DE1073080B - Verfahren zur Herstellung von Trommelstromwendern fur dynamoelektrische Maschinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Trommelstromwendern für dynamoelektrische Maschinen durch Ausstoßpressen eines Rohstückes aus leitendem Material zu einem rohrförmigen Preßling mit an einem Ende nach innen gerichtetem Flansch oder geschlossenem Boden sowie mit verkeilenden Längsrippen auf der Innenfläche der Rohrwand, aus dem nach Entfernen des Bodens oder Flansches und Einformen eines Körpers aus isolierendem Werkstoff durch Teilen der Rohrwand in Längsrichtung die Stromwendersegmente gebildet werden.

Die Erfindung besteht darin, daß der Preßling im gleichen Ausstoßpreßvorgang mit wenigstens einer in Längsrichtung der Rohrwand über das geflanschte oder geschlossene Ende des Preßlings hinausragenden Anschlußzunge für jedes sich von diesem Ende in Längsrichtung der Rohrwand erstreckende Segment versehen und der nach innen gerichtete Flansch oder geschlossene Boden in einem weiteren Arbeitsgang wenigstens an der Verbindungsstelle zwischen zwei benachbarten Segmenten etwa bis zum inneren Radius der Rohrwand entfernt wird.

Bei einem bekannten Verfahren ist es durch das durch das Ausstoßpressen verdrängte Material nicht möglich, die Länge der Kontaktflächen des Stromwenders bereits beim Preßvorgang genau zu bestimmen. Es sind keine Zungen vorgesehen, und ein Teil der Länge des Preßlings wird nach dem Preßvorgang mit dem geschlossenen Ende durch Abdrehen entfernt, wodurch auch die Länge des Preßlings bestimmt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bilden demgegenüber die Anschlußzungen einen Auslaß für das verdrängte Material des Rohlings, so daß die Länge des fertigen Stückes — abgesehen von der Länge der Anschlußzungen — immer genau bzw. unter Einhaltung enger Grenzen bestimmt werden kann. Eine etwa unterschiedliche Länge der Anschlußzungen ist unerheblich, da die Zungen im weiteren Verfahren ohne zusätzlichen Aufwand glatt abgeschnitten und somit auf die gewünschte Länge gebracht werden.

Bei einem anderen bekannten Stromwender werden wohl im ersten Arbeitsvorgang Anschlußzungen vorgesehen. Dabei handelt es sich aber um einen Ziehvorgang, und die Anschlußzungen sind am offenen Ende des beim Ziehvorgang gewonnenen topfförmigen Gebildes angeordnet.

Neben dem Vorteil, daß die genaue Länge des Stromwenders bereits beim Preßvorgang bestimmt wird, hat das erfindungsgemäße Verfahren auch noch den Vorteil, daß eine sehr gute Verankerung der Segmente in dem nachfolgend angeordneten Isolierkörper im Inneren des Stromwenders erreicht wird. Diese Verankerung wird durch den nach innen ge-

Verfahren zur Herstellung

von Trommelstromwendern

für dynamoelektrische Maschinen

Anmelder:

Hoover Limited,

Perivale, Greenford, Middlesex

(Großbritannien)

Vertreter: Dr.-Ing. A. van der Werth, Patentanwalt,
Hamburg-Harburg 1, Wilstorfer Str. 32

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 14. April 1953

Bartholomew Camprubi, Perivale, Greenford,

Middlesex (Großbritannien),
■ ist als Erfinder genannt worden

richteten Flansch oder geschlossenen Boden bewirkt, der nach dem zweiten Verfahrensschritt im Bereich jedes Segmentes erhalten bleibt. Diese Verankerung wirkt insbesondere gegen Kräfte in der Achsrichtung. Bei dem einen bekannten Verfahren ergeben sich demgegenüber nur die Verankerungen durch die Längsrippen, während bei dem anderen bekannten Stromwender nur Verankerungen an jedem Ende jedes Segmentes vorgesehen sind.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Verringerung des Materialabfalls sowie in der Verringerung des Arbeitsaufwandes. Darüber hinaus wird es durch die besondere Anordnung der Verbindungszungen ermöglicht, daß die gesamte Länge der Stromwender mit den Bürsten zusammenwirken kann und daß es nicht erforderlich ist, die Verbindungsdrähte auf den Kontaktflächen anzulöten.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verbindungszungen zur Aufnahme von Anschlüssen von den Wicklungen umgebogen werden. Insbesondere werden die Verbindungszungen nach Formung des Isolierkörpers, jedoch vor der Auf teilung der Rohrwand in Segmente, beispielsweise nach außen und zurückgebogen, so daß sich Haken bilden. Dafür kann ein Arbeitsgang oder können auch verschiedene Arbeitsstufen vorgesehen sein.

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Zweckmäßig wird bei dem Verfahren nach der Erfindung von einem Rohrstück ausgegangen, das die Form einer vollen zylindrischen Scheibe oder die Form einer ringförmigen Scheibe besitzt.

Bei der bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung S ist vorgesehen, daß die Keilrippen parallelseitig und paarweise in entgegengesetzten Richtungen von der Radialebene geneigt angeordnet sind und der Preßling in Längsrichtung so aufgeteilt wird, daß jedes Segment wenigstens ein Rippenpaar erhält. Diese Form der Keilrippen bewirkt eine sichere Verbindung der Segmente mit dem Isolierstoff. Die Neigung der Keilrippen zur Radialebene kann derart sein, daß zwischen einem Rippenpaar ein schwalbenschwanzförmiger Raum für den Isolierstoff verbleibt. Es ist aber auch möglich, daß die zwei Rippen eines Paares dicht zusammenliegen oder sich überlappen bzw. eine andere Neigung aufweisen, so daß sie einen Keil von schwalbenschwanzförmiger Gestalt ergeben, der im Isolierstoff eingebettet ist. ao

Vorteilhaft ist es, wenn derart vorgegangen wird, daß beim Ausstoßen des ringförmigen Preßlings der Materialüberschuß zur Vergrößerung der Länge der Verbindungszungen ausfließen kann. Der Längenüberschuß der Verbindungszungen wird dann insbesondere bei der Umbiegung beseitigt.

Es wird bemerkt, daß für die Merkmale der Unteransprüche nur Schutz in Verbindung mit dem Verfahren nach dem Hauptanspruch begehrt wird.

Eine besondere Ausführung der Erfindung wird beispielsweise nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Aufriß mit Schnitt eines Werkzeuges für eine Herstellungsstufe eines Stromwenders nach der Erfindung mit einem ausgestoßenen Rohstück zur Bildung einer Stromwenderbuchse,

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 1,

Fig. 4 eine schaubildliche Darstellung eines Rohstücks vor der Ausstoßung,

Fig. 5 ein Schaubild der ausgepreßten Stromwenderbuchse,

Fig. 6 einen Aufriß im Schnitt eines zweiten Werkzeuges zum Ausstanzen des geschlossenen Bodens der Buchse nach Fig. 5,

Fig. 7 eine vergrößerte Grundriß ansicht des Stempels nach 7-7 der Fig. 6, "

Fig. 8 ein Schaubild der Buchse nach dem Ausstanzen des geschlossenen Bodens,

Fig. 9 einen Aufriß im Schnitt eines dritten Werkzeuges für die Endstufe und Bildung der Verbindungszungen mit Haken,

- Fig. 10 einen Längsschnitt des fertigen Stromwenders, "

Fig. 11 einen Teilschnitt mit Ansicht nach 11-11 von Fig. 10, "

Fig. 12 ein Schaubild des fertigen Stromwenders.

Bei dieser Ausführung zur Herstellung eines kleinen Stromwenders mit elf Segmeinten wird ein volles zylindrisches Kupferrohrstück 10 (Fig. 4) zuerst in eine Ausstoßpresse gebracht (Fig. 1 bis 3).

Die Presse formt das Rohstück zu dem Preßling nach Fig. 5, welcher eine rohrförmige Wand 11 mit elf Paaren parallelseitiger Keilrippen 12, ein Paar für jedes Segment auf seiner Innenfläche," und einen geschlossenen Boden 13 sowie in der Längsrichtung über den geschlossenen Boden hinaus elf Verbindungszungen 14 besitzt. Die zwei Keilrippen für jedes Segment sind in radialer Richtung gegeneinander geneigt, wobei die Anzahl der Keilrippenpaare der Segmentzahl des fertigen Stromwenders entspricht.

Die Presse besitzt einen Preßring 15., der von einer Grundplatte 16 getragen wird. Grundplatte und Stempel besitzen gleichachsige Bohrungen 17 und 18, die einen senkrechten Zapfen 19 aufnehmen. Der untere Teil der Bohrung 17 und der obere Teil der Bohrung 18 sind erweitert und bilden zusammen einen Ringraum 20, der einen ringförmigen Ausstoßer 21 enthält, der den Zapfen 19 umgibt. Der Ausstoßer 21 besitzt einen Fußteil 22, auf den eine Anzahl Stoßstangen 23 einwirken, und einen dünnen Rohrteil 24, der aufwärts in die Bohrung 17 des Preßringes 15 zwischen dem Preßring und dem Zapfen 19 ragt.

Der Durchmesser der Bohrung 17 des Preßringes 15 entspricht dem äußeren Durchmesser der Stromwenderbuchse, während der Zapfen 19 einen äußeren Radius aufweist, der um den Betrag der Dicke der Rohrwand 11 der auszustoßenden Buchse geringer ist als der der Bohrung 17. Der Zapfen 19 besitzt auch Längsnuten 25, in welche das Material des Rohstücks unter Bildung der Keilrippen 12 beim Preßvorgang einfließt.

Mit dem als Matrize wirkenden Preß ring 15 arbeitet ein Innenstempel (Patrize 26) zusammen, dessen äußerer Durchmesser fast gleich dem der Bohrung 17 ist. Die Patrize 26 hat elf Längsnuten 27 von rechteckigem Querschnitt (Fig. 2), in welche das Material des Rohstücks 10 unter Bildung der Verbindungszungen 14, und zwar eine für jedes Segment, ausgestoßen wird. Wie Fig. 1 zeigt, trifft die Patrize 26 nicht das obere Ende des Zapfens 19 in ihrer tiefsten Stellung, sondern läßt einen Zwischenraum frei, innerhalb welchem der geschlossene Boden 13 der Buchse 10 gebildet wird.

Wenn die Matrize 15 und die Patrize 26 zusammengepreßt werden, wird das Kupferrohstück 10 in die Räume zwischen ihnen ausgestoßen, um die gepreßte Buchse nach Fig. 5 zu bilden. Die Buchse wird dann mittels des Ausstoßers 21 entfernt und in ein zweites Werkzeug (Fig. 6) übergeführt, wo der Boden 13 ausgestanzt wird. Die daraus hervorgehende Buchse zeigt Fig. 8. .-..--

Das Werkzeug nach Fig. 6 besitzt einen Preßring 28 in einem Block 29, um die mit ihm zusammenarbeitende Patrize 30 aufzunehmen. Diese hat einen etwa sternförmigen Querschnitt, wobei die Vorsprünge oder Zähne des Sternes (bis auf Arbeitstoleranzen) äußere Radien haben, die mit dem inneren Radius der Rohrwand 11 übereinstimmen, während der übrige Teil der Patrize einen solchen Radius besitzt, daß er frei zwischen den Keilrippen 12 hindurchgeht. Der Preßfing 28 ist mit entsprechenden Innennuten 31 und mit Außennuten 32 versehen, um die Verbindungszungen 14 aufzunehmen. Die' Zahnt der im Querschnitt sternförmigen Patrize gehen in den Zwischenräumen zwischen jedem Paar Keilrippen 12 durch die Buchse hindurch. Im weiteren Verfahren wird die Stromwenderbuchse, welche durch das Werkzeug nach Fig. 1 gepreßt ist, mit den Verbindungszungen nach unten in die Außennuten 32 des Preßringes 28 eingeführt. Wenn die Patrize niedergeht, wird eine sternförmige Scheibe aus dem geschlossenen Boden 13 ausgestanzt, deren Zahnteile den Stellen entsprechen, an welchen gegebenenfalls der Außenteil der Buchse durch Sägeschnitte geteilt wird, um die Sigmente des Stromwenders zu bilden. Zur gegenseitigen Trennung der Segmente sind daher nur wenig tiefe Sägeschnitte erforderlich.

Nach dieser Stanzarbeit wird die Buchse in bekannter Weise mit einem um ein Metallrohr 34 geformten Körper 33 aus isolierendem Kunststoff versehen. Die Keilrippenpaare 12 werden in Isoliermaterial 35 mit schwalbenschwanzförmigem Querschnitt fest eingebettet.

Die Verbindungszungen 14 werden durch ein drittes Werkzeug mit zwei Patrizen in die Gestalt nach Fig. 10 bis 12 gebogen (Fig. 9). Die so geformte Stromwenderbuchse wird auf dem Preßring36 in Lage gebracht und eine Patrize 37 (linke Seite von Fig. 9) dann niedergebracht, um die Verbindungszungen in eine waagerechte Stellung rechtwinklig zur Stromwenderachse zu biegen. Diese Patrize wird dann herausgezogen und eine zweite Patrize 38 (rechts in Fig. 9) niedergesenkt, um den Zungen die Hakenform für den fertigen Stromwender nach Fig. 10 bis 12 zu geben.

Die Segmente des Stromwenders werden schließlich durch Sägeschnitt in bekannter Weise geteilt, so daß jedes Segment von dem benachbarten elektrisch getrennt ist und eine hakenförmige Verbindungszunge trägt.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene besondere Ausführung beschränkt. So können z. B. die zwei Patrizen des Werkzeuges nach Fig. 9 durch eine ersetzt werden, welche die Zungen in einem Arbeitsgang aufwärts- und zurückbiegt.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Trommelstromwendern für dynamoelektrische Maschinen durch Ausstoßpressen eines Rohstücks aus leitendem Material zu einem rohrförmigen Preßling mit an einem Ende nach innen gerichtetem Flansch oder geschlossenem Boden sowie mit verkeilenden Längsrippen auf der Innenfläche der Rohrwand, aus dem nach Entfernung des Bodens oder Flansches und Einformen eines Körpers aus isolierendem Kunststoff durch Teilen der Rohrwand in Längsrichtung die Stromwendersegmente gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßling im gleichen Ausstoßpreßvorgang mit wenigstens einer in Längsrichtung der Rohrwand über das geflanschte oder geschlossene Ende (13) des Preßlings hinausragenden Anschlußzunge (14) für jedes sich von diesem Ende in Längsrichtung der Rohrwand erstreckende Segment versehen und der nach innen gerichtete Flansch oder geschlossene Boden in einem weiteren Arbeitsgang wenigstens an der Verbindungsstelle zwischen zwei benachbarten Segmenten etwa bis zum inneren Radius der Rohrwand entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das geflanschte oder geschlossene Ende durch Stanzen entfernt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungszungen (14) zur Aufnahme von Anschlüssen von den Wicklungen umgebogen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungszungen nach Formung des Isolierkörpers (33), aber vor Aufteilung der Rohrwand (11) in Segmente gebogen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungszungen zur Bildung von Haken nach außen und zurückgebogen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungszungen aus- und rückwärts in verschiedenen Arbeitsstufen gebogen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungszungen in einem Arbeitsgang aus- und rückwärts gebogen werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohstück die Form einer vollen zylindrischen Scheibe oder die Form einer ringförmigen Scheibe besitzt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilrippen parallelseitig und paarweise in entgegengesetzten Richtungen von der Radialebene geneigt angeordnet sind und der Preßling in Längsrichtung so aufgeteilt wird, daß jedes Segment wenigstens ein Rippenpaar erhält.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ausstoßen des ringförmigen Preßlings der Materialüberschuß zur Vergrößerung der Länge der Verbindungszungen ausfließen kann.

11. Verfahren nach Anspruch 10 und einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Längenüberschuß der Verbindungszungen bei der Umbiegung beseitigt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschriften Nr. 114 834, 677 779;
USA.-Patentschriften Nr. 2 256 321, 2 400 590.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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