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Stromwender.
Die Erfindung betrifft Stromwender, deren Lamellen durch einen zugleich die Nabe bildenden
Isolierpressstoffkörper zusammengehalten werden, der an den beiden Stirnseiten durch Metallringe oder-scheiben verstärkt ist. Solche Stromwender kennt man bereits in verschiedenen Ausführungen ; wesentlich für den neuen Stromwender ist in erster Linie die Form und Anordnung seiner Metall- einlagen, die ihm eine grosse Widerstandsfähigkeit gegen die bei hohen Drehzahlen auftretenden starken
Fliehkraftbeanspruchungen verleihen.
Sie sind Ringseheiben mit U-Querschnitt ; ihre Stege stehen senkrecht zur Achse des Stromwenders, ihre inneren zylindrischen Flansche, die schon bei ihrer Her- stellung auf den genauen Durchmesser der Welle gebracht sind, umschliessen genau passend die Welle ohne nachträgliches Ausdrehen, während die äusseren, ebenfalls zylindrischen und zur Welle parallelen
Flansche in die durch Pressmasse ausgefüllten ringförmigen Ausnehmungen eingreifen, die durch Aus- schnitte an den Enden der Lamellen gebildet sind.
Die Erfindung bietet den besonderen Vorteil, dass die bei den bisher bekannten Stromwenderbauarten nötige Wellenbuchse in Fortfall kommt, wodurch die Herstellung des Stromwenders erheblich vereinfacht und verbilligt wird. Die Erfindung ist deshalb besonders für die in Massenfertigung hergestellten Stromwender kleinerer Elektromotoren von Vorteil.
Von besonderer Bedeutung aber ist der Umstand, dass die Metalleinlagen des neuen Stromwenders infolge ihrer genauen Abstützung auf der Welle gleichsam zu einem Körper verbunden werden und damit einem Verziehen des Stromwenders vorbeugen, ferner aber eine gute Zentrierung ihrer äusseren Zylinderflansche ergeben, so dass diese nicht zu den gefürchteten Kurzschlüssen zwischen den leitenden Lamellen Anlass geben.
Für Stromwender dieser Art, die für grössere Spannungen verwendet werden sollen, bringt die Erfindung eine namhafte Erhöhung der Überschlagsfestigkeit zwischen Welle und leitenden Lamellen dadurch ; dass auf jeder Stirnseite zwei voneinander getrennte ringförmige Metallkörper mit L-förmigem
Querschnitt zueinander konzentrisch angeordnet werden, von denen der äussere mit seinem achsparallelen zylindrischen Flansch zur Versteifung der Lamellenhalterung dient, während der innere mit seinem zylindrischen Flansch den Stromwender auf der Welle oder einem sonstigen Tragkörper abstützt.
Im übrigen lassen sich bei den vorstehend geschilderten Stromwendern nach der Erfindung in besonders günstiger Weise auch Mittel zur Kühlung des Stromwenders ausbilden.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen an Ausführungsbeispielen dargestellt.
Gemäss Fig. 1 sind die leitenden Lamellen 11 gegeneinander in üblicher Weise durch eine nicht dargestellte Glimmerzwischenlage isoliert und durch den Isolierstoffkörper 12 zusammengehalten.
An dessen beiden Stirnseiten sind Metallscheiben 13 mit ihren beiden nach innen gebogenen Randflanschen 14 und 15 eingelassen. Die inneren zylindrischen Flansche 15 der Scheiben 13 dienen zur Abstützung des Stromwenders auf der Welle, die äusseren Flansche-M greifen in die Lamellenausschnitte ein. Die Scheiben 13 sind aus Eisenblech od. dgl. gestanzt und mit ihren Innenflansehen 15 auf den genauen Durchmesser der Welle gebracht.
Fig. 2 zeigt einen Stromwender mit je zwei Metallscheiben oder Ringen auf jeder Stirnseite.
Vorteilhaft verfährt man bei der Herstellung solcher Stromwender in der Weise, dass zunächst auf jeder Stirnseite des Kommutators ein ungeteilter U-förmiger Metallring mit je einem zylindrischen
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Flansch zur Zentrierung und Abstützung auf der Welle einerseits und zur Versteifung der Lamellen- halterung anderseits in die Isolierpressstoffnabe eingebettet und sodann durch eine kreisförmige Eindrehung in zwei voneinander getrennte Ringe zerschnitten wird. Diese Massnahme wird dadurch erleichtert, dass der ungeteilte Ring an der Trennstelle ausgebaucht wird, so dass die Unterteilung des Ringes durch einfaches Abdrehen des ausgebauchte Teiles geschehen kann.
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haltende, aus Kunstharzpressmasse bestehende Nabe 23 eingreift.
In die Nabe 23 sind Metallringe 24 von U-förmigem Querschnitt eingepresst, deren zylindrische Flansche parallel zur Achse des Stromwenders liegen. Die inneren Flansche 25 dienen zur Abstützung des Kommutators auf der Welle und die äusseren versteifen die in die Ausschnitte 22 der Segmente eingreifenden Nabenteil. Nach dem Einpressen der Ringe 24 werden deren Stege durch eine Ausdrehung 26 durchbrochen. Dies hat den Vorteil zur Folge, dass der innere Ringteil24 a, der auf der Welle aufliegt, nicht mehr leitend mit dem äusseren Ringteil 24 b verbunden bleibt, dessen Flansch in die Aussparungen 22 der Kommutatorsegmente eingreift. Infolgedessen können solche Stromwender auch unbedenklich bei Maschinen Anwendung finden, bei denen sie eine grössere Spannung gegenüber der Welle der Maschine aufweisen.
Der Ring 24 hat an der Trennstelle 26 ursprünglieh eine etwa winkelförmige Ausbauchung, die nach dem Einpressen des Ringes in die Isolierpressstoffnabe abgedreht wird. Dies bietet den Vorteil, dass trotz des Durchschneiden des Ringes 24 die Stirnseiten der Kommutatornabe vollkommen eben bleiben.
Für den abzudrehenden Ringteil kann ein Profil gewählt werden, wie es z. B. Fig. 3 und 4 zeigen.
Die Ringscheiben 24 können statt aus Blech gestanzt auch aus dem Vollen gedreht werden, was z. B. dann notwendig werden kann, wenn an die. Festigkeit höhere Anforderungen gestellt werden miissen, als bei stanzfähigem Material zulässig sind. Diese gedrehten Scheiben können jede beliebige Form haben, die sich für die nachträgliche Zweiteilung eignet, sogar, wie Fig. 5 zeigt, so abgesetzt sein, dass die zu trennenden Stege in verschiedenen Radialebenen liegen.
Unter Umständen kann die Herstellung des Kommutators auch in der Weise erfolgen, dass die beiden an dern Stirnseiten des Kommutators vorgesehenen Ringteile getrennt voneinander in den Isolierpresskörper eingepresst werden, doch empfiehlt sich die vorstehend geschilderte Herstellung je zweier Ringe aus einem ursprünglich ungeteilten Ring wegen der damit erzielbaren besseren Zentrierung.
Gemäss der Erfindung wird eine weitere Verbesserung der vorstehend erläuterten Kommutatoren dadurch erzielt, dass an die aus Isolierpressmasse bestehende Nabe Lüfterflügel aus Isolierstoff angepresst sind, u. zw. vorteilhaft aus dem gleichen Stoff wie die Nabe unmittelbar beim Pressen der Kommutatornabe in einem einzigen Arbeitsgang. Diese Lüfterflügel sind vorzugsweise durch entsprechende Ausspanmgen oder Schlitze in den Metallringen nach. aussen hin durchgeführt. Hiebei können ferner Luftkanäle im Nabenkörper ausgespart werden, die durch die zur Erhöhung der Festigkeit und zur Abstützung vorgesehenen Metallringe hindurchgeführt sind. Diese Kanäle ermöglichen es, einen Kühlluftstrom zur Kühlung der Maschine oder des Kommutators durch den Kommutator hindurehzuleiten.
Fig. 6 und 7 veranschaulichen eine solche Ausführung. Die Kommutatorsegmente 31 sind unter Zwischenfügung von Isoliersegmenten zu einem ringförmigen Körper aufgeschichtet und von einer Nabe 32 gehalten, die aus Isolierpressmasse besteht. In die Isolierpressmasse sind im Querschnitt etwa
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mutatorkörpers eingreifen, anderseits zur Abstützung des Kommutators auf der Welle dienen. Erfindungsgemäss sind an die aus Isoliermaterial bestehende Nabe 32 Lüfterflügel 35 aus Isoliermasse angepresst.
Die Herstellung dieser Lüfterflügel 35 erfolgt gleichzeitig mit der Herstellung der Kommutatornabe in einem einzigen Pressvorgang. Die Lüfterflügel stehen durch Schlitze oder Aussparungen 36 (Fig. 7) mit dem zwischen den Metallringes 33 liegenden Teil der Kommutatornabe 32 in Verbindung, ausserdem
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zusammen.
Diese Ausführung ist sehr vorteilhaft, weil ein besonderer Trägerkörper für die Lüfterflügel vermieden ist und weil die Flügel unmittelbar bei der Herstellung der Kommutatornabe selbst mit dieser zusammengepresst werden, so dass ein nachträgliches Anbringen nicht erforderlich ist.
Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, gemäss der weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Isolierpressstoffnabe 32 und die darin eingebetteten Metallringe 33 mit Aussparungen 37 zu versehen, welche axiale Kanäle durch die Kommutatornabe bilden. Hiedurch wird es ermöglicht, einen Luftstrom zur Kühlung der Maschine durch den Kommutator hindurchzuführen. Selbstverständlich werden auch diese Kanäle unmittelbar beim Pressen der Kommutatornabe hergestellt, wozu es erforderlich ist, dass die Metallringe vorher mit entsprechenden Aussparungen versehen sind. Am zweckmässigsten erhalten die Kanäle nach beiden Enden zu eine schwachkegelige Gestalt.
Der Kommutator kann unter Umständen, wie aus der unteren Hälfte der Fig. 6 und 7 ersichtlich, derart ausgeführt werden, dass die Metallringe 33 statt auf der Welle noch auf einem weiteren aus Metall bestehenden Nabenring 38 abgestützt sind. Dabei sind die inneren zylindrischen Flanschen der Metallringe in entsprechenden Aussparungen des Stützkörpers sicher geführt,