BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
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`Int. Cl.:
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`H02k
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`DEUTSCHES •
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`PATENTAMT
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`Deutsche Kl.:
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`21 dl-47
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`AUSLEGESCHRIFT
`1 282 157
`
`Nummer:
`Aktenzeichen:
`Anmeldetag:
`Auslegetag:
`
`1282157
`P 12 82 157.7-32 (L465ll)
`5. Dezember 1963
`7. November 1968
`
`Verfahren zur Herstellung eines durch eine
`GuBmasse allseitig geschlossenen elektrischen
`Kleinrnotors
`
`1
`Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur
`Herstellung eines durch eine GuBmasse allseitig ge(cid:173)
`schlossenen elektrischen Kleinrnotors durch ein Gie/3-
`verfahren.
`5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - (cid:173)
`Es ist bekannt, die bewickelten Sti:i.nder von Klein-
`motoren oder nur deren Wickelkopfe zum Schutz
`Anmelder:
`gegen Feuchtigkeit, chemische Einfltisse und aucb
`Licentia Patent-Verwaltungs~G. rn. b. H.,
`besondere rnechanische Beanspruchung sowohl in
`6000 Frankfurt, Theodor~Stern~Kai 1
`Metall als auch in verpreBbare oder verspritzbare
`Isolierstoffe einzubetten, so daB sich ein einheitlicher 1o - - - - - - - - - - - - - - - - - (cid:173)
`hohlzylindrischer oder topfformiger Korper ergibt.
`Als Erfinder benannt:
`Irn ersten Fall sind nach Einfi.ihrung des Uiufers in
`Dieter Kehr, 2900 Oldenburg
`den Hohlkorper noch von beiden Seiten die Lager(cid:173)
`schilde zentriert aufzusetzen, wahrend im letzteren
`Fall das eine Wellenlager bereits irn Boden des topf- 15
`formigen Korpers, den einen Lagerschild bildend,
`2
`eingesetzt sein kann ( schweizerische Patentschrift
`Das Herstellungsverfahren der Erfindung Hiuft wie
`190 513, USA.-Patentschrift 1 875 207, osterrei-
`folgt ab: Zuerst wird der Laufer des Kleinrnotors auf
`chische Patentschrift 196 494, deutsche Patentschrift
`1 001 392). Es ergeben sich bei geschlossenen Lager- ~ao seinem Umfang und an seinen Stirnfliichen mit einer
`Mantelschicht bedeckt, die eine Luftspaltjustier~
`schilden geschlossene Motoren. Es muB jedoch zu-
`schicht bildet, jedoch im spateren Stadium des Ver·
`rnindest der eine Lagerschild als getrennter Bauteil
`fahrens wieder entfernt wird. Dieser Mantel wird auf
`angebracht und die Justierung des Liiufers sowie das
`den Laufer aufgegossen oder aufgespritzt.
`Einsetzen der Lager vorgenornrnen werden. Letzteres
`ist auch notwendig, wenn nach einer weiteren bekann- :as
`Sod ann wird der Laufer mit dern Mantel in die
`Bohrung cines bewickelten St1inders des zugeordneten
`ten Weise das Standerblechpaket irn Sand- oder
`Kleinmotors fest eingepreBt, so daB er genau zentriert
`Spritzgui3verfahren ein Gehause mit Lagerschilden
`sitzt und in diesem Zustand mit dem Stander eine
`urngossen erhalt, bei denen die zentrale Offnung der
`Einheit bildet.
`Lagerschilde zum Einsetzen der Lager jedoch so
`graB bleiben muB, daB der Laufer eingefi.ihrt werden 30 Diese Einheit aus Stander und Laufer wird sodann
`in eine GuBform eingebettet. ZweckmaBigerweise hat
`kann (britische Patentschrift 137 089). Dieses Ver-
`die GuBform zwei Teilforrnen, von denen jede auf
`fahren bietet jedoch keinerlei Vortei1e gegeni.iber den
`die Welle des zentrisch sitzenden Uiufers aufgescho~
`vorgenannten. Im Gegenteil, es werden durch die
`ben wird und dabei fi.ir den VerguB offnungen frei
`Hohlraume des Gehauses kostenaufwendige GuBfor-
`men notwendig und das nachtragliche Einbringen der 35 halt, die ebenfalls genau zentrisch urn die Welle
`Iiegen. Jede einzelne Teilforrn deckt die Stirnseiten
`Standerwicklung ist erheblich erschwert.
`des Standers einschlieBiich der Wickelkopfe ab. In
`Andererseits ist zur Herstellung von kleinen elek-
`die Gesamtform wird dann die Verguf3masse ein-
`trischen Maschinen ein Verfahren bekanntgeworden,
`gebracht und der Stander einschlieBlich der Wicket~
`bei dem nach Einflihrung des Uiufers in den be-
`wickelten SHinder mit Hilfe einer GieBform beide 40 kopfe vergossen. Nach dem Entformen liegt ein voll·
`kornrnen geschlossener Kleinrnotor vor, der nur noch
`offen ausgebildeten Lagertrager gleichzeitig an den
`urn die Welle des Laufers zentrisch sitzende, beispiels-
`SHinder angegossen werden. Dabei wird der Laufer
`in die spater
`weise kreisrunde Locher aufweist,
`entweder in der Form oder irn Stander zentriert ge-
`Kugellager eingesetzt werden.
`halten. Letzteres kann durch sogenannte Spione oder
`einen spater ausschmelzbaren Mantel urn den Laufer 45 Der Laufer sitzt nach dem Vergief3en und Ausfor~
`geschehen ( deutsche Patentschrift 1 005 170, schwei~ men noch immer mit seinem Mantel fest in der Bah~
`rung des Standers. In einem nunmehr folgenden Ver~
`zerische Patentschrift 316 912 entsprechend der deut-
`fahrensschritt wird dieser Mantel vom Umfang des
`schen Patentschrift 944 386, franzosische Patent-
`Laufers und den Stirnseiten abgeiOst. Dieses Ablosen
`schrift 1 235 768). Nach diesen Verfahren lassen sich
`so erfolgt auf thermischern Wege, beispielsweise durch
`jedoch nur offene Motoren herstellen.
`Einblasen von HeiBluft oder durch Erwarmen, es
`Die Erfindung beschreitet fi.ir die Herstellung eines
`kann aber ebenso auch mit chernischen Mitteln be~
`Kleinmotors einen neuartigen Weg.
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`fahrensschritte weitgehend von den Materialeigen-
`trieben werden, wobei allerdings der VerguB des
`schaften der verwendeten VerguBmasse sowie von
`Motors und die Laufer selbst nicht beschadigt wer-
`der Materialeigenschaft des auf dem Laufer auf-
`den diirfen. Die frei gelassenen Offnungen im Ver-
`gebrachten Mantels abhangig.
`guB des Kleinmotors dienen jetzt dazu, die Masse des
`5 Das Material fiir den Mantel des Laufers, fiir das
`Mantelmaterials abflieBen oder anderweitig ent-
`im Rahmen der Erfindung kein selbstandiger Schutz
`weichen zu lassen.
`beansprucht wird, muB einen Schmelzpunkt auf-
`Nach dem Entfernen des Mantels sitzt der Laufer
`weisen, der hoher liegt als die Verarbeitungstempera-
`lose im VerguB und im Stander des Kleinmotors.
`tur der VerguBmasse ftir den Kleinmotorwahrend des
`AbschlieBend werden jetzt von auBen her auf die
`Welle des Laufers die Lager, beispielsweise Kugel- 10 VergieBens. Andererseits muB nach dem VergieBen
`des Kleinmotors der Mantel auf dem Laufer entfernt
`lager, aufgeschoben, die mit ihren AuBenringen ge-
`werden konnen, ohne daB dabei das Material der
`nau in die vorgesehenen Offnungen des Vergusses
`VerguBmasse angegriffen oder verformt wird.
`hineinpassen. Auf .diese Weise erfolgt mit dem Bin-
`Es ist deshalb zweckmaBig, ftir den Mantel des
`setzen der Lager eine genaue zentrische Ausrichtung
`und Halterung des Laufers, so daB er einen auBer- 15 Liiufers ein Material zu wahlen, das auf chemischem
`Wege durch Auflosung in einer Fltissigkeit oder
`ordentlich gleichmaBigen Luftspalt einhalt. Der Klein-
`durch Auflosung in einem Gas entfernt werden kann.
`motor ist jetzt vollkommen allseitig geschlossen.
`Der Mantel auf dem Laufer kann aber auch auf
`Die einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung
`thermischem Wege durch Einblasen von HeiBluft zum
`des allseits geschlossenen Motors lassen in ihrer
`Durchftihrung und in ihren einzelnen Verfahrens- 20 Schmelzen gebracht werden.
`Als Material fiir den Mantel des Laufers hat sich
`schritten eine Reihe von Abwandlungen zu. Die Ver-
`beispielsweise ein Kunstharz bewahrt, das sich gut
`fahrensschritte sind im einzelnen bekannt. Ftir die
`und leicht schmelzen liiBt.
`Einzelmerkmale der Unteransprtiche wird kein selb-
`Als Material fiir die VerguBmasse des Kleinmotors,
`standiger Schutz beansprucht.
`So kann beispielsweise der Mantel auf dem Laufer 25 ftir das auch kein selbstandiger Schutz beansprucht
`wird, kann ein aushartbares Kunstharz Verwendung
`durch AufgieBen oder Aufspritzen hergestellt werden
`finden. Dieses Kunstharz kann bei vergleichsweise
`oder auch in einer GieB- oder Spritzform aufgebracht
`niedriger Temperatur von etwa 120° C vergossen
`werden. Es ist gleichzeitig moglich, den Laufer zen-
`werden, hartet dann aus und ist in diesem ausgeharte-
`trisch in einem Stander zu halten und in diesem Zu-
`stand den Luftspalt zwischen dem Stander und dem go ten Zustand nicht wieder schmelzbar. Verwendetman
`fiir den Mantel des Laufers beispielsweise ein Kunst-
`Laufer auszugieBen, wobei gleichzeitig die Stirn-
`harzwachs mit einer Schmelztemperatur von 130° C,
`flachen am Laufer durch den VerguB mit abgedeckt
`so wird dieser Mantel bei dem GieBvorgang unter
`werden.
`120° C Temperatur in seiner Form nicht mehr ver-
`Die GieBform ftir das VergieBen des Kleinmotors
`kann aus zwei haubenartigen Formhiilften bestehen, 35 andert.
`Als VerguBmasse konnen auBerdem aushartbare
`die auf den Wellenenden des in den Stander ein-
`Kunstharze sowie spritzfahige Thermoplaste, wie z. B.
`gepackten Uiufers in axialer und radialer Richtung
`Polypropylen, oder auch Duroplaste verwendet wer-
`zentrisch ausgerichtet sind und auBerhalb des Stan-
`den. Die VerguBmassen konnen zur Erzielung besse-
`ders durch Bolzen ad. dgl. verbunden werden. Es ist
`moglich, die Formhalften der GieBform nicht am 40 rer mechanischer oder thermischer Eigenschaften mit
`Fiillstoffen angereicheit sein. Man ist aber keines-
`Standerpaket selbst aufliegen zu lassen, sondern eine
`wegs auf die bier beispielsweise angeftihrten Kunst-
`Abdichtung tiber Dichtungsringe zu benutzen. Weiter-
`stoffe allein angewiesen, sondern kann auch andere
`hin kann man auch die GieBform in einem GefaB
`Stoffe verwenden, wie beispielsweise ein Metall mit
`unter LuftabschluB im Vakuum halten und die Ver-
`guBmasse unter Druck in die Formteile einbringen. 45 niedrigem Schmelzpunkt oder niedrigschmelzende
`Legierungen. Dabei miissen dann gegebenenfalls die
`Anschltisse ftir die Wicklung, wie Steckverbindun-
`gen oder Lotfahnen, werden zweckmaBig bei dem Wicklungen besonders geschiitzt werden.
`Der Kleinmotor nach der Erfindung besitzt den
`GieBen mit eingebunden. Dafiir kann man Stopsel,
`Vorteil, gegen Staub und Feuchtigkeit vollkommen
`beispielsweise aus Silikonkautschuk, verwenden, die
`dicht anschlieBend in den VerguB eingebettet werden 5o geschtitzt zu sein. Durch das Verfahren der Erfin-
`dung kann ein Kleinmotor hergestellt werden, der
`und spater nach dem Ausformen wieder entfernt
`eine bisher nicht zu verwirklichende extrem kurze
`werden.
`Bauform aufweist. So ist es z. B. gelungen, einen
`In Weiterbildung der Erfindung kann das Verfah-
`Kleinmotor, der eine Baullinge von 87 mm hatte,
`ren auch so erfolgen, daB der Laufer mit einem Lager
`bereits in dem VerguB eingebettet wird und nur das 55 durch die Erfindung auf eine Baulange von 49 mm
`zu bringen. Das bedeutet eine Verktirzung urn nahe-
`zweite Lager nachtraglich von auBen her aufgescho-
`zu 45 o;o.
`ben wird. Es ist auch moglich, in den VerguB Lager-
`Die Verktirzung wird im wesentlichen dadurch er-
`buchsen mit einzubetten, in die dann die Kugellager
`reicht, daB die Lager im Raum zwischen den vor-
`eingesetzt werden. Daftir kann man beispielsweise
`6o springenden Wickelkopfen untergebracht werden
`Metallringe verwenden.
`konnen und im tibrigen die Lagerschilde durch den
`SchlieBiich kann im Rahmen der Erfindung auch
`dicken VerguB und durch die Verankerung mit der
`ein VergieBen beider Lager vorgenommen werden,
`wobei dann zusatzlich Offnungen in dem VerguB vor- Wicklung und in den Nuten stabil und fest sind,
`wlihrend sie tiber die Wickelkopfenden hinaus nur
`gesehen werden miissen, die ein AbflieBen des
`65 noch eine vergleichsweise dtinne Schicht bilden.
`Mantelmaterials gestatten.
`Abgesehen davon, ist gerade die Ausftihrung mit
`Die Herstellung des allseitig vergossenen Klein-
`ebenen geschlossenen Lagerschilden sehr vorteilhaft,
`motors der Erfindung ist neben den moglichen Ab-
`weil sie die Unterbringung des neuen Kleinmotors in
`wandlungen in der Durchftihrung der einzelnen Ver-
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`Geriiten begtinstigt. Dartiber hinaus bietet der neue
`Kleinmotor, wie eingangs schon erwahnt, den weite(cid:173)
`ren Vorteil, daB mit seinen geschlossenen Lagerschil(cid:173)
`den im selben Herstellungsgang gleichzeitig ein Ge(cid:173)
`hause oder StandfiiBe oder ein zugehoriges Gerat mit 5
`angegossen werden konnen.
`Weiterhin bietet die Erfindung den Vorteil, daB
`zwischen Stander und Ui.ufer dcr Luftspalt sehr exakt
`eingehalten wirld. Auf Grund dieser Tatsachen kann
`ein an sich engercr Luftspalt ausgebildet werden. als 1o
`es bisher der Fall war.
`Durch das Verfahren nach der Erfindung wird es
`ermoglicht, die Arbeitsteilvorgange zur Herstellung
`des Motors so zu vereinfachen, daB die Herstellung
`in einer automatisehen FlieBfertigung ermoglicht 15
`wird. So brauchen, abgesehen von der Welle und den
`gestanzten Magnetkorpern mit elektrischer Wicklung,
`keine zusatzlichen Teile angefertigt und bearbeitet so(cid:173)
`wie mit Laufer und Stander durch Montagevorgange
`verbunden zu werden. An Stelle der Montagevor- 2o
`gange treten GieB- und Schmelzvorgange. Diese Vor(cid:173)
`gange konnen in Durchlaufofen weitgehend selbst(cid:173)
`tatig ausgelost werden und gestatten deshalb das ge(cid:173)
`samte Verfahren auf cine rationelle Weise fiir die
`Herstellung von Massenerzeugnissen anzuwenden. 25
`Ein weiterer Schritt zur Rationalisierung ist die Mog(cid:173)
`lichkeit, bei dem genannten Verfahren gleichzeitig
`irgendwelche Gerategehause, beispielsweise eines
`Ventilators, mit anzugieBen.
`In den Fig. 1 und 2 ist der geschlossene Klein- so
`motor der Erfindung im Schnitt dargestellt. Davon
`zeigt
`Fig. 1 einen Schnitt durch einen Kleinmotor mit
`beidseitig gesehlossenen Lagerschilden,
`Fig. 2 einen Schnitt durch einen Kleimnotor, der 35
`zum VergieBen in einer GieBvorrichtung gehalten ist.
`Der geschlossene Kleinmotor der Fig. 1 ist am
`Stlinder 1 mit der Wicklung 2 und dem Laufer 3 mit
`der GuBmasse 4 umhtillt. In den Lagerschilden 5
`und 6 aus der VerguBmasse 4 sind die Lager 7 und 8 40
`mit der Welle 9 von auGen her eingesetzt und mit
`der VerguBmasse 4 umhi.illt. Zwischen Stander 1 und
`Laufer 3 ist ein freier Luftspalt 10, der vor Fertig(cid:173)
`stellung des Kleinmotors durch einen den Laufer 3
`umhiillenden Mantel ausgeflillt war. Zum AnschluB 45
`der Wicklung ist der Steckverbinder S mit in der Ver(cid:173)
`guBmasse eingegossen.
`Der Kleinmotor der Fig. 2 ist in einer GieBform
`mit den Formteilen 31 und 32 eingespannt. Der
`Laufer 33 hat einen Justiermantel34, der die Stirn- so
`seiten und den Umfang des Laufers umhtillt. Dieser
`Laufer 33 sitzt eng anliegend in der Bohrung des
`Standers 35. Seine Welle ragt in die Formteile 31 und
`32, so daB diese in der richtigen Lage gehalten sind,
`insbesondere fiir die Herstellung der zentrischen Off- 55
`nungen urn die Welle, in die spater die Lager ein(cid:173)
`gesetzt werden. Die GuBform ist in einer Vakuum(cid:173)
`glocke 36 untergebracht, die durch eine schematisch
`dargestellte Pumpe 37 evakuiert wird. Ober einen
`Kolben 38 und die Leitung 39 wird in die GuBform 6o
`die GuBmasse 46 eingepreBt, bis sie am Steiger 40
`aufsteigt. Mit 41 ist ein Stopsel aus Silikonkautschuk
`bezeichnet, der die Steckverbinder flir die Anschliisse
`der Wicklung 42 aufnimmt. Die Vorsprtinge flir die
`Aufnahmeraume (bffnungen oder Vertiefungen 43, 65
`44) der Lager sitzen genau zentrisch zur Welle 45
`des Laufers 33. Wird nach dem VergieBen die Form
`geoffnet und werden diese Formteile 31, 32 von den
`
`6
`Stirnseiten des Standers 35 genommen, so kann an(cid:173)
`schlieBend der J ustiermantel 34 innerhalb des Klein(cid:173)
`motors durch Schmelzen oder auf chemischem Wege
`entfernt werden. Das Aufziehen und Befestigen der
`Lager ist insbesondere durch Verkleben Ieicht durch(cid:173)
`fiihrbar. Es sind keinerlei Bearbeitungen an den
`Lagerschilden notwendig, da die bffnungen zentrisch
`passend durch das GieBen hergestellt sind. Die Form(cid:173)
`teile 31 und 32 der GieBfonn haben einfachste Ge(cid:173)
`stalt und sind Ieicht zu handhaben. Die Durchftihrung
`des Verfahrens zur Herstellung des Kleinmotors ge(cid:173)
`schieht weitgehend durch Schmelzvorgange, die auf
`FlieBbandern in Durchlaufofen automatisch geregelt
`ablaufen.
`
`Patentanspriiche:
`1. Verfahren zur Herstellung cines durch eine
`GuBmasse allseitig geschlossenen elektrischen
`Kleinmotors, d a d u r c h g e k e nn z e i c h n e t ,
`daB der Laufer (33) des Kleinmotors am Umfang
`und an den Stirnseiten mit einem spater zu ent(cid:173)
`fernenden Justiermantel (34) umkleidet wird, der
`eine Luftspaltjustierschicht bildet, dann in die
`Bohrung cines bewickelten Standers (35) zentrisch
`dicht anliegend fest eingepaBt wird, so daB beide
`Teile, Stander wie Laufer, eine Einheit bilden,
`daB daran anschlieBend der Laufer (33) und der
`SHinder (35) und gegebenenfalls eines der Lager
`in eine GieBform (31, 32) gebracht werden, in der
`sic in richtiger zentrischer Lage zueinander gehal(cid:173)
`ten sind und in der sie an den Stirnflachen und
`sonstigen Hohlraumen mit einer die Wickelkopfe
`des Standers (35) vollstandig umschlieBenden
`VerguBmasse (46) umgossen werden unter Frei(cid:173)
`lassung je einer bffnung oder Vertiefung (43, 44)
`an den Stirnflachen flir spater von auBen her ein(cid:173)
`zusetzende Lager, und daB nach dem VergieBen
`der Justiermantel (34) vom Laufer (33) entfernt
`wird und daB schlieBlich in die frei gelassenen
`bffnungen oder Vertiefungen von auGen her das
`oder die Lager tiber die Welle (45) des Ui.ufers
`(33) geschoben eingesetzt werden.
`2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge(cid:173)
`kennzeichnet, daB der Justiermantel (34) auf dem
`Laufer (33) aufgespritzt wird.
`3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge(cid:173)
`kennzeichnet, daB der Justiermantel (34) in einer
`Spritzvorrichtung aufgespritzt wird.
`4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge(cid:173)
`kennzeichnet, daB der Justiermantel (34) bei zen(cid:173)
`trisch im Stander gehaltenem Laufer (33) auf(cid:173)
`gegossen wird.
`5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge(cid:173)
`kennzeichnet, daB das VergieBen von Stander
`(35) und Laufer (33) unter LuftabschluB und
`Vakuum erfolgt und daB dabei die VerguBmasse
`( 46) unter Druck in die GieBform gepreBt wird.
`6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge(cid:173)
`kennzeichnet, daB in der GieBform Stopsel (41)
`aus Silikonkautschuk angeordnet sind, in denen
`die Lotfahnen oder Steckverbinder, die mit den
`Enden der Wicklung ( 42) verbunden sind, gehal(cid:173)
`ten werden.
`7. Verfahren nach einem der Anspriiche 1
`bis 4, dadurch gekennzeichnet, daB fiir den
`Justiermantel (34) auf dem Laufer (33) ein
`Material verwendet wird, dessen Schmelztempe(cid:173)
`ratur tiber der Verarbeitungstemperatur der Ver-
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`15. Vetfahren nach Anspruch 1, dadurch ge·
`kennzeichnet, daB als VerguBmasse (46) ein
`Metall oder eine Legietung mit niedrigem
`Schmel.Zpunkt verwendet wird.
`16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge•
`kennzeichnet, daB in die Offnungen oder Verw
`ein
`tiefungen (43, 44) der VerguBmasse (46)
`Lagertrager in Fotll1 eines metallischen Ringes
`eingebettet wird, der zur spateren Aufnahme eines
`Lagers dient.
`17. Kleinmotor, der nach einem der vorher(cid:173)
`gehenden Anspriiche hergestellt ist, dadurch ge(cid:173)
`kennzeichnet, daB auch der AuBertumfang des
`Stiinders (35) unigossen ist.
`18. Kleinmotor na.ch Anspruch 17, dadurch ge(cid:173)
`kennzeichnet, daB Stii.nderfiiBe ruit angegossen
`sind.
`19. Kleinmotor nach Artsptuch 17 nder 18, da~
`durch gekennzeichnet, daB mit delil VerguB zu(cid:173)
`gleich ein Gerategehause in einem Stiick an~
`gegossen ist.
`
`1
`guBmasse ( 46) Iiegt, aber unterhalb det fiir die
`Wicklurtgen ( 42) zuHissigen Temperaturgrenze.
`8. Verfahren nach einem der Anspriiche 1
`bis 4, dadurch gekennzeichnet, daB fiir den
`Justiermantel (34) ein Material verwendet wird, s
`das auf chemischem Wege durch Auflosen in
`einer FIUssigkeit oder einem Gas vom Ui.ufer (33)
`entfernt Werden kann; ohne dabei die VerguB~
`masse ( 46) zu beeintrliehtigen.
`9. Verfahren nach einem der Anspriiche 1 bis 4, t'<l
`dadurch gekennzeichnet, daB fiir den rustier-(cid:173)
`mantel (34) ein Material verwendet wird, das auf
`thermischem Wege durch Schmelzen vom Laufer
`(33) entfemt werden kann, ohne daB dabei die
`VerguBmasse ( 46) beeintrachtigt wird.
`10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge(cid:173)
`kennzeichnet, daB der Justiermantel (34) durch
`Heillluft geschmolzen wird.
`11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge(cid:173)
`kennzeichnet, daB der Justiermantel (34) aus 2o
`eirtem Kunstwachs besteht.
`12. Verfabren nach Anspruch 1, dadurch ge-
`In Betracht gezogene Druckschriften:
`kennzeichnet, daB als VerguBmasse ( 46) ein aus-
`Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 001392,
`hartbares Kunstharz verwendet wird.
`13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- :as 1005170, 1040,118, 1044 943, 1118 340;
`osterreichische PatentschriftNr. 196494;
`kennzeichnet, daB als VerguBmasse (46) ein
`schweizerische Patentschriften Nr. 190 513,
`spritzfahiger Kunststoff, wie Thermoplast oder
`316 912, 346111;
`Duroplast, verwendet wird.
`franzosische Patentschriften Nr. 1235 768,
`14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge-
`kennzeichnet, daB als VerguBmasse (46) ein ao 1239 719;
`britische Patentschrift Nr. 137 089;
`Kunstharz verwendet wird, das zur Verbesserung
`USA.~Patentschriften Nr. 1875 207, 2 548 133,
`thennischer und mechanischer Eigenschaften mit
`S 002 261, 3 046 604.
`Fiillstoffen angereichert ist.
`
`Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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`809 630/617 10. 68 0 Bundesdruckerei Berlin
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`ZEICRNUNGEN BLATT 1
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`Nummer:
`Int. Cl.:
`Deutsche Kl.:
`Auslegetag:
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`Fig.1
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`____________ Fig 2
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`Translated from the German
`Ruth Boggs, MA, CT | ATA-Certified Translator (#62196) & Interpreter | rutheboggs@gmail.com
`
`FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
`
`Int. Cl.:
`
`H 02k
`
`GERMAN [SEAL] PATENT OFFICE
`
`German Cl.:
`
`21 d1 – 47
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`1 282 157
`
`No.:
`P 12 82 157.7-32 (L 46511)
`File Ref.:
`December 5, 1963
`Filing Date:
`Date laid open: November 7, 1968
`
`
`(Swiss patent specification 190 513, US
`patent specification 1,875,207, Austrian
`patent specification 196 494, German
`patent
`specification 1 001 392).
`Enclosed motors are obtained with
`closed end plates. However, at least the
`one end plate must be attached as a
`separate component, and the rotor must
`be adjusted and the bearing must be
`inserted. The latter is also necessary
`when, according
`to another known
`manner, the laminated stator core, in a
`sand casting or die casting process, is
`provided with a housing having end
`plates cast around the same, in which the
`central opening of
`the end plates,
`however, must remain large enough for
`inserting the bearings so that the rotor
`can be
`introduced
`(British patent
`specification 137 089). This method,
`however,
`offers
`no
`advantages
`whatsoever compared to those described
`above. On the contrary, the cavities of
`the housing require costly casting molds,
`and the subsequent introduction of the
`stator winding is considerably more
`difficult.
` On the other hand, a method has
`been disclosed for producing small
`electrical machines in which, after the
`rotor has been introduced into the wound
`stator, the two open bearing supports are
`cast simultaneously onto the stator using
`a casting mold. The rotor is held either
`in the mold or in the stator in a centered
`manner for this purpose. The latter can
`take place by so-called feeler gauges, or
`a jacket around the rotor, which can later
`
`PUBLISHED PATENT APPLICATION
`
`
`
`
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`1 282 157
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`
`
`Method for Producing a Small-Power
`Electric Motor closed on all Sides by a
`Casting Compound
`________________________________
`
`Applicant:
`Licentia Patent-Verwaltungs-G.m.b.H.,
`6000 Frankfurt, Theodor-Stern-Kai 1
`
`
`
`Named as inventor:
`Dieter Kehr, 2900 Oldenburg
`
`
`
`1
`
`The invention relates to a method for
`
`producing a small-power electric motor
`closed on all sides by a casting
`compound by way of a casting method.
`
`It is known to embed the wound
`stators of small-power motors, or only
`the end windings thereof, both in metal
`and in pressable or injectable insulating
`materials
`to protect
`these against
`moisture, chemical influences and in
`particular also against mechanical stress,
`whereby a uniform hollow-cylindrical or
`crucible-shaped body is obtained. In the
`first case, the end plates still must be
`attached in a centered manner after the
`rotor has been inserted into the hollow
`body, while in the latter case the one
`shaft bearing can have already been
`inserted into the bottom of the crucible-
`shaped body, forming the one end plate
`
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`
`
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`

`be removed by way of melting (German
`patent specification 1 005 170, Swiss
`patent
`specification
`316
`912
`corresponding to the German patent
`specification 944 386, French patent
`specification 1 235 768). However, only
`open motors can be produced according
`to these methods.
`
`The invention pursues a new avenue
`for producing a small-power motor.
`
`
`2
`
`the
`The production method of
`
`invention takes place as follows: First,
`the circumference and the end faces of
`the rotor of the small-power motor are
`covered with a cladding layer, which
`forms an air gap adjustment layer, but is
`removed again at a later stage of the
`process. This cladding is cast or molded
`onto the rotor.
`
`Thereafter, the rotor, together with
`the cladding, is firmly pressed into the
`borehole of a wound stator of the
`associated small-power motor, so that it
`is seated in a precisely centered manner
`and forms a unit together with the stator
`in this state.
`
`This unit comprising the stator and
`the rotor is then embedded in a casting
`mold. The casting mold usefully has two
`partial molds, of which each is pushed
`onto the shaft of the centrally seated
`rotor and keeps openings
`for
`the
`encapsulation open, which likewise are
`located precisely centered around the
`shaft. Each
`individual partial mold
`covers the end faces of the stator,
`including
`the
`end windings. The
`encapsulation
`compound
`is
`then
`introduced into the overall mold, and the
`stator, including the end windings, are
`encapsulated. After removal from the
`mold, a completely enclosed small-
`power motor is present, which only
`
`3
`
`comprises holes centrally seated around
`the shaft of the rotor, for example
`circular holes, into which ball bearings
`are later inserted.
`and
`encapsulation
` After
`the
`demolding steps, the rotor is still firmly
`seated with the cladding thereof in the
`borehole of
`the stator. In a now
`following method step, this cladding is
`detached from the circumference of the
`rotor and the end faces. This detachment
`takes place thermally, for example by
`blowing in hot air or by heating, but can
`also be carried out by way of chemical
`means, wherein, however, the
`
`
`
`encapsulation of the motor and the rotors
`themselves must not be damaged. The
`openings left open in the encapsulation
`of the small-power motor now serve to
`allow the compound of the cladding
`material to flow off or escape in another
`manner.
` After removal of the cladding, the
`rotor
`is
`loosely
`seated
`in
`the
`encapsulation and in the stator of the
`small-power motor.
`
`Finally, the bearings, such as ball
`bearings, which with the outer rings
`thereof fit precisely into the provided
`openings of
`the encapsulation, are
`pushed from the outside onto the shaft of
`the rotor. In this way, the insertion of the
`bearings carries out a precisely centered
`alignment and mounting of the rotor, so
`that
`the
`same maintains
`an
`extraordinarily uniform air gap. The
`small-power motor is now completely
`closed on all sides
`
`The individual method steps for
`producing the all-round closed motor
`allow a number of modifications in the
`execution thereof and in the individual
`method steps thereof. The method steps
`
`
`
`2
`
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`
`

`

`are known in detail. No independent
`protection is claimed for the individual
`features of the dependent claims.
`
`For example, the cladding on the
`rotor can be produced by casting or
`molding it on, or it may also be applied
`in a casting mold or injection mold. At
`the same time, it is possible to hold the
`rotor centrally in a stator and, in this
`state, to fill the air gap between the
`stator and the rotor by casting, wherein,
`at the same time, the end faces on the
`rotor
`are
`also
`covered
`by
`the
`encapsulation.
`
`The casting mold for encapsulating
`the small-power motor can be composed
`of two hood-shaped mold haves, which
`are centrally aligned in the axial and
`radial directions on the shaft ends of the
`rotor potted into the stator and are
`connected outside the stator by way of
`bolts or the like. It is possible for the
`mold halves of the casting mold not to
`be seated directly on the stator core, but
`to use a sealing configuration by way of
`sealing rings. Furthermore, it is also
`possible to maintain the casting mold
`under vacuum in a vessel without air and
`to introduce the encapsulating compound
`under pressure into the mold parts.
` Connections for the winding, such as
`plug connections or soldering lugs, are
`advantageously incorporated as part of
`the casting process. Plugs, for example
`made of silicone rubber, can be used for
`this purpose, which are subsequently
`sealingly
`embedded
`into
`the
`encapsulation and later removed again
`after demolding.
`
`In a refinement of the invention, the
`method can also take place in such a way
`that the rotor, together with one bearing,
`is
`already
`embedded
`in
`the
`encapsulation, and only
`the second
`bearing is slid on subsequently from the
`outside. It is also possible to embed
`
`4
`
`bearing bushings into the encapsulation,
`into which the ball bearings are then
`inserted. Metal rings can be used for this
`purpose, for example.
`
`Finally, it is also possible within the
`scope of the invention to encapsulate
`both bearings, wherein openings must
`then additionally be provided in the
`encapsulation, which allow the cladding
`material to flow off.
`possible
`the
`to
`
`In
`addition
`modifications in the execution of the
`individual method steps, the production
`of the small-power motor according to
`
`
`
`the invention encapsulated on all sides is
`largely dependent on
`the material
`properties
`of
`the
`encapsulating
`compound used, as well as on the
`material property of the cladding applied
`to the rotor.
`
`The material for the cladding of the
`rotor,
`for which no
`independent
`protection is claimed within the scope of
`the invention, must have a melting point
`that
`is higher
`than
`the processing
`temperature
`of
`the
`encapsulating
`compound for the small-power motor
`during casting. On the other hand, it
`must be possible to remove the cladding
`from the rotor after the small-power
`motor has been encapsulated, without
`the material of
`the encapsulating
`compound being adversely affected or
`deformed.
`
`It is therefore useful to select a
`material for the cladding of the rotor
`which can be chemically removed by
`dissolution in a liquid or by dissolution
`in a gas.
`
`The cladding on the rotor, however,
`can also be caused to melt thermally by
`blowing in hot air.
`
`
`
`3
`
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`
`

`

`for example,
`resin,
` A synthetic
`which melts well and easily, is a material
`that has been successfully used for the
`cladding of the rotor.
` A curable synthetic resin may be
`used as material for the encapsulating
`compound of the small-power motor, for
`which also no independent protection is
`claimed. This synthetic resin can be cast
`at a comparatively low temperature of
`approximately 120º Celsius; it then cures
`and cannot be melted again in this cured
`state. If a synthetic resin having a
`melting temperature of 130º Celsius is
`used for the cladding of the rotor, for
`example, this cladding does not change
`the shape thereof any longer during the
`casting process below a temperature of
`120º Celsius.
` Moreover, curable synthetic resins as
`well as injectable thermoplastics, such as
`polypropylene, for example, or even
`thermoset materials can be used as the
`encapsulating
`compound.
`The
`can
`encapsulating
`compounds
`be
`enriched with fillers to achieve better
`mechanical or thermal properties. In no
`way is it necessary, however, to rely
`solely on the plastic materials listed here
`by way of example; rather, it is also
`possible to use other substances, such as
`a metal having a low melting point, for
`example, or alloys having a low melting
`point. If necessary, the windings may
`then require special protection.
`
`The small-power motor according to
`the invention has the advantage that it is
`completely protected against dust and
`moisture. As a result of the method
`according to the invention, it is possible
`to produce a small-power motor that has
`an extremely
`short design, which
`previously was
`not
`possible
`to
`implement. It became possible, for
`example, to bring a