DE102017102006A1 - Rotationally symmetrical injection molded body for supporting inserts and component assembly comprising an injection molded body and an insert - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen rotationssymmetrischer Spritzgusskörper zum Abstützen von Einlegeteilen (36), umfassend einen Grundkörper (13), der eine Längsachse (L) definiert und der einen Abstützabschnitt (16) mit einer radial nach außen zeigenden Anlagefläche (18) zum Abstützen eines Einlegeteils (36), und einen senkrecht zur Längsachse (L) verlaufenden Stirnabschnitt (22) aufweist, der sich einem ersten Ende des Abstützabschnitts (16) anschließt und sich radial nach außen über die Anlagefläche (18) hinaus erstreckt, wobei auf dem Stirnabschnitt (22) eine Anzahl von Vertiefungen (26) zur Aufnahme von Gewichtskörpern (40) angeordnet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Bauteilanordnung mit zumindest einem Einlegeteil (36), einen rotationssymmetrischen Spritzgusskörper (12), der um das Einlegeteil (36) umspritzt ist, und eine Anzahl von Gewichtskörpern (40), welche in den Vertiefungen (26) angeordnet ist.The present invention relates to a rotationally symmetrical injection molded body for supporting inserts (36), comprising a main body (13) defining a longitudinal axis (L) and a support portion (16) with a radially outwardly facing abutment surface (18) for supporting an insert (36), and an end portion (22) extending perpendicularly to the longitudinal axis (L), which adjoins a first end of the support portion (16) and extends radially outwardly beyond the abutment surface (18), wherein on the end portion (22 ) a number of recesses (26) for receiving weight bodies (40) is arranged. Furthermore, the invention relates to a component arrangement with at least one insert (36), a rotationally symmetrical injection molded body (12), which is encapsulated around the insert (36), and a number of weight bodies (40), which in the recesses (26) is arranged.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen rotationssymmetrischen Spritzgusskörper zum Abstützen von Einlegeteilen sowie eine Bauteilanordnung umfassend einen derartigen Spritzgusskörper und ein Einlegeteil.The present invention relates to a rotationally symmetrical injection molded body for supporting inserts and a component assembly comprising such an injection molded body and an insert.
Beim Herstellen von Spritzgusskörpern unter Verwendung des Spritzgussverfahrens kommt es prinzipbedingt zu Inhomogenitäten verschiedener Art, die beispielsweise in unterschiedlichen Abkühlgeschwindigkeiten und in den Positionen der Anspritzpunkte begründet sind. Diese Inhomogenittäten führen zu einer ungleichmäßigen Gewichtsverteilung innerhalb des Spritzgusskörpers. Für die meisten Anwendungen ist die ungleichmäßige Gewichtsverteilung nicht von Nachteil, allerdings können sie einen negativen Effekt hervorrufen, wenn der Spritzgusskörper als drehendes Bauteil, beispielsweise in einem Rotor eines Elektromotors, verwendet wird. Dann führt die ungleichmäßige Gewichtsverteilung zu Unwuchten, welche die Laufruhe des Elektromotors verschlechtern, wodurch die Lager stärker beansprucht und der Verschleiß der Lager und folglich die Ausfallwahrscheinlichkeit erhöht werden.In the manufacture of injection-molded bodies using the injection molding process, inhomogeneities of various types are inherent, which are due, for example, to different cooling rates and to the positions of the injection points. These inhomogeneities lead to an uneven distribution of weight within the injection-molded body. For most applications, the uneven weight distribution is not disadvantageous, however, they can cause a negative effect when the injection molded body is used as a rotating member, for example, in a rotor of an electric motor. Then, the uneven weight distribution leads to imbalances, which worsen the smoothness of the electric motor, causing the bearings more stressed and the wear of the bearing and thus the probability of failure are increased.
Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, einen Spritzgusskörper anzugeben, der einfach herzustellen ist und eine im Vergleich zu bekannten Spritzgusskörpern gleichmäßigere Gewichtsverteilung aufweist.Object of an embodiment of the present invention is to provide an injection molded body, which is easy to manufacture and has a more uniform weight distribution compared to known injection molded bodies.
Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1 und 8 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with the features specified in claims 1 and 8. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft einen rotationssymmetrischen Spritzgusskörper zum Abstützen von Einlegeteilen, umfassend einen Grundkörper, der eine Längsachse definiert und einen Abstützabschnitt mit einer radial nach außen zeigenden Anlagefläche zum Abstützen eines Einlegeteils, und einen senkrecht zur Längsachse verlaufenden Stirnabschnitt aufweist, der sich einem ersten Ende des Abstützabschnitts anschließt und sich radial nach außen über die Anlagefläche hinaus erstreckt, wobei auf dem Stirnabschnitt eine Anzahl von Vertiefungen zur Aufnahme von Gewichtskörpern angeordnet ist.An embodiment of the invention relates to a rotationally symmetrical injection molded body for supporting inserts, comprising a base body defining a longitudinal axis and having a support portion with a radially outwardly facing abutment surface for supporting an insert, and a perpendicular to the longitudinal axis end portion, which is a first end adjoins the support portion and extends radially outwardly beyond the contact surface out, wherein on the end portion a number of depressions for receiving weight bodies is arranged.
Das Einlegeteil kann beispielsweise ein Stanzteil oder paketierte Stanzteile ganz raus sein. Ein mit derartigen Einlegeteilen versehener Spritzgusskörper kann insbesondere in Rotoren von Elektromotoren verwendet werden, beispielsweise zur Kühlung des Elektromotors. Die Einlegeteile sind im Wesentlichen ringförmig gestaltet, so dass sie im fertiggestellten Zustand radial nach innen am Abstützabschnitt und in axialer Richtung am Stirnabschnitt anliegen. Die auf dem Stirnabschnitt vorgesehenen Vertiefungen dienen zur Aufnahme von Gewichtskörpern, mit denen der Spritzgusskörper ausgewuchtet werden kann. Hierzu wird der fertiggestellte Spritzgusskörper auf einer Unwucht-Messmaschine vermessen und je nach Messergebnis die Gewichtskörper an der entsprechenden Stelle eingesetzt. Dabei ist es auch möglich, Gewichtskörper von unterschiedlichem Gewicht in die Vertiefungen einzusetzen. Wenn die Messergebnisse keine nennenswerte Unwucht anzeigen, wird kein Gewichtskörper eingesetzt. Die Gewichtskörper weisen zweckmäßigerweise eine höhere Dichte auf als der Spritzgusskörper, um ihr Volumen klein halten zu können. Die Vertiefungen ermöglichen eine einfache Befestigung der Gewichtskörper am Spritzgusskörper, so dass die Bereitstellung des mit den Gewichtskörpern versehenen Spritzgusskörpers keinen nennenswerten zusätzlichen Aufwand darstellt.The insert, for example, a stamped or packaged stamped parts are completely out. An injection-molded body provided with such inserts can be used in particular in rotors of electric motors, for example for cooling the electric motor. The inserts are designed substantially annular, so that they rest in the finished state radially inwardly on the support portion and in the axial direction of the end portion. The recesses provided on the front section serve to receive weight bodies, with which the injection-molded body can be balanced. For this purpose, the finished injection-molded body is measured on an imbalance measuring machine and used depending on the measurement result, the weight body at the appropriate location. It is also possible to use weight of different weights in the wells. If the measurement results do not indicate significant imbalance, no weight body is used. The weight bodies expediently have a higher density than the injection-molded body in order to be able to keep their volume small. The depressions allow easy attachment of the weight body to the injection molded body, so that the provision of the injection molded body provided with the weight bodies is not a significant additional expense.
Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform weisen die Vertiefungen einen Vertiefungsgrund auf, von welchem eine Anzahl von Bohrungen zum Fixieren des Einlegeteils ausgeht. Diese Bohrungen werden verdeckt, wenn die Gewichtskörper in die Vertiefungen eingesetzt werden. Das Einlegeteil kann mit Hilfe von Abstützkernen während des Spritzgussprozesses fixiert werden, so dass sich das Einlegeteil im Spritzgusswerkzeug nicht verschiebt. Die Bohrungen sind daher Resultat der Verwendung der Abstützkerne, wenn der Spritzgusskörper um das Einlegeteil gespritzt wird. Allerdings können die Bohrungen auch nach Fertigstellung beispielsweise zur Kühlung des Elektromotors verwendet werden, da die Bohrungen einen Luftaustausch ermöglichen. Wenn erforderlich, können die Bohrungen für einen Kühlkreislauf verwendet werden.In accordance with a further embodiment, the depressions have a recess bottom, from which a number of holes for fixing the insert part emanates. These holes are hidden when the weight bodies are inserted into the recesses. The insert can be fixed by means of support cores during the injection molding process, so that the insert does not move in the injection mold. The holes are therefore the result of using the support cores when the injection molded body is injected around the insert. However, the holes can be used after completion, for example, for cooling the electric motor, since the holes allow an exchange of air. If necessary, the holes can be used for a cooling circuit.
In einer weitergebildeten Ausführungsform kann auf dem Stirnabschnitt eine Anzahl von Durchgangsöffnungen zum Fixieren des Einlegeteils angeordnet sein. Das Einlegeteil kann mit Hilfe von Abstützkernen während des Spritzgussprozesses fixiert werden, so dass sich das Einlegeteil im Spritzgusswerkzeug nicht verschiebt. Die Durchgangsöffnungen sind daher Resultat der Verwendung der Abstützkerne, wenn der Spritzgusskörper um das Einlegeteil gespritzt wird. Allerdings können die Durchgangsöffnungen auch nach Fertigstellung beispielsweise zur Kühlung des Elektromotors verwendet werden, da die Durchgangsöffnungen einen Luftaustausch ermöglichen. Wenn erforderlich, können die Durchgangsöffnungen für einen Kühlkreislauf verwendet werden.In a further developed embodiment, a number of passage openings for fixing the insert part can be arranged on the end section. The insert can be fixed by means of support cores during the injection molding process, so that the insert does not move in the injection mold. The through-holes are therefore the result of the use of the support cores when the injection-molded body is injected around the insert. However, the through holes can be used after completion, for example, for cooling the electric motor, since the through holes allow air exchange. If necessary, the through holes can be used for a cooling circuit.
Bei einer weitergebildeten Ausführungsform können die Vertiefungen radial außerhalb der Durchgangsöffnungen angeordnet sein. In dieser Ausführungsform können die Gewichtskörper mit einem großen radialen Abstand von der Längsachse, die auch die Drehachse darstellt, positioniert werden, weshalb auswuchtende Wirkung der Gewichtskörper aufgrund des höheren Trägheitsmoments verstärkt wird.In a further developed embodiment, the recesses may be arranged radially outside the through openings. In this embodiment, the weight bodies with a large radial distance from the longitudinal axis, which also represents the axis of rotation, are positioned, which is why balancing effect of the weight body is enhanced due to the higher moment of inertia.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann der rotationssymmetrische Spritzgusskörper einen senkrecht zur Längsachse verlaufenden weiteren Stirnabschnitt aufweisen, der sich einem zweiten Ende des Abstützabschnitts anschließt. In diesem Fall lässt sich eine dynamische Auswuchtung realisieren. Zudem kann das Einlegeteil sicher am Spritzgusskörper festgelegt werden, da eine beidseitige axiale Anlage bereitgestellt werden kann.In a further embodiment, the rotationally symmetrical injection-molded body can have a further end section running perpendicular to the longitudinal axis, which adjoins a second end of the support section. In this case, a dynamic balancing can be realized. In addition, the insert can be securely fixed to the injection molded body, since a two-sided axial contact can be provided.
Eine weitergebildete Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der rotationssymmetrische Spritzgusskörper einen senkrecht zur Längsachse verlaufenden Anlageabschnitt aufweist, der sich einem zweiten Ende des Abstützabschnitts anschließt. In dieser Ausführungsform lässt sich die Form des Spritzgusskörpers einfach halten, gleichzeitig kann das Einlegeteil sicher am Spritzgusskörper festgelegt werden, da eine beidseitige axiale Anlage bereitgestellt werden kann.A further developed embodiment is characterized in that the rotationally symmetrical injection molded body has an abutment section extending perpendicular to the longitudinal axis, which adjoins a second end of the support section. In this embodiment, the shape of the injection-molded body can be kept simple, at the same time the insert can be securely fixed to the injection molded body, since a two-sided axial contact can be provided.
Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform ist der Spritzgusskörper rohrförmig ausgebildet und umschließt eine Durchführung zum Aufnehmen und/oder zum Durchführen einer Welle. Die Möglichkeit, den Spritzgusskörper um eine Welle herum anzuordnen, erleichtert die Drehmomentübertragung von der Welle auf das Spritzgussteil.According to a further embodiment, the injection-molded body is tubular and encloses a passage for receiving and / or for performing a shaft. The ability to place the injection molded body around a shaft facilitates torque transmission from the shaft to the injection molded part.
Eine Ausgestaltung der Erfindung betrifft eine Bauteilanordnung, umfassend zumindest ein Einlegeteil, einen rotationssymmetrischen Spritzgusskörper nach einem der vorherigen Ausführungsformen, der um das Einlegeteil umspritzt ist, und eine Anzahl von Gewichtskörpern, welche in den Vertiefungen angeordnet sind.An embodiment of the invention relates to a component assembly, comprising at least one insert, a rotationally symmetrical injection molded body according to one of the previous embodiments, which is encapsulated around the insert, and a number of weight bodies, which are arranged in the recesses.
Die technischen Effekte und Vorteile, die sich mit der vorschlagsgemäßen Bauteilanordnung erreichen lassen, entsprechen denjenigen, die für den vorschlagsgemäßen Spritzgusskörper erörtert worden sind. Zusammenfassend sei darauf hingewiesen, dass sich auf einfache Weise ein ausgewuchteter Spritzgusskörper bereitstellen lässt. Da es möglich ist, den Spritzgusskörper um das Einlegeteil herum zu spritzen, gilt selbiges auch für die Bauteilanordnung.The technical effects and advantages that can be achieved with the proposed component assembly, correspond to those that have been discussed for the proposed injection molded body. In summary, it should be noted that can be provided in a simple way a balanced injection molded body. Since it is possible to inject the injection-molded body around the insert, the same applies to the component arrangement.
Eine weitere Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Gewichtskörper konisch verlaufende Abschnitte aufweisen, mit denen sie in die Vertiefungen zum Verankern eingreifen. Die konischen Abschnitte vereinfachen einerseits das Einbringen der Gewichtskörper in die Vertiefungen, andererseits können die konischen Abschnitte dieselben Steigungen wie Morsekegel aufweisen, so dass die Gewichtskörper mittels einer Selbsthemmung in den Vertiefungen fixiert werden. Dabei können Gewichtskörper so gestaltet werden, dass sie beim Eintreten der Selbsthemmung noch nicht auf dem Vertiefungsgrund aufliegen. In diesem Fall können die Gewichtskörper mittels eines geeigneten Werkzeugs an ihrer zum Vertiefungsgrund hinzeigenden Seite ergriffen und aus den Vertiefungen entfernt werden. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, die Auswuchtung der Bauteilanordnung nachträglich anzupassen. Das Entfernen der Gewichtskörper kann dadurch vereinfacht werden, wenn zwischen den Gewichtskörpern und den Seitenflächen der Vertiefung zumindest teilweise ein Abstand verbleibt, der das Durchführen eines entsprechenden Werkzeugs ermöglicht.A further embodiment is characterized in that the weight bodies have conically extending sections, with which they engage in the recesses for anchoring. On the one hand, the conical sections simplify the introduction of the weight bodies into the recesses; on the other hand, the conical sections can have the same pitches as Morse cones, so that the weight bodies are fixed in the recesses by means of self-locking. In this case, weight bodies can be designed so that they do not rest on the recess bottom when the self-locking occurs. In this case, the weight bodies can be gripped by means of a suitable tool on their side facing the recess bottom and removed from the recesses. This results in the possibility of subsequently adjusting the balancing of the component arrangement. The removal of the weight bodies can be simplified if between the weight bodies and the side surfaces of the recess at least partially remains a distance that allows the implementation of a corresponding tool.
Eine weitere Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtskörper mittels einer Vergussmasse in den Vertiefungen befestigt sind. Als Vergussmasse kann beispielsweise ein Epoxydharz verwendet werden, mit welchem die Gewichtskörper mit dem Spritzgusskörper auf einfache Weise verklebt werden können. Zudem kann die Vergussmasse so gewählt werden, dass sie eine höhere Dichte als der Kunststoff des Spritzgusskörpers aufweist, so dass die Vergussmasse selbst zum Beseitigen der Unwucht beiträgt.A further embodiment is characterized in that the weight bodies are fastened by means of a potting compound in the recesses. As a potting compound, for example, an epoxy resin can be used, with which the weight body can be glued to the injection molded body in a simple manner. In addition, the potting compound can be chosen so that it has a higher density than the plastic of the injection molded body, so that the potting compound itself contributes to eliminating the imbalance.
In einer weiteren Ausgestaltung können die Gewichtskörper ein Übermaß gegenüber den Vertiefungen aufweisen. In dieser Ausgestaltung wird eine Befestigung unter Verwendung eines Reibschlusses erzielt, so dass die Gewichtskörper ohne weiterer Befestigungsmaßnahmen am Spritzgusskörper befestigt und mit ihm verpresst werden können. Zudem kann diese Maßnahme in Kombination mit den zuvor erläuterten Befestigungsmaßnahmen verwendet werden, wodurch eine stabile und dauerhafte Verbindung zwischen den Gewichtskörpern und dem Spritzgusskörper bereitgestellt werden kann.In a further embodiment, the weight body may have an excess compared to the wells. In this embodiment, a fastening is achieved by using a frictional connection, so that the weight body can be attached without further fastening measures on the injection molded body and pressed with it. In addition, this measure can be used in combination with the fastening measures explained above, whereby a stable and permanent connection between the weight bodies and the injection molded body can be provided.
Bei einer weiteren Ausgestaltung können die Gewichtskörper aus Metall, insbesondere aus Stahl oder Kupfer, bestehen. Gewichtskörper aus Metall weisen gegenüber Kunststoff eine deutlich erhöhte Dichte auf, weshalb eine sehr effektive Auswuchtung erreicht werden kann, ohne dass die Gewichtskörper ein großes Volumen einnehmen. Der für die Gewichtskörper benötigte Bauraum wird somit gering gehalten. Zudem lassen sich die Gewichtskörper aus Metall als Stanzteile fertigen, so dass sie der Massenproduktion zugänglich sind.In a further embodiment, the weight body may be made of metal, in particular of steel or copper. Metal weight bodies have a significantly increased density compared to plastic, which is why a very effective balancing can be achieved without the weight body occupy a large volume. The space required for the weight body space is thus kept low. In addition, the metal weight bodies can be manufactured as stamped parts, so that they are accessible to mass production.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Einlegeteil ein Stanzteil oder paketierte Stanzteile. Die Stanzteile können beispielsweise zum Abführen von Wärme aus dem betreffenden Bauteil verwendet werden.In a further embodiment, the insert is a stamped or packaged stampings. The stamped parts can be used for example for removing heat from the relevant component.
Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
-
1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bauteilanordnung, -
2 eine perspektivische Darstellung durch die Bauteilanordnung, wobei die Bauteilanordnung entlang der in1 definierten Schnittebene geschnitten ist, -
3 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts aus der2 , und -
4 eine prinzipielle Seitenansicht eines Gewichtskörpers.
-
1 a perspective view of an embodiment of a component assembly according to the invention, -
2 a perspective view through the component assembly, wherein the component assembly along the in1 cut section plane is cut, -
3 an enlarged view of a section of the2 , and -
4 a schematic side view of a weight body.
Die in den
Weiterhin weist der Grundkörper
An einem ersten Ende
Zudem weist der der Grundkörper
An einem zweiten Ende
Nicht dargestellt ist ein Ausführungsbeispiel, bei welchem anstelle des Anlageabschnitts
Der Abstützabschnitt
Wie aus den Figuren hervorgeht, ist in einer der Vertiefungen 26 ein Gewichtskörper
In
Zum Herstellen der Bauteilanordnung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Bauteilanordnungcomponent arrangement
- 1212
- Spritzgusskörperinjection moldings
- 1313
- Grundkörperbody
- 1414
- Durchführungexecution
- 1616
- Abstützabschnittsupport section
- 1818
- Anlageflächecontact surface
- 2020
- erstes Endefirst end
- 2222
- Stirnabschnittfront section
- 2424
- freie Stirnflächefree end face
- 2626
- Vertiefungdeepening
- 2828
- Vertiefungsgrundrecess base
- 3030
- Bohrungdrilling
- 3232
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 3333
- zweites Endesecond end
- 3434
- Anlageabschnittcontact section
- 3636
- Einlegeteilinsert
- 3838
- Stanzteilstamping
- 4040
- Gewichtskörperbody weight
- 4242
- konischer Abschnittconical section
- 4444
- Vergussmasse potting compound
- LL
- Längsachselongitudinal axis
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017102006.3A DE102017102006A1 (en) | 2017-02-01 | 2017-02-01 | Rotationally symmetrical injection molded body for supporting inserts and component assembly comprising an injection molded body and an insert |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE102017102006.3A DE102017102006A1 (en) | 2017-02-01 | 2017-02-01 | Rotationally symmetrical injection molded body for supporting inserts and component assembly comprising an injection molded body and an insert |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017102006A1 true DE102017102006A1 (en) | 2018-08-02 |
Family
ID=62842798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017102006.3A Withdrawn DE102017102006A1 (en) | 2017-02-01 | 2017-02-01 | Rotationally symmetrical injection molded body for supporting inserts and component assembly comprising an injection molded body and an insert |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017102006A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5746647A (en) | 1996-11-12 | 1998-05-05 | China Grinding Wheel Corporation | Sleeve flange type mounting device for mounting a grinding wheel on a spindle of a grinding machine |
US6471453B1 (en) | 2001-05-25 | 2002-10-29 | Kennametal Inc. | Balancing assembly for a rotating member |
-
2017
- 2017-02-01 DE DE102017102006.3A patent/DE102017102006A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |