DE3913811A1

DE3913811A1 - Vorrichtung zur herstellung magnetischer rotorscheiben aus kunststoff

Info

Publication number: DE3913811A1
Application number: DE3913811A
Authority: DE
Inventors: Kinya Horibe; Masazumi Kawai; Yasukazu Hoshino; Koichiro Tsuji; Kiyofumi Uchida
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1988-04-28
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1989-11-09
Anticipated expiration: 2009-04-27
Also published as: JPH01275113A; US4904175A; JPH0511738B2; GB2218263A; DE3913811C2; GB8909712D0; GB2218263B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff für die Produktion von abgeflachten, säulenförmigen, magnetischen Rotorscheiben aus Kunststoff, geeignet für die Verwendung in Meßinstrumenten.

Eine magnetische Rotorscheibe b aus Kunststoff, befestigt auf einer Rotorwelle a mit diametral gegenüberliegenden Polen N und S, wie in Fig. 8 gezeigt, ist für Meßinstrumente für Fahrzeuge verwendet worden, um die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges und die Motordrehzahl desselben zu erfassen bzw. anzuzeigen. Es ist erforderlich, daß sich die magnetische Flußdichteverteilung auf einer Außenumfangsfläche der magnetischen Rotorscheibe b aus Kunststoff sinusförmig in bezug auf ihren Drehwinkel ändert, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist.

Fig. 10 zeigt eine herkömmliche Vorrichtung zur Herstellung solcher magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff. In dieser Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff wird ein magnetisches Kunststoffmaterial A, das einen Kunststoff als Grundmaterial enthält, aus einer Einspritzvorrichtung B in eine Mehrzahl von Hohlräumen E, vorgesehen in einer Form C vom Zweiplatten-Angußtyp, durch einen Eingußkanal D eingespritzt. Ein Joch F, versehen mit einer Wicklung, nicht gezeigt, ist zur Ausbildung eines erforderlichen Magnetfeldes auf einer Linie angeordnet, die sich von der Formtrennfläche C′ der Form C erstreckt, um so die Form C in dem Magnetfeld aufzunehmen und das Magnetpulver, das in dem magnetischen Kunststoffmaterial A, eingespritzt in die Formhohlräume E, enthalten ist, durch Anwenden des Magnetfeldes auf diese zu magnetisieren, so daß die Partikel des Magnetpulvers in derselben magnetischen Orientierung magnetisiert werden.

Da diese herkömmliche Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff das Magnetfeld so auf die Form C aufbringt, daß die Feldlinien sich von einer Seite zur anderen Seite der Form erstrecken, sind verschiedene Schwierigkeiten aufgetreten, wie z.B., daß die Hohlräume E, die der Formtrennebene bzw. der Formtrennfläche C′ zugewandt sind, nicht gleichmäßig dem Magnetfeld ausgesetzt werden, das Magnetfeld infolge magnetischer Interferenzen zwischen den Hohlräumen E nicht in der Lage ist, in diametraler Richtung auf alle Hohlräume E einzuwirken und somit keine magnetische Rotorscheibe aus Kunststoff erhalten werden kann, die die vorbeschriebenen magnetischen Flußdichteverteilungscharakteristika an ihrer Oberfläche aufweist, wodurch die magnetischen Rotorscheiben aus Kunststoff Distorsionen aufweisen oder die Null-Querlage der magnetischen Rotorscheiben aus Kunststoff verschoben ist und infolgedessen die Produktionsleistung der herkömmlichen Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff unbefriedigend ist.

Da außerdem die Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff eine Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung benötigt, die in einem begrenzten Raum rund um die Form angeordnet ist, kann die Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff keine großen Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtungen, die eine große Kapazität der Erzeugung eines Magnetfeldes von hoher Intensität besitzen, aufweisen. Daher ist die Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff nicht in der Lage, magnetische Rotorscheiben aus Kunststoff herzustellen, die eine hohe magnetische Flußdichte an der Oberfläche aufweisen. Außerdem führt die Anordnung der Magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung in einem Raum rund um die Form zu Schwierigkeiten beim Betrieb der Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff in Verbindung mit automatisierten Maschinen, wie z.B. in Verbindung mit einer automatischen Einsatz-Zufördermaschine, einer Gieß-Abzugsmaschine und einer Eingußkanal-Beseitigungsmaschine.

Entsprechend besteht ein Grundziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff zu schaffen, die in der Lage ist, eine Mehrzahl magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff in einem einzigen Gießzyklus herzustellen, die gleiche, gewünschte magnetische Oberflächen-Flußdichte- Verteilungscharakteristika aufweisen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff anzugeben, die in der Lage ist, magnetische Rotorscheiben aus Kunststoff herzustellen, die eine ausreichend große magnetische Oberflächenflußdichte aufweisen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff anzugeben, die den Einsatz automatisierter Maschinen in den Herstellvorgang für die Fertigung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff zu erleichtern.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff mit einer Metallform versehen, die aus einem Paar Formhälften besteht und die eine Mehrzahl von Formhohlräumen zum Gießen eines magnetischen Kunststoffmaterials, enthaltend ein synthetisches Kunstharzpulver als Grundstoff und ein Magnetpulver, zu einer Mehrzahl von Scheiben aufweist, wobei diese Formhohlräume in der Oberfläche der einen Formhälfte des Formhälftenpaares ausgebildet sind und der Formtrennfläche zugewandt sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist auf eine Magnetfeld-Erzeugerwicklung zum Erzeugen eines Magnetfeldes, das in der Lage ist, die Partikel des Magnetpulvers in der gleichen Richtung auszurichten und zu magnetisieren, ein erstes Joch, das innerhalb der Metallform angeordnet ist, derart, daß es sich auf einer Seite der Metallform entlang der Mittelachse der Metallform rechtwinklig zur Formtrennfläche erstreckt, und mit einem zweiten Joch, das innerhalb der Metallform angeordnet ist, derart, daß es sich entlang der Formtrennfläche erstreckt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl Formhohlräume in dem zweiten Joch auf einem Kreis ausgebildet sind, der konzentrisch zu dem zweiten Joch verläuft, wobei die Feldlinien des Magnetfeldes, das durch die Magnetfeld- Erzeugerwicklung erzeugt wird, durch das erste Joch in dem zentralen Mittelabschnitt des zweiten Joches konzentriert werden und die Feldlinien durch das zweite Joch von seinem zentralen Mittelabschnitt zu seiner Peripherie radial geführt werden.

In dieser Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff werden die Feldlinien im zentralen Mittelbereich des zweiten Joches durch das erste Joch konzentriert und werden durch das zweite Joch radial nach außen geführt. Entsprechend erstrecken sich die Feldlinien gleichmäßig durch die Mehrzahl der Hohlräume in diametraler Richtung, so daß durch einen einzigen Gießzyklus eine Mehrzahl von magnetischen Rotorscheiben aus Kunststoff erhalten werden kann, die dieselbe gewünschte magnetische Oberflächen-Flußdichteverteilungskennwerte aufweisen.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt diese eine Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff, versehen mit einer Metallform, die aus einem Paar Formhälften besteht und eine Mehrzahl von Formhohlräumen zum Vergießen eines magnetischen Kunststoffmateriales, das synthetisches Kunstharz als Grundstoff und ein Magnetpulver enthält, zu einer Mehrzahl von Scheiben, aufweist, wobei die Formhohlräume in der Oberfläche der einen Formhälfte des Formhälftenpaares ausgebildet und der Formtrennfläche zugewandt sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist auf zwei Magnetfeld- Erzeugerwicklungen zum Erzeugen von Magnetfeldern, die in der Lage sind, die Teilchen des Magnetpulvers in derselben Richtung auszurichten und diese zu magnetisieren, ein erstes Joch, das innerhalb der Metallform angeordnet ist, so daß es sich an einer Seite der Metallform entlang der Mittelachse der Metallform rechtwinklig zur Formtrennfläche erstreckt, ein zweites Joch, das innerhalb der Metallform angeordnet ist, so daß es sich entlang der Trennfläche erstreckt und ein drittes Joch, das innerhalb der Metallform angeordnet ist, so daß es sich an der anderen Seite der Metallform entlang der Mittelachse der Metallform rechtwinklig zur Formtrennfläche erstreckt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl Formhohlräume in dem zweiten Joch auf einem Kreis, der konzentrisch zu dem zweiten Joch verläuft, ausgebildet sind, die Feldlinien der Magnetfelder, die durch die zwei Wicklungen erzeugt werden, im zentralen Mittelabschnitt des zweiten Joches jeweils durch das erste und dritte Joch konzentriert werden und die Feldlinien durch das zweite Joch radial vom zentralen Mittelabschnitt desselben zum Umfang desselben nach außen geführt werden.

Die vorbeschriebene Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff kann mit einem äußeren Joch versehen sein, das ein ebenes Rückschlußjoch aufweist, welches sich nach außen bzw. außerhalb von der Metallform im wesentlichen in der gleichen Ebene wie das zweite Joch erstreckt und so viele stangenförmige Hilfsjoche aufweisen, wie Formhohlräume vorhanden sind, wobei sich diese Hilfsjochs von dem Rückschlußjoch in der gleichen Richtung wie die Ausdehnung des ersten Joches erstrecken und im gleichen Abstand von der Mitte des zweiten Joches auf den Verlängerungen der Linien angeordnet sind, die die Mitten der Formhohlräume mit der Mitte des zweiten Joches verbinden.

Bei der Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Feldlinien der Magnetfelder, die durch die zwei Wicklungen erzeugt werden, in dem zentralen Mittelabschnitt des zweiten Joches durch das erste und dritte Joch konzentriert und werden radial nach außen durch das zweite Joch geleitet. Entsprechend kann ein magnetischer Fluß von hoher Dichte auf jeden Formhohlraum einwirken, so daß magnetische Rotorscheiben aus Kunststoff mit hoher magnetischer Oberflächenflußdichte in einem einzigen Gießzyklus erzeugt werden können. Außerdem erhöht das äußere Joch weiter die Konzentration der Feldlinien im Bereich der Formhohlräume und sichert die diametrale Erstreckung der Feldlinien durch die Formhohlräume hindurch, so daß magnetische Rotorscheiben aus Kunststoff produziert werden können, die die gewünschte magnetische Oberflächen-Flußdichteverteilungscharakteristika aufweisen.

Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff mit einer Metallform versehen, die aus einem Paar Formhälften besteht und die eine Mehrzahl von Formhohlräumen zum Gießen eines magnetischen Kunststoffmateriales aufweist, welches ein synthetisches Kunstharz als Grundmaterial und ein Magnetpulver zum Gießen einer Mehrzahl von Scheiben enthält, wobei die Formhohlräume in der Oberfläche der einen Formhälfte des Formhälftenpaares ausgebildet sind, die der Teilungsfläche zugewandt ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist auf zwei Magnetfeld-Erzeugerwicklungen, ein erstes Joch, das innerhalb der Metallform angeordnet ist, so daß es sich an einer Seite der Metallform entlang der Mittelachse der Metallform rechtwinklig zur Teilungsfläche erstreckt, ein zweites Joch, das innerhalb der Metallform angeordnet ist, so daß es sich entlang der Teilungsfläche erstreckt, und ein viertes Joch, das innerhalb der Metallform angeordnet ist, so daß es sich an der anderen Seite der Metallform in einer Richtung senkrecht zur Teilungsfläche vom Umfang des zweiten Joches aus erstreckt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl Formhohlräume in einem Bereich in dem zweiten Joch auf einem Kreis ausgebildet ist, der konzentrisch zu dem zweiten Joch gelegen ist und wobei die Formhohlräume in einem Bereich, der gegenüber dem vierten Joch innenliegend ist, ausgebildet sind, wobei die Feldlinien der Magnetfelder, die durch die beiden Wicklungen erzeugt werden, in dem zentralen Mittelabschnitt des zweiten Joches jeweils durch das erste und vierte Joch konzentriert werden und radial durch das zweite Joch von dem zentralen Mittelabschnitt zum Umfang desselben nach außen geleitet werden.

In der Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff nach der vorliegenden Erfindung, die oben erläutert wurde, weist das erste Joch eine Auswerferplatte und ein Hilfsteil auf, das vorgesehen ist, um einen Raum, durch den sich die Auswerferplatte bewegt, auszufüllen, wenn die Metallform geschlossen ist.

Außerdem werden erfindungsgemäß die Feldlinien des Magnetfeldes oder der Magnetfelder durch das erste Joch, durch das erste und dritte Joch oder durch das erste und vierte Joch in den zentralen Mittelabschnitt des zweiten Joches geführt bzw. geleitet und gleichmäßig über die Formhohlräume durch das zweite Joch verteilt. Entsprechend können die Magnetfeld-Erzeugerwicklungen außerhalb der unmittelbaren Nachbarschaft zu der Formtrennfläche der Metallform angeordnet sein, um die Anordnung von automatisierten Maschinen rund um die Metallform zu erleichtern und die Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff kann große Magnetfeld-Erzeuger wicklungen ohne irgendwelche gegenseitige Begrenzung oder Einschränkung verwenden.

Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Die vorerwähnten und weiteren Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden noch deutlicher durch die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zur Herstel lung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff im Teilschnitt nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Vorrichtung zur Her stellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines äußeren Joches, das bei den Vorrichtungen zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff nach Fig. 1 und 2 anwendbar ist,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung des äußeren Joches nach Fig. 3,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung einer Vorrichtung zur Her stellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung,

Fig. 6 und 7 Schnittdarstellungen einer Auswerferplatten vorrichtung, die in wünschenswerter Weise bei den Vorrichtungen zur Herstellung magnetischer Rotor scheiben aus Kunststoff nach dem ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiel angewandt wird,

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer magnetischen Rotorscheibe aus Kunststoff, die durch die Vorrich tung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff nach der vorliegenden Erfindung herge stellt werden soll,

Fig. 9 ein Wellenformdiagramm, das die ideale magnetische Oberflächen-Flußdichteverteilungscharakteristik für die magnetische Rotorscheibe aus Kunststoff nach Fig. 8 zeigt,

Fig. 10 eine Schnittdarstellung einer herkömmlichen Vorrich tung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff, und

Fig. 11 eine Teildraufsicht der Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff nach Fig. 10.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen gleiche oder entsprechende Teile jeweils durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

Erstes Ausführungsbeispiel (Fig. 1)

Bezug nehmend auf Fig. 1 kann eine Metallform 1 zum Spritzgießen entlang einer Formtrennfläche in eine untere Formhälfte 11 und eine obere Formhälfte 12 geteilt werden. Eine Bodenplatte 11 a und eine Lagerplatte 12 a sind jeweils an der unteren Formhälfte 11 und der oberen Formhälfte 12 angebracht, um die Metallform 1 an einer Gießmaschine aufzunehmen. Ein erstes Joch 131 ist in dem zentralen Mittelabschnitt der unteren Formhälfte 11 angeordnet, so daß es sich rechtwinklig zur Trennfläche 1 a durch die Bodenplatte 11 a erstreckt. Ein zweites Joch 132 ist an der Oberseite der unteren Formhälfte 11 angeordnet, so daß es sich parallel zur Trennfläche 1 a erstreckt. Eine Mehrzahl von Formhohlräumen 132 a ist in dem zweiten Joch 132 auf einem Kreis, der konzentrisch zu dem zweiten Joch 132 verläuft, angeordnet. Die Mehrzahl der Formhohlräume 132 a, von denen jeder eine bestimmte Tiefe aufweist, um eine Außenumfangsfläche und eine der Endflächen einer magnetischen Rotorscheibe aus Kunststoff für eine abgeflachte, säulenförmige, magnetische Kunststoffscheibe, die geformt werden soll, bildet, während die untere Oberfläche der oberen Formhälfte 12 die andere Endfläche der magnetischen Rotorscheibe aus Kunststoff begrenzt. Das erste Joch 131 und das zweite Joch 132 bestehen aus magnetischem Stahl, während die übrigen Teile in der Hauptsache aus nicht-magnetischen Stählen besteht.

Ein magnetisches Kunststoffmaterial, das als Grundmaterial ein synthetisches Kunstharz enthält und ein Magnetpulver, wie z.B. Ferritpulver, oder ein Metallpulver aus seltenen Erden, wird in die Formhohlräume 132 a der Metallform 1 durch den Zylinderkopf 2 der Spritzgießmaschine eingespritzt.

Eine kreisringförmige, toroidale Wicklung 3 zur Erzeugung eines Magnetfeldes ist koaxial mit dem ersten Joch 131 auf der Unterseite der Bodenplatte 11 a ausgebildet. Die Toroidwicklung 3 erzeugt ein Magnetfeld, das durch Feldlinien repräsentiert wird, die sich rechtwinklig zur Trennfläche 1 a durch den zentralen Mittelabschnitt derselben erstrecken. Die Intensität des Magnetfeldes, das durch die Toriodwicklung 3 erzeugt wird, kann leicht durch Steuerung der Stärke des Stromes gesteuert werden, der durch die Toroidwicklung 3 geführt wird.

Wenn die Metallform 1 geschlossen ist, fließt der magnetische Fluß Φ a des Magnetfeldes, das durch die Toroidwicklung 3 erzeugt wird, durch das erste Joch 131, das sich durch den Mittelabschnitt der unteren Formhälfte 11 erstreckt und durch das zweite Joch 132, das sich entlang der Teilungsfläche 1 a erstreckt, wie dies durch die Pfeile angegeben ist. Somit fließt der magnetische Fluß Φ a radial vom zentralen Mittelabschnitt zum Rand bzw. Außenumfang des zweiten Joches 132. Der magnetische Fluß fließt gleichmäßig entlang der jeweiligen diametralen Richtungen der Mehrzahl an Formhohlräumen 132 a, die auf einem Kreis angeordnet und konzentrisch mit dem ersten Joch 131 ausgebildet sind.

Wenn das magnetische Kunststoffmaterial in die Formhohlräume 132 a der Metallform 1 durch den Zylinderkopf 2 der Spritzgießvorrichtung nach dem Schließen der Metallform 1 eingespritzt wird, werden die Magnetteilchen des in die Formhohlräume 132 a eingespritzten magnetischen Kunststoffmateriales magnetisiert und in Richtung des Flusses des magnetischen Flusses Φ a orientiert bzw. ausgerichtet. Nachdem das in die Formhohlräume 132 a eingespritzte magnetische Kunststoffmaterial erstarrt ist, wird die Metallform 1 entlang der Trennfläche 1 a geteilt, um die spritzgegossenen und diametral magnetisierten magnetischen Rotorscheiben aus Kunststoff aus den Formhohlräumen 132 a zu entfernen.

Magnetische Rotorscheiben aus Kunststoff mit einem Durchmesser von 12 mm und einer Dicke von 3 mm, hergestellt durch Spritzgießen eines magnetischen Kunststoffmateriales, das ein 12-Nylon-Pulver als Grundbestandteil und 98 Gew.-% Strontiumferrit als Magnetpulver enthielt, hergestellt unter Verwendung der vorerwähnten Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff, wurden im Vergleich mit magnetischen Rotorscheiben aus Kunststoff der gleichen Größe bewertet, die durch Spritzgießen desselben Materiales durch eine herkömmliche Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff hergestellt wurden. Die Ergebnisse der vergleichenden Bewertung sind in der folgenden Tabelle dargestellt.

2. Ausführungsbeispiel (Fig. 2)

Eine Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in ihrem Aufbau ähnlich derjenigen des ersten Ausführungsbeispieles, mit Ausnahme dessen, daß die Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff nach dem zweiten Ausführungsbeispiel zusätzlich mit einem dritten Joch 133 und einer Kreisringwicklung bzw. Toroidwicklung 3′ zum Erzeugen eines Magnetfeldes versehen ist. Das dritte Joch 133 ist in dem zentralen Mittelabschnitt der oberen Formhälfte 12 der Metallform 1 angeordnet, so daß es sich rechtwinklig zur Teilungsfläche 1 a der Metallform durch eine Tragplatte 12 a erstreckt, die an der Oberseite der oberen Formhälfte 12 angebracht ist. Die Toroidwicklung 3′ ist auf der Oberseite der Tragplatte 12 a koaxial mit dem dritten Joch 133 angebracht. Der magnetische Fluß des Magnetfeldes, der durch die Toroidwicklung 3′ erzeugt wird, fließt rechtwinklig zur Teilungsfläche 1 a durch das dritte Joch 133. Die Stärke des Magnetfeldes, das durch die Toroidwicklung 3′ erzeugt wird, kann in gleicher Weise wie dasjenige, das durch eine Toroidwicklung 3, vorgesehen auf der Unterseite einer Bodenplatte 11 a, verbunden mit der Bodenseite der unteren Formhälfte 11 der Metallform 1, durch Steuern der Stärke des Stromes gesteuert werden, der zu der Toroidwicklung 3′ geführt wird.

Wenn die Toroidwicklung 3′ mit Energie versorgt wird, wenn die Metallform 1 geschlossen ist, fließt der magnetische Fluß b des Magnetfeldes, das durch die Toroidwicklung 3′ erzeugt wird, durch das dritte Joch 133 und ein zweites Joch 132, das sich entlang der Teilungsfläche 1 a erstreckt, wie dies durch die Pfeile angegeben ist. Die jeweiligen magnetischen Flüsse Φ a und Φ b der Magnetfelder, die durch die Toroidwicklungen 3 und 3′ erzeugt werden, stoßen einander in einem Bereich in dem zweiten Joch 132 ab, wo die magnetischen Flüsse Φ a und Φ b einander begegnen und fließen in radialen Richtungen diametral durch die Formhohlräume 132 a, die in dem zweiten Joch 132 auf einem Kreis konzentrisch zu dem zweiten Joch 132 ausgebildet sind. Entsprechend haben diejenigen magnetischen Rotorscheiben aus Kunststoff, die durch die Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff nach dem zweiten Ausführungsbeispiel hergestellt werden, eine Feldstärke und eine magnetische Oberflächenflußdichte, wie sie durch die Werte (in der obigen Tabelle angegeben) sind, die größer sind als diejenigen der magnetischen Rotorscheiben aus Kunststoff, die durch die Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff nach dem ersten Ausführungsbeispiel hergestellt sind. Die magnetischen Rotorscheiben aus Kunststoff können diametral entlang beider Endflächen jeder Scheibe infolge der gegenüberliegenden Magnetfelder magnetisiert werden, die einander abstoßen.

Ein äußeres Joch 4, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, ist mit Vorteil jeweils auf die Vorrichtungen zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff nach dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, gezeigt in Fig. 1 und 2, anwendbar.

Bezug nehmend auf die Fig. 3 und 4 besteht das äußere Joch oder Außenjoch 4 aus einem Rückschlußjoch 41, gebildet aus magnetischem Stahl und stangenförmigen Hilfsjochen 42, die aus einem magnetischen Stahl bestehen. Das Rückschlußjoch 41 erstreckt sich außerhalb der Metallform 1 im wesentlichen in der gleichen Ebene wie das zweite Joch 132. Die Hilfsjoche 42 erstrecken sich von dem Rückschlußjoch 41 in Richtung der Ausdehnung des ersten Joches 131. Die Anzahl der Hilfsjoche 42 (in diesem Ausführungsbeispiel 4) ist die gleiche wie die Anzahl der Formhohlräume 132 a. Die Hilfsjoche 42 sind auf einem Kreis angeordnet, der konzentrisch zu dem zweiten Joch 132 verläuft, und die Hilfsjoche 42 sind jeweils an den Schnittpunkten des Kreises mit den Radien des Kreises angeordnet, der durch die Mitten der Formhohlräume 132 a hindurchgeht. Mit 5 sind in den Fig. 3 und 4 Zugstangen der Spritzgießmaschine angedeutet, um die obere Formhälfte 12 beim Öffnen und Schließen der Metallform 1 auf der Spritzgießmaschine zu lagern und zu führen.

Der magnetische Fluß, der radial durch das zweite Joch 132 vom Mittelabschnitt zum Rand bzw. Umfang des zweiten Joches fließt, setzt sich fort durch das Rückschlußjoch 41 und wird in den Hilfsjochs 42 konzentriert, so daß der magnetische Fluß gleichmäßig und gemeinsam oder gesammelt in den jeweiligen diametralen Richtungen der Formhohlräume 132 a, ausgebildet in dem zweiten Joch 132, entlang von Linien fließt, die die Mitte des zweiten Joches 132 und die Mitten der Hilfsjochs 42 jeweils verbinden.

3. Ausführungsbeispiel (Fig. 5)

Bezugnehmend auf Fig. 5 weist eine Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Metallform 1 auf, umfassend eine untere Formhälfte 11 und eine obere Formhälfte 12, eine Bodenplatte 11 a, die an der Bodenfläche der unteren Formhälfte 11 angebracht ist, eine Lagerplatte, die an der Oberseite der oberen Formhälfte 12 angebracht ist, eine Toroidwicklung 3, vorgesehen auf der Unterseite der Bodenplatte 11 a, eine Toroidwicklung 3′, vorgesehen auf der Oberseite der Lagerplatte 12 a, ein erstes Joch 131, vorgesehen im Mittelabschnitt der unteren Formhälfte 11, so daß es sich entlang der Mittelachse der unteren Formhälfte 11 erstreckt, ein zweites Joch 132, vorgesehen auf der unteren Formhälfte 11, so daß es sich parallel zur Trennfläche 1 a der Metallform 1 erstreckt und das mit einer Mehrzahl von Formhohlräumen 132 a versehen ist, die auf einem Kreis konzentrisch zu dem zweiten Joch 132 angeordnet sind, sowie ein viertes Joch 134, das in der oberen Formhälfte 12 vorgesehen ist, so daß es aufrecht vom Rand bzw. Umfang des zweiten Joches 132 zu der Lagerplatte 12 a steht.

Die jeweiligen Magnetflüsse der Magnetfelder, erzeugt durch die Toroidwicklungen 3 und 3′, fließen entlang eines Magnetpfades, der sich durch das erste Joch 131 und das zweite Joch 132 erstreckt, wie dies durch die Pfeile angegeben ist. Entsprechend benötigt diese Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff kein Rückschlußjoch 41, wie es in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist.

Modifizierte Ausführungsform gemäß Fig. 6 und 7

In einer Veränderung bzw. Modifikation der Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff, wie sie in den Fig. 1 bis 5 dargestellt ist, ist eine Auswerferplatte 11 b in der unteren Formhälfte 11 der Metallform 1 vorgesehen. Die untere Formhälfte 11 enthält eine Grundplatte 11 d, die an zwei unteren Abstandsblöcken 11 c befestigt ist, die weiterhin an der Bodenplatte 11 a befestigt sind. Die Abstandsblocke 11 c und die Grundplatte 11 d bilden bzw. begrenzen einen Raum, in dem sich die Auswerferplatte 11 b bewegt. Die Auswerferplatte 11 b ist von der Betriebslage zurückgezogen, wenn die Metallform 1 geschlossen ist. Die jeweiligen Mittelabschnitte der Auswerferplatte 11 b und der Grundplatte 11 d bestehen aus einem magnetischen Stahl. Die jeweiligen magnetischen Mittelabschnitte der Auswerferplatte 11 b und der Grundplatte 11 d bilden ein erstes Joch 131 zusammen mit einem Hilfsteil 11 e, das automatisch in einen Raum eingesetzt wird, der zwischen der Auswerferplatte 11 b und der Grundplatte 11 d gebildet wird, wenn die Auswerferplatte 11 b durch einen hier nicht gezeigten Mechanismus von dem ersten Joch 131 zurückgezogen ist. Wenn die Metallform 1 im Offenzustand ist, wird das Hilfsteil 11 e aus dem Raum entfernt, um es der Auswerferplatte 11 b zu ermöglichen, sich in dem Raum zu bewegen. Die Auswerferplatte 11 b wird zu der unteren Formhälfte 11 bewegt, um magnetische Rotorscheiben aus den Formhohlräumen 132 a mit Auswerferstiften 11 b′ auszuwerfen, die an der Auswerferplatte 11 b angebracht sind.

Obwohl in der vorangegangenen Beschreibung nichts über die Rotorwelle des magnetischen Kunststoffrotors gesagt ist, ist offensichtlich, daß die Rotorwelle mit der magnetischen Rotorscheibe aus Kunststoff durch Einsatzspritzgießen beim Spritzgießen der magnetischen Rotorscheibe aus Kunststoff verbunden werden kann.

Wie aus der vorangegangenen Beschreibung deutlich ist, hat die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile:

Die Wicklung zum Erzeugen eines Magnetfeldes muß nicht nahe der Trennfläche oder Formtrennebene der Metallform angeordnet sein, da der magnetische Fluß des Magnetfeldes, das durch die Wicklung 3 oder 3′ erzeugt wird, durch das erste Joch 131, vorgesehen in der unteren Formhälfte 11, das dritte Joch 133, vorgesehen in der oberen Formhälfte 12, oder das vierte Joch 134, vorgesehen in der oberen Formhälfte 12, zu dem zweiten Joch 132, vorgesehen in der unteren Formhälfte 11 derart, daß es sich parallel zur Trennfläche 1 a der Metallform 1 erstreckt und mit Formhohlräumen 132 a versehen ist, geführt bzw. geleitet wird und der magnetische Fluß radial durch das zweite Joch 132 von dem Mittelabschnitt zur Peripherie des zweiten Joches fließt, um die Magnetpartikel, die in dem magnetischen Kunststoffmaterial enthalten sind, das in die Formhohlräume eingespritzt wird, zu magnetisieren und auszurichten.

Entsprechend kann die Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff nach der vorliegenden Erfindung leicht in Verbindung mit automatischen Maschinen verwendet werden und eine Mehrzahl von diametral bzw. in Durchmesserrichtung magnetisierten magnetischen Rotorscheiben aus Kunststoff mit einer großen Feldstärke und einer hohen magnetischen Oberflächenflußdichte können in einem einzigen Gießzyklus hergestellt werden, ohne eine signifikante Differenz in der magnetischen Oberflächen-Flußdichteverteilungscharakteristik zwischen einzelnen Scheiben. Somit hat die Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff nach der vorliegenden Erfindung eine hohe Produktivität und ist in der Lage, magnetische Rotorscheiben aus Kunststoff mit verringerten Kosten herzustellen.

Die Verwendung von zwei Wicklungen 3 und 3′ zur Erzeugung der Magnetfelder gestattet die Herstellung von magnetischen Rotorscheiben aus Kunststoff, die eine erhöhte Feldstärke und eine erhöhte magnetische Oberflächenflußdichte aufweisen.

Die Hilfsjoche 42 des äußeren Joches 4, angeordnet in den Verlängerungen von Linien, die die Mitte des zweiten Joches 142 und die jeweiligen Mitten der Formhohlräume 132 a, ausgebildet in dem horizontalen Joch 132, verbinden, veranlassen die Feldlinien, sich gemeinsam bzw. gesammelt und diametral, d.h. in Durchmesserrichtung durch die Formhohlräume 132 a zu erstrecken, wodurch magnetische Rotorscheiben aus Kunststoff in den Formhohlräumen gegossen werden, die zufriedenstellende magnetische Oberflächen- Flußdichteverteilungscharakteristika aufweisen.

Die Verwendung von Abschnitten der Auswerferplatte 11 b und des Hilfsteiles 11 e als Teil des ersten Joches 131 vereinfacht den Aufbau des ersten Joches 131 und vergrößert die Effizienz des magnetischen Flusses.

Obwohl die vorliegende Erfindung in ihren bevorzugten Ausführungsformen speziell erläutert wurde, ist diese Beschreibung nur beispielhaft und beschränkt den Umfang der Erfindung nicht. Daher können verschiedenartige Abweichungen und Veränderungen gegenüber den gezeigten Ausführungsbeispielen vom Fachmann vorgenommen werden, ohne daß das Wesen der Erfindung verlassen wird.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff, durch die es möglich ist, eine Mehrzahl derartiger magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff in einem einzigen Gießzyklus herzustellen, wobei die Scheiben jeweils die gleichen, gewünschten magnetischen Oberflächen-Flußdichteverteilungs kennwerte aufweisen.

Die Vorrichtung umfaßt eine Metallform, bestehend aus einem Paar Formhälften mit einer Mehrzahl von Formhohlräumen zur Aufnahme von magnetischem Kunststoffmaterial in diesen, entweder eine oder eine Mehrzahl von Magnetfeld-Erzeuger wicklungen, zum Erzeugen eines oder mehrerer Magnetfelder, um die magnetischen Partikel in dem vorerwähnten magnetischen Kunststoffmaterial, das in die Formhohlräume eingespritzt wird, zu magnetisieren und zu orientieren und eine Mehrzahl von Jochen, von denen eines sich auf jeden Fall von seinem Mittelabschnitt entlang der Teilungsfläche der Metallform zu den folgenden Formhohlräumen erstreckt, die auf einem Kreis konzentrisch in diesem ausgebildet sind, um so die magnetischen Flüsse der Magnetfelder, die durch die vorerwähnten Wicklungen erzeugt werden, zuzuführen bzw. zu leiten, daß sie radial vom mittleren Abschnitt des Joches zu seiner Umfangsperipherie fließen. Somit werden die magnetischen Rotorscheiben aus Kunststoff, die in den Formhohlräumen ausgebildet werden, gleichmäßig und in Durchmesserrichtung dem magnetischen Fluß ausgesetzt, so daß sie eine ausreichend große magnetische Oberflächenflußdichte aufweisen können.

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff zur Herstellung diametral magnetisierter Rotorscheiben aus Kunststoff, gekennzeichnet durch:
eine Metallform (1), mit einem Paar Formhälften (11, 12), zum Formgeben eines magnetischen Kunststoffmateriales, das als Grundstoff ein synthetisches Kunstharz sowie Magnetpulver enthält, zu einer Mehrzahl von Scheiben, und mit einer Mehrzahl von Formhohlräumen (132 a) entlang der Trennfläche der Form (1),
eine Magnetfeld-Erzeugerwicklung (3) zum Erzeugen und Aufbringen des Magnetfeldes entlang der Trennfläche (1 a) der Metallform (1), um die magnetischen Teilchen des Magnetpulvers, das in die Formhohlräume (132 a) eingespritzt ist, zu magnetisieren und zu orientieren,
ein erstes Joch (131), vorgesehen im Mittelabschnitt der Metallform (1), derart, daß es sich an einer Seite derselben rechtwinklig zur Trennfläche (1 a) erstreckt, und
ein zweites Joch (132), vorgesehen in der Metallform (1) , derart, daß es sich entlang der Trennfläche (1 a) erstreckt, wobei die Formhohlräume (132 a) auf einer Kreislinie angeordnet sind, die konzentrisch zu dem zweiten Joch (132) angeordnet ist, wobei der magnetische Fluß des Magnetfeldes, das durch die Magnetfeld-Erzeugerwicklung (3) erzeugt wird, im Mittelabschnitt des zweiten Joches (132) durch das erste Joch (131) konzentriert wird und radial durch das zweite Joch (132) vom Mittelabschnitt zur Peripherie desselben geführt bzw. geleitet wird.

2. Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff zur Herstellung diametral magnetisierter magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff, gekennzeichnet durch:
eine Metallform (1), mit einem Paar Formhälften (11, 12) zur Formgebung eines magnetischen Kunststoffmateriales, das als Grundmaterial synthetisches Kunstharz enthält sowie ein Magnetpulver enthält, zu einer Mehrzahl von Scheiben, und die eine Mehrzahl von Formhohlräumen (132 a) entlang der Trennfläche (1 a) der Form (1) aufweist,
zwei Magnetfeld-Erzeugerwicklungen (3, 3′) zum Erzeugen und Übertragen des Magnetfeldes entlang der Trennfläche (1 a) der Metallform (1), um die magnetischen Teilchen des Magnetpulvers, die in die Formhohlräume (132 a) eingespritzt sind, zu magnetisieren und auszurichten,
ein erstes Joch (131), vorgesehen im Mittelabschnitt der Metallform (1), derart, daß es sich an einer Seite derselben rechtwinklig zu der Trennfläche (1 a) erstreckt, und
ein zweites Joch (132), vorgesehen in der Metallform (1) , derart, daß es sich entlang der Trennfläche (1) erstreckt, und
ein drittes Joch (133), vorgesehen im Mittelabschnitt der Metallform (1), derart, daß es sich an der anderen Seite derselben rechtwinklig zu der Trennfläche (1 a) erstreckt, wobei die Formhohlräume (132 a) auf einer Kreislinie konzentrisch zu dem zweiten Joch (132) ausgebildet sind und die jeweiligen magnetischen Flüsse der Magnetfelder, die durch die beiden Magnetfeld-Erzeugerwicklungen (3, 3′) erzeugt werden, in dem Mittelabschnitt des zweiten Joches (132) durch das erste und das dritte Joch (131, 133) konzentriert werden und radial durch das zweite Joch von dem Mittelabschnitt zu seiner Peripherie geführt bzw. geleitet werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein äußeres Joch (4), das sich außerhalb der Metallform (1) in im wesentlichen derselben Ebene wie das zweite Joch (132) erstreckt, wenn die Metallform (1) geschlossen ist und das so viele stangenförmige Hilfsjoche (42) aufweist wie Formhohlräume (132 a) vorgesehen sind, wobei sich die Hilfsjoche (42) in der gleichen Richtung wie die verlängerte Linie des ersten Joches (131) von dem Rückschlußjoch (4) aus erstrecken, wobei die Hilfsjoche (42) jeweils im gleichen Abstand von der Mitte des zweiten Joches (132) auf Verlängerungen der Linien angeordnet sind, die die Formhohlräume (132 a) jeweils mit der Mitte des zweiten Joches (132) verbinden.

4. Vorrichtung zur Herstellung magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff zur Herstellung diametral magnetisierter magnetischer Rotorscheiben aus Kunststoff, gekennzeichnet durch
eine Metallform (1), mit einem Paar Formhälften (11, 12) zur Formgebung eines magnetischen Kunststoffmateriales, das als Grundstoff synthetisches Kunstharz sowie ein Magnetpulver enthält, zu einer Mehrzahl von Scheiben, wobei entlang der Trennfläche (1 a) der Form (1) eine Mehrzahl Formhohlräume (132 a) vorgesehen sind, zwei Magnetfeld-Erzeugerwicklungen (3, 3′) zum Erzeugen und Anwenden des Magnetfeldes entlang der Trennfläche (1 a) der Metallform (1), um die magnetischen Teilchen des Magnetpulvers, eingespritzt in die Formhohlräume (132 a) zu magnetisieren und auszurichten,
ein erstes Joch (131), vorgesehen im Mittelabschnitt der Metallform (1), derart, daß es sich an einer Seite derselben rechtwinklig zu der Trennfläche (1 a) erstreckt,
ein zweites Joch (132), vorgesehen in der Metallform (1), derart, daß es sich entlang der Trennfläche (1 a) erstreckt, und
ein viertes Joch (134), vorgesehen im Umfangsabschnitt der Metallform, derart, daß es sich an der anderen Seite derselben rechtwinklig zu der Formtrennfläche (1 a) erstreckt, wobei die Formhohlräume (132 a) in dem zweiten Joch (132) in einem Bereich auf einer Kreislinie angeordnet sind, der sich einwärts von dem vierten Joch (134) befindet und wobei die Kreislinie konzentrisch mit dem zweiten Joch (132) ausgebildet ist, wobei die jeweiligen magnetischen Flüsse der Magnetfelder, die durch die beiden Magnetfeld-Erzeuger wicklungen (3, 3′) erzeugt werden, durch das erste, zweite und vierte Joch (131, 132, 134) so geführt bzw. geleitet werden, daß die magnetischen Flüsse im Mittelabschnitt des zweiten Joches konzentriert sind und radial von dem Mittelabschnitt in Richtung zur Peripherie des Joches schließen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Joch (131) eine Auswerferplatte (11 b) und ein Hilfsteil (11 e) aufweist, welches vorgesehen ist, um einen Raum auszufüllen, in dem die Auswerferplatte (11 b) bewegt, wenn die Metallform (1) geschlossen ist.