DE1057215B - Stromwender mit einer in seine Isolierstoffnabe eingebetteten Drahtwendel und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stromwender nach Patentanmeldung B 42 864 VIIIb/21 d¹ für elektrische Maschinen, insbesondere Lichtmaschinen und Anlasser für Kraftfahrzeuge, mit einem auf eine Achse aufsteckbaren Isolierstofftragkckper, in den die Stromwenderstege sowie eine die Achslochbohrung umschließende Drahtwendel eingebettet sind, deren einzelne Gänge Abstand voneinander haben und von einem Draht gebildet werden, der an mehreren .Stellen innerhalb einer Windung in Achsrichtung der Wendel ausladende Verformungen aufweist, so daß zwei nebeneinanderliegende Windungen der Wendel sich auf einigen kurze Abschnitte der Windungslänge ausmachenden Stellen berühren, an den in Umfangsrichtung zwischen diesen Berührungsstellen liegenden Abschnitten jedoch Abstand voneinander haben.

Bei Drahtwendelbuchsen dieser Art ergaben sich mitunter Schwierigkeiten beim Einpressen des die vStromwendernabe ergebenden Isolierstoffs, und zwar besonders dann, wenn die Lamellen des Stromwenders an ihrer der Nabenachse zugekehrten Schmalseite angescherte Verankerungskrallen aufwiesen. Durch den Preßdruck verformen sich nämlich manchmal die Drahtwendelbuchsen sowohl in ihrem Durchmesser als auch teilweise in ihrer Länge derart, daß die Verankerungsklauen der Lamellen mit der Drahtwendelbuchse in Berührung kommen können, wenn beim Preßvorgang keine besonderen Vorkehrungen hiergegen getroffen werden. Diese Nachteile treten besonders dann in Erscheinung, wenn man mit Rücksicht auf den Kollektordurchmesser möglichst dünne Drähte zur Herstellung der Drahtwendelbuchse verwenden will und das Verhältnis der Länge des Stromwenders zu seinem Durchmesser größer ist als 1,5. Durch Verwendung entsprechend stärkerer Drähte kann man zwar eine höhere Steifigkeit der Drahtwendelbuchse erzielen, muß dann aber die hierdurch entstehende Verteuerung in Kauf nehmen und den Durchmesser des Stromwenders entsprechend vergrößern.

Es sind bereits Kollektoren mit Drahtwendelbuchsen bekanntgeworden, bei denen die einzelnen Windungen dicht beieinanderliegend über ihre ganze Windungslänge miteinander verlötet sind. Da in diesem Falle der innerhalb der Drahtwendel liegende Teil der Preßstoffnabe keine Verbindung mit dem die Wendel umschließenden Teil hat, ergibt sich nur eine mangelhafte.Einbettung des Drahtes. Außerdem sind derartige Wendeln teuer in der Herstellung, insbesondere wenn man zur Erzielung einer ausreichenden Verankerung im Isolierstoff Drähte mit Querschnitten verwendet, die T-, U- oder andere Profile auf-Stromwender
mit einer in seine Isolierstoffnabe
eingebetteten Drahtwendel
und Verfahren zu seiner Herstellung

Zusatz zur Patentanmeldung B 42864 VIIIb/21a¹
(Auslegesdirift 1 052 547)

Anmelder:

Robert Bosch G.m.b.H.,
Stuttgart-W, Breitscheidstr. 4

Franz Heydenbluth, Ludwigsburg, ist als Erfinder genannt worden

Es sind auch schon Drahtwendelbuchsen für Kollektoren bekanntgeworden,, bei denen der Draht schraubenlinienförmig auf die Mantelfläche einer Metallbüchse aufgewickelt war, wobei der Draht lediglich zur besseren Verankerung der Buchse in dem sie umgebenden Preßstoff der Kollektornabe dienen soll. Derartige Buchsen sind ebenfalls teuer in der Herstellung und erfordern in der Regel eine Vergrößerung des Kollektordurchmessers gegenüber den üblichen Buchsen mit glatter Mantelfläche.

In Weiterbildung der durch die Hauptpatentanmeldung geschützten Erfindung wird demgegenüber vorgeschlagen, bei einem Kollektor der eingangs beschriebenen Art die einzelnen Windungen der Drahtwendelbuchse an ihren gegenseitigen Berührungsstellen untereinander festhaftend zu verbinden, insbesondere zu verlöten. Ein besonders einfaches Verfahren hierfür ergibt sich, wenn die fertiggewickelte Drahtwendelbuchse in einem galvanischen Bad mit einem dünnen Überzug aus Kupfer versehen und dann in einem Ofen unter Schutzgasatmosphäre ohne weitere Zugabe von Lötmitteln so weit erhitzt wird, daß der Kupferüberzug des Drahtes schmilzt und sich dabei eine Verlötung der einzelnen Windungen ergibt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 die Stirnseite eines Stromwenders mit einer aus Draht gewickelten Nabenstütze,

Fig. 2 einen Längsschnitt dieses Stromwenders,

909 510/204

Claims (5)

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine andere Nabenstütze in wesentlich größerem Maßstab, Fig. 4 die Stütze nach Fig. 3 in Stirnansicht, Fig. 5 einen Abschnitt einer anderen Nabenstütze. Der Stromwender nach Fig. 1 und 2 hat einen aus Isolierstoft' gepreßten Tragkörper 10, in den die Stromwenderstege 11 eingebettet sind. Diese haben schwalbenschwanzförmige Füße 12, um die der Isolierpreßstoff beim Herstellungsvorgang herumfließt, so daß sich eine dauerhafte Verankerung der Stege im ausgehärteten Isolierstoff des Tragkörpers ergibt. Die mit 13 bezeichnete Achslochbohrung des Stromwenders ist von einer Drahtwendel 14 umschlossen, die aus einem wellenartig gebogenen Stahldraht so gewickelt ist, daß ihre jeweils nebeneinanderliegenden Gänge sich nur an einzelnen Stellen berühren können, im übrigen aber selbst dann einen Abstand voneinander beibehalten, wenn sie in Achsrichtung gegeneinander gedrückt werden. Durch die zwischen den Gängen frei bleibenden Zwischenräume vermag beim Pressen des Isolierstofftragkörpers der Isolierpreßstoff einzudringen, so daß eine haftfeste Verbindung zwischen dem Isolierstoffkörper und der Drahtwendel entsteht. Zur Verdeutlichung der am Wendeldraht vornandenen Abkröpfungen ist in Fig. 3 eine Drahtwendel in vergrößertem Maßstab dargestellt; sie ist aus einem Draht 15 mit quadratischem Querschnitt gewickelt. Die Abkröpfungen verlaufen dabei unter einem Winkel von etwa 60° zur Längsrichtung des Drahtes und umschließen in fertiggewickeltem Zustand annähernd gleichseitige Sechsecke. Auf die Länge jeder einzelnen Drahtwindung entfallen acht Abkröpfungen, von denen jede zweite an einer gleichliegenden Abkröpfung der vorhergehenden Windung anliegt. Wegen des quadratisehen Drahtquerschnitts ergeben sich zwischen den Abkröpfungen zweier benachbarter Windungen breite Anlageflächen. Damit sich die Windungen gegeneinander nicht verschieben können, wird die fertiggewickelte Drahtwendelbuchse nach Fig. 3 in einem galvanischen Bad mit einer dünnen Kupferschicht überzogen und anschließend in einem Ofen unter Wasserstoff-Schutzgasatmosphäre so weit erhitzt, daß die aufgebrachte Kupferschicht zu schmelzen beginnt und dann als Lötmittel zwischen die breiten Anlageflächen der Abkröpfungen eindringt und dadurch die Verlötung bewirkt. Dieser Lötvorgang ist besonders dann wichtig, wenn die Drahtwendelbuchse aus einem verhältnismäßig dünnen und weichen Runddraht hergestellt wird, der vor dem Verwickeln in der in Fig. 5 dargestellten Weise mit Abkröpfungen 18 versehen worden ist. Wenn man diese Abkröpfungen in einem Gesenk schlägt, so entstehen zwar Abplattungen des Drahtes an denjenigen Zonen der Abkröpfungen, die am weitesten aus der mit 17 bezeichneten Symmetrieachse des Drahtes ausladen. Die zusätzliche Verlötung bewirkt dann, daß sich die in Fig. 5 dargestellten nebeneinanderliegenden Windungen 16« und 16 b nicht gegeneinander verschieben können und die Drahtwendelbuchse selbst eine erhebliche Steifigkeit bekommt. Dadurch wird erreicht, daß die Stromwender mit wesentlich geringerem Ausschuß hergestellt werden können und beim Ausreiben der Nabenbohrung mit größeren Vorschubgeschwindigkeiten gearbeitet werden kann. Auch die Gefahr, daß beim Ausreiben Teile des Isolierpreß stoffes ausbrechen und die Reibwerkzeuge beschädigen, wird wesentlich herabgesetzt, so daß sich insgesamt eine erhebliche Verbilligung und Verbesserung bei der Herstellung der Stromwender ergibt. Durch den galvanischen, den Draht der Wendel auf seiner ganzen Länge einhüllenden Überzug wird die Wendel gleichzeitig gegen Korrosion geschützt, so daß auch beim Betrieb des Stromwenders in stark feuchtigkeitshaltiger Atmosphäre ein sicherer Sitz auf der Maschinenwelle gewährleistet ist. Patentansprüche:

1. Stromwender für elektrische Maschinen, insbesondere Lichtmaschinen und Anlasser für Kraftfahrzeuge, mit einem auf eine Achse aufsteckbaren Isolierstofftragkörper, in den die Stromwenderstege sowie eine die Achslochbohrung umschließende Drahtwendel eingebettet sind, deren einzelne Gänge Abstand voneinander haben und von einem Draht gebildet werden, der an mehreren Stellen innerhalb einer Windung in Achsrichtung der Wendel ausladende Verformungen aufweist, so daß zwei nebeneinanderliegende Windungen der Wendel sich auf einigen kurze Abschnitte der Windungslänge ausmachenden Stellen berühren, an den in Umfangsrichtung zwischen diesen Berührungsstellen liegenden Abschnitten jedoch Abstand voneinander haben, nach Patentanmeldung B 42864 VIIIb/21 d¹, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Windungen an ihren gegenseitigen Berührungsstellen untereinander festhaftend verbunden, insbesondere verlötet sind.

2. Stromwender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungsmittel ein vorzugsweise Kupfer enthaltendes Hartlot verwendet ist.

3. Stromwender nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht der Wendel wenigstens auf dem größten Teil seiner Länge mit einer dünnen, festhaftenden Schicht aus dem als Lötmittel dienenden Werkstoff überzogen ist, durch die die Wendel auch an ihren außerhalb der Lötstellen liegenden Abschnitten gegen Korrosion geschützt wird.

4. Verfahren zur Herstellung eines Stromwenders nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel vor dem Verpressen des Stromwenders in einem galvanischen Bad mit einer dünnen Schicht aus einem als Lötmittel geeigneten Werkstoff überzogen und dann in einem Ofen auf eine oberhalb des Schmelzpunktes des Werkstoffes liegende Temperatur erhitzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhitzen unter Schutzgasatmosphäre, vorzugsweise in einer Wasserstoffatmosphäre, erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 749 990; österreichische Patentschrift Nr. 176 251.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 510/204 5.59