-
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.