DE102004034434A1

DE102004034434A1 - Verfahren zur Herstellung eines Plankommutators sowie Leiterrohling für einen Plankommutator

Info

Publication number: DE102004034434A1
Application number: DE102004034434A
Authority: DE
Inventors: Joze Potocnik; Boris Kogej
Original assignee: Kolektor Group doo
Current assignee: Kolektor Group doo
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2024-07-17
Also published as: KR20070029251A; HK1100591A1; DE502005007993D1; RU2006146872A; UA90859C2; EP1769567A1; JP4677449B2; CN1985417A; MX2007000596A; CN100544136C; RU2361339C2; EP1769567B1; JP2008507246A; BRPI0513432A; US20070294877A1; ATE441228T1; DE102004034434B4; WO2006007952A1; PL1769567T3

Abstract

Bei der Herstellung eines Plankommutators mit Kohlenstofflauffläche wird ein ringförmig geschlossener, Leitersegmente (3) und diese miteinander verbindende Brückenteile (4) aufweisender, gewellter Leiterrohling (1) durch Rollieren aus einem längsstufenförmig profilierten Bandabschnitt, der randseitig zur Ausbildung von Kontaktzungen (7) und Anschlußhaken (6) ausgestanzt ist, hergestellt. Nach dem Rollieren des Bandabschnitts werden Kontaktzungen (7) der Leitersegmente einwärts in Richtung auf die Achse (2) gebogen und auf beiden axialen Stirnflächen durch einen Scherprozeß in axialer Richtung profiliert. Der Leiterrohling wird mit einer Kohlenstoffringscheibe zu einem Verbundteil zusammengefügt, an welches ein Trägerkörper angespritzt wird. Die Kohlenstoffringscheibe wird anschließend in einzelne Kohlenstoffsegmente unterteilt, und die Brückenteile werden entfernt oder durchtrennt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Plankommutators, welcher einen aus Preßstoff gefertigten Trägerkörper, eine Mehrzahl von gleichmäßig um eine Achse herum angeordneten, in dem Trägerkörper verankerten Leitersegmenten und eine ebenso große Anzahl von mit diesen elektrisch leitend verbundenen, die Bürstenlauffläche definierenden Kohlenstoffsegmenten aufweist, mit den folgenden Schritten:

– Bereitstellen eines ringförmig geschlossenen Leiterrohlings mit Leitersegmenten und jeweils zwei benachbarte Leitersegmente miteinander verbindenden Brückenteilen, wobei die Leitersegmente im wesentlichen axial ausgerichtete Anschlußbereiche mit jeweils einem Anschlußhaken und im wesentlichen radial ausgerichtete Kontaktzungen aufweisen;
– Bereitstellen einer Kohlenstoffringscheibe;
– Zusammenfügen der Kohlenstoffringscheibe und des Leiterrohlings zu einem Verbundteil unter Herstellung elektrisch leitender Verbindungen zwischen den Kontaktzungen der Leitersegmente und der Kohlenstoffringscheibe;
– Einlegen des Verbundteils in ein geöffnetes Spritzgießwerkzeug;
– Schließen des Spritzgießwerkzeugs;
– Formen des Trägerkörpers durch Einspritzen von plastifiziertem Preßstoff in das Spritzgießwerkzeug;
– Entnehmen des Kommutatorrohlings aus dem Spritzgießwerkzeug;
– Unterteilen der Kohlenstoffringscheibe in einzelne Segmente sowie Entfernen oder Durchtrennen der Brückenteile.

Ein solches Verfahren wird beispielsweise zur Herstellung der aus der DE 19956844 A1 sowie der DE 19752626 A1 bekannten Plankommutatoren eingesetzt. Auch gemäß der schwebenden deutschen Patentanmeldung 10359473.6 wird ein Plankommutator mit Kohlenstofflauffläche nach dem gattungsgemäßen Verfahren hergestellt. Bereitgestellt wird der Leiterrohling dabei jeweils durch Fließpreß-Umformen einer aus einem Metallblech (insbesondere Kupferblech) ausgestanzten Scheibe, wobei aus dem Zentrum der Scheibe die späteren Kontaktzungen der Leitersegmente hervorgehen, aus dem Randabschnitt der Scheibe die späteren Anschlußhaken und aus dem dazwischenliegenden Ringbereich die späteren Anschlußbereiche der Leitersegmente.

Solche durch Fließpreß-Umformen vorgefertigte Leiterrohlinge werden auch bei der Herstellung von Plankommutatoren mit Kohlenstoffläuffläche nach anderen Verfahren eingesetzt, wobei beispielsweise die Brückenteile bereits vor dem Spritzen des Trägerkörpers entfernt werden, nachdem zuvor der Leiterrohling mit der Kohlenstoffringscheibe zu einem Verbundteil zusammengefügt wurde (vgl. DE 4028420 A1 ), oder aber die Kohlenstoffringscheibe erst auf die bereits voneinander getrennten Leitersegmente aufgebracht wird, nachdem zuvor der Trägerkörper an den Leiterrohling angespritzt wurde und anschließend die Brückenteile entfernt wurden (vgl. WO 97/03486 A1).

Insbesondere der in Anwendung des gattungsgemäßen Verfahrens hergestellte Plankommutator gemäß der DE 19956844 A1 genügt hohen Anforderungen. Indessen wird vor dem Hintergrund des allgemeinen Kostendrucks angestrebt, einen Plankommutator mit denselben günstigen Eigenschaften (Langlebigkeit und hohe Zuverlässigkeit), wie sie dieser Plankommutator aufweist, zu geringeren Herstellungskosten fertigen zu können.

Gelöst wird diese Zielsetzung gemäß der vorliegenden Erfindung, indem sich bei einem gattungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Plankommutators die Vorfertigung des Leiterrohlings durch die folgende Merkmale auszeichnet:

– Bereitstellen eines metallischen längsstufenförmigen Bandes, das durch einen ersten Rand und einen hierzu parallelen zweiten Rand begrenzt ist, wobei das Band einen Hauptabschnitt, welcher durch eine auf der einen, ersten Seite des Bandes benachbart zu dem ersten Rand angeordnete erste Stufe und eine auf der anderen, zweiten Seite des Bandes benachbart zu dem zweiten Rand angeordnete zweite Stufe begrenzt ist, einen zwischen dem ersten Rand und der ersten Stufe angeordneten ersten Randabschnitt und einen zwischen dem zweiten Rand und der zweiten Stufe angeordneten zweiten Randabschnitt aufweist und die Materialstärke des Bandes an der ersten und der zweiten Stufe jeweils vom Hauptabschnitt zum entsprechenden Randabschnitt hin abnimmt, und wobei ferner das Band auf seiner ersten Seite im Bereich des zweiten Randabschnitts eine dritte Stufe aufweist, an der die Materialstärke in Richtung auf den zweiten Rand zunimmt;
– Ablängen eines Abschnitts des metallischen Bandes und Ausstanzen der beiden Randabschnitte des Bandes zur Bildung der Anschlußhaken in dem ersten Randabschnitt und der Kontaktzungen in dem zweiten Randabschnitt;
– Rollieren des Bandabschnitts zur Bildung einer geschlossenen Ringstruktur und Einbringen einer Wellung in den Hauptabschnitt mit im Bereich der Brückenteile vorspringenden Wellen, wobei die Ringstruktur im Bereich der Wellen im wesentlichen dieselbe Wandstärke aufweist wie zwischen den Wellen;
– Biegen der Kontaktzungen einwärts in Richtung auf die Achse;
– Profilieren der Kontaktzungen auf beiden axialen Stirnflächen durch einen Scherprozeß in axialer Richtung.

In Anwendung eines durch die Kombination dieser Merkmale gekennzeichneten Verfahrens lassen sich Plankommutatoren mit Kohlenstofflauffläche zu Kosten herstellen, die unter denjenigen liegen, wie sie bei der Herstellung von Plankommutatoren mit im wesentlichen gleicher Charakteristik nach dem Stand der Technik entstehen. In diesem Zusammenhang kommen insbesondere zwei Einflußfaktoren zum Tragen. Zum einen ist in Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Grad der Ausnutzung des Ausgangsmaterials höher als nach dem Stand der Technik; der demgemäß reduzierte Verschnitt wirkt sich entsprechend kostensenkend aus. Und des weiteren kommt das erfindungsgemäße Verfahren ohne jegliches Fließpreß-Umformen aus, weil ein längstufenförmig vorprofiliertes Band-Ausgangsmaterial für die Herstellung des Leiterrohlings eingesetzt wird, weil die Wandstärke der Brückenteile dieselbe ist wie die Wandstärke der Anschlußbereiche der Leitersegmente und weil die Kontaktzungen, um eine optimale Verbindung zu den Kohlenstoffsegmenten und mit dem Trägerkörper zu gewährleisten, an ihren axialen Stirnflächen allein durch eine axiale Scherung profiliert werden. Indem auf jegliche Fließpreß-Umformung verzichtet werden kann, ist der technische Aufwand für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend reduziert; so kann in Anwendung der vorliegenden Erfindung insbesondere auf jegliches Weichglühen des Materials im Rahmen des Herstellungsprozesses verzichtet werden. Die dementsprechend, verglichen mit dem Stand der Technik, erhöhte Wandstärke der Brückenteile erweist sich im übrigen als günstig für deren axiale Tragfähigkeit, so daß das zum Einspritzen des Trägerkörpers verwendete Spritzgießwerkzeug, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung der eingelegten Leiterrohlinge besteht, selbst dann mit entsprechend hohen Schließkräften beaufschlagt werden kann, wenn die jeweils zwischen zwei einander benachbarten Brückenteilen bestehenden Dichtflächen vergleichsweise schmal sind. In diesem Zusammenhang spielt eine Rolle, daß zum Abdichten des Spritzgießwerkzeugs an dem Leiterrohling an der den Kontaktzungen gegenüberliegenden Seite im Bereich der axial ausgerichteten Anschlußhaken (nur) die erste Stufe zur Verfügung steht, so daß der überwiegende Anteil der Schließkraft über die Brückenteile abzutragen ist.

Im Hinblick auf das für die vorliegende Erfindung wesentliche Profilieren der Kontaktzungen, nachdem diese in ihre im wesentlichen radial nach innen gerichtete Stellung gebogen worden sind, durch eine rein axiale Scherung in zueinander korrespondierenden Ober- und Unterwerkzeugen wird auf die schwebende deutsche Patentanmeldung 10359473.6 der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung Bezug genommen, die hiermit zum Gegenstand der Offenbarung der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. Die nach der vorliegenden Erfindung an der ersten Seite des Bandes im zweiten Randabschnitt vorgesehene dritte Stufe bewirkt, daß die Kontaktzungen endseitig eine größere Wandstärke aufweisen als an Übergangsbereichen, mittels derer sie mit den Anschlußbereichen verbunden sind. Dies ist von Vorteil im Hinblick auf eine langlebige Verbindung der Kohlenstoffsegmente mit den Kontaktbereichen der Leitersegmente; und die endseitig vergrößerte Materialstärke der Kontaktzungen gestattet, dort in diese mittels der bereits erläuterten Scherung eine ausgeprägte Profilierung einzubringen.

Gemäß einer ersten bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die Brückenteile in einem einzigen Arbeitsgang durch Abdrehen vollständig entfernt werden. Dies wird ermöglicht dadurch, daß die Anschlußhaken des Kommutatorrohlings in axialer Richtung ausgerichtet sind, so daß sie das Abdrehen der Brückenteile nicht behindern. Beim Stand der Technik ist demgegenüber infolge der von Anbeginn radial ausgerichteten Anschlußha ken ein vollständiges Abdrehen der Brückenteile in einem einzigen Arbeitsgang nicht möglich.

Was die Reihenfolge des Ablängens des Abschnitts des metallischen Bandes einerseits und des Ausstanzens der beiden Randabschnitte des Bandes andererseits angeht, so läßt die Erfindung mehrere Möglichkeiten zu. Gemäß einer ersten Verfahrensvariante wird zuerst der Abschnitt des metallischen Bandes von einem Vorrat abgelängt, bevor anschließend die beiden Randabschnitte des Bandes zur Bildung der Anschlußhaken in dem ersten Randabschnitt und der Kontaktzungen in dem zweiten Randabschnitt ausgestanzt werden. Gemäß einer zweiten Verfahrensvariante ist vorgesehen, daß der Abschnitt des metallischen Bandes abgelängt wird, nachdem zuvor die beiden Randabschnitte des Bandes zur Bildung der Anschlußhaken in dem ersten Randabschnitt und der Kontaktzungen in dem zweiten Randabschnitt ausgestanzt worden sind. Gemäß einer dritten Verfahrensvariante werden gleichzeitig, in demselben Arbeitsschritt, der Abschnitt des metallischen Bandes abgelängt und die beiden Randabschnitte des Bandes zur Bildung der Anschlußhaken und der Kontaktzungen ausgestanzt.

Auch was die Reihenfolge des Rollierens des Abschnitts des Bandes und des Einbringens der Wellung angeht, läßt die Erfindung mehrere Möglichkeiten zu. Gemäß einer insoweit ersten Verfahrensvariante wird zuerst der Abschnitt des Bandes zur Bildung einer geschlossenen Ringstruktur rolliert, bevor anschließend die Wellung in den Abschnitt des Bandes eingebracht wird; in diesem Falle wird zum Einbringen der Wellung in den bereits ringförmig geschlossenen Abschnitt des Bandes dieses insbesondere im Bereich der Brückenteile radial innen abgestützt, während die Leitersegmente durch entsprechende Radialstempel radial nach innen verschoben werden, bis sie an einem entsprechend profilierten Innenwerkzeug anliegen. Gemäß einer insoweit zweiten Verfahrensvariante ist vorgesehen, daß der Abschnitt des Bandes zur Bildung einer geschlossenen Ringstruktur rolliert wird, nachdem zuvor, insbesondere in einer Gesenkpresse, die Wellung in den Abschnitt des Bandes eingebracht worden ist. Und auch hier kommt in Betracht, gemäß einer dritten Verfahrensvariante den Abschnitt des Bandes, nachdem zuvor die Kontur ausgestanzt worden ist, in einem einzigen Arbeitsschritt zur Bildung einer geschlossenen Ringstruktur zu rollieren und gleichzeitig die Wellung einzubringen. Bei sämtlichen Varianten erfolgt beim Einbringen der Wellung bevorzugt auch ein leichtes Verformen der Bereiche zwischen den Wellen, d.h. der zunächst ebenen Anschlußbereiche der Leitersegmente, so daß diese leicht gewölbt sind; dies trägt dazu bei, die erforderliche spanabhebende Endbearbeitung des Kommutatorrohlings zu minimieren.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die Kontaktzungen in zwei Schritten einwärts in Richtung auf die Achse gebogen werden, wobei es sich bei dem zweiten Schritt um einen Kalibrierschritt handelt. Dies ist günstig im Hinblick darauf, daß der Leiterrohling mit besonders geringen Toleranzen zu fertigen ist, um mit der Kohlenstoffringscheibe unter Bildung zuverlässig elektrisch leitender Verbindungen zusammengefügt werden zu können. Namentlich gilt dies im Falle eines formschlüssigen Eingriffs der profilierten Kontaktzungen der Leitersegmente in korrespondierend profilierte Aufnahmen der Kohlenstoffringscheibe.

Ankerteile, wie sie an der radialen Innenseite der Leitersegmente anzuordnen sind, um beim Spritzen des Trägerkörpers in den Preßstoff eingebettet zu werden und dort die Leitersegmente zu verankern, werden im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt durch axiales Spalten der radialen Innenflächen der Anschlußbereiche der Leiterseg mente hergestellt. Bevorzugt werden dabei pro Leitersegment zwei Ankerteile von dem jeweiligen Anschlußbereich abgespalten, und zwar nach dem Einbringen der Wellung.

Gemäß einer abermals anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich die Ausstanzung der Kontaktzungen ausschließlich in dem zweiten Randabschnitt des Bandes. In diesem Falle steht bei dem Leiterrohling die zweite Stufe umlaufend geschlossen als eine Abdichtfläche für eine Abdichtung des Spritzgießwerkzeugs zur Verfügung.

Auf der gegenüberliegenden Seite, nämlich im Bereich der Anschlußhaken, erstreckt sich die Ausstanzung indessen bevorzugt von dem ersten Rand her über die erste Stufe hinaus in den Hauptabschnitt des Bandes hinein. Dabei ist die entsprechende Ausstanzung der Anschlußhaken im Bereich des Hauptabschnitts besonders bevorzugt durch konische Kanten begrenzt, an denen das Spritzgießwerkzeug dichtend anliegt.

Aus den vorstehenden Erläuterungen des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich ableiten, daß ein besonders bevorzugter, zur Verwendung bei einem Verfahren zur Herstellung eines Plankommutators verwendbarer ringförmig geschlossener Leiterrohling eine Mehrzahl von gleichmäßig um eine Achse herum angeordneten Leitersegmenten und jeweils zwei benachbarte Leitersegmente miteinander verbindende Brückenteile umfaßt, wobei die Leitersegmente im wesentlichen axial ausgerichtete Anschlußbereiche mit jeweils einem Anschlußhaken und im wesentlichen radial nach innen ausgerichtete Kontaktzungen aufweisen, wobei der Leiterrohling aus einem längsstufenförmig profilierten metallischen Band hergestellt und im Bereich eines der Brückenteile ein Stoß vorhanden ist und die Brückenteile in Form von Wellen ausgeführt sind, die gegenüber den Leitersegmenten nach außen vorspringen und im wesentlichen dieselbe Wandstärke aufweisen wie die Leitersegmente. Ein solcher Leiterrohling läßt sich erkennbar mit Vorteil nicht nur bei dem vorstehend erläuterten Verfahren einsetzen. Vielmehr kann er mit übereinstimmenden Vorteilen auch bei abgewandelten Verfahren mit einer modifizierten Abfolge der Herstellungsschritte zum Einsatz kommen.

Erkennbar ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, zur Herstellung einer Vielzahl übereinstimmender Leiterrohlinge ein längsstufenförmig vorprofiliertes metallisches Bandmaterial einzusetzen, dessen Breite im wesentlichen einem Vielfachen der Breite des zur Herstellung eines einzigen Leiterrohlings erforderlichen metallischen Bandes entspricht. Dabei können sogar jeweils zwei nebeneinander liegende Zuschnitte im Bereich der späteren Anschlußhaken ineinandergreifen, wodurch der Grad der Materialausnutzung nochmals gesteigert wird. Insoweit ist der Begriff "Rand" im Rahmen der vorliegenden Anmeldung so zu verstehen, daß er nur in dem Falle einen körperlichen Rand des streifenförmigen Bandes definiert, daß als Ausgangsmaterial ein metallisches Band-Flachmaterial mit einer solchen Breite zum Einsatz kommt, daß sich nicht mehrere nebeneinanderliegende Bandabschnitte ausstanzen lassen. Ist indessen letzteres der Fall, so gibt der Begriff "Rand" eine fiktive Begrenzung des betreffenden Ausschnitts aus dem Ausgangsmaterial, der zur Herstellung des jeweiligen Bandabschnitts dient, an.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
1 in perspektivischer Angesicht einen in Anwendung der vorliegenden Erfindung vorgefertigten Leiterrohling, wie er zur Herstellung des in 4 gezeigten Plankommutators verwendet wird,
2 einen Querschnitt durch das zur Herstellung des in 1 gezeigten Leiterrohlings verwendete längsstufenförmige Band,
3 in Seitenansicht von der späteren radialen Innenseite hier den zur Herstellung des in 1 gezeigten Leiterrohlings verwendeten Bandabschnitt nach dem Ausstanzen der Randabschnitte und
4 im Axialschnitt einen in Anwendung der vorliegenden Erfindung hergestellten Plankommutator.
Der in 1 veranschaulichte ringförmig geschlossene Leiterrohling 1 umfaßt acht gleichmäßig um die Achse 2 herum angeordnete Leitersegmente 3 und acht Brückenteile 4, welche jeweils zwei benachbarte Leitersegmente 3 miteinander verbinden. Jedes Leitersegment weist einerseits einen im wesentlichen axial ausgerichteten Anschlußbereich 5 mit einem ebenfalls axial ausgerichteten Anschlußhaken 6 und andererseits eine im wesentlichen radial nach innen ausgerichtete Kontaktzunge 7 auf. Die Brückenteile 4 springen in Wellenform radial nach außen über die Anschlußbereiche 5 der Leitersegmente 3 vor. Ihre Wandstärke D₁ entspricht der Wandstärke D₂ der Anschlußbereiche 5 der Leitersegmente 3. Die Wellen erheben sich dabei so weit, daß der maximale Abstand ihrer Innenwand von der Achse 2 größer ist als der der Abstand der Außenwand der Anschlußbereiche 5 von der Achse 2.
Hervorgegangen ist der Leiterrohling durch eine Reihe einfacher Umformschritte aus einem metallischen längsstufenförmigen Band 8 mit dem in 2 gezeigten Querschnitt. Das Band 8 weist auf seiner einen, ersten Seite 9, die die spätere radiale Innenfläche darstellt, eine erste Stufe 10 auf, die von dem dieser Stufe benachbarten ersten Rand 11 des Bandes 8 her eine Vergrößerung der Materialstärke bildet. Auf seiner der ersten Seite 9 gegenüberliegenden zweiten Seite 12, die die spätere radiale Außenfläche bildet, weist das Band 8 eine zweite Stufe 13 auf, die ihrerseits von dem ihr benachbarten zweiten Rand 14 des Bandes 8 her eine Vergrößerung der Materialstärke bildet. Die erste Stufe 10 und die zweite Stufe 13 halten einen Abstand A zueinander ein. Der zwischen der ersten Stufe 10 und der zweiten Stufe 13 liegende Bereich des Bandes 8 bildet dessen Hauptabschnitt H. Der zwischen dem ersten Rand 11 und der ersten Stufe 10 liegende Bereich des Bandes 8 bildet dessen ersten Randabschnitt 17. Und der zwischen dem zweiten Rand 14 und der zweiten Stufe 13 liegende Bereich des Bandes 8 bildet dessen zweiten Randabschnitt 18.
Das Band 8 weist darüber hinaus im zweiten Randabschnitt 18 auf der ersten Seite 9 eine dritte Stufe 15 auf. An der dritten Stufe 15 nimmt die Materialstärke in Richtung auf den zweiten Rand 14 zu.
Zur Herstellung des Leiterrohlings 1 wird zunächst in einem ersten Arbeitsschritt von einem Vorrat des längsstufenförmig profilierten metallischen Bandes (3) ein Abschnitt 16 ausgestanzt. Dabei werden zugleich die Anschlußhaken 6 in dem ersten Randabschnitt 17, die Kontaktzungen 7 in dem zweiten Randabschnitt 18 und teilweise dem Hauptabschnitt H und die Endbereiche mit zwei zueinander korrespondierenden Eingriffsabschnitten 19 und 20 eines schwalbenschwanzförmigen Schlosses 21 ausgestanzt. Sodann wird der Bandabschnitt 16 zur Bildung einer geschlossenen Ringstruktur rolliert, wobei das den Stoß sichernde Schloß 21 geschlossen wird. In einem weiteren Arbeitsschritt wird die Wellung in den ringförmig geschlossenen Bandabschnitt 16 eingebracht, indem – in einem entsprechenden Werkzeug – die Leitersegmente 3 durch entsprechende Radialstempel radial nach innen verschoben werden, während ein profiliertes Innenwerkzeug die Brückenteile 4 von radial innen abstützt. Anschließend werden in zwei Arbeitsschritten die Kontaktzungen 7 einwärts in Richtung auf die Achse 2 gebogen. Als nächstes werden dann die Kontaktbereiche durch eine axiale Scherung in zueinander korrespondierenden Ober- und Unterwerkzeugen profiliert, bevor abschließend durch einen Spaltschritt an den radialen Innenflächen der Anschlußbereiche 5 der Leitersegmente 3 Ankerteile 22 hergestellt werden.
Der so hergestellte Leiterrohling 1 wird in einem im wesentlichen bekannten Verfahren (vgl. DE 19956844 A1 ) zur Herstellung eines Plankommutators 23 mit Kohlenstoff-Bürstenlauffläche 24 weiterverarbeitet. Hierzu wird eine Kohlenstoffringscheibe mit dem Leiterrohling 1 unter Herstellung elektrisch leitender Verbindungen zwischen den Kontaktzungen 7 der Leitersegmente 3 und der Kohlenstoffringscheibe zu einem Verbundteil zusammengefügt. Das Verbundteil wird sodann in ein geöffnetes Spritzgießwerkzeug eingelegt. Das Spritzgießwerkzeug wird geschlossen. Dabei liegt ein erstes Teilwerkzeug an einer durch die erste Stufe 10, die Seitenflächen 25 der konischen Fußabschnitte 26 der Anschlußhaken 6 und die zugeordneten Stirnflächen 27 der Brückenteile 4 gebildeten ersten Dichtfläche an; und ein zweites Teilwerkzeug liegt an einer durch die zweite Stufe 13 und die zugeordneten Stirnflächen der Brückenteile 4 gebildeten zweiten Dichtfläche an. Alsdann wird der Trägerkörper 28 durch Einspritzen von plastifiziertem Preßstoff in das Spritzgießwerkzeug geformt. Nachdem der Preßstoff ausgehärtet ist, wird das Spritzgießwerkzeug geöffnet und der so entstandene Kommutatorrohling aus dem Spritzgießwerkzeug entnommen. Abschließend werden die Brückenteile 4 durch Abdrehen entfernt, und die Kohlenstoffringscheibe wird durch Schnitte in einzelne Kohlenstoffsegmente 29 unterteilt. In Anbetracht dessen, daß das insoweit angewandte Verfahren aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist, kann auf eingehende Erläuterungen verzichtet werden. Hinzuweisen ist allerdings noch darauf, daß das Band 8, um das vorstehend beschriebene Abdrehen der Brückenteile 4 zu erleichtern, auf seiner zwei ten Seite 12 im Bereich des Hauptabschnitts H eine vierte Stufe 30 aufweist, an der die Materialstärke in Richtung auf den ersten Rand 11 hin abnimmt.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Plankommutators (23), welcher einen aus Preßstoff gefertigten Trägerkörper (28), eine Mehrzahl von gleichmäßig um eine Achse (2) herum angeordneten, in dem Trägerkörper verankerten Leitersegmenten (3) und eine ebenso große Anzahl von mit diesen elektrisch leitend verbundenen, die Bürstenlauffläche (24) definierenden Kohlenstoffsegmenten (29) aufweist, mit den folgenden Schritten: – Bereitstellen eines ringförmig geschlossenen Leiterrohlings (1) mit Leitersegmenten (3) und jeweils zwei benachbarte Leitersegmente miteinander verbindenden Brückenteilen (4), wobei die Leitersegmente im wesentlichen axial ausgerichtete Anschlußbereiche (5) mit jeweils einem Anschlußhaken (6) und im wesentlichen radial ausgerichtete Kontaktzungen (7) aufweisen; – Bereitstellen einer Kohlenstoffringscheibe; – Zusammenfügen der Kohlenstoffringscheibe und des Leiterrohlings (1) zu einem Verbundteil unter Herstellung elektrisch leitender Verbindungen zwischen den Kontaktzungen (7) der Leitersegmente (3) und der Kohlenstoffringscheibe; – Einlegen des Verbundteils in ein geöffnetes Spritzgießwerkzeug; – Schließen des Spritzgießwerkzeugs; – Formen des Trägerkörpers (28) durch Einspritzen von plastifiziertem Preßstoff in das Spritzgießwerkzeug; – Entnehmen des Kommutatorrohlings aus dem Spritzgießwerkzeug; – Unterteilen der Kohlenstoffringscheibe in einzelne Kohlenstoffsegmente (29) sowie Entfernen oder Durchtrennen der Brückenteile (4); gekennzeichnet durch die folgende Vorfertigung des Leiterrohlings: – Bereitstellen eines metallischen längsstufenförmigen Bandes (8), das durch einen ersten Rand (11) und einen hierzu parallelen zweiten Rand (14) begrenzt ist, wobei das Band einen Hauptabschnitt (H), welcher durch eine auf der einen, ersten Seite (9) des Bandes benachbart zu dem ersten Rand angeordnete erste Stufe (10) und eine auf der anderen, zweiten Seite (12) des Bandes benachbart zu dem zweiten Rand angeordnete zweite Stufe (13) begrenzt ist, einen zwischen dem ersten Rand und der ersten Stufe angeordneten ersten Randabschnitt (17) und einen zwischen dem zweiten Rand und der zweiten Stufe angeordneten zweiten Randabschnitt (18) aufweist und die Materialstärke des Bandes an der ersten und der zweiten Stufe jeweils vom Hauptabschnitt zum entsprechenden Randabschnitt hin abnimmt, und wobei ferner das Band auf seiner ersten Seite (9) im Bereich des zweiten Randabschnitts (18) eine dritte Stufe (15) aufweist, an der die Materialstärke in Richtung auf den zweiten Rand zunimmt; – Ablängen eines Abschnitts (16) des metallischen Bandes (8) und Ausstanzen der beiden Randabschnitte (17, 18) des Bandes zur Bildung der Anschlußhaken (6) in dem ersten Randabschnitt (17) und der Kontaktzungen (7) in dem zweiten Randabschnitt (18); – Rollieren des Bandabschnitts (16) zur Bildung einer geschlossenen Ringstruktur und Einbringen einer Wellung in den Hauptabschnitt mit im Bereich der Brückenteile (4) vorspringenden Wellen, wobei die Ringstruktur im Bereich der Wellen im wesentlichen dieselbe Wandstärke (D1) aufweist wie zwischen den Wellen; – Biegen der Kontaktzungen (7) einwärts in Richtung auf die Achse (2); – Profilieren der Kontaktzungen (7) auf beiden axialen Stirnflächen durch einen Scherprozeß in axialer Richtung.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zugleich ein Abschnitt (16) des metallischen Bandes (8) abgelängt wird und die beiden Randabschnitte (17, 18) des Bandes ausgestanzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst ein Abschnitt (16) des metallischen Bandes (8) abgelängt wird und anschließend die beiden Randabschnitte (17, 18) des Bandes ausgestanzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt (16) des metallischen Bandes (8) abgelängt wird, nachdem die beiden Randabschnitte (17, 18) des Bandes ausgestanzt wurden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandabschnitt (16) zuerst rolliert und anschließend die Wellung eingebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandabschnitt (16) rolliert wird, nachdem die Wellung eingebracht wurde.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandabschnitt (16) in einem einzigen Arbeitsschritt zur Bildung einer geschlossenen Ringstruktur rolliert und gleichzeitig die Wellung eingebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Rollieren des Bandabschnitts (16) zwei endseitig an dem Hauptabschnitt (H) vorgesehene, zueinander korrespondierende Eingriffsabschnitte (19, 20) eines schwalbenschwanzförmigen Schlosses (21) miteinander verbunden werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Biegen der Kontaktzungen (7) einwärts in Richtung auf die Achse (2) in zwei Schritten erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Spaltschritt an den radialen Innenflächen der Anschlußbereiche (5) der Leitersegmente Ankerteile (22) hergestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstanzung der Kontaktzungen (7) sich ausschließlich in dem zweiten Randabschnitt (18) erstreckt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstanzung der Anschlußhaken (6) sich in den Hauptabschnitt (H) hinein erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstanzung der Anschlußhaken (6) in dem Hauptabschnitt (H) durch konische Kanten begrenzt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenteile (4) in einem einzigen Arbeitsgang durch Abdrehen vollständig entfernt werden
Ringförmig geschlossener Leiterrohling (1) zur Verwendung bei einem Verfahren zur Herstellung eines Plankommutators (23), umfassend eine Mehrzahl von gleichmäßig um eine Achse (2) herum angeordneten Leitersegmenten (3) und jeweils zwei benachbarte Leitersegmente miteinander verbindenden Brückenteilen (4), wobei die Leitersegmente im wesentlichen axial ausgerichtete Anschlußbereiche (5) mit jeweils einem Anschlußhaken (6) und im wesentlichen radial nach innen ausgerichtete Kontaktzungen (7) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiterrohling (1) aus einem metallischen längsstufenförmigen Band (8) hergestellt ist, wobei im Bereich eines der Brückenteile (4) ein Stoß vorhanden ist, und daß die Brückenteile in Form von Wellen ausgeführt sind, die gegenüber den Leitersegmenten (3) nach außen vorspringen und im wesentlichen dieselbe Wandstärke (D2) aufweisen wie die Leitersegmente.
Leiterrohling nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Stoßes ein schwalbenschwanzförmiges Schloß (21) mit zwei endseitig an dem Band (8) angeordneten, zueinander korrespondierenden, ineinandergreifenden Eingriffsabschnitten (19, 20) vorgesehen ist.