DE1117727B

DE1117727B - Collector for electrical machines

Info

Publication number: DE1117727B
Application number: DEB48736A
Authority: DE
Inventors: Fridolin Schaefer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1958-04-29
Filing date: 1958-04-29
Publication date: 1961-11-23
Also published as: CH372370A

Description

Kollektor für elektrische Maschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Kollektor füi elektrische Maschinen mit einer aus Preßstoff bestehenden, die Lamellen haltenden Nabe und mit in eine Stirnseite der Kollektorlamellen. eingesetzten, radial zur Kollektorachse stehenden, aus einem einstückigen Blechstreifen gebogenen Anschlußfahnen mit einer ihre beiden Schenkel an ihrer Biegestelle verbindenden Öse.Collector for electrical machines The invention relates to a collector for electrical machines with one made of molded material, the Lamella holding hub and with in one end face of the collector lamellas. used, standing radially to the collector axis, bent from a one-piece sheet metal strip Terminal lugs with one of their two legs connecting at their bending point Eyelet.

Für bestimmte Verwendungszwecke, z. B. für Anlasser von Brennkraftmaschinen sindAnschlußfahnen erforderlich, an welche auch verhältnismäßig dicke Ankerstäbe angeschlossen werden können und welche den bei derartigen Maschinen vorkommenden erheblichen Schleuderkräften standhalten.For certain purposes, e.g. B. for starters of internal combustion engines connection lugs are required, to which relatively thick anchor rods are also required can be connected and which are the ones that occur in such machines withstand considerable centrifugal forces.

Diese Bedingungen werden erfüllt, wenn bei den eingangs beschriebenen Kollektoren mit aus Blechstreifen gebogenen Anschlußfahnen mit einer ihre beiden Schenkel an ihrer Biegestelle verbindenden Öse gemäß der Erfindung die Öse einen derartigen Durchmesser aufweist, daß die die Nabe bildende Isolierproßmasse in sie eindringt.These conditions are met if the ones described at the beginning Collectors with connecting lugs bent from sheet metal strips with one of their two Legs at their bending point connecting eyelet according to the invention, the eyelet has such a diameter that the insulating process mass forming the hub in it penetrates.

Bei bekannten aus Blechstreifen hergestellten Anschlußfahnen sind ösenförmige Biegestellen mit gan2 kleinem Durchmesser ausgeführt und nicht in die die Nabe bildende Preßmasse eingebettet.In known terminal lugs made from sheet metal strips Loop-shaped bending points with a very small diameter and not in the the molding compound forming the hub is embedded.

In diesem Fall bestimmt daher nur die Festigkeit der Verlötung der Fahne im Lamellenschlitz die Höhe der Schleuderdrehzahl. Dasselbe gilt auch für Anschlu,ßfahnen, deren Enden unter den Lamellen auf ein kurzes Stück auseinandergespreizt sind, selbst wenn sie dabei noch in die Isolierpreßmasse eingebettet sind, weil weder diese Form der Lamellenenden, noch die Einbettung dem Herausziehen einen wesentlichen Widerstand entgegensetzt. Eine nennenswerte Erhöhung der Schleuderdrehzahl wird nur durch eine Öse erreicht, durch welche die Isolierpreßmasse der Kollektornabe hindurchtreten kann.In this case, therefore, only determines the strength of the soldering Flag in the lamella slot the level of the spin speed. The same goes for Connection flags, the ends of which are spread apart to a short distance under the slats are, even if they are still embedded in the insulating molding compound, because neither this shape of the lamellar ends nor the embedding are essential for pulling out Opposes resistance. A noticeable increase in the spin speed will be only reached by an eyelet through which the insulating molding compound of the collector hub can pass through.

In der Zeichnung sind Rollkollektoren mit Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Rollkollektor teils in Ansicht, teils im Längsschnitt, Fig. 2 denselben Kollektor teils im Schnitt nach Linie 11-11 in Fig. 1, Fig. 3 in größerem Maßstab als Fig. 1 und 2 ein zur Herstellung des Kollektors nach Fig. 1 und 2 dienendes Metallband mit eingesetzter Anschlußfahne, Fig. 4 das zweite Beispiel mit in der Nähe des Kollektorschlitzes abgekröpften Fahnen.In the drawing, roller collectors with exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown. 1 shows a roller collector partly in view, partly in longitudinal section, FIG. 2 shows the same collector partly in section along line 11-11 in FIG. 1, FIG. 3 on a larger scale than FIGS. 1 and 2 for producing the collector 1 and 2 serving metal strip with inserted connecting lug, Fig. 4 the second example with cranked lugs in the vicinity of the collector slot.

Der Kollektor nach Fig. 1 hat eine seine Nabenbohrung 70 umgebende rohrförmige Nabenstütze 71 aus Stahl und eine aus erhärtendem Isolierstoff hergestellte Tragnabe 72, in der untereinander gleiche, im Querschnitt keilförmige Kupferlainellen73 verankert sind. Jede dieser Lamellen hat zu diesem Zweck an ihrer der Nabenachse zugekehrten Schmalseite, zwei von den Lamellenstirnseiten her durch Ausschälen spanartiger Teile erzeugte Verankerungskrallen 74 und 75. The collector according to FIG. 1 has a tubular hub support 71 made of steel surrounding its hub bore 70 and a support hub 72 made of hardening insulating material, in which copper plates 73 which are wedge-shaped in cross section and which are identical to one another are anchored. For this purpose, each of these lamellas has, on its narrow side facing the hub axis, two anchoring claws 74 and 75 produced from the lamellar end faces by peeling off chip-like parts.

Zur Herstellung der Lamellen 73 kann beispielsweise von einem in Fig. 3 mit 76 angedeuteten zu# sammenhängenden Kupferband ausgegangen werden. In jede der Lamellen ist von der Stirnseite her ein schmaler Schlitz 83 zur Aufnahme einer Anschlußfahne 84 eingesägt. Die Anschlußfahnen sind von einem schmalen verzinnten Kupferblechstreifen ohne Abfall abgeschnitten und U-förmig derartig gebogen, daß ihre Biegestelle eine längliche Öse 85 ergibt und ihre mit 86 und 87 bezeichneten Schenkel dicht beieinanderliegen. Zweckmäßig werden die Ösen so geformt, daß sie sich schwach keilförmig gegen die spätere Kollektorachse hin verjüngen.In order to produce the lamellae 73, a coherent copper strip indicated by 76 in FIG. 3 can be assumed, for example. A narrow slot 83 for receiving a connecting lug 84 is cut into each of the lamellae from the front side. The connecting lugs are cut off from a narrow tin-plated copper sheet without waste and bent in a U-shape in such a way that their bending point results in an elongated eyelet 85 and their legs, labeled 86 and 87 , lie close to one another. The eyelets are expediently shaped so that they taper slightly wedge-shaped towards the later collector axis.

Wenn aus dem Kupferband, 76 eine für einen Kollektor ausreichende Anzahl Lamellen hergestellt ist, wird dieser Streifenabschnitt vom Band abgetrennt und zu einem Ring gerollt. Bevor jedoch dieser Ring zusammen mit der Nabenstütze 71 in einer nicht dargestellten Preßvorrichtung mit dem die Tragnabe ergebenden Isolierpreßstoff ausgefüllt wird, setzt man die Anschlußfahnen 84 mit ihrem sich unmittelbar an die Ösen anschließenden Mittelabschnitt in die Schlitze 83 ein und verlötet sie dort mit den Lamellen.When a sufficient number of lamellas for a collector has been made from the copper tape, 76 , this strip section is separated from the tape and rolled into a ring. However, before this ring is filled together with the hub support 71 in a pressing device (not shown) with the insulating material resulting from the support hub, the connecting lugs 84 are inserted with their central section directly adjoining the eyelets into the slots 83 and there they are soldered to the lamellas.

Eine einwandfreie Verlötung der Fahnen mit den Lamellen wird erzielt, wenn man das Metallband, sobald die Lamellenabschnitte 73 hergestellt und die Einschnitte 80 ausgestanzt sind, mit einer Oxydschicht überzieht und dann erst die Schlitze 83 einsägt. Hierauf wird der Bandabschnitt wie beschrieben zu einem Ring gerollt, der dann mit seiner die Schlitze 83 enthaltenden Stirnseite zunächst in ein Kolophoniumbad und daran anschließend in ein Löthad aus Reinzinn oder einer hochprozentigen Bleilegierung mit einem Schmelzpunkt von etwa 450' C getaucht wird. Die Schnittflächen der Schlitze 83 überziehen sich dabei mit einer dünnen Schicht des Lötmetalls, das an der übrigen Oberfläche des Lamellenringes wegen der dort vorhandenen Oxydschicht nicht haftet und daher leicht abgeschleudert werden kann. In die so vorbereiteten Schlitze 83 werden dann die Anschlußfahnen eingesetzt und einer Wärmebehandlung bei etwa 450' C unterworfen. Dabei schmilzt der Lötwerkstoff erneut und ergibt nach dem Erkalten eine gute Befestigung der Anschlußfahnen in den Lamellen.A perfect soldering of the flags to the lamellas is achieved if the metal strip is coated with an oxide layer as soon as the lamellar sections 73 have been produced and the incisions 80 are punched out and only then the slots 83 are sawed in. The strip section is then rolled into a ring as described, which is then dipped with its end face containing the slots 83 first in a rosin bath and then in a soldering bath made of pure tin or a high-percentage lead alloy with a melting point of about 450 ° C. The cut surfaces of the slots 83 are covered with a thin layer of soldering metal which does not adhere to the remaining surface of the lamellar ring because of the oxide layer present there and can therefore be easily thrown off. Then the terminal lugs are inserted into the thus-prepared slots 83 and subjected to a heat treatment at about 450 'C. The soldering material melts again and, after cooling, results in a good fastening of the connection lugs in the lamellae.

Die über die Laufbahnoberseiten der Lamellen vorstehenden Schenkelenden der Anschlußfahnen 84 werden mit Hilfe einer nicht dargestellten Vorrichtung aufgespreizt und dabei soweit auseinandergebogen, daß sie zwischen sich einen Winkel von 90 bis 120' einschließen. Wenn der Isolierpreßstoff dann in den zwischen der Nabenstütze 71 und den Lamellen 73 verbleibenden Ringraum eingepreßt wird und ausgehärtet ist, umschließt er die dort vorstehenden Ösen der Anschlußfahnen und ist in die Öse 85 der Anschlußfahne eingedrungen, so daß die Fahnen erheblichen Schleuderkräften standhalten.The leg ends of the connecting lugs 84 protruding over the track tops of the lamellas are spread open with the aid of a device (not shown) and thereby bent apart to such an extent that they enclose an angle of 90 to 120 'between them. When the insulating material is then pressed into the annular space remaining between the hub support 71 and the lamellas 73 and has hardened, it encloses the eyelets of the connecting lugs protruding there and has penetrated into the eyelet 85 of the connecting lug, so that the lugs withstand considerable centrifugal forces.

Bei dem in Fig. 4 dargestelltenAusführungsbeispiel trägt jede der Kupferlamellen,93 an einer ihrer Stimseiten ebenfalls eine eingesetzte, mit einer Öse versehene Anschlußfahne. Diese Anschlußfahnen unterscheiden sich von den Anschlußfahnen 84 der Anordnung nach Fig. 1 bis 3 dadurch, daß die Enden ihrer radial nach außen abstehenden Schenke197, 98 mit Hilfe eines zylindrischen Domes 99 abgekröpft sind. Der Dom ist mit unterbrochenen Linien angedeutet. Die Schenkel der Anschlußfahnen verlaufen dann an ihren von den Laufbahnflächen abstehenden freien Enden parallel zueinander. Zwischen den beiden Schenkeln jeder Anschlußfahne können Ankerdrähte mit rechteckigem Querschnitt eingeführt werden. Beim Aufbiegen der Schenkel und bei ihrem Abkröpfen ergeben sich bekannterweise zusätzliche Haltekräfte, wenn der zyhndrische Dorn möglichst weit niedergedrückt wird, so daß die Schenkel der Anschlußfahnen gegen den Umfang ihrer Lamelle gepreßt werden.In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, each of the copper lamellas, 93 also has an inserted terminal lug provided with an eyelet on one of its end faces. 1, these connecting lugs are different from the connecting tabs 84 of the arrangement of FIG. To 3 characterized in that the ends of their radially outwardly extending Schenke197, 98 are angled with the aid of a cylindrical mandrel 99th The cathedral is indicated with broken lines. The legs of the connecting lugs then run parallel to one another at their free ends protruding from the raceway surfaces. Anchor wires with a rectangular cross-section can be inserted between the two legs of each terminal lug. When the legs are bent up and bent, additional holding forces are known to result when the cylindrical mandrel is pressed down as far as possible so that the legs of the connecting lugs are pressed against the circumference of their lamella.

Zusätzlich kann man die Anschlußfahnen in ihren Schlitzen auch noch verstemmen, z. B. mit Hilfe von nicht dargestellten Stempeln, die in der Lamellenlängsrichtung an den LameHenstimseiten angesetzt werden, so daß die Fahnen auch dann fest in den Schlitzen gehalten werden, wenn der vom Verlöten her noch stark erhitzte Lamellenring in einer Schutzglocke rasch um seine Län 'gsachse gedreht wird, um etwa im Überschuß vorhandenen Lötwerkstoff abzuschleudern.In addition, the connection lugs can also be found in their slots caulk, e.g. B. with the help of stamps, not shown, in the longitudinal direction of the lamellae be attached to the LameHenstimeiten, so that the flags are also firmly in the Slots are held when the lamellar ring is still strongly heated from the soldering process is rotated quickly around its longitudinal axis in a protective bell, by about in excess throw off existing soldering material.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Collector for electrical machines with a hub made of molded material, holding the lamellae and with connecting lugs that are radially to the collector axis and are bent from a one-piece sheet metal strip and that connect their two legs at their bending point, which are inserted into one end face of the collector lamellas characterized in that the eyelet has a diameter such that the insulating molding compound forming the hub penetrates into it.

2. Collector according to claim 1, characterized in that the leg ends (97, 98) of the connecting foot lugs projecting radially outward from the lamellas (93) are bent in the immediate vicinity of the lamellar slots in the circumferential direction of the collector. 3. Collector according to spoke 2, characterized in that the leg ends (97, 98) of the connecting lugs are offset opposite one another in such a way that they run parallel to one another at a distance.

References considered: U.S. Patent No. 1357,016; German utility model No. 1 742 879.