DE102018108861A1

DE102018108861A1 - Method for producing a balanced rotating body

Info

Publication number: DE102018108861A1
Application number: DE102018108861.2A
Authority: DE
Inventors: Francisco Rojo
Original assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 2018-04-13
Filing date: 2018-04-13
Publication date: 2019-10-17
Also published as: WO2019197083A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gewuchteten Rotationskörpers mit einem Rotorgehäuse und einem Rotor für einen Elektromotor mittels eines Spritzgusswerkzeugs, das ein erstes und wenigstens ein zweites Werkzeugteil (1, 2) umfasst, welche gemeinsam eine Kavität (30') bestimmen, wobei bei dem Verfahren sowie durch das zugehörige Spritzgusswerkzeug zumindest eine lokale Wuchtaussparung (31') in dem Rotationskörper bestimmt wird, mit welcher der Rotationskörper bereits beim Urformen des Rotorgehäuses gewuchtet wird.The invention relates to a method for producing a balanced rotating body with a rotor housing and a rotor for an electric motor by means of an injection molding tool comprising a first and at least a second tool part (1, 2), which together define a cavity (30 ') the method and by the associated injection molding tool at least one local balancing recess (31 ') is determined in the rotary body, with which the rotary body is already balanced in the prototyping of the rotor housing.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gewuchteten Rotationskörpers sowie ein Spritzgusswerkzeug zur Herstellung des gewuchteten Rotationskörpers.The invention relates to a method for producing a balanced rotational body and an injection molding tool for producing the balanced rotational body.

Im Stand der Technik sind bereits eine Vielzahl von Verfahren und Spritzgusswerkzeuge zur Herstellung von Rotationskörpern bekannt. Jedoch müssen die mit den bekannten Verfahren und Werkzeugen hergestellten Rotationskörper nach der Herstellung auf ihre Unwucht überprüft und die Unwucht durch mechanische Nachbearbeitung korrigiert werden. Dazu wird entweder lokal Material von dem Rotationskörper entfernt oder Material hinzugefügt, sodass der Rotationskörper bei einer Rotation um seine Rotationsachse keine oder nur eine geringe Unwucht und somit einen ruhigen und gleichmäßigen Lauf aufweist. Beispielsweise wird Material durch Bohrungen entfernt oder durch Befestigen von Wuchtmaterial hinzugefügt. Das Wuchten ist jedoch aufwändig, da der Rotationskörper meist von Hand verarbeitet, seine Unwucht vermessen, mechanisch bearbeitet und die Unwucht erneut gemessen werden muss. Zudem muss das Wuchten zum Teil mehrfach wiederholt werden, bis die gemessene Unwucht innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs liegt.In the prior art, a variety of methods and injection molding tools for the production of rotational bodies are already known. However, the rotational body produced by the known methods and tools must be checked for their imbalance after manufacture and the imbalance corrected by mechanical reworking. For this purpose, either material is removed locally from the rotation body or material is added, so that the rotation body has no or only a slight imbalance and thus a smooth and even run when rotating about its axis of rotation. For example, material is removed through holes or added by attaching balance material. However, the balancing is complex because the body of revolution usually processed by hand, measured its imbalance, machined and the imbalance must be measured again. In addition, some of the balancing must be repeated several times until the measured imbalance is within a predetermined tolerance range.

Weiterhin ist problematisch, dass die Werkzeuge, mit denen die Rotationskörper hergestellt werden, sich über ihre Standzeit verändern und die damit einhergehende Masse- bzw. Gewichtsverteilung, die zu der Unwucht führt, sich ändert. Die so entstehenden Unwuchten variieren somit über die Standzeit der Werkzeuge und werden immer größer, sodass auch das Wuchten aufwändiger und teurerer wird.Furthermore, it is problematic that the tools with which the rotating bodies are produced, change over their life and the associated mass or weight distribution, which leads to the imbalance changes. The resulting imbalances thus vary over the life of the tools and are getting bigger, so that the balancing is more complex and expensive.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines gewuchteten Rotationskörpers bereitzustellen, mit dem der Rotationskörper bereits bei der Herstellung gewuchtet werden kann.The invention is therefore based on the object to provide a method for producing a balanced rotating body, with which the rotating body can be balanced already during manufacture.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by the feature combination according to claim 1.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines gewuchteten Rotationskörpers vorgeschlagen. Der Rotationskörper weist ein Rotorgehäuse und einen Rotor für einen Elektromotor auf und wird mittels eines Spritzgusswerkzeugs hergestellt. Das Spritzgusswerkzeug umfasst ein erstes und wenigstens ein zweites Werkzeugteil, welche gemeinsam eine Kavität bestimmen, in die während des Verfahrens Spritzgussmaterial eingespritzt wird.According to the invention, a method for producing a balanced rotational body is proposed. The rotary body has a rotor housing and a rotor for an electric motor and is produced by means of an injection molding tool. The injection molding tool comprises a first and at least a second tool part, which together define a cavity into which injection molding material is injected during the process.

Das Verfahren weist zumindest die folgenden Schritte auf:

a. Bilden der Kavität durch Zusammenführen der wenigstens zwei Werkzeugteile, wobei die Werkzeugteile vorzugsweise jeweils zumindest eine Teilkavität ausbilden, welche durch das Zusammenführen der Werkzeugteile die Kavität bilden;
b. Einschieben zumindest eines Freihalteschiebers in die Kavität. Der bzw. jeder Freihalteschieber wird über eine jeweils vorbestimmte Länge in die Kavität eingeschoben, wobei die vorbestimmte Länge innerhalb der Kavität einen Freihalteabschnitt des zumindest einen Freihalteschiebers bestimmt. Dazu ist der zumindest eine Freihalteschieber stufenlos verschieblich in dem ersten und/oder wenigstens einem zweiten Werkzeugteil angeordnet. Anschließend an das Einschieben des zumindest eines Freihalteschiebers in die Kavität folgt das
c. Einspritzen eines Spritzgussmaterials in die Kavität zur Erzeugung des Rotorgehäuses. Beim Einspritzen können zusätzlich zu dem Rotorgehäuse weitere Elemente des Rotationskörpers, wie beispielsweise Ventilatorschaufeln ausgebildet werden. Der Freihalteabschnitt des mindestens einen Freihalteschiebers bestimmt in dem Rotorgehäuse jeweils eine lokale Wuchtaussparung.

The method has at least the following steps:

a. Forming the cavity by merging the at least two tool parts, wherein the tool parts preferably each form at least one Teilkavität, which form the cavity by the merging of the tool parts;
b. Insertion of at least one free-fall slide into the cavity. The or each free-fall slide is inserted over a respective predetermined length in the cavity, wherein the predetermined length within the cavity determines a free-holding portion of the at least one free-hold slide. For this purpose, the at least one free-hold slide is arranged to be continuously displaceable in the first and / or at least one second tool part. This is followed by the insertion of the at least one free-fall slide into the cavity
c. Injecting an injection molding material into the cavity to produce the rotor housing. During injection, in addition to the rotor housing further elements of the rotating body, such as fan blades can be formed. The free-hold portion of the at least one free-fall slider determines in each case a local balancing recess in the rotor housing.

Die Teilkavitäten der einzelnen Werkzeugteile bzw. die Kavität, die von dem ersten und dem wenigstens einen zweiten Werkzeugteil bestimmt wird, bilden zusammen mit dem zumindest einem Freihalteschieber das Formnest und bestimmen gemeinsam somit zumindest zum Teil die Form des herzustellenden Rotationskörpers. Durch den zumindest einen Freihalteschieber wird dabei eine Wuchtaussparung in dem Rotationskörper und genauer in dem Rotorgehäuse freigehalten, was das bisher nötige Entfernen von Material beim Wuchten ersetzt. Die Massenverhältnisse bzw. die Massenverteilung des Rotationskörpers werden durch die Freihalteschieber dadurch beeinflusst, sodass der entstehende Rotationskörper bereits beim Urformen, also dem Herstellen durch einen Spritzgussprozess, mit einer für eine geringe Unwucht günstigen Massenverteilung ausgebildet wird.The partial cavities of the individual tool parts or the cavity, which is determined by the first and the at least one second tool part, form together with the at least one free-falling slide the mold cavity and thus jointly determine at least in part the shape of the rotating body to be produced. By means of the at least one free-fall slider, a balancing recess is kept free in the rotary body and more precisely in the rotor housing, which replaces the hitherto necessary removal of material during balancing. The mass ratios or the mass distribution of the rotation body are influenced by the free-hold slide, so that the resulting rotational body is already formed during the prototyping, ie the production by an injection molding process, with a favorable for a low imbalance mass distribution.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rotationskörper weisen daher eine Unwucht innerhalb einer vorbestimmten Toleranz auf. Die Unwucht bzw. die Massenverteilung der hergestellten Rotationskörper wird vorzugsweise weiterhin kontrolliert. Wird eine sich von Rotationskörper zu Rotationskörper ändernde Unwucht bzw. Massenverteilung festgestellt, können die Freihalteschieber neu angeordnet, also weiter in die Kavität hinein oder aus der Kavität heraus geschoben, werden, um die Massenverteilung bei nachfolgend hergestellten Rotationskörpers zu optimieren.The rotary bodies produced by the method according to the invention therefore have an imbalance within a predetermined tolerance. The imbalance or the mass distribution of the rotational body produced is preferably further controlled. If an imbalance or mass distribution changing from rotational body to rotational body is ascertained, the freewheel valves can be rearranged, that is, pushed further into the cavity or out of the cavity, in order to optimize the mass distribution in subsequently produced rotational bodies.

Das für den Spritzprozess in dem Verfahren verwendete Spritzgussmaterial ist vorzugsweise Kunststoff. The injection molding material used for the injection process in the process is preferably plastic.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante des Verfahrens bildet das erste oder wenigstens ein zweites Werkzeugteil einen sich um eine Rotationsachse des Rotationskörpers in die Kavität hinein erstreckenden Vorsprung aus. Der Vorsprung bestimmt einen Hohlraum innerhalb des Rotorgehäuses, der vorzugsweise zu einer Seite entlang der Rotationsachse hin geöffnet ist. Vor dem Bilden der Kavität wird der Rotor in der Kavität und um den Vorsprung angeordnet, wobei der Rotor vorzugsweise mit einer zu der Rotationsachse weisenden Innenfläche an einer Außenfläche des Vorsprungs anliegt. Beim Einspritzen des Spritzgussmaterials zur Erzeugung des Rotorgehäuses in die Kavität wird der Rotor mit dem Spritzgussmaterial umspritzt, wobei ein in dem Rotor liegender Bereich durch den Vorsprung von dem Spritzgussmaterial freigehalten wird. Der Rotor wird dadurch bereits beim Urformen bzw. Ausbilden des Rotorgehäuses mit dem Rotorgehäuse verbunden, sodass keine weiteren Herstellungsschritte wie beispielsweise Fügen und Fixieren des Rotors in dem Rotorgehäuse mehr nötig sind. Dadurch, dass der Rotor beim Einspritzen unmittelbar mit dem Rotorgehäuse verbunden wird, kann es zudem auch zu keiner ungleichmäßigen Massenverteilung bzw. einer Unwucht durch Toleranzen zwischen Rotor und Rotorgehäuse kommen. Ein möglicher Faktor zur Entstehung von Unwuchten wird folglich eliminiert und das Wuchten des Rotationskörpers vereinfacht. Für eine hohe Laufruhe und eine geringe Unwucht sind daher der Vorsprung und der um den Vorsprung angeordnete Rotor vorzugsweise mit ihren jeweiligen Rotationsachsen deckungsgleich mit der Rotationsachse des herzustellenden Rotationskörpers ausgebildet. Ist der Rotor vollständig symmetrisch, muss bei dem Anordnen des Rotors um den Vorsprung nicht auf eine Ausrichtung geachtet werden. Ist der Rotor jedoch nicht vollständig rotationssymmetrisch ausgebildet und weist Vorsprünge, Ausnehmungen oder Unregelmäßigkeiten auf, welche eine asymmetrische bzw. ungleichmäßige Massenverteilung und damit eine Unwucht verursachen, wird der Rotor auch in einer vorbestimmten Lage um den Vorsprung angeordnet werden, welcher hierfür auch Ausrichtmittel aufweisen kann. Derartige Ausrichtmittel können beispielsweise ein Steg an dem Vorsprung sein, der in eine an dem Rotor ausgebildete Nut eingreift.In an advantageous embodiment variant of the method, the first or at least one second tool part forms a projection extending around an axis of rotation of the rotary body into the cavity. The projection defines a cavity within the rotor housing which is preferably open to one side along the axis of rotation. Before forming the cavity, the rotor is disposed in the cavity and around the projection, the rotor preferably bearing against an outer surface of the projection with an inner surface facing the rotation axis. Upon injection of the injection molding material for producing the rotor housing into the cavity, the rotor is overmolded with the injection molding material, wherein a region lying in the rotor is kept free by the projection of the injection molding material. As a result, the rotor is already connected to the rotor housing during prototyping or forming of the rotor housing, so that no further production steps, such as, for example, joining and fixing of the rotor in the rotor housing, are more necessary. The fact that the rotor is directly connected to the rotor housing during injection, it can also come to no uneven mass distribution or unbalance by tolerances between the rotor and the rotor housing. A possible factor for the generation of imbalances is consequently eliminated and the balancing of the rotating body is simplified. For a high smoothness and a low imbalance, therefore, the projection and the rotor arranged around the projection are preferably formed with their respective axes of rotation congruent with the axis of rotation of the rotating body to be produced. If the rotor is completely symmetrical, care must be taken when placing the rotor around the projection not to an orientation. However, if the rotor is not completely rotationally symmetrical and has projections, recesses or irregularities which cause an asymmetrical or uneven mass distribution and thus an imbalance, the rotor will also be arranged in a predetermined position around the projection, which may also have alignment means therefor , Such alignment means may for example be a web on the projection, which engages in a groove formed on the rotor.

Der Rotor kann bereits vor dem Anordnen in der Kavität magnetisiert oder für den Einsatz als Teil eines Elektromotors vorbereitet worden sein. Es ist jedoch auch möglich, dass der Rotor in dem Rotorgehäuse oder unmittelbar vor dem Einspritzen des Spritzgussmaterials magnetisiert wird. Dafür sieht eine weitere vorteilhafte Verfahrensalternative vor, dass in dem Vorsprung, der sich von dem ersten oder wenigstens einem zweiten Werkzeugteil in die Kavität erstreckt, eine elektrische Spule angeordnet ist. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die Spule kann anschließend von der Spule ein magnetisches Feld erzeugt werden, durch welches der Rotor oder zumindest Teile des Rotors magnetisiert werden. Das Magnetisieren erfolgt in der Kavität vor oder nach dem Einspritzen des Spritzgussmaterials, wodurch der Rotor nach dem Anordnen des Rotors in der Kavität durch die Spule magnetisiert wird. Ein weiteres zur Magnetisierung notwendiges Werkzeug ist somit nicht notwendig, da der Arbeitsschritt des Magnetisierens integral mit dem Urformen des Rotationskörpers und in dem Spritzgusswerkzeug ausgeführt wird, sodass zur Herstellung des Rotationskörpers weniger Arbeitsschritte und Werkzeuge notwendig sind.The rotor may already have been magnetized in the cavity prior to placement or prepared for use as part of an electric motor. However, it is also possible that the rotor is magnetized in the rotor housing or immediately prior to injection of the injection molding material. For this, a further advantageous alternative method provides that in the projection which extends from the first or at least a second tool part in the cavity, an electric coil is arranged. By applying an electrical voltage to the coil, a magnetic field can then be generated by the coil, by which the rotor or at least parts of the rotor are magnetized. The magnetization occurs in the cavity before or after the injection of the injection molding material, whereby the rotor is magnetized by the coil after arranging the rotor in the cavity. Another tool necessary for the magnetization is thus not necessary, since the step of magnetizing is carried out integrally with the prototyping of the rotating body and in the injection molding tool, so that fewer steps and tools are necessary for the production of the rotating body.

Um eine möglichst gleichmäßige Massenverteilung des Rotors zu erzeugen wird dieser bei einer weiteren vorteilhaften Verfahrensform vor dem Anordnen um den Vorsprung aus einem Rückschlussring und einem magnetisierbaren Material gebildet. Der Rückschlussring ist aus einem ferromagnetischen Material und vorzugsweise aus zumindest einer Blechlage gebildet. Rückschlussringe dienen dazu, Wirbelströme beim Betrieb des Elektromotors zu minimieren und so den Elektromotor zu optimieren. Das magnetisierbare Material wird an eine Innenfläche des Rückschlussrings angespritzt und bildet an dem Rückschlussring und innerhalb des Rückschlussrings einen Magnetring, welcher später durch die Spule magnetisiert wird.In order to produce as uniform a mass distribution of the rotor as possible, it is formed in a further advantageous method form before arranging it around the projection of a return ring and a magnetizable material. The return ring is formed of a ferromagnetic material and preferably of at least one sheet metal layer. Return rings serve to minimize eddy currents during operation of the electric motor and thus to optimize the electric motor. The magnetizable material is molded onto an inner surface of the return ring and forms a magnetic ring on the return ring and within the return ring, which is later magnetized by the coil.

Es ist jedoch auch eine alternative Ausführungsform möglich, bei welcher der Rotor nur aus einem Magnetring und ohne Rückschlussring gebildet ist oder der Magnetring ausgebildet und erst anschließend mit dem Rückschlussring gefügt wird, um den Rotor zu bilden.However, it is also an alternative embodiment possible in which the rotor is formed only from a magnetic ring and without return ring or the magnetic ring is formed and only then joined with the return ring to form the rotor.

Für das Anspritzen des magnetisierbaren Materials bzw. des Magnetrings an den Rückschlussring wird vorzugsweise ein Spritzgusswerkzeug mit zwei speziell hierfür vorgesehenen Werkzeugteilen verwendet, die vorzugsweise durch jeweils eine weitere Teilkavität eine weitere gemeinsame Kavität bestimmen. Der Rückschlussring wird in eine der weiteren Teilkavitäten eingelegt und die Werkzeugteile aneinander angeordnet, sodass ein weiterer Vorsprung einer der Werkzeugteile sich durch den Rückschlussring erstreckt und zwischen der Innenfläche des Rückschlussrings und dem weiteren Vorsprung ein ringförmiges Volumen bestimmt ist, in welches das magnetisierbare Material eingespritzt wird.For injection molding of the magnetizable material or of the magnet ring on the return ring, an injection molding tool with two specially provided tool parts is preferably used, which preferably determine a further common cavity by a respective further partial cavity. The return ring is inserted into one of the further partial cavities and the tool parts are arranged against each other, so that a further projection of one of the tool parts extends through the return ring and between the inner surface of the return ring and the further projection an annular volume is determined, in which the magnetizable material is injected ,

Für das Verfahren zur Herstellung des Rotationskörpers gibt es zudem eine weitere vorteilhafte Ausführungsalternative, bei der eine Vielzahl von Freihalteschiebern stufenlos verschieblich in dem ersten und/oder wenigstens einem zweiten Werkzeugteil angeordnet ist und die Freihalteschieber ring- oder kranzförmig um eine Rotationsachse des Rotationskörpers angeordnet sind. Durch die ringförmige und vorzugsweise gleichmäßige Anordnung um die Rotationsachse kann die Massenverteilung des Rotationskörpers bzw. des Rotorgehäuses in Umfangsrichtung um die Rotationsachse gleichmäßig beeinflusst werden.For the method for producing the rotary body, there is also a further advantageous alternative embodiment, in which a plurality of free-hold slides continuously displaceable in the first and / or at least a second tool part is arranged and the free-holding slide ring or ring-shaped are arranged around a rotation axis of the rotary body. By the annular and preferably uniform arrangement about the axis of rotation, the mass distribution of the rotary body or the rotor housing in the circumferential direction about the axis of rotation can be uniformly influenced.

Für das Verfahren mit mehreren Freihalteschiebern ist ferner vorzugsweise vorgesehen, dass die Freihalteabschnitte der Freihalteschieber eine individuell angepasste unterschiedliche Länge und/oder Form aufweisen. Insbesondere die Länge der Freihalteabschnitte bestimmt die Länge der Wuchtaussparung und somit die Masse des Spritzgussmaterials, welches bei dem Einspritzen nicht Teil des Rotationskörpers wird. Anders ausgedrückt, wird durch die Wuchtaussparungen das Volumen des Rotationskörpers bzw. des Rotorgehäuses an vorbestimmten Stellen verkleinert oder vergrößert und dadurch die Massenverteilung des Rotationskörpers homogenisierend und die Unwucht minimierend beeinflusst.For the method with a plurality of free-hold slides, it is further preferably provided that the free-hold sections of the free-hold slides have an individually adapted different length and / or shape. In particular, the length of the free-fall sections determines the length of the balancing recess and thus the mass of the injection molding material, which does not become part of the rotational body during the injection. In other words, is reduced by the balancing recesses, the volume of the rotating body or the rotor housing at predetermined locations or increased and thereby homogenizing the mass distribution of the rotating body and minimizing the imbalance.

Der bzw. die Freihalteschieber erstreckt bzw. erstrecken sich bei einer weiteren vorteilhaften Verfahrensvariante mit seinem Freihalteabschnitt bzw. mit ihren Freihalteabschnitten parallel zu der Rotationsachse in die Kavität hinein.The free-fall slide extends or extend in a further advantageous variant of the method with its free-holding section or with its free-hold sections parallel to the axis of rotation into the cavity.

Um die Freihalteschieber während des Spritzprozesses bzw. während des Einspritzens des Spritzgussmaterials für den Rotationskörper beibehalten zu können und damit sich die Freihalteschieber während des Einspritzens nicht verschieben können, sieht eine weitere vorteilhafte Verfahrensvariante vor, dass der bzw. die Freihalteschieber nach dem Einschieben in die Kavität mit einem Fixierelement an dem jeweiligen Werkzeugteil fixiert wird bzw. werden. Dabei kann für jeden Freihalteschieber ein einzelnes Fixierelement oder für mehrere Freihalteschieber ein gemeinsames Fixierelement vorgesehen sein, welches den oder die Freihalteschieber gegen eine Verschiebung in ihre Längsrichtung fixiert.In order to be able to maintain the free-fall slides during the injection process or during the injection of the injection molding material for the rotary body and thus the free-hold slides can not move during injection, provides a further advantageous method variant that or the free-hold slide after insertion into the cavity is fixed with a fixing element on the respective tool part or be. In this case, a single fixing element or for several free-hold slides a common fixing element may be provided for each free-fall slide, which fixes the free-fall or the slide against displacement in its longitudinal direction.

Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Wuchtaussparungen in dem Rotationskörper bzw. dem Rotorgehäuse zu ermöglichen und zugleich das erste und das wenigstens eine zweite Werkzeugteil einfacher konstruieren zu können, sieht eine ebenfalls vorteilhafte Verfahrensvariante vor, dass die Freihalteschieber sowohl in dem ersten als auch in wenigstens einem zweiten Werkzeugteil angeordnet sind und eine Mittelachse des Freihalteschiebers in dem ersten Werkzeugteil in Umfangsrichtung um die Rotationsachse zu einer Mittelachse des Freihalteschiebers in wenigstens einem zweiten Werkzeugteil versetzt ist. Ist eine Vielzahl von Freihalteschiebern vorgesehen, von denen ein erster Teil in dem ersten Werkzeugteil und ein zweiter Teil in wenigstens einem zweiten Werkzeugteil angeordnet ist, ist jeweils eine Mittelachse eines Freihalteschiebers des ersten Teils zu einer Mittelachse eines Freihalteschiebers des zweiten Teils versetzt und liegt vorzugsweise zwischen zwei Mittelachsen von jeweils einem Freihalteschieber des zweiten Teils. Die Mittelachsen aller Freihalteschieber sind vorzugsweise gleichmäßig und ringförmig um die Rotationsachse angeordnet, wobei die Rotationsachse im Zentrum der ringförmigen Anordnung der Mittelachsen liegt.In order to allow the most even distribution of the balancing recesses in the rotary body or the rotor housing and at the same time be able to design the first and the at least one second tool part simpler, provides a likewise advantageous method variant that the free-hold slide both in the first and in at least one second tool part are arranged and a center axis of the free-sliding in the first tool part in the circumferential direction about the rotation axis is offset to a central axis of the free-fall slide in at least one second tool part. If a plurality of free-hold slides are provided, of which a first part is arranged in the first tool part and a second part in at least one second tool part, in each case a center axis of a free-fall slide of the first part is offset to a center axis of a free-falling slide of the second part and is preferably between two central axes of a respective free-hold slide of the second part. The central axes of all free-fall slides are preferably arranged uniformly and annularly around the axis of rotation, wherein the axis of rotation lies in the center of the annular arrangement of the central axes.

Die Anordnung der Freihalteschieber in dem ersten und dem wenigstens einen zweiten Werkzeugteil hat zudem den Vorteil, dass zwei Wuchtebenen geschaffen werden und die Masseverteilung des Rotationskörpers nicht von einer Seite des Rotationskörpers durch die Freihalteabschnitte gesteuert bzw. beeinflusst werden kann, sondern von zwei Seiten. Dadurch wird es möglich, die Massenverteilung nicht nur in Radialrichtung um die Rotationsachse, sondern auch in Achsrichtung entlang der Rotationsachse zu steuern.The arrangement of the free-hold slides in the first and the at least one second tool part also has the advantage that two balancing planes are created and the mass distribution of the rotating body can not be controlled or influenced by the free-fall sections from one side of the rotation body, but from two sides. This makes it possible to control the mass distribution not only in the radial direction about the axis of rotation but also in the axial direction along the axis of rotation.

Hierfür können sich die Freihalteschieber in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante gegenüberliegen, sodass ein Freihalteschieber der ersten Werkzeughälfte und ein Freihalteschieber der wenigstens einen zweiten Werkzeughälfte eine gemeinsame Mittelachse aufweisen. Ist die die Massenverteilung in Radialrichtung um die Rotationsachse beispielsweise bereits innerhalb einer vorbestimmten Toleranz jedoch entlang der Rotationsachse unregelmäßig, kann ein Freihalteschieber weiter in die Kavität eingeschoben und der gegenüberliegende Freihalteschieber mit derselben Mittelachse ausgeschoben werden. Dabei verändert sich zwar das Volumen bzw. die Masse des entstehenden Rotationskörpers nicht, jedoch die Verteilung der Masse entlang der Rotationsachse.For this purpose, the free-hold slides may be opposite in a further advantageous embodiment, so that a free-hold slide of the first mold half and a free-hold slide of the at least one second mold half have a common center axis. If, however, the mass distribution in the radial direction about the axis of rotation is already irregular within a predetermined tolerance along the axis of rotation, for example, a free-fall slide can be pushed further into the cavity and the opposite free-fall slide can be pushed out with the same central axis. Although the volume or the mass of the resulting body of revolution does not change, but the distribution of the mass along the axis of rotation.

Folglich sieht eine andere vorteilhafte Weiterbildung zudem vor, dass die vorbestimmten Längen mehrerer Freihalteschieber voneinander abhängig sind. Beispielsweise können die vorbestimmten Längen zweier Freihalteschieber eines Werkzeugteils, die sich bei einer ringförmigen Anordnung gegenüberliegen, so miteinander verknüpft sein, dass bei einer Vergrößerung der vorbestimmten Länge des ersten Freihalteschiebers die vorbestimmte Länge des zweiten Freihalteschiebers verkleinert wird, sodass die Masse und das Volumen des Rotationskörpers beibehalten werden, sich jedoch die Massenverteilung an dem Rotationskörper bzw. des Rotationskörpers ändert.Consequently, another advantageous development also provides that the predetermined lengths of several free-hold slides are interdependent. For example, the predetermined lengths of two free-running slides of a tool part that oppose each other in an annular arrangement may be linked together such that when the predetermined length of the first free-fall slide is increased, the predetermined length of the second free-fall slide is reduced so that the mass and volume of the rotational body be maintained, but the mass distribution changes on the rotary body or the rotating body.

Nach dem Einspritzen des Spritzgussmaterials in die Kavität kann dieses zeitabhängig passiv Aushärten oder aktiv ausgehärtet werden. Eine vorteilhafte Verfahrensvariante sieht vor, dass der Rotationskörper nach dem Einspritzen des Spritzgussmaterials zur Erzeugung des Rotorgehäuses aus der Kavität und nach dem der Rotationskörper zumindest formfest ausgehärtet ist, in eine Entformungsrichtung entformt wird. Der bzw. die Freihalteschieber ist bzw. sind in dem ersten und/oder dem wenigstens einen zweiten Werkzeugteil in die Entformungsrichtung verschieblich angeordnet, sodass der bzw. die Freihaltescheiber in die Entformungsrichtung versetzbar sind und sich in die Entformungsrichtung erstrecken. Dadurch kann der Rotationskörper aus der Kavität entformt werden, ohne die Freihalteschieber bewegen zu müssen, sodass diese ihre exakte Position für nachfolgende Einspritzschritte beibehalten und sich ihr in der Kavität liegende Freihalteabschnitt bezüglich der vorbestimmten Länge nicht ändert. Hinzukommt, dass die Freihalteschieber vorzugsweise spielfrei verschieblich sind. Dadurch wird sichergestellt, dass sich die in der Kavität liegenden Freihalteabschnitte ohne eine beabsichtigte Veränderung durch Einschieben in die Kavität oder Ausschieben aus der Kavität nicht unbeabsichtigt ändern können.After the injection molding material has been injected into the cavity, it can be passively hardened or actively cured in a time-dependent manner. A advantageous variant of the method provides that the rotational body after the injection of the injection molding material for producing the rotor housing from the cavity and after the rotational body is cured at least dimensionally stable, is removed from the mold in a Entformungsrichtung. The one or more free-hold slides is or are slidably disposed in the first and / or the at least one second tool part in the Entformungsrichtung, so that the one or more Freieschescheiber are displaceable in the Entformungsrichtung and extend in the Entformungsrichtung. As a result, the rotational body can be removed from the cavity without having to move the free-hold slides so that they maintain their exact position for subsequent injection steps and their free-space section lying in the cavity does not change with respect to the predetermined length. In addition, the free-hold slides are preferably displaceable without play. This ensures that the free-fall sections located in the cavity can not change unintentionally without an intentional change by insertion into the cavity or expulsion from the cavity.

Um bei der Herstellung des Rotationskörpers weitere Arbeitsschritte einzusparen, sieht eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante vor, dass vor dem Bilden der Kavität eine entlang einer Rotationsachse des Rotationskörpers verlaufende Welle in eine in dem ersten und/oder dem wenigstens einen zweiten Werkzeugteil ausgebildeten Aufnahme eingelegt wird. Die Welle wird als Komponente des zu bildenden Rotationskörpers beim Einspritzen zumindest teilweise umspritzt. Die Welle dient vorzugsweise der Anordnung des Rotationskörpers bzw. des Rotors an dem Elektromotor und verläuft daher entlang der Rotationsachse des Rotationskörpers. Die Aufnahme kann beispielsweise als mittig durch den Vorsprung und entlang der Rotationsachse verlaufendes Loch ausgebildet sein, in welches die Welle eingesteckt wird. Um die Welle auf eine vorteilhafte Weise mit dem Rotorgehäuse verbinden zu können, weist sie auf einer dem Rotorgehäuse zugewandten Seite vorzugsweise einen durch eine an der Welle um die Rotationsachse umlaufende Nut abgesetzten Kopf auf. Zumindest der Abschnitt der Welle mit der Nut und dem Kopf wird beim Einspritzen umspritzt, sodass das Spritzgussmaterial auch in den durch die Nut gebildeten Hinterschnitt eingespritzt wird.In order to save further work steps in the manufacture of the rotary body, a further advantageous embodiment provides that, prior to forming the cavity, a shaft running along an axis of rotation of the rotary body is inserted into a receptacle formed in the first and / or the at least one second tool part. The shaft is at least partially encapsulated as a component of the rotating body to be formed during injection. The shaft preferably serves the arrangement of the rotary body or of the rotor on the electric motor and therefore runs along the axis of rotation of the rotary body. The receptacle may be formed, for example, as a hole extending centrally through the projection and along the axis of rotation, into which hole the shaft is inserted. In order to be able to connect the shaft to the rotor housing in an advantageous manner, it preferably has, on a side facing the rotor housing, a head offset by a groove running around the axis of rotation about the axis of rotation. At least the portion of the shaft with the groove and the head is overmolded during injection, so that the injection molding material is also injected into the undercut formed by the groove.

Durch bei dem Einspritzen möglicherweise auftretenden Auswaschungen der ersten oder wenigstens einen zweiten Werkzeughälfte kann die Massenverteilung des Rotationskörpers leicht mit der Zeit Abweichungen entwickeln, wodurch sich die Massenverteilungen bzw. die Unwuchten mehrerer aufeinanderfolgend hergestellter Rotationskörper verändert. Zur Kompensation dieser möglichen Änderung sieht eine vorteilhafte Verfahrensweiterbildung vor, dass nach einem Entformen des Rotationskörpers aus der Kavität eine Größe der Restunwucht bzw. Unwucht des Rotationskörpers gemessen wird. Liegt die gemessene Unwucht außerhalb eines vorbestimmten und erlaubten Toleranzbereiches, werden anschließend die Längen der Freihalteabschnitte in Abhängigkeit der Größe der Restunwucht bzw. Unwucht neu festgelegt und angepasst, um die Unwucht nachfolgend hergestellter Rotationskörper zu minimieren. Um von einer an einem Rotationskörper gemessenen Unwucht einen Rückschluss darauf ziehen zu können, welche Freihalteschieber anzupassen sind, weist der Rotationskörper vorzugsweise Orientierungsmittel auf, welche die Zuordnung einer in dem Rotationskörper ausgebildeten Wuchtaussparung zu einem Freihalteschieber erlauben. Ein solches Orientierungsmittel kann beispielsweise ein neben oder an einem Freihalteschieber ausgebildete Prägung oder Relief sein, welches sich bei dem Einspritzen und Aushärten auf den Rotationskörper bzw. das Rotationsgehäuse überträgt. Über die gemessene Unwucht bzw. Massenverteilung und die Orientierungsmittel ist bestimmbar, welche Freihalteschieber wie in ihrer Positionierung verändert werden müssen, um eine optimale Massenverteilung bzw. eine innerhalb der Toleranz liegende Unwucht zu erreichen.By possibly occurring in the injection leaching of the first or at least a second mold half, the mass distribution of the rotating body can easily develop deviations over time, thereby changing the mass distributions and the imbalance of several successively produced rotating body. In order to compensate for this possible change, an advantageous further development of the method provides that after removal of the rotational body from the cavity, a magnitude of the residual imbalance or imbalance of the rotational body is measured. If the measured imbalance lies outside a predetermined and permitted tolerance range, then the lengths of the free-fall sections are redefined and adjusted as a function of the magnitude of the residual imbalance or imbalance in order to minimize the imbalance of subsequently produced rotational bodies. In order to be able to draw a conclusion as to which free-fall slides are to be adapted from an unbalance measured on a rotary body, the rotary body preferably has orientation means which allow the assignment of a balancing recess formed in the rotary body to a free-standing slider. Such an orientation means may be, for example, an embossing or relief formed alongside or on a free-standing slide, which during the injection and curing is transferred to the rotation body or the rotation housing. It can be determined via the measured unbalance or mass distribution and the orientation means which free-hold slides must be changed as in their positioning in order to achieve an optimum mass distribution or an imbalance within the tolerance.

Das Rotorgehäuse weist bei einer vorteilhaften Verfahrensvariante einen sich um eine Rotationsachse des Rotationskörpers erstreckenden Zentralabschnitt auf. An den Zentralabschnitt schließt sich in Radialrichtung außen ein sich parallel zu der Rotationsachse erstreckender und die Rotationsachse umlaufender Außenrandabschnitt an. Der bzw. die Freihalteschieber ist bzw. sind angeordnet, mit dem jeweiligen Freihalteabschnitt jeweils eine sich in dem Außenrandabschnitt erstreckende Wuchtaussparung zu bestimmen. Zudem umschließt der Außenrandabschnitt den Rotor zumindest in Umfangsrichtung um die Rotationsachse und weist eine hierfür entsprechend große Axialerstreckung entlang der Rotationsachse auf. An dem Rotorgehäuse können sich in Radialrichtung auswärts erstreckende Abschnitte, beispielsweise Ventilatorschaufeln, vorgesehen sein.In an advantageous variant of the method, the rotor housing has a central section extending around a rotation axis of the rotation body. At the central portion closes in the radial direction outside a parallel to the axis of rotation extending and the axis of rotation circumferential outer edge portion. The one or more free-standing slides is or are arranged to determine with the respective free-holding portion in each case one in the outer edge portion extending balance recess. In addition, the outer edge portion surrounds the rotor at least in the circumferential direction about the axis of rotation and has a correspondingly large axial extent along the axis of rotation. Radially outwardly extending portions, such as fan blades, may be provided on the rotor housing.

Erfindungsgemäß wird ferner ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Rotationskörper vorgeschlagen, wobei der Rotationskörper ein Ventilatorrad ist. Alternativ werden an dem Rotorgehäuse die Ventilatorschaufeln unmittelbar ausgebildet.According to the invention, a rotary body produced by the method according to the invention is also proposed, wherein the rotary body is a fan wheel. Alternatively, the fan blades are formed directly on the rotor housing.

Ferner wird ein Spritzgusswerkzeug zur Herstellung des Rotationskörpers vorgeschlagen. Das Spritzgusswerkzeug weist das erste und das wenigstens eine zweite Werkzeugteil auf, welche gemeinsam die Kavität bestimmen, in die das Spritzgussmaterial einspritzbar ist bzw. während des Verfahrens eingespritzt wird. Das Spritzgusswerkzeug umfasst ferner zumindest einen Freihalteschieber, der vorzugsweise jeweils in einem dafür vorgesehenen und in dem ersten und/oder in wenigstens einem zweiten Werkzeugteil ausgebildeten Kanal angeordnet ist. Der zumindest eine Freihalteschieber ist stufenlos verschieblich in dem ersten und/oder dem wenigstens einen zweiten Werkzeugteil angeordnet und an dem ersten und/oder dem wenigstens einem zweiten Werkzeugteil fixierbar. Ferner ist der zumindest eine Freihalteschieber über die vorbestimmte Länge in die Kavität einschiebbar, sodass der Freihalteabschnitt des Freihalteschiebers mit der vorbestimmten Länge in der Kavität angeordnet ist. Der durch die vorbestimmte Länge bestimmte Freihalteabschnitt bestimmt beim Einspritzen des Spritzgussmaterials bzw. dem Urformen des Rotationskörpers jeweils eine lokale Wuchtaussparung des Rotationskörpers. Zudem erstreckt sich von dem ersten und/oder zweiten Werkzeugteil ein Vorsprung mit einer darin angeordneten elektrischen Spule in die Kavität hinein, mit welcher ein um den Vorsprung angemeldetes magnetisierbares Material magnetisierbar ist. Der bzw. die Freihalteschieber sind ringförmig um und zentriert zu dem Vorsprung angeordnet, sodass die Wuchtaussparungen gleichmäßig um den Vorsprung bzw. um die Rotationsachse ausgebildet werden können.Furthermore, an injection molding tool for producing the rotational body is proposed. The injection molding tool has the first and the at least one second tool part, which jointly determine the cavity into which the injection molding material can be injected or is injected during the method. The injection molding tool further comprises at least one free-fall slide, which preferably each in a designated and arranged in the first and / or in at least one second tool part formed channel. The at least one free-hold slide is arranged to be infinitely displaceable in the first and / or the at least one second tool part and can be fixed to the first and / or the at least one second tool part. Furthermore, the at least one free-hold slide can be inserted into the cavity over the predetermined length, so that the free-hold section of the free-fall slide of the predetermined length is arranged in the cavity. The determined by the predetermined length free holding determined during injection of the injection molding material or the primary molding of the rotary body each have a local balancing recess of the rotating body. In addition, from the first and / or second tool part, a projection with an electrical coil arranged therein extends into the cavity, with which a magnetizable material registered about the projection can be magnetized. The one or more free-hold slides are arranged annularly around and centered to the projection, so that the balancing recesses can be formed uniformly around the projection or about the axis of rotation.

Die Freihalteschieber sind vorzugsweise als Zylinderstifte ausgebildet.The free-hold slides are preferably designed as cylindrical pins.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt, die eine exemplarische Ausführungsform der Erfindung mit einem ersten und einem zweiten Werkzeugteil, welche die Kavität bilden, zeigen. Es zeigen:

1 einen ersten Schritt zum Bilden eines Rotors in einem Spritzgusswerkzeug;
2 einen nachfolgenden zweiten Schritt zum Bilden des Rotors;
3 einen ersten Schritt zur Herstellung eines gewuchteten Rotationskörpers in einem Spritzgusswerkzeug;
4 einen nachfolgenden zweiten Schritt zur Herstellung des Rotationskörpers;
5 einen gewuchteten Rotationskörper.

Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are presented in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to the figures, which show an exemplary embodiment of the invention with a first and a second tool part forming the cavity. Show it:

1 a first step of forming a rotor in an injection molding tool;
2 a subsequent second step of forming the rotor;
3 a first step of manufacturing a balanced rotating body in an injection molding tool;
4 a subsequent second step for producing the rotary body;
5 a balanced body of revolution.

Die Figuren sind beispielhaft schematisch. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin.The figures are exemplary schematic. Like reference numerals in the figures indicate like functional and / or structural features.

Die 1 und 2 zeigen jeweils einen Schritt zur Herstellung eines Rotors 50, der anschließend in den Verfahrensschritten gemäß der 3 und 4 zur Herstellung des in 5 gezeigten Rotationskörpers 100 weiterverarbeitet wird.The 1 and 2 each show a step for producing a rotor 50 , which is subsequently used in the process steps according to the 3 and 4 for the production of in 5 shown rotational body 100 is further processed.

In den Verfahrensschritten gemäß der 1 und 2 wird ein Spritzgusswerkzeug mit zwei Werkzeugteilen 4, 5 verwendet. Das zweite Werkzeugteil 5 bildet eine Kavität aus, in welche ein Rückschlussring 32 aus einem ferromagentischen Material eingelegt wird. Der Rückschlussring 32 ist beispielsweise aus einem gewickelten bzw. gebogenen Blech. Der erste Werkzeugteil 4 umfasst einen zylinderförmigen Vorsprung 44, der sich im geschlossenen Werkzeug wie in 2 gezeigt, in die Kavität des zweiten Werkzeugteils 5 erstreckt. Dabei wird von den Werkzeugteilen 4, 5 ein ringförmiges Volumen bzw. eine ringförmige Kavität gebildet, in welcher der Rückschlussring 32 angeordnet ist. Anschließend wird das magnetisierbare Material durch in dem Werkzeugteil 5 ausgebildete Kanäle 51 in die ringförmige Kavität und an die Innenseite des Rückschlussrings 32 eingespritzt, wodurch der noch unmagnetisierte Magnetring 33 erzeugt wird. Der Rückschlussring 32 und der Magnetring 33 bilden den Rotor 50. Nach einem zumindest formfesten Aushärten des Magnetrings 33 werden die Werkzeughälften 4, 5 voneinander getrennt und der gebildete Rotor 50 aus dem Spritzgusswerkzeug entnommen.In the process steps according to the 1 and 2 becomes an injection molding tool with two tool parts 4 . 5 used. The second tool part 5 forms a cavity into which a return ring 32 is inserted from a ferromagnetic material. The return ring 32 is for example made of a wound or bent sheet metal. The first tool part 4 includes a cylindrical projection 44 in the closed tool as in 2 shown in the cavity of the second tool part 5 extends. It is from the tool parts 4 . 5 formed an annular volume or an annular cavity, in which the return ring 32 is arranged. Subsequently, the magnetizable material is through in the tool part 5 trained channels 51 in the annular cavity and on the inside of the return ring 32 injected, whereby the still unmagnetized magnetic ring 33 is produced. The return ring 32 and the magnet ring 33 form the rotor 50 , After an at least dimensionally stable curing of the magnetic ring 33 become the tool halves 4 . 5 separated from each other and the formed rotor 50 removed from the injection mold.

In den 3 und 4 ist das ein Spritzgusswerkzeug mit dem ersten und zweiten Werkzeugteil 1, 2 in einer geschnittenen Ansicht dargestellt. In dem ersten Werkzeugteil 1 sind die Freihalteschieber 11 und in dem zweiten Werkzeugteil 2 die Freihalteschieber 21 angeordnet. Die Freihalteschieber 11, 21 erstrecken sich jeweils über einen Teilabschnitt durch einen in dem jeweiligen Werkzeugteil 1, 2 ausgebildeten Werkzeugschieberkanal 55 und mit ihren jeweiligen Freihalteabschnitten 11', 21'mit jeweils individuell vorbestimmter Länge hinein in die Kavität 30'. Die Kavität 30' wird aus jeweils einer Teilkavität des ersten und zweiten Werkzeugs 1, 2 gebildet.In the 3 and 4 this is an injection molding tool with the first and second tool parts 1 . 2 shown in a cutaway view. In the first tool part 1 are the keepers 11 and in the second tool part 2 the keepers 21 arranged. The free-hold slide 11 . 21 each extend over a section through one in the respective tool part 1 . 2 trained tool slide channel 55 and with their respective free-hold sections 11 ' . 21 ' each individually predetermined length into the cavity 30 ' , The cavity 30 ' is made of a respective Teilkavität the first and second tool 1 . 2 educated.

Der aus dem Rückschlussring 32 und dem Magnetring 33 gebildete Rotor 50 wird um den Vorsprung 13 des ersten Werkzeugteils 1 angeordnet. Davor oder danach wird ferner eine Welle 34 in eine Aufnahme 12 eingelegt oder wie dargestellt in eine Aufnahme 12 eingeschoben. Die Welle 34 verläuft in der Aufnahme 12 rotationssymmetrisch zu der Rotationsachse RA des herzustellenden Rotationskörpers und erstreckt sich mit einer zu dem zweiten Werkzeugteil 2 weisenden Seite in die Kavität 30' hinein. Um den Magnetring 33 vor, während oder nach dem Einspritzen des Spritzgussmaterials in die Kavität 30' zu magnetisieren, ist in dem ersten Werkzeugteil 1 bzw. in dem Vorsprung 13 des ersten Werkzeugteils 1 die elektrische Spule 14 angeordnet, welche die Aufnahme 12 umschließt und für eine gleichmäßige Magnetisierung des Magnetrings 33 zu dieser zentriert ist. Der Vorsprung 13 erstreckt sich zylinderförmig in die Kavität 30' hinein, sodass beim Anordnen des Rotors 50 an bzw. um den Vorsprung 13 eine Innenfläche des Magnetrings 33 an einer Außen- bzw. Mantelfläche des zylinderförmigen Vorsprungs 13 anliegt.The one from the return ring 32 and the magnetic ring 33 formed rotor 50 gets the lead 13 of the first tool part 1 arranged. Before or after, there will also be a wave 34 in a recording 12 inserted or as shown in a recording 12 inserted. The wave 34 runs in the recording 12 rotationally symmetrical to the axis of rotation RA of the rotating body to be produced and extends with one to the second tool part 2 pointing side into the cavity 30 ' into it. To the magnetic ring 33 before, during or after injecting the injection molding material into the cavity 30 ' to magnetize is in the first tool part 1 or in the projection 13 of the first tool part 1 the electric coil 14 arranged, which the admission 12 encloses and for a uniform magnetization of the magnet ring 33 centered on this. The lead 13 extends cylindrically into the cavity 30 ' into, so when arranging the rotor 50 at or around the projection 13 an inner surface of the magnet ring 33 on an outer or circumferential surface of the cylindrical projection 13 is applied.

Anschließend werden das erste Werkzeugteil 1 und das zweite Werkzeugteil 2 zur Erzeugung der Kavität 30'zusammengeführt, wie es in der 4 dargestellt ist. Die Freihalteschieber 11, 21 werden vor oder nach dem Zusammenführen, jedoch vor dem Einspritzen des Spritzgussmaterials, bezüglich der vorbestimmten Länge, mit welcher sie sich in die Kavität 30' erstrecken, sofern nötig angepasst, sodass die in der Kavität 30' liegenden Freihalteabschnitte 11', 21' der Freihalteschieber 11, 21 Wuchtaussparungen 31' in dem herzustellenden Rotationskörper 100, siehe 5, bestimmen, welche eine gleichmäßige Massenverteilung und somit eine geringe Unwucht des Rotationskörpers 100 bewirken.Subsequently, the first tool part 1 and the second tool part 2 for generating the cavity 30 ' merged as it is in the 4 is shown. The free-hold slide 11 . 21 be before or after the merging, but before the injection of the injection molding material, with respect to the predetermined length, with which they are in the cavity 30 ' extend, if necessary adjusted, so that in the cavity 30 ' lying free-fall sections 11 ' . 21 ' the free-fall slide 11 . 21 balancing recesses 31 ' in the rotating body to be produced 100 , please refer 5 , which determine a uniform mass distribution and thus a small imbalance of the body of revolution 100 cause.

Durch die in dem zweiten Werkzeugteil 2 verlaufenden Einspritzkanäle 22 wird ein Spritzgussmaterial in die Kavität 30' eingespritzt, welches in der Kavität 30' den Rotor und einen in die Kavität 30' hineinragenden Kopf bzw. Abschnitt der Welle 34 umschließt. Nach einem zumindest formstabilen Aushärten des Rotationskörpers werden die Werkzeugteile 1, 2 voneinander getrennt und der Rotationskörper 100 mit Hilfe des Entformstifts 15, der entlang der Rotationsachse RA bewegt wird, aus der Kavität 30' entformt.By in the second tool part 2 extending injection channels 22 is an injection molding material in the cavity 30 ' injected, which in the cavity 30 ' the rotor and one in the cavity 30 ' protruding head or section of the shaft 34 encloses. After an at least dimensionally stable curing of the rotating body, the tool parts 1 . 2 separated from each other and the rotating body 100 with the help of the demoulding pin 15 that goes along the axis of rotation RA is moved out of the cavity 30 ' removed from the mold.

Bei dem Rotationskörper 100 verläuft die Welle 34 entlang der Rotationsachse RA. In Radialrichtung, also orthogonal zu der Rotationsachse RA, erstreckt sich von der Rotationsachse RA aus der Zentralabschnitt 35 des Rotorgehäuses 60 des Rotationskörpers 100 an den sich ein Außenrandabschnitt 36 anschließt, der parallel zu der Rotationsachse RA verläuft und die Rotationsachse RA in Umfangsrichtung vollständig umläuft. Der Rotor 50 wird von dem Außenrandabschnitt 36 des Rotorgehäuses 60 umschlossen, sodass in dem Rotor 50 ein Hohlraum 37 ausgebildet ist, durch dessen Zentrum sich die Welle 34 erstreckt. In dem Hohlraum 37 kann der Stator des Elektromotors angeordnet werden. Von dem Außenrandabschnitt 36 erstrecken sich optional in Radialrichtung nach außen zudem weitere, jedoch nicht dargestellte Abschnitte des Rotationskörpers 100, beispielsweise Ventilatorradschaufeln. In dem Außenrandabschnitt 36 erstrecken sich zudem parallel zu der Rotationsachse RA die Wuchtaussparungen 31', welche durch ihr mit den Freihalteabschnitten 11', 21' der Freihalteschieber 11, 21 während des Einspritzens und Aushärtens bestimmten Volumen eine Massenverteilung des Rotationskörpers 100 bzw. des Rotorgehäuses 60 bestimmen, sodass der Rotationskörper 100 eine gleichmäßige Massenverteilung und somit eine geringe Unwucht aufweist.In the rotation body 100 the wave passes 34 along the axis of rotation RA , In the radial direction, that is orthogonal to the axis of rotation RA , extends from the axis of rotation RA from the central section 35 of the rotor housing 60 of the rotational body 100 to the an outer edge portion 36 connects, which is parallel to the axis of rotation RA runs and the axis of rotation RA Completely circumscribes in the circumferential direction. The rotor 50 is from the outer edge portion 36 of the rotor housing 60 enclosed, so in the rotor 50 a cavity 37 is formed, through whose center is the shaft 34 extends. In the cavity 37 the stator of the electric motor can be arranged. From the outer edge section 36 extend optionally in the radial direction outward also further, but not shown portions of the rotating body 100 For example, fan blades. In the outer edge section 36 also extend parallel to the axis of rotation RA the balancing cuts 31 ' which through her with the free sections 11 ' . 21 ' the free-fall slide 11 . 21 During injection and curing certain volume of a mass distribution of the rotating body 100 or the rotor housing 60 determine, so the rotation body 100 a uniform mass distribution and thus has a low imbalance.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines gewuchteten Rotationskörpers (100) mit einem Rotorgehäuse (60) und einem Rotor (50) für einen Elektromotor mittels eines Spritzgusswerkzeugs, das ein erstes und wenigstens ein zweites Werkzeugteil (1, 2) umfasst, welche gemeinsam eine Kavität (30') bestimmen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a. Bilden der Kavität (30') durch Zusammenführen der wenigstens zwei Werkzeugteile (1, 2); b. Einschieben zumindest eines Freihalteschiebers (11, 21) in die Kavität (30') über eine vorbestimmte Länge, wobei die vorbestimmte Länge innerhalb der Kavität (30') einen Freihalteabschnitt (11', 21') des zumindest einen Freihalteschiebers (11, 21) bestimmt, wobei der zumindest eine Freihalteschieber (11, 21) stufenlos verschieblich in dem ersten und/oder wenigstens einem zweiten Werkzeugteil (1, 2) angeordnet ist; und anschließendes c. Einspritzen eines Spritzgussmaterials in die Kavität (30') zur Erzeugung des Rotorgehäuses (60), wobei der Freihalteabschnitt (11', 21') des mindestens einen Freihalteschiebers (11, 21) in dem Rotorgehäuse (60) jeweils eine lokale Wuchtaussparung (31') bestimmt.Method for producing a balanced rotary body (100) having a rotor housing (60) and a rotor (50) for an electric motor by means of an injection molding tool comprising a first and at least a second tool part (1, 2) which together form a cavity (30 '; ), the method comprising the steps of: a. Forming the cavity (30 ') by merging the at least two tool parts (1, 2); b. Inserting at least one free-fall slide (11, 21) into the cavity (30 ') over a predetermined length, the predetermined length within the cavity (30') comprising a free-hold section (11 ', 21') of the at least one free-hold slide (11, 21) determined, wherein the at least one free-hold slide (11, 21) is arranged continuously displaceable in the first and / or at least a second tool part (1, 2); and subsequent c. Injecting an injection-molding material into the cavity (30 ') to produce the rotor housing (60), wherein the free-hold section (11', 21 ') of the at least one free-hold slide (11, 21) in the rotor housing (60) in each case a local balancing recess (31'; ) certainly.

Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das erste oder wenigstens ein zweites Werkzeugteil (1, 2) einen sich um eine Rotationsachse (RA) des Rotationskörpers in die Kavität (30') hinein erstreckenden Vorsprung (13) ausbildet, der einen Hohlraum (37) innerhalb des Rotorgehäuses (60) bestimmt, vor dem Bilden der Kavität (30') der Rotor (50) in der Kavität (30') um den Vorsprung (13) angeordnet wird, und der Rotor (50) beim Einspritzen des Spritzgussmaterials zur Erzeugung des Rotorgehäuses (60) mit dem Spritzgussmaterial umspritzt wird.A method according to the preceding claim, wherein the first or at least one second tool part (1, 2) forms a projection (13) extending around a rotation axis (RA) of the rotation body into the cavity (30 ') and defining a cavity (37) within the rotor housing (60) . prior to forming the cavity (30 '), the rotor (50) is disposed in the cavity (30') about the projection (13), and the rotor (50) is overmolded with the injection molding material during the injection of the injection molding material to produce the rotor housing (60).

Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei in dem Vorsprung (13) eine elektrische Spule (14) angeordnet ist und der Rotor (50) nach dem Anordnen des Rotors in der Kavität (30') durch die Spule (14) magnetisiert wird.A method according to the preceding claim, wherein in the projection (13) an electric coil (14) is arranged and the rotor (50) is magnetized by the coil (14) after arranging the rotor in the cavity (30 ').

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 oder 3, wobei der Rotor (50) vor dem Anordnen um den Vorsprung (13) aus einem Rückschlussring (32) und einem magnetisierbaren Material gebildet wird, wobei das magnetisierbare Material als ein Magnetring (33) an eine Innenfläche des Rückschlussrings (32) angespritzt wird.Method according to one of the preceding Claims 2 or 3 wherein the rotor (50) is formed prior to arranging around the projection (13) of a return ring (32) and a magnetizable material, wherein the magnetizable material is molded as a magnetic ring (33) on an inner surface of the return ring (32).

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Vielzahl von Freihalteschiebern (11, 21) stufenlos verschieblich in dem ersten und/oder wenigstens einem zweiten Werkzeugteil (1, 2) angeordnet ist und die Freihalteschieber (11, 21) ringförmig um eine Rotationsachse (RA) des Rotationskörpers (100) angeordnet sind.Method according to one of the preceding claims, wherein a plurality of free-sliding slides (11, 21) is arranged continuously displaceable in the first and / or at least a second tool part (1, 2) and the free-hold slides (11, 21) are arranged annularly about a rotation axis (RA) of the rotary body (100) ,

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Freihalteabschnitte (11', 21') der Freihalteschieber (11, 21) eine unterschiedliche Länge und/oder Form aufweisen.Method according to one of the preceding claims, wherein the free-fall sections (11 ', 21') of the free-hold slides (11, 21) have a different length and / or shape.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der/die Freihalteschieber (11, 21) sich mit ihren Freihalteabschnitten (11', 21') parallel zu der Rotationsachse (RA) in die Kavität (30') hinein erstreckt/en.Method according to one of the preceding claims, wherein the free-standing slide (11, 21) extends with its free-hold sections (11 ', 21') parallel to the axis of rotation (RA) into the cavity (30 ').

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der/die Freihalteschieber (11, 21) nach dem Einschieben in die Kavität (30') mit einem Fixierelement an dem jeweiligen Werkzeugteil (1, 2) fixiert wird/werden.Method according to one of the preceding claims, wherein the free-standing slide (11, 21) after insertion into the cavity (30 ') is fixed with a fixing element on the respective tool part (1, 2).

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Freihalteschieber (11, 21) sowohl in dem ersten als auch in wenigstens einem zweiten Werkzeugteil (1, 2) angeordnet sind und eine Mittelachse des Freihalteschiebers (11) in dem ersten Werkzeugteil (1) in Umfangsrichtung um die Rotationsachse (RA) zu einer Mittelachse des Freihalteschiebers (21) in wenigstens einem zweiten Werkzeugteil (2) versetzt ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the free-standing slides (11, 21) are arranged both in the first and in at least one second tool part (1, 2) and a central axis of the free-fall slide (11) in the first tool part (1) is offset in the circumferential direction about the rotation axis (RA) to a center axis of the free-fall slide (21) in at least one second tool part (2).

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rotationskörper (100) nach dem Einspritzen des Spritzgussmaterials zur Erzeugung des Rotorgehäuses (60) aus der Kavität (30') in eine Entformungsrichtung entformt wird, wobei der/die Freihalteschieber (11, 21) in die Entformungsrichtung verschieblich ist/sind.Method according to one of the preceding claims, wherein the rotational body (100) is ejected from the cavity (30 ') in a demolding direction after the injection molding material has been injected to produce the rotor housing (60), the free-sliding slide (11, 21) being displaceable in the demolding direction.

Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei vor dem Bilden der Kavität (30') eine entlang einer Rotationsachse (RA) des Rotationskörpers verlaufende Welle (34) in eine in dem ersten und/oder dem wenigstens einen zweiten Werkzeugteil ausgebildeten Aufnahme (12) eingelegt wird und die Welle (34) beim Einspritzen zumindest teilweise umspritzt wird.A method according to the preceding claim, wherein before forming the cavity (30 '), a shaft (34) extending along an axis of rotation (RA) of the body of revolution is inserted into a receptacle (12) formed in the first and / or the at least one second tool part, and the shaft (34) is at least partially encapsulated during injection.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach einem Entformen des Rotationskörpers (100) eine Größe einer Restunwucht des Rotationskörpers gemessen und anschließend die Längen der Freihalteabschnitte (11', 21') in Abhängigkeit der Größe der Restunwucht zu deren Minimierung individuell angepasst und neu festgelegt werden.Method according to one of the preceding claims, wherein after a demolding of the rotary body (100) measured a size of a residual imbalance of the rotating body and then the lengths of the free-holding sections (11 ', 21') depending on the size of the residual imbalance to minimize them individually adjusted and redefined.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rotorgehäuse (60) einen sich um eine Rotationsachse (RA) des Rotationskörpers (100) erstreckenden Zentralabschnitt (35) aufweist, an den sich in Radialrichtung außen ein sich parallel zu der Rotationsachse (RA) erstreckender und die Rotationsachse (RA) umlaufender Außenrandabschnitt (36) anschließt, wobei der/die Freihalteschieber (11, 21) angeordnet ist/sind, mit dem jeweiligen Freihalteabschnitt (11', 21') jeweils eine sich in dem Außenrandabschnitt (36) erstreckende Wuchtaussparung (31') zu bestimmen und der Außenrandabschnitt (36) den Rotor (50) zumindest in Umfangsrichtung um die Rotationsachse (RA) umschließt.Method according to one of the preceding claims, wherein the rotor housing (60) has a central section (35) extending around an axis of rotation (RA) of the rotary body (100), to which an outer edge section extending in the radial direction outside (parallel to the axis of rotation (RA) and surrounding the axis of rotation (RA) 36), wherein the free-standing slide (11, 21) is / are arranged to determine, with the respective free-hold section (11 ', 21'), in each case one balancing recess (31 ') extending in the outer edge section (36) and the outer edge portion (36) surrounds the rotor (50) at least in the circumferential direction about the axis of rotation (RA).

Rotationskörper (100) hergestellt mit dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rotationskörper (100) ein Ventilatorrad ist oder an dem Rotorgehäuse (60) Ventilatorschaufeln ausgebildet sind.A rotary body (100) produced by the method according to one of the preceding claims, wherein the rotary body (100) is a fan wheel or fan blades are formed on the rotor housing (60).

Spritzgusswerkzeug zur Herstellung eines Rotationskörpers (100) nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Spritzgusswerkzeug das erste und das wenigstens eine zweite Werkzeugteil (1, 2) aufweist, welche gemeinsam die Kavität (30') bestimmen, in die das Spritzgussmaterial einspritzbar ist, zumindest ein Freihalteschieber (11, 21) stufenlos verschieblich in dem ersten und/oder dem wenigstens einen zweiten Werkzeugteil (1, 2) angeordnet und an dem ersten und/oder dem wenigstens einen zweiten Werkzeugteil (1, 2) fixierbar ist, der Freihalteschieber (11, 21) über die vorbestimmte Länge in die Kavität (30') einschiebbar ist, der durch die vorbestimmte Länge bestimmte Freihalteabschnitt (11', 21') jeweils eine lokale Wuchtaussparung (31') des Rotationskörpers (100) bestimmt, sich von dem ersten und/oder wenigstens einen zweiten Werkzeugteil (1, 2) ein Vorsprung (13) mit einer darin angeordneten elektrischen Spule (12) in die Kavität (30') hinein erstreckt und die/der Freihalteschieber (11, 21) ringförmig um und zentriert zu dem Vorsprung (13) angeordnet sind/ist.An injection molding tool for producing a rotary body (100) according to a method according to one of Claims 1 to 13 in that the injection molding tool has the first and the at least one second tool part (1, 2) which jointly determine the cavity (30 ') into which the injection molding material is injectable, at least one free-sliding slide (11, 21) continuously displaceable in the first and or at least one second tool part (1, 2) is arranged and fixable to the first and / or the at least one second tool part (1, 2), the free-hold slide (11, 21) over the predetermined length in the cavity (30 '. ), the predetermined by the predetermined length holding portion (11 ', 21') each determines a local balancing recess (31 ') of the rotary body (100), from the first and / or at least a second tool part (1, 2) a Projection (13) with an electrical coil (12) disposed therein extends into the cavity (30 ') and the retention slide (11, 21) is arranged annularly around and centered on the projection (13).