbeispiel mit vollkommen geschlossenen Nuten versehen, so daß die Formteile 1 bzw. 2 das Blechpaket lediglich an den beiden Stirnseiten zu umfassen brauchen.
Das untere Formteil 2 ist mit entsprechenden Hohlräumen tür das Einfließen des flüssigen Metalles versehen, welche in das Steigrohr 12 einmünden. Im Ausführungsbeispiel ist zwischen Steigrohr 12 und Formteil 2 noch ein Zwischenstück 21 vorgesehen, welches in die Grundplatte eingesetzt ist.
Weiterhin ist mit 6 die Grundplatte der Vorrichtung, mit 7 ein Viersäulengestell, mit 8 ein oberes festes Joch, mit 9 eine Kolbenstange und mit 10 ein verstellbares Joch bezeichnet.
Die Grundplatte 6 ist auf dem Fundament mittels elastischer Bauelemente 22 gelagert und um einen Drehpwt 18 schwenkbar.
Auf dem festen Joch 8 ist ein Druckzylinder 13 aufgebaut, welcher einen Kolben aufweist, welcher auf die Kolbenstange 9 wirkt. Der nicht in der Zeichnung dargestellte Kolben besitzt einen zylindrischen Hohlraum. Auf dem Druckzylinder 13 ist ein Vibrator 14 aufgebaut.
Unterhalb der Grundplatte 6 der Vorrichtung ist, unter Flur versenkt, ein beheizbarer Warmhaltetiegel 15 vorgesehen. Zwischen dem unteren Formteil 2 und dem Warmhaltetiegel 15 ist ein Steigrohr 12 vorgesehen, das durch eine Beheizvorrichtung 11 warmgehalten wird. Der Tiegelofen ist mit einer isolierenden Schicht versehen und zwischen Tiegel 15 und dieser isolierenden Schicht 19 ist eine Heizvorrichtung 20 eingebaut. L £i.ejteil des Tiegels 15 ist weiterhin ein Rohranschluß 16 vorher sehen, durch welchen das zum Herausdrücken des flüssigen Metalles erfordelliche Druckgas zugeführt werden Irann.
Das Verfahren nach der Erfindung arbt-itet wie folgt: Das Iwo-torblechpaket wird zwischen die beiden Formteile 1 und 2 eingesetzt und auf die obere Fläche der Grundplatte 6 der Vorrichtung zwischen die Säulen 7 so geschoben, daß es zum Druckrohr 9 und zum Steigrohr 12 zentrisch liegt. Anschließend wird durch den Druckzylinder 13, das Joch 10 nach unten zedrückt und damit die Formteile 1 und 2 fest gegen das Blechpaket 3 angepreßt.
Anschließend wird durch Einführen eines Druckgases in den Tiegel 15 das flüssige Metall durch das Steigrohr 12, das Zwischenstück 21 und die (iffnungen im unteren Formteil 2 in die IIohlräume des Rotorblechpaketes 3 gedrückt, womit diese IIohlräume mit flüssigem Metall ausgefüllt werden und der Vibrator 14 in Betrieb gesetzt, durch welchen die gesamte Vorrichtung und damit auch das Blechpaket einer Vibration unterworfen ist, wodurch eine Porenfreiheit des Gußes siclzergestellt ist. Nachdem das flüssige Metall das obere Formteil ausgefüllt hat, wird die Zufuhr des Druckgases in den Tiegel 15 unterbrochen.
Nach Abkühlen des Blechpaketes bzw. der lormteile kann der Vibrator 14 abgeschaltet und anschließend das Joch 10 gelüftet werden. Das gegossene Blechpaket 3 mit Dorn 4 wird entnommen und die Vorrichtung ist für den nächsten Gießvorgang arbeitsbereit.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Ausgießen der Nuten und Gießen der Kurzschlußringe von Kurzschlußläufern elektrischer Wechselstrommaschinen im Niederdruckgießverfahren, dadurch gekennzeichnet. daß das vorher in einer Erwärmungsvorrichtung vorgewärmte Blechpaket (3) stirnseitig zwischen mit Ausnehmtingen versehene zwei Formteilen (1 bzw. 2) ein gelegt wird, wobei das untere Formteil (2) Öffnungen zum Einfließen des flüssigen Metalles aufweist, welche mit dem Steigrohr (12) eines Tiegels (15) in Verbindung stehen, daß anschließend in die Längsbohrung des Blechpaketes ein Dorn (4) eingesteckt wird, unQdaß beide Formteile (1, bzw. 2) in eine oberhalb des Deckels eines nach außen luftdicht abgeschlossenan Warmhalte-und Gießofens angeordnete Preßvorrichtung (7 - 10 und 13) mit senkrecht stehender Achse dr Bohrungen des Blechpaketes (3) eingesetzt werden, daß anschließend das Blechpaket durch die Preßvorrichtung zusammengepreßt wird, und daß schließlich ein Druckgas in den Tiegel (15) eingeleitet wird, womit das flüssige Metall in die Nuten des Blechpakets (3) bzw. die Hohlräume der Formteile (1 bzw. 2) eintritt, und daß während des Gießvorganges das Blechpaket mittels eines auf die Preßvorrichtung aufgebauten Vibrators (14) in Schwingungen versetzt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durchiein auf einer verfahrbaren Grundplatte (6) aufgebautes Säulengestell, welches am oberen Ende ein festes Joch (8) trägt, auf welchem ein Druckzylinder (13) aufgebaut ist, dessen Kolben mit einem Druckrohr (9) verbunden ist, welches wiederum mit einem verstellbaren Joch (10) kraftschldssi.g verbunden ist, und daß auf dem oberen Ende des Druckzylinders (13) ein Vibrator (14) aufgebaut ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Öffnung der Grundplatte (6) ein von einer HeisvorrichtWng (11) umgebenes Steigrohr (12) vorgesehen ist, welches: in einem unterhalb der Grundplatte (6) angeordneten, beheizbaren, luftdicht abgeschlossenen, das flüssige Metall aufnehmenden Tiegel (15) bis nahe an den Boden desselben hineinragt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Deckel des Tiegels ein weiteres Rohr (16) für das Einleiten eines Druckgases vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (6) elastisch auf dem Fundament angeordnet und um einen Drehpunkt (18) kippbar ist.