JP3102368U - 垂直プレス用のダイキャスト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ケージタイプの電動モータのダイキャスティングのためのダイキャスト装置を提供すること。
【解決手段】ケージタイプの電動ロータを垂直プレスでダイキャストする装置は、複数の下部ダイ部材、および対応する複数の射出ユニットを支持する第１および第２の回転テーブルを備える。これらのテーブルは、部分的に重なり合い、かつ、各下部ダイ部材および対応する射出ユニットを金属射出ワークステーションにおける上部ダイ部材と順次位置合わせするように、同期して回転される。各射出ユニットは、金属射出ステーションと対応して、それぞれ係合可能および切り離し可能の制御シリンダおよび掴み部材であるスリーブおよびプランジャ、ならびにビスケット除去ステーションを備え、射出スリーブおよび下部ダイ部材は、回転テーブルによって可動に支持され、プレスの金属射出ステーションにおけるロータの積層のスタックに向かって上昇および駆動される。
【選択図】図１

Description

本モデルは、垂直プレス用のダイキャスト装置に関し、より詳細には、本モデルは、小型または中型のモータ用のケージタイプの電動ロータをダイキャストする装置に関する。

小型および中型のモータは、２５〜２００ｍｍの直径のロータを有するモータを意味する。

小型および中型の電動モータは、様々な分野において広く用いられている、例えば、自動車産業の分野において種々のサーボ機構を動作するために用いられる。

大規模な消費、および生産コストを最小限に低減または制限する必要性を考慮して、現在は、マルチダイアセンブリを有するか、またはいくつかの独立したダイを備える水平プレスを用いる傾向がある。

各ダイは、ロータの本体を規定するスチール積層の１つ以上のスタックを締め付けるために、対向側の対応するダイと軸方向に位置合わせされる。

各ダイは、１つ以上の環状の溝を備え、この溝は、長手方向のスロット、またはロータ積層のスタックにおける穴を通って、もう片方のダイにおける対応する環状の溝と通じる。この穴には、例えば、アルミニウム合金等の熔融金属が射出され、短絡リング、および電流を循環させるためのケージの長手方向のバーを形成する。

水平マルチダイプレスは、比較的短いサイクルタイム、および商業的に許容可能と考えられるコストで高射出量を可能にする。

例えば、２５〜３５ｍｍの直径のロータを製造するための１２〜１４のキャビティを有するダイによるプレスは、３５〜４０秒の動作サイクルを可能にする。これは、２．５〜３．３秒毎に１つのロータの生産に対応する。

しかしながら、水平プレスは、過度の全体寸法、置換中に問題を引き起こす重い鋳型の存在、高い投資コスト、および保守の難しさ等の多数の制限および不利な点を有する。

さらに、垂直プレス内で鋳型を締め付けるために、通常、約３００〜６００トンの強い力が必要とされる。

例えば、特許文献１および特許文献２からシングルステーションの垂直ダイキャストプレスが公知であり、このプレスは、水平プレスよりは厄介ではない構造を有し、モールドを締め付ける圧力および力をより必要としない。

通常、これらのタイプのプレスは、熔融金属を含むための射出スリーブ、および熔融金属をダイの形成キャビティに射出するためのプランジャまたはピストン部材を備える。しかしながら、このタイプのプレスは、生産性が低く、特に、直径が小または中ロータをキャストする際に、サイクルタイムが比較的高いという不利な点を有する。

この不利な点を部分的に除去するために、特許文献３および特許文献４は、複数のダイ部材および単一の射出ユニットを支持するための回転テーブルを備える垂直プレスを用いることを提示する。このタイプのプレスを用いると、適度なオートメーション化を達成することが可能であるが、動作サイクルが依然として比較的高く、水平プレスと比較して射出能力が低いことが判明している。

最も新しい従来技術を示す特許文献５は、フレーム、複数の射出ユニットを支持する１つの回転テーブル、および、このテーブル上に配置された静止した下部ダイ部材を備える垂直ダイキャストプレスに関する。静止した下部ダイ部材は、熔融金属が射出されるべき金属積層のスタックを締め付けるために、上部ダイ部材と位置合わせされる。

下部ダイ部材は、上部ダイ部材と共に、上方から金属ディストリビュータまたはゲートプレートに向かって、およびプレスの金属移送ステーションに時折静止する射出ユニットに向かって駆動されるダイキャスト鋳型を提供する。インデックス（ｉｎｄｅｘｉｎｇ）制御手段は、熔融金属を受取るためのワークステーションと、ダイモールドに射出するための金属転送ステーションとの間で各射出ユニットを移動する回転テーブルの移動を制御するために提供される。

同文献に記載されるように、プランジャの上部のアンダーカットダブテールスロットに付着した状態で残る、ゲートプレートのスプルー穴内での部分的に塩化した射出残留物またはビスケットは、プランジャが射出スリーブの中へと下方に移動することによって分離される。

テーブルがインデックスされて回転した場合、ビスケットを有する射出ユニットは、金属受取ステーションに移送され、ここで、ビスケットは、スリーブに熔融金属が新たに注入されて充填される前に、まず、押しデバイスによって除去されなければならない。

しかしながら、この種類のプレスは、成形サイクルタイムの著しい低減をまだ提供しない。ロータをダイキャストするために必要な動作の部分、特に、ダイスの洗浄動作、金属積層の積載、熔融金属の射出、ロータのキャスティング、およびビスケットの分離が、同じ金属転送ステーションにおいて次に続く時間に実行され、この結果、キャスティングサイクルタイムが増加する。

さらに、すべての締め付け力（ｃｌａｍｐｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）は、支持テーブルの回転軸上に直接伝達され、これにより、曲げモーメントが原因で、このテーブルおよび回転軸に大きい応力を引き起こし、これは、やがてはプレスの変形または機能障害に至り得る。

従って、このタイプのプレスを、公知の垂直プレスと比較して、キャスティングの著しく短いサイクルタイム、および、特に、小型または中型のロータの製造に関する限り、
水平プレスのサイクルタイムと比較的等しいか、またはこれよりも短いサイクルタイムを達成するように、さらに改善する必要がある。

さらに、キャスティングの間、およびプレスの保守作業の間、オペレータの作業を用意にするために、高いエルゴノミック（ｅｒｇｏｎｏｍｉｃ）特性を有する垂直ダイキャストプレスを提供する必要がある。
米国特許第４，０８８，１７８号明細書 米国特許第４，７９９，５３４号明細書 米国特許第３，３１５，３１５号明細書 米国特許第３，８６６，６６６号明細書 米国特許第５，６６０，２２３号明細書

本モデルの主要な目的は、垂直プレスの、特に、ケージタイプの電動モータのダイキャスティングのためのダイキャスト装置を提供し、これにより、公知の垂直プレスと比較して、ダイキャスティングサイクルの著しい低減を達成すること、および、水平プレスのサイクルタイムと比較的類似かまたはそれよりも短い、著しく制限されたサイクルタイムを達成することが可能である。

本モデルのさらなる目的は、オペレータによるロータの使用および保守を容易にするために、高いエルゴノミック特性を有する電動ロータをダイキャストするための装置を提供することである。

本モデルの主要な特徴は、電動ロータをダイキャストするための垂直プレスのダイキャスト装置に関し、この装置は、互いに角度をあけた複数の下部ダイ部材を支持する回転テーブル、および対応する複数の金属射出ユニットを支持する回転テーブルを備える。ここで、射出ユニットは、この支持テーブルに対して軸方向に可動であり、かつ、これらの回転テーブルの１つは、金属射出ステーションにおいて、部分的に重なり合い、各ダイ部材を選択的および順次に、対応する射出ユニットと位置合わせするように構成および配置され、およびプレスの別のワーキングステーションにおいてダイ部材および射出ユニットを順次移動する。

各射出ユニットは、２つのテーブルを漸次的に同期させて移動するインデックス手段の制御下で、中央の射出または金属移送ステーションと対応して、対応する下部ダイ部材および上部ダイ部材と軸方向に位置合わせ可能である。

特に、各射出ユニットは、それぞれのテーブルに対して軸方向に、降下位置と上昇位置との間で可動に支持され、ここで、射出ユニットは、下部ダイ部材に対して密に（ｔｉｇｈｔｌｙ）駆動される。

この解決策を用いても、従来の垂直プレスと比較して生産性を向上させることも可能であり、２００／２５０ｍｍと等しいか、これよりも大きい直径のロータをキャスティングするための水平プレスと比較して有利であるが、例えば、２５〜２００ｍｍの範囲の直径を有する小型または中型のロータを成形するためにこのタイプのプレスを特に適切にし、同時に、生産性に関して、このようなプレスを水平プレスよりも有利にすることについてはさらなる問題が残る。

本モデルによると、この問題は、垂直プレス用のダイキャスト装置を提供することによって解決されてきた。この装置は、
複数の金属射出ユニットを支持する第１の回転テーブルと、
複数の下部ダイ部材を支持する第２の回転テーブルとを備え、
この第１および第２の回転テーブルは、部分的に重なり合い、かつ、これらがインデックスされて回転すると、各ダイ部材と、各射出ユニットとの重なり合い、および、プレスの金属射出ステーションにおける上部ダイ部材とこれらとの位置合わせを可能にするように構成され、
第１および第２のインデックス手段は、第１および第２のテーブルを順次回転させて、プレスの金属射出ステーションを備える複数のそれぞれのワークステーションの周囲に各下部ダイ部材および各射出ユニットを運び、
下部ダイ部材の各々および射出ユニットの各々は、下方の切り離された位置、および上方の位置で可動に支持され、ここで、射出ユニットおよび下部ダイ部材の両方が、これらがプレスの金属射出ステーションと位置合わせされた位置で係合され、ロータの積層のスタックに向かって上方に駆動される。

本モデルによるこれらおよびさらなる特徴は、添付の図面を参照する以下の記載からより明確になる。

本考案によるダイキャスト装置は、垂直プレスのダイキャスト電動ロータ用のダイキャスト装置であって、複数の金属射出ユニットを支持するための第１の回転テーブルと、複数の下部ダイ部材を支持するための第２の回転テーブルとを備え、該第１の回転テーブルおよび該第２の回転テーブルは、部分的に重なり合い、かつ、これらがインデックスされて回転すると、各下部ダイ部材の各射出ユニットとの重ね合わせ、および、該プレスの該金属射出ステーションにおいて、これらの、上部ダイ部材との位置合わせを可能にするように構成され、第１および第２のインデックスする手段は、該第１のテーブルおよび該第２のテーブルを順次回転して、各下部ダイ部材および各射出ユニットを、該プレスの該金属射出ステーションを備える複数のそれぞれのワークステーションの周囲に提供し、該下部ダイ部材の各々、および、該射出ユニットの各々は、上部切り離し位置から可動に支持され、上部位置では、該射出ユニットおよび該下部ダイ部材の両方が係合されて、ロータの積層のスタックに対して上方に駆動される上部位置から可動に支持され、それらの位置は、該プレスの金属射出ステーションと位置合わせされ、これにより上記目的を達成する。

各射出ユニットは、スリーブ、および該スリーブにおいて軸方向に可動のプランジャを備え、前記装置は、前記下部ダイ部材を冷却する冷却手段と、該各射出ユニットの該プランジャ上のビスケットを掴む、切り離し可能な掴み手段と、下部ダイに対して該スリーブを連続的に上昇させるように選択的に動作可能な第１および第２の制御手段であって、該金属射出ユニットの該プランジャおよび該スリーブをそれぞれ低下させて、これにより、該下部ダイ部材から該ビスケットを除去して、該射出スリーブ内に移動し、該キャスティングプレスの該金属射出ステーションにおける該ダイ部材から該射出ユニットを切り離す、制御手段とを備えてもよい。

プログラム可能電子制御ユニットを備え、該制御ユニットは、前記第１の制御手段および前記第２の制御手段を作動させて、前記プランジャの後方移動により、前記下部ダイ部材から前記ビスケットを順次除去させ、前記プランジャを前記射出スリーブの中に引込め、かつ、該射出スリーブを該下部ダイから切り離させてもよい。

前記上部ダイ部材に対してスライド可能に支持される前記ロータ用のハウジングブッシュと、該上部ダイ部材から該ロータを取り外すように提供かつ構成されるスラスト手段と、該ロータを該ハウジングブッシュから除去して、該プレスの上部ダイ部材に対して該ハウジングブッシュをそれぞれ移動させる流体で作動する制御手段とを備えてもよい。

前記スラスト手段は、前記ハウジングブッシュから前記ロータを除去する前記制御手段と同軸方向に伸びるスラスト部材を備えてもよい。

前記スラスト部材は、単動式シリンダと動作可能に接続されてもよい。

前記ロータを除去する前記制御手段は、第１および第２の線形アクチュエータを備え、該手段において、前記ハウジングブッシュからロータを除去する間、制御ユニットが該第１および該第２のアクチュエータを順次作動させるようにプログラムされてもよい。

金属受取ステーションと前記金属射出ステーションとの間のビスケット取り出しステーションにおいて、前記射出スリーブ用の固定掴み部材と、前記プランジャ用の軸方向に可動の掴み部材とを備え、該固定および可動掴み部材は、前記射出ユニットの支持テーブルが回転すると、各射出スリーブおよび関連するプランジャを係合および切り離すように適合および構成されてもよい。

前記熔融金属を、ロータの積層のスタックに射出する間、前記ハウジングブッシュをロックするロッキングデバイスと、対応する前記プレスの下部および上部ダイ部材とを備えてもよい。

前記射出ユニットを上昇させる前記第１の制御手段は、該射出ユニットの前記プランジャのための前記第２の制御手段の両側で、同じ高さに構成されてもよい。

各下部ダイ部材は、前記プレスの前記第２の回転テーブル上のストップショルダーに向かって、前記上部ダイ部材に対して垂直の短い移動をする前記回転テーブルによって可動に支持されてもよい。

本考案により、垂直プレスの、特に、ケージタイプの電動モータのダイキャスティングのためのダイキャスト装置を提供し、これにより、公知の垂直プレスと比較して、ダイキャスティングサイクルの著しい低減を達成できる。水平プレスのサイクルタイムと比較的類似かまたはそれよりも短い、著しく制限されたサイクルタイムを達成することが可能である。

本考案により、オペレータによるロータの使用および保守を容易にするために、高いエルゴノミック特性を有する電動ロータをダイキャストするための装置を提供できる。

このモデルの一般的特徴が好適な実施形態を用いて以下に示される。

図１に示されるように、電動ロータのケージを成形するためのダイキャスト装置を備える垂直プレスは、それぞれの垂直軸に従って回転する第１の回転テーブル１１および第２の回転テーブル１２のそれぞれを支持するためのフレーム１０を備える。第２のテーブル１２は、第１の回転テーブル１１と部分的に重なる位置に配置される。第２のテーブル１２は、複数の下部ダイ部材１４を支持し、第１のテーブル１１は、後述されるように、対応する数のワークステーションの周囲に連続的に運ばれるべき対応する複数の射出ユニット１３を支持する。

各射出ユニット１３は、図１および図２に示される中央射出または金属移送ステーションと対応して下部ダイ部材１４に向かって上昇した位置と下降した位置との間でテーブル１１に対して軸方向に可動である。

ケージタイプの電動ロータは、通常、金属積層Ｐのスタック、および電流を計算するための金属ケージを含み、２つのケージは、端部における短絡リング間の積み重ねられた積層のスロット内で長手方向に伸びる複数のバーを含む。

各テーブル１１および１２は、それぞれの電動力インデックス制御手段１５および１６を用いて、同期させて漸進的に回転するように構成され、従って、各射出ユニット１３を対応する下部ダイ部材１４と軸方向に位置合わせされた配置で、ならびに、ダイ部材、およびこれらの間で締め付けられた積層のスタックに熔融金属を射出するための金属移送ステーションと対応して上部ダイキャスティング部材１７を順次移動および停止させる。

上部回転テーブル１２への応力を低減するために、下部ダイ部材１４は、同じテーブル１２によって可動に支持され、これにより、積層Ｐを上部ダイ部材１７に対してきつく締め付けるための短い垂直移動を可能にする。

これは、図１２および９に示されるように、垂直移動が短いと、回転テーブル１２における台座の下部ショルダー６４で静止する環状フランジ６３を各下部ダイ部材１４に提供することによって可能になる。環状フランジ６３は、台座の高さよりも小さい厚さであるため、降下された状態において、上部ストップリング６６と比較して小さいギャップ６５を有し（図４および図９を参照）、上述の垂直移動が可能になる。

同じ上部ダイ部材１７が、制御ユニット１８によって上昇および下降移動するように支持され、従って、プレスのフレーム１０に接続される。

回転テーブル１１および１２は、好適には、図１０に示されるように、直径方向に対向する４つのアームを有するマルタクロス（Ｍａｌｔｅｓｅ ｃｒｏｓｓ）の形態であり、対応する数の射出ユニット１３およびそれぞれの部材１４を支持する。

示された例において、下部回転テーブル１１は、メータに表示された量の熔融金属を含むための射出スリーブ１９、およびこのスリーブ１９内で軸方向に可動のプランジャ２０をそれぞれ備える４つの射出ユニット１３を、９０°の角度をあけて支持するように適合される。

従って、上部回転テーブル１７は、９０°の角度をあけた４つの下部ダイ部材１４を支持する。

金属射出ステーションにおける各射出スリーブ１９は、回転テーブル１２の下部ダイ部材１４に対して駆動される、図２における上昇位置と、スリーブ１９が上に位置するテーブル１２からわずかに距離を置く、図４に示される下降位置との間で移動され得る。

スリーブ１９は、回転テーブル１１から伸びるガイドブッシュ２１によって垂直移動で軸方向に案内される。

例えば、方形の隅と対応して４本である複数のロッド２２は、スリーブ１９から下方に向かって伸び、ロッド２２は、その端部が方形のフランジ２３と接続され、下方テーブル１１が回転する間、固定掴み部材２４と係合するように設計される。掴み部材２４は、支持ブッシュ２６の上面に固定された２つのブラケット２５を含むフォーク部材の形態であり、ブッシュ２６は、支持ブッシュ２６に対して水平方向に伸びる支持プレート２７を通って第１の制御手段に接続される。

第１の制御手段は、例えば、プレート２７の下の位置にプレスの垂直軸に対して水平に構成され、かつ対称的に配置された、２つの液圧シリンダ２８’および２８’’を備え、液圧シリンダ２８’、２８’’は、プレスのフレーム１０を支持プレート２７の側端部と接続する。

各射出スリーブ１９内で、ネック部位２９’によって幅広の端部２９と接続されたロッド２０’を有するスラストプランジャ２０をスライドさせ、ネック部位２９’およびヘッド２９は、次に、テーブル１１がインデックスされて回転する間、第２の制御手段に接続された可動の掴み部材３０と係合する。

プランジャ２０の上端部は、前に射出された熔融金属の凝固により、ダイ部材１４を欠くスプルー穴（ｔｈｅ ｐｒｕｅ ｈｏｌｅ）１４’になる残留金属のビスケットを掴む掴み手段を備える。

好適には、ビスケットの掴み手段は、水平方向に伸び、かつ先細になる少なくとも１つのダブテールスロット２０’’を末広または集束する半径方向のプロファイルを有するプランジャ２０の前面に備える。

図１および図２に示されるように、可動の掴み部材３０は、第１の制御手段の２つのサイドシリンダ２８’、２８’’間の中心位置におけるプレート２７の下に固定される液圧制御シリンダ３２等の、第２の制御手段のロッドの上端部に留められる、第２の制御手段のロッド３１の上端部に固定される。

シリンダ２８’、２８’’は、水平方向に、および射出ユニット１３の第２の制御手段３２と同じ高さで配置され、これにより、装置の高度寸法全体の一貫した低減、および回転テーブル１１および１２の低い配置が達成され、従って、オペレータの作業を容易にするという点で、成形装置のエルゴノミクスを改善する。

図６に示されるように、上部ダイ部材１７の上昇および下降ユニット１８は、電動ロータの積層のスタックＰを収容するためのブッシュ３３を備え、上部ダイ部材１７および下部ダイ部材１４を有するブッシュ３３は、共に、ダイキャスト成形を規定する。

各下部ダイ部材１４および上部ダイ部材１７は、対応する数のロータ、特に、例えば、３０ｍｍの小さい寸法のロータを成形するための１つ以上の環状キャビティを備え得、各下部ダイ部材１４について４つのキャビティまで提供することが可能であるが、より大きい寸法（例えば、６０ｍｍ）のロータについては１つのキャビティのみが可能である。

図６、図７、図８に示される上昇および下降ユニット１８は、ハウジングブッシュ３３を支持するための筒型のスライド部材３４を備え、このスライド部材３３は、支持フレーム１０の上部クロスピース１０’におけるガイド穴に沿って垂直に可動である。

射出工程および凝固が完了すると、スライド部材３４は、次に、ハウジングブッシュ３３からロータを除去する手段と動作可能に接続される。ロータ除去手段は、中空ピストン３６および中空ピストンロッド３７を有する液圧シリンダ３５等の第１のリニアアクチュエータを備える。中空ピストンロッドは、ダイキャスト鋳型の上部ダイ部材１７と接続されている。

スライド部材３４およびハウジングブッシュ３３を支持するシリンダ３５は、フレーム１０の上部クロスピース１０’から上方に向かって伸び、クロスバー３８によって２つの液圧シリンダ３９’、３９’’に接続される。

平板状のピストンロッド３７は、成形品の取り外しの際に、ロータを上部ダイ部材１７から取り外すための手段用のガイドを構成する。このロータ取り外し手段は、シリンダ３５と同軸方向に伸びるバー４１を備える。バー４１は、上端部において、単動式シリンダのピストン４０と接続される。プッシュ要素４２は、例えば、上向きのボウル形状エレメントの形態で、バー４１の下部に提供され、ロータの磁気積層Ｐのスタックを押し下げ、これをダイ部材１７から取り外す。

熔融金属が射出される間、サイドロッキングデバイス４３が下部ダイ部材１４に対して締め付けられた場合、このサイドロッキングデバイスは、スライド部材３４をロックし、従って、ハウジングブッシュ３３をロックするために提供される。

ダイキャスト装置は、さらに、射出または金属移送ステーションにおいて、回転テーブル１２のエッジを支持する手段を備え、これにより、ハウジングブッシュ３３に挿入される間、磁気積層のスタックが生じさせる任意の抵抗、およびハウジングブッシュ３３からロータを取り出す間に上昇するユニット１８の可動コンポーネントの重量を抑制する。図６に示されるように、支持手段は、例えば、フレーム１０のクロスピース１０’に接続された垂直アーム４４の形状であり、その下端部は、テーブル１１のエッジに対面するフォーク形状のエレメント４５を備え、これにより、テーブルのエッジを係合および支持する。

この装置は、さらに、下部ダイ１４を冷却するための冷却流体の強制循環の手段を備え、より効率的な熱の分散を可能にし、これにより、熔融金属の急速な凝固を達成する。図９に示されるように、各下部ダイ部材１４は、加圧された流体源４７によって回転カップリング（図示せず）を通じて供給される冷却流体の循環のためのチャネル４６を備え、これは、予め可能な限り、ビスケットの凝固が加速されることを可能にし、ビスケットが取り外され、下部ダイ１４から取り外され、かつ除去されることを可能にする。

ロータの冷却を容易にするために、ハウジングブッシュ３３は、さらに、金属特性を危うくしないように、温度に影響を及ぼすが、過剰に低下させないようにすることが可能な流体を循環させるためのチャネル（図示せず）を備える。

装置それ自体の機能を利用するように特別に設計された作業手順の結果、上述のダイキャスト装置は、サイクルタイムでかなりの低減をもたらし、結果的に射出量を増加させる。

特に、回転テーブル１２によって支持された４つの射出ユニット１３は、ワークステーションＡ１、Ａ２、Ａ３およびＡ４に順次移動され得（図１０）、ここで、以下の動作が同時に実行され得る。

Ａ１−このワークステーションにおいて、キャスティング装置に隣接して配置された溶解炉（図示せず）から取り出された、メータに表示された熔融金属の量がスリーブ１９には供給される。

Ａ２−このワークステーションにおいて、テーブル１２の回転を利用することによって、まず、各スリーブ１９およびプランジャ２０は、それぞれの液圧制御シリンダ２８’、２８’’および３２と動作可能に接続され、ここで、金属射出ステーションにおける上部ダイ部材１７の上昇ユニット１８と一列に並ぶ。Ａ２において、スリーブ１９は、上の位置にある下部ダイ部材１４に向かって上昇され、このダイ部材１４を積層のスタックＰおよび上部ダイ部材に向かって上方に駆動する。従って、熔融金属は、プランジャ２０を上昇させることによってモールドの内部に移送され、スプルー穴１４’を通して下部ダイ１４、積層Ｐのパック、および上部ダイ部材１４に金属が射出され、最後に、事前に設定された冷却時間が経過した後、プランジャ２０および射出スリーブ１９が降下され、さらに示される正確な手順により、スプルー穴１４’内のビスケット４８から下部ダイ１４を取り外させ、この下部ダイ１４からスリーブ１９をそれぞれ切り離す。

Ａ３−このステーションにおいて、ビスケット４８は、プランジャ２０から除去され、固有の液圧シリンダ５０’によって作動されるスラスト部材５０によってシュート４９上に送出される（例示の目的で、横に反転されて図５に示される）。

Ａ４−このステーションにおける各射出スリーブ１９は、金属受取ステーションＡ１に戻される前に、洗浄および潤滑される。

従って、回転テーブル１２によって支持される下部ダイ部材１４は、種々のワークステーションＢ１、Ｂ２、Ｂ３およびＢ４に順次移行され得、ここで、次の動作が同時に実行される。

Ｂ１−ダイ１４には、マニピュレータの回転アーム５２によりコンベヤ５１から取り出された磁気積層Ｐのスタックが積載される。

Ｂ２−このワークステーションにおいて、予め積載される磁気積層Ｐのスタックは、ハウジングブッシュ３３によって包囲される。これは、ブッシュ３３および上部ダイ部材１７を支持するユニット１８を作動させることによって実現される。これにより、下部ダイ部材１４と共に、熔融金属の射出モールドを形成する。

Ｂ３−このワークステーションにおいて、ロータＲが適切な押し出しシリンダ６２（ｅｘｐｕｌｓｉｏｎ ｃｙｌｉｎｄｅｒ）（図１１）によって下部ダイ部材１４から除去された後、ロータＲは、回転アーム５３（図１０）によって取り上げられ、磁気積層Ｐのスタックを供給するためにコンベヤ５１側と対向する装置側のコンベヤ５４上に移送される。

Ｂ４−下部ダイ１４は、成形されたロータＲが取り出された後に、最終洗浄および潤滑工程を受ける。

本モデルによると、キャスティングサイクルタイムの低減は、主に、ビスケット４８の取り外しおよび除去工程の間に達成される。特に、射出金属ステーションＡ２、Ｂ２と対応して、一旦熔融金属がスタックＰのスロット、およびキャスティングダイ１４、１７のキャビティに射出されると、この熔融金属は、急速に冷却され、これにより、ダイ１４内のチャネル４６を通る冷却流体の強制循環によって、下部ダイ部材１４の温度に影響を及ぼす。これは、金属の急速な収縮を引き起こし、これにより、次に続く、下部ダイ１４からのビスケット４８の除去を容易にする。

スリーブ１９内のプランジャ２０の移動を容易にするために、これらの温度は、適切なチャネルを通って循環させられる冷却流体によっても影響が及ぼされる（図示せず）。

次に、プランジャ２０は、第１に、液圧シリンダ３２を動作させることによって移動してもとに戻され（図３に示される）、これにより、ロータＲの短絡リングによってビスケット４８の破断を引き起こし、プランジャ２０の後方移動は、下部ダイ部材１４からビスケット４８を除去すること、および射出スリーブ１９の内部のビスケットを引き付けることを継続する。

射出スリーブ１９は、さらに、液圧シリンダ２８’および２８’’を作動させることによって降下され（図４に示される）、従って、この射出スリーブを下部ダイ１４から切り離し、これにより、テーブル１１および１２の回転が可能になる。上述の射出スリーブ１９の下降は、プランジャ２０の引込みと同時か、またはこれに続いて実行され得、これは、数ミリメートル、好適には、１〜１０ｍｍの範囲であり、従って、射出スリーブ１９の迅速な移動を可能にする。

このようにして、テーブル１２を回転させることが可能になり、これにより、ビスケット４８を除去および取り出すために、ワークステーションＡ２から射出ユニット１３をワークステーションＡ３に移動する。

ビスケット４８（図５に示される）を除去するための上述のワークステーションに対応して、テーブル１２が回転する間、各射出ユニット１３のフランジ２３に係合するように設計された２つのブラケット５７を有する第２の、すなわち固定掴み部材５６と接続された噴出シリンダ５５などの動作手段が提供される。

同様に、プランジャ２０のロッドの後端部における拡幅ヘッド２９が、次に、テーブル１２が回転する間、噴出シリンダ５５のロッドに接続された、第２の、すなわち可動の掴み部材５８と係合する。この噴出シリンダは、前方位置と後方位置との間で可動である。

従って、噴出シリンダ５５は制御され得、これにより、射出スリーブ１９の外部のビスケット４８を上昇させるために十分遠くにプランジャ２０を上昇させ、ビスケット４８がダブテール掴み手段２０’’から解放されるまで、水平方向にスライドさせることによって、サイドスラスト部材５０がビスケット４８を除去することを可能にする。

プランジャ２０の拡幅ヘッド２９と第２の、すなわち可動の掴み部材５８との間の係合および／または切り離しを容易にするために、可動の掴み部材５８に作用して、この部材をわずかに前方に移動させる、例えば、コイルばね等のバイアスばね手段５９が、後方位置に対応して提供され、これにより、ヘッド２９と掴み部材５８との間の抗力、および、その結果生じる磨耗を制限する。

一旦熔融金属が凝固すると、ロータＲに第１の下方推力を及ぼすことによって、ロータがハウジングブッシュ３３から除去され、これを、下部ダイ部材に対向した状態で保持し、同時にブッシュ３３が上方に自由にスライドすることを可能にする。

ロータの短絡回路リングは、次に、ロータ取り外し手段を作動させ、押しエレメント４２が接続されたピストン４０を下降させることによって、磁気積層Ｐのスタックに第２の軸方向の下方推力を及ぼすことによって上部ダイ部材１７から取り外される。

ブッシュ３３の上方移動は、その後、液圧シリンダ３９’および３９’’を作動させることによって継続され、これにより、上部テーブル１２を回転させることができ、ワークステーションＢ３に向かってロータをシフトさせて、取り出し工程を実行する。

作業工程は、さらなるロータをキャスティングするために繰返し反復され、射出ユニット１３を支持するテーブル１１および下部ダイ部材１４を支持するテーブル１２を漸進的にか、またはインデックスモードで、ワークステーションＡ１、Ａ２、Ａ３およびＡ４の各々において、およびワークステーションＢ１、Ｂ２、Ｂ３およびＢ４の各々において、上述のそれぞれの動作を同時に実行することによって同期して回転させる。

図１１は、ダイキャスト装置の液圧制御図を示す。ここで、各液圧制御シリンダは、装置の循環作業を制御するようにプログラムされた電子制御ユニットＣＰＵからの制御信号を受信するそれぞれのソレノイドバルブ６０Ａ〜６０Ｈによって制御される。

特に、液圧電力ユニット６１は、ＣＰＵから受信された信号により、装置の液圧シリンダの動作を制御するソレノイドバルブ６０Ａ〜６０Ｈに加圧流体を提供する。

ＣＰＵは、次に、回転テーブル１１および１２からインデックスされたコンセント信号を取得し、これが種々の運動を調整することを可能にする。

さらに、ＣＰＵは、射出スリーブ１９の第１の制御手段２８’および２８’’ならびにプランジャ２０の第２の制御手段３２を作動させるようにプログラムされ、選択的に、プランジャ２０を射出スリーブ１９の中に引込めることによって、ビスケットをロータから取り外させ、かつ下部ダイ部材１４から除去させ、さらに、射出スリーブ１９を下降させてこれを下部ダイ１４から切り離す。

本モデルによる垂直プレスに関して、および従来の水平プレスに関して実行された試験からそれぞれ取得された以下の２つの比較表１および２は、本モデルによるダイキャスト装置が従来の水平プレスと比較して著しく有利であることを示す。

上記の表から、同じ直径のロータについて、各ロータをキャスティングする本モデルによる装置によって必要とされる時間は、小さい直径のロータの水平プレスの時間と等しく、より大きい寸法のロータについてはかなり短いことが見出される。

従って、本モデルによる垂直プレスを購買するために必要とされる投資は、水平プレスと比較して、より小さいことを考慮すると、全体の寸法が小さく、かつオペレータのエルゴノミクスが大きいほど、本モデルによる垂直プレス装置は、従来の垂直プレスおよび水平プレスの両方よりも著しく有利であることが明らかである。

添付の図面を参照して記載かつ示された内容は、本モデルの一般的特徴および好適な実施形態を示すために例示として与えられたにすぎない。従って、電動ロータをキャスティングする装置に対する他の改変および変更が、これにより添付の実用新案請求の範囲から逸脱することなく可能である。

ケージタイプの電動ロータを垂直プレスでダイキャストする装置は、複数の下部ダイ部材、および対応する複数の射出ユニットを支持する第１および第２の回転テーブルを備える。これらのテーブルは、部分的に重なり合い、かつ、各下部ダイ部材および対応する射出ユニットを金属射出ワークステーションにおける上部ダイ部材と順次位置合わせするように、同期して回転される。各射出ユニットは、金属射出ステーションと対応して、それぞれ係合可能および切り離し可能の制御シリンダおよび掴み部材であるスリーブおよびプランジャ、ならびにビスケット除去ステーションを備え、射出スリーブおよび下部ダイ部材は、回転テーブルによって可動に支持され、プレスの金属射出ステーションにおけるロータの積層のスタックに向かって上昇および駆動される。

以上のように、本考案の好ましい実施形態を用いて本考案を例示してきたが、本考案は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本考案は、実用新案請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本考案の具体的な好ましい実施形態の記載から、本考案の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

図１は、本モデルによる、ケージタイプの電動ロータをダイキャストするための装置を備える垂直プレスの正面図を示す。 図２は、進行した位置の射出プランジャに関する図１の拡大された詳細図を示す。 図３は、下部部材に対して上昇した位置の射出ユニットのスリーブ、およびスリーブ内のビスケットに関する図２の拡大された詳細図を示す。 図４は、下降位置の射出ユニットに関する図２の拡大された詳細図を示す。 図５は、ビスケットを除去するためのステーションと対応する射出ユニットを示す。 図６は、図１の拡大された別の詳細図を示し、上部ダイ部材と下部ダイ部材との間で締め付けられるロータ、およびロータの成形品を取り出すデバイスを示す。 図７は、図６の拡大された詳細図を示す。 図８は、図６の別の拡大された詳細図を示す。 図９は、下部ダイキャスト部材の断面図である。 図１０は、下部ダイ部材および射出ユニットをプレスのそれぞれのワークステーションの周囲で支持および移動させる回転テーブルの平面図である。 図１１は、図１のダイキャスト装置の制御図を示す。

符号の説明

１１ 回転テーブル
１２ 回転テーブル
１３ 射出ユニット
１４ 下部ダイ部材
１５ 電動力インデックス制御手段
１６ 電動力インデックス制御手段
１７ 上部ダイ部材
１８ ユニット
１９ スリーブ
２０ プランジャ
２１ ガイドブッシュ
２２ ロッド
２３ フランジ
２４ 固定掴み部材
２５ ブラケット
２６ ブッシュ
２７ 支持プレート
２８’ 液圧シリンダ
２８’’ 液圧シリンダ
３０ 可動の掴み部材
３２ 制御手段
３４ スライド部材
３５ 液圧シリンダ
３６ 中空ピストン
３８ クロスバー
３９ 液圧シリンダ
４４ 垂直アーム
４７ 流体源

Claims (11)

1. 垂直プレスのダイキャスト電動ロータ用のダイキャスト装置であって、
   複数の金属射出ユニットを支持するための第１の回転テーブルと、
   複数の下部ダイ部材を支持するための第２の回転テーブルとを備え、
   該第１の回転テーブルおよび該第２の回転テーブルは、部分的に重なり合い、かつ、これらがインデックスされて回転すると、各下部ダイ部材の各射出ユニットとの重ね合わせ、および、該プレスの該金属射出ステーションにおいて、これらの、上部ダイ部材との位置合わせを可能にするように構成され、
   第１および第２のインデックスする手段は、該第１のテーブルおよび該第２のテーブルを順次回転して、各下部ダイ部材および各射出ユニットを、該プレスの該金属射出ステーションを備える複数のそれぞれのワークステーションの周囲に提供し、
   該下部ダイ部材の各々、および、該射出ユニットの各々は、上部切り離し位置から可動に支持され、上部位置では、該射出ユニットおよび該下部ダイ部材の両方が係合されて、ロータの積層のスタックに対して上方に駆動される上部位置から可動に支持され、それらの位置は、該プレスの金属射出ステーションと位置合わせされる、ダイキャスト装置。
2. 各射出ユニットは、スリーブ、および該スリーブにおいて軸方向に可動のプランジャを備え、前記装置は、
   前記下部ダイ部材を冷却する冷却手段と、
   該各射出ユニットの該プランジャ上のビスケットを掴む、切り離し可能な掴み手段と、
   下部ダイに対して該スリーブを連続的に上昇させるように選択的に動作可能な第１および第２の制御手段であって、該金属射出ユニットの該プランジャおよび該スリーブをそれぞれ低下させて、これにより、該下部ダイ部材から該ビスケットを除去して、該射出スリーブ内に移動し、該キャスティングプレスの該金属射出ステーションにおける該ダイ部材から該射出ユニットを切り離す、制御手段と
   を備える、請求項１に記載のダイキャスト装置。
3. プログラム可能電子制御ユニットを備え、該制御ユニットは、前記第１の制御手段および前記第２の制御手段を作動させて、前記プランジャの後方移動により、前記下部ダイ部材から前記ビスケットを順次除去させ、前記プランジャを前記射出スリーブの中に引込め、かつ、該射出スリーブを該下部ダイから切り離させる、請求項２に記載のダイキャスト装置。
4. 前記上部ダイ部材に対してスライド可能に支持される前記ロータ用のハウジングブッシュと、該上部ダイ部材から該ロータを取り外すように提供かつ構成されるスラスト手段と、該ロータを該ハウジングブッシュから除去して、該プレスの上部ダイ部材に対して該ハウジングブッシュをそれぞれ移動させる流体で作動する制御手段とを備える、請求項１に記載のダイキャスト装置。
5. 前記スラスト手段は、前記ハウジングブッシュから前記ロータを除去する前記制御手段と同軸方向に伸びるスラスト部材を備える、請求項４に記載のダイキャスト装置。
6. 前記スラスト部材は、単動式シリンダと動作可能に接続される、請求項５に記載のダイキャスト装置。
7. 前記ロータを除去する前記制御手段は、第１および第２の線形アクチュエータを備え、該手段において、前記ハウジングブッシュからロータを除去する間、制御ユニットが該第１および該第２のアクチュエータを順次作動させるようにプログラムされる、請求項３に記載のダイキャスト装置。
8. 金属受取ステーションと前記金属射出ステーションとの間のビスケット取り出しステーションにおいて、前記射出スリーブ用の固定掴み部材と、前記プランジャ用の軸方向に可動の掴み部材とを備え、該固定および可動掴み部材は、前記射出ユニットの支持テーブルが回転すると、各射出スリーブおよび関連するプランジャを係合および切り離すように適合および構成される、請求項２に記載のダイキャスト装置。
9. 前記熔融金属を、ロータの積層のスタックに射出する間、前記ハウジングブッシュをロックするロッキングデバイスと、対応する前記プレスの下部および上部ダイ部材とを備える、請求項４に記載のダイキャスト装置。
10. 前記射出ユニットを上昇させる前記第１の制御手段は、該射出ユニットの前記プランジャのための前記第２の制御手段の両側で、同じ高さに構成される、請求項２に記載のダイキャスト装置。
11. 各下部ダイ部材は、前記プレスの前記第２の回転テーブル上のストップショルダーに向かって、前記上部ダイ部材に対して垂直の短い移動をする前記回転テーブルによって可動に支持される、請求項１に記載のダイキャスト装置。

Images