专利名称：铸造制成的用于电动机的次级部分的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铸造制成的用于电动机的次级部分、一种用于制造该次级部分的方法以及一种用于实施该方法的装置。
所述次级部分用于设计为回转式电动机或直线式电动机的同步电动机，该次级部分通常具有一个由可磁化材料制成的支承元件和多个在运行中与一个电馈入的初级部分共同作用的永久磁铁。为了防止损坏和腐蚀，所述永久磁铁被埋入到一个例如由聚氨酯或环氧树脂制成的铸造体中(见DE-A-199 36 064)。
在已知的方法中，将配有一些永久磁铁的支承元件装入到一个模具中，接着向模具浇注聚氨酯或环氧树脂，必要时增加压力和提高温度，以保证将浇注材料全部挤入到所有空腔中。此外，为了确保在硬化或反应过程中在所述铸造体不可避免地收缩时没有裂纹出现，按照DE-A-19936 064建议，在浇注前向以后将面对初级部分设置的永久磁铁的表面覆盖一层无纺布。
虽然通过这种已知的方法可以达到令人满意的产品效果，但是提高了对铸造体尺寸精度的要求。此外，由于所述浇铸材料不可避免地需要硬化和反应时间，因此，这会导致要么需要相对更长的加工周期、要么必需在生产中同时使用多个模具。
因此，本发明要解决的技术问题是提供一种用于电动机的次级部分，它可以在短的加工周期内制成并使所述铸造体具有特别好的尺寸精度。此外，应该提供一种方法以及一种用于实施该方法以制造一个按照本发明的次级部分的装置。
上述技术问题通过一种按照权利要求1所述的次级部分和一种具有权利要求2所述特征的方法以及一种如权利要求8所述的装置得以解决；各从属权利要求涉及到本发明的一些有利的扩展设计。
本发明源自一种意外的认识，尽管热塑性塑料在压铸时温度很高(200°或更高)并且这个温度超过了某些铁磁材料的居里点，但是可以确定，对于加工完的次级部分中的永久磁铁的磁性没有本质上的损害；这反驳了一个在专业领域中一直流传的偏见。
在制造具有由热塑性塑料制成的铸造体的次级部分时可以充分利用在其它领域已被验证的压铸技术的所有优点。因此能够实现短的循环制造时间，因为不需要等待反应时间或硬化时间，此时只需要一个模具(铸模)。通过增压调节可以抵消所述铸造体的收缩，由此制成的次级部分具有非常好的尺寸精度，即只有微小的尺寸变化。
在达到使用寿命时对所述次级部分的处理更加简单，因为与PUR或环氧树脂相反，热塑性塑料或单体材料可以被方便地再循环利用。此外，热塑性塑料比PUR浇注材料更经济。
按照本发明的次级部分有利地在一个本身已公知的、具有一个模具和一个压铸单元的压铸机中制成。在此最好将所述永久磁铁预先安装到一个支承元件上，并且接着将带有永久磁铁的支承元件装入到所述模具的型腔中，然后铸造成所述铸造体。也可以选择，只将所述永久磁铁定位在所述模具型腔中并埋入到所述铸造体中。接着可以将这样形成的铸造体安放到一个适合的支承元件上。
对于模具来说，原则上可以使用磁性材料，尽管为了在加工过程中更易于操作而更优选使用非磁性材料(陶瓷材料、不锈钢等)。
为了防止由于磁力和由于流动力而使所述永久磁铁在压铸过程中移动，最好在模具中配设一些定位元件，这些定位元件在开始压铸时可以使所述磁铁定位以及在以后的、例如在增压阶段中被从所述模具空腔中抽出来，以便可以在这个阶段中将所产生的空出空腔填满。
对于所述次级部分、带有一些永久磁铁的支承元件和/或所述永久磁铁的操作最好通过可切换控制的和/或可转换极性的电磁铁来实现。
可以通过使用压铸机的压印功能来保证实现无缩孔的、同时薄的表面。
下面借助于附
图1至4阐述本发明的一种实施方式，各附图以简化的侧视图表示一个在用于制造一个直线式电动机的次级部份的不同工序中的模具。
按照图1，一个可运动的模具固定板100承载一个第一半型110，而在一个固定的模具固定板120上装配一个第二半型130。在所述固定的固定板120中构造一个喷嘴通道125，该喷嘴通道通入到所述第二半型130中的一个浇铸通道135中。该浇铸通道135本身通向所述第二半型130中的一个空腔150。另外，所述第二半型130具有一些可被移入到所述空腔150中或从该空腔中移出的定位销140。
所述第一半型110包含一个用于容纳一个支承元件10的凹槽190。这个支承元件10是一个本身已公知的由可磁化材料制成的支承板，在该支承板上以本身已公知的方式具有间隙14并呈直线形地设置一些长方六面体形的磁性元件12。所述永久磁铁最好通过粘接或类似的方式预先固定。
在所述支承板10连同设置在其上的永久磁铁12例如通过具有电磁铁的操纵器械被装入到所述凹槽190中以后，再将所述型模合型闭合，如在图1中通过箭头P0所示的那样。同时，将最好具有圆形或矩形横截面的定位元件140移动到图2所示的位置中，在此位置上时，所述定位销的端部安置在所述永久磁铁之间的间隙14中以及这排的第一个和最后一个磁铁的侧面，并且顶靠在所述支承元件10上。
在附图中分别只示出了一个平面内的定位元件140；为了防止所述永久磁铁12相互倾斜，沿着这些永久磁铁12的纵向长度(通常垂直于图面)设有另一些定位销。此外，可以在所述永久磁铁12的各端面上配设一些防止磁铁沿纵向移动的定位销。
除了用于固定所述永久磁铁以外，所述定位元件140还起到将所述支承元件10压入到所述半型110的凹槽190中的作用。
由此所述支承元件10被定位，以及可以(在采用磁性材料制造所述半型130时)防止具有永久磁铁12的支承元件10不能正确地“合上”这个上型130。
在所述模具完全合型之后通过一个压铸机的喷射嘴(未示出)将热塑性塑料通过所述喷嘴通道125和喷射通道135注射到所述空腔150中，如箭头P1所示的那样，并分布到所述永久磁铁12(P2)的表面上以及所述各定位销140及各永久磁铁之间的间隙14的区域内。
在所述空腔150以及进而由永久磁铁的侧面与定位销140界定的间隙被塑料材料充满之后，将所述定位销140从空腔中抽出来(在图3中以箭头P3表示)，并在一个增压阶段里将所产生的剩余空腔充满(见图4)。
接着打开所述型模，然后最好借助具有可控电动机的操纵器械将加工完的具有成形铸造体160的次级部分取出来，随后可以重新开始循环制造。
上面描述了用于一种直线式电动机的一个次级部分的制造过程，原则上按照本发明的工艺方法也可以用于制造回转式电动机的次级部分。
权利要求
1.一种用于电动机的次级部分，其具有至少一个支承元件(10)、多个永久磁铁(12)和一个由塑料制成的铸造体(160)，至少所述永久磁铁被铸造在该铸造体中，其特征在于，所述铸造体由热塑性塑料制成。
2.一种用于制造一个电动机的次级部分的铸造体(160)的方法，其包括下列步骤将一些永久磁铁(12)定位在一个压铸模(110，130)的型腔(150)中并通过一个压铸单元将所述型腔充满。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，用热塑性塑料将所述型腔(150)充满。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，将所述永久磁铁(12)设置到一个支承元件(10)上，然后在该支承元件(10)上铸造所述铸造体(160)。
5.如权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述各永久磁铁之间设置一些可在所述型腔中移动的定位元件(140)，其中，可以在将所述型腔填满之后将所述定位元件(140)从所述型腔(150)中取出来并将由此产生的空出部位通过一个再填充的过程填满。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述再填充过程包括所述压铸过程的增压阶段。
7.如上述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在结束填充时或在这之后进行一个压印过程。
8.一种用于制造电动机的次级部分的装置，其中，在所述次级部分中，一些永久磁铁(12)被埋入一个铸造体(160)中，该装置具有至少两个构成一个可封闭的空腔的半型(110，130)，其中至少一个半型(130)具有一些定位元件(140)，在此，所述定位元件可在一个第一位置与一个第二位置之间移动，当处于第一位置上时这些定位元件伸入到所述空腔中并用于固定所述永久磁铁(12)。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述半型具有非磁性材料。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述定位元件(140)具有非磁性材料。
11.如权利要求8至10中任一项所述的装置，其特征在于，该装置与一个压铸单元连接。
12.采用一个具有铸模单元和压铸单元的压铸机制造如权利要求1所述的次级部分。
全文摘要
本发明涉及一种用于一个电动机的次级部分，其具有至少一个支承元件(10)、多个永久磁铁(12)和一个由塑料制成的铸造体，至少所述永久磁铁(12)铸造在该铸造体中。按照本发明，所述铸造体由热塑性塑料制成。本发明涉及一种用于制造上述用于一个电动机的次级部分的方法，在该方法中，所述铸造体是在一个压铸机的模具(110，130)中制成的。为了将所述永久磁铁(12)固定在所述支承元件(10)上，在所述模具(130)中设置一些定位元件(140)，在一个第一填充阶段之后将这些定位元件(140)从所述型腔中取出来，然后在一个第二填充阶段中将由此产生的空出空间填满。
文档编号B29C45/26GK1535495SQ02812593
公开日2004年10月6日 申请日期2002年6月6日 优先权日2001年6月28日
发明者托马斯·霍普, 赫尔曼·赛勒, 赛勒, 托马斯 霍普 申请人:西门子公司