DE886337C - Verfahren zur Herstellung von Kurzschlusskaefiglaeufern, insbesondere fuer gekapselte Kaeltemaschinen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Kurzschlußkäfigläufern, insbesondere für gekapselte Kältemaschinen Die Verdichter von gekapselten Kältemaschinen werden in der Regel durch einen unmittelbar auf der Verdichterwelle angebrachten Kurzschlußläufer eines Asynchronmotors angetrieben. Es ist bekannt, die Kurzschlußkäfige nach dem Gießverfahren beispielsweise aus Aluminium herzustellen. Dies geschieht in der Weise, daß der den Läufer bildende Blechstapel mit seinen zur Aufnahme der Käfigstäbe dienenden Kanälen in eine Form eingesetzt und dieser Form geschmolzenes Metall zugeleitet wird. Um mit Sicherheit zu erreichen, daß das flüssige Metall sämtliche Kanäle vollständig ausfüllt, wird entweder ein hoher Druck angewendet (Spritzgießverfahren), oder die Form wird mit hoher Geschwindigkeit in Umlauf versetzt, wobei die auftretenden Zentrifugalkräfte das flüssige Metall in die Kanäle hineintreiben. Brei diesem Schleudergießverfahren fließt das schmelzflüssige Metall der umlaufenden Form durch einen in oder in der Nähe der Drehachse angeordneten trichterförmigen Einguß,, zu.
• Nun werden die Kurzschlußläufer in der Regel noch mit Aussparungen versehen, die zur Auswuchtung der umlaufenden Teile und insbesondere der an diesen Teilen angreifenden Querkr:ädte dienen. Diese Aussparungen werden mit Vorteil in der Weise hergestellt, daß in die zu einem Läufer aufcinanderzuschichtenden Blechscheiben Lücken eingestanzt werden, die sich beim Auf einanderschichten der Bleche zu Hohlräumen ergänzen. Diese Hohlräume müssen bei gekapselten Maschinen an den Stirnseiten offen sein, da innerhalb der Bauteile derartiger Maschinen keine Luftsäcke zugelassen werden können. Da die Hohlräume aus technischen Gründen .häufig eine von der Zylinderform abweichende Gestalt besitzen, ist es nicht auf einfache Weise möglich, die Zugänge zu diesen Räumen während der Dauer des Schleudergießvorganges behelfsmäßig so zu verschließen, daß einerseits kein Metall in die Hohlräume eindringen und andererseits der Verschluß und das gegebenenfalls eingedrungene Metall nachträglich leicht entfernt werden kann.
• Durch den Gegenstand der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch beseitigt, daß erfindungsgemäß eine Endscheibe verwendet wird, mit der während des Gießvorganges mindestens die an der Oberseite des Läufers befindlichen, d. h. dem Einguß zugekehrten Auswuchthohlräume stirnseitig abgedeckt werden. Die Endlamelle wird dabei vorzugsweise so ausgebildet, daß mindestens ihre die Hohlräume abdeckenden Teile bei der nachfolgenden spanabhebenden Bearbeitung der Läuferstirnseite entfernt bzw. zerspant werden. Hierdurch werden die Auswuchthohlräume stirnseitig geöffnet.
• Um dies zu ermöglichen, kann eine nicht mit Auswuchtöffnungen versehene, d. h. nicht besonders vorbereitete Endlamelle verwendet werden, von der mindestens ein vom Käfigstirnring begrenzter Kreisring durch spanabhebende Bearbeitung beim Entfernen des im überschuß aufgegebenen Gießmetalls bzw. beim Abdrehen der Stirnfläche mit Sicherheit entfernt wird. Es können jedoch auch Lamellen verwendet werden, deren die Auswuchtöffnungen abdeckenden Teile dergestalt ausgeprägt sind, daß sie beim Abdrehen der Stirnflächen zerspant und dadurch beseitigt werden. Schließlich können die Löcher auch vollständig durchgestanzt, die ausgeschnittenen Teile jedoch durch den Auswerfer der Stanzvorrichtung wieder in die Deckscheiben oder -lamellen zurückgedrückt werden. DieseTeile haften während des Gießvorganges in den Deckscheiben, verlieren jedoch beim Abdrehen des Läufers ihren festen Halt an den Öffnungsrändern, so daß sie leicht entfernt werden können.
• In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele von zur Ausübung des Verfahrens gemäß der Erfindung dienenden Teilen dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine 5tirirnansicht eines Läuferblechstapels, Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Blechstapel mit den Auswuchthohlräumen, Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Schleudergußform mit eingesetztem Blechstapel, Fig. 4 veranschaulicht das erste, Fig. 5 das zweite und Fig. 6 das dritte Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes im Schnitt nach Linie A-B in Fig. 1.
• Der in Fig. i dargestellte Läufer besteht aus einer größeren Anzahl von Blechscheiben 1i, die mit einer Mittelöffnung 12 für die Läuferachse 13, zahlreichen auf einem Kreise nahe dem Außenrand angeordneten Löchern 15, von denen nicht alle gezeichnet sind, sowie mit je zwei Auswuchtöffnungen 16 versehen sind. Die Löcher 15 dienen zur Aufnahme der stabförmigen Leiterteile 25 (vgl. Fig. 2). D,ie Blechscheiben sind, wie aus Fig. 2 hervorgeht, dergestalt zusammengesetzt, daß die Löcher 15 über den gesamten Blechstapel sich erstreckende enge Kanäle bilden, während die bffnungen 16 sich zu je zwei paarweise um 18o° gegeneinander versetzten Hohlräumen 17 und 1s ergänzen, von denen der erstere in der oberen, der letztere in der unteren Stirnfläche des Blechstapels ausmündet. Die durch diese Hohlräume entstehenden Fliehkraftresultierenden 19 und 2o sind ebenso wie die am Kurbelzapfen 14 des Verdichters angreifenden Belastungen und Massenkräfte 22 durch Pfeile 19, 2o und 22 versinnbildlicht.
• In den durch die Öffnungen 15 gebildeten Kanälen müssen die mit zwei Stirnringen 24 gut leitend zu einem Kurzschlußkäfig zu verbindenden Stäbe 25 untergebracht werden. Die Herstellung dieses Käfigs 24,25 und seine Vereinigung mit dem Blechscheibenstapel soll durch ein Gießverfahren geschehen. In Fig. 3 ist das für diesen Zweck geeignete Schleudergießverfahren veranschaulicht. Der aus den Blechscheiben 11 geschichtete Stapel wird in eine mit einem Deckel 28 versehene Form 27 eingesetzt und mit diesen Teilen in Umlauf versetzt. Der Form 27 wird aus einer Düse 29 schmelzflüssiges Metall zugeführt, das unter der Einwirkung der Fliehkraft die durch die Öffnungen 15 gebildeten Hohlräume sowie die an den Stirnseiten zwischen dem Stapel und dem Boden bzw. dem Deckel der Form ursprünglich vorhandenen Ringräume ausfüllt. Beim Erstarren des flüssig eingebrachten Metalls entstehen also zahlreiche, die Hohlräume vollständig ausfüllende Stäbe 25, die mit den beiden Stirnringen 24 zu einem vollkommen homogenen Käfig vereinigt sind.
• Nicht immer kann die Gießform so gestaltet werden, daß sie der Metallschmelze 'den Zutritt zu den tiorilraumen 17 bzw. 1ö verwerirt. Um trotzdem ein Eindringen des Metalls in diese Hohlräume zu verhindern, besitzt mindestens die der Eingußseite zugekehrte Blechscheibe 21 an Stelle der Aussparungen 16 jeeinen die Hohlräume 17 abdeckenden Teil. Dieser Teil besteht bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 aus einer Einprägung 26, die bei der dem Gießvorgang nachfolgenden, zur Entfernung der im überschuß aufgegebenen Teile 30 des Gußmetalls und zur Erzielung einer einwandfreien Stirnfläche erforderlichen spanabhebenden Bearbeitung zerspant und damit beseitigt wird, so daß die ursprünglich von diesen Einprägungen abgedeckten Hohlräume stirnseitig geöffnet werden.
• Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 sind die oberhalb der Aussparungen 16 der Blechscheiben i i befindlichen Teile 26 der Endscheibe 21 ausgestanzt, jedoch wurde das Stanzwerkzeug bzw. der in ihm angeordnete Auswerfer so gestaltet, daß diese Teile 26 beim Rückhub des Schnittstempels wieder' in die ursprünglich entstandenen Öffnungen hineingedrückt werden, wo sie an den öffnungsrändern so lange festgehalten werden, bis sie bei der die Fertigung abschließenden spanabhebenden Bearbeitung entfernt werden. Es empfiehlt sich, die Teile 26 etwas größer zu bemessen als die Aussparungen 16, so daß sie sich während des Gießvorganges und der nachfolgenden Bearbeitung auf den Rändern der in der angrenzenden Blechscheibe ff angebrachten Aussparungen 16 abstützen und nicht in die Auswuchthoh.lräume hineingedrückt werden können, wo sie sich festklemmen würden, und aus denen sie nur schwer wieder zu entfernen wären.
• Wie aus Fig. 6 hervorgeht, kann das Gießmetall von den Auswuchthohlräumen auch dadurch ferngehalten werden, daß eine Endscheibe 2i aufgelegt wird, die zwar wie die vorhergehendenAusführungsbeispiele die Löcher 12 und 15, jedoch keine den Öffnungen 16 entsprechenden Einprägungen oder Durchbrechungen aufweist. Wenn diese Scheibe so dünn gewählt wird, daß ihre innerhalb des Stirnringes 24 befindlichen Teile beim Abdrehen der Stirnfläche entfernt werden, so wird das Innere der Hohlräume 17 freigelegt.
• Der Erfindungsgegenstand kann mit Vorteil auch bei solchen Läufern angewendet werden, deren Kurzschlußkäfig nach dem @Spritzgießverfahren hergestellt wird.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von aus aufeinandergeschichteten und mit Auswuchtöffnungen versehenen Blechscheiben bestehenden Läufern für elektrische Maschinen mit gegossenem Kurzschlußkäffig, insbesondere zum Antrieb von gekapselten Kältemaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Endscheibe verwendet wird, mit der mindestens die dem Einguß zugekehrten Auswuchthohlräume (i7) stirnseitig abgedeckt werden.
2. 2. Endscheibe zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Endscheibe (2i) dem iEinguß zugekehrte Ausprägungen (26) besitzt, die die Auswuchthohlräume, abdecken und bei der dem Gießvorgang nachfolgenden, zur Entfernung des Gießmetallüberschusses (30) und zur Erzielung einer einwandfreien Stirnfläche erforderlichen spanabhebenden Bearbeitung zerspant wird, so daß die ursprünglich von diesen Ausprägungen abgedeckten Hohlräume freigelegt werden (Fig. 4). ,
3. 3. Endscheibe zurcAusführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die die Auswuchthohlräume (i7) abdeckend-en Teile der Endscheibe (2i) zwar ausgestanzt, jedoch wieder zwischen die Stanzräder hineingedrückt sind und dabei einen bei der Bearbeitung derLäuferstirnfläche leicht zu entfernenden Behelfsverschluß bilden.
4. 4. Endscheibe zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die :die Auswuchthohlräume (i7) abdeckenden Teile (26) der Endscheibe (2i) etwas größer sind als die Aussparungen (z6) und sich somit währenddes Gießvorganges und der nachfolgenden Bearbeitung auf den Rändern der in der angrenzenden Blechscheibe (f i) angebrachten Aussparungen (i6) abstützen.
5. 5. Endscheibe zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine nicht besonders vorbereitete. Endscheibe (2 i) verwendet wird, von der ein von dem Käfigstirnring (24) begrenzter Kreisring nach dem Gießvorgang durch spanabhebende Bearbeitung entfernt wird.