DE1130917B - Kollektor mit Drahtwendelbuchse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kollektor für eine elektrische Maschine oder ähnlichen Rotationskörper mit einem auf eine Achse aufsteckbaren Tragkörper aus Preßstoff, in den eine als Zentrumsbuchse dienende, eine Achslochbohrung umschlie- ßende zylinderschraubenförmige Drahtwendel eingebettet ist.

Bei derartigen Kollektoren tritt die Notwendigkeit auf, benachbarte Windungen der Drahtwendel gegenseitig zu fixieren, um bei der Herstellung der Kollektoren zu verhindern, daß die unter Druck in den auszupressenden Kollektor-Hohlkörper eingeführte Preßmasse die Drahtwendel deformiert. Es sind Kollektoren mit einer Drahtwendelbuchse bekannt, bei der sämtliche Windungen der Dxahtwendelbuchse miteinander verlötet sind. Dieser bekannte Kollektor hat den Nachteil, daß das Verlöten der Wendel teuer ist und daß sich bei seiner Herstellung dadurch Schwierigkeiten ergeben, daß die Drahtwendel den Tragkörper in einen inneren und äußeren Teil trennt, die keine gegenseitige Verbindung haben. Bei einem anderen bekannten Kollektor mit Drahtwendelbuchse ist diese von einem Draht gebildet, 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 und an diesen Berührungsstellen untereinander festhaftend verbunden, insbesondere durch Schmelzen eines galvanisch aufgebrachten Überzugs, verlötet sind. Dieser bekannte Kollektor hat den Nachteil, daß die Herstellung seiner Drahtwendelbuchse durch das Anbringen der Abkröpfungen und durch das Verlöten teuer ist. Bei einem weiteren bekannten Kollektor mit Drahtwendelbuchse besteht diese aus Profildraht, der entlang einer seiner Längsseiten an mehreren Stellen seiner jeweils eine Windung ergebenden Abschnitte aus dem Drahtquerschnitt herausgeprägte Lappen aufweist, die in Achsrichtung der Wendel ausladen. Auch diese bekannte Drahtwendelbuchse hat den Nachteil, daß sie zu ihrer Verfestigung einer teuren Lötbehandlung bedarf, bei der die auf der einen Seite des Profildrahts herausgeprägten Lappen mit der anderen Seite der benachbarten Profildrahtwindung verbunden werden.

Es ist auch ein zylindrischer Drahtspulen-Gewindeeinsatz für im flüssigen oder breiigen Zustand zu formende Stoffe bekannt, der aus Profildraht gewickelt ist, der seitliche Schultern besitzt, die bei gewickelter Spule derart ineinandergreifen, daß eine gegenseitige axiale Verschiebung benachbarter Win-

Anmelder:

Kautt &Bux o. H. G.,
Stuttgart -Vaihingen, Industriestr. 25

Anton Wörner, Stuttgart,
ist als Erfinder genannt worden

düngen und das Hindurchtreten des flüssigen oder breiigen Stoffes zwischen benachbarten Windungen verhindert ist. Dieser bekannte Drahtspulen-Gewindeeinsatz weist jedoch keine in Umfangsrichtung sperrenden Mittel und insbesondere keine Verzahnungen des Wendelmaterials auf, so daß bei ihm keine Versperrung in Umfangsrichtung eintritt.

Die geschilderten Nachteile lassen sich vermeiden, wenn gemäß der Erfindung der die Wendel bildende Draht mindestens auf zwei gegenüberliegenden, zur Anlage an benachbarten Wendelwindungen gelangenden Seiten eine gezahnte Oberflächenprofilierung hat und die einander benachbarten Windungen der Wendel so weit aneinander angenähert sind, daß unter mindestens teilweisem Ineinandergreifen der Zähne der Oberflächenprofilierung eine Versperrung der Wendelwindungen in ihrer Umfangsrichtung auftritt. Bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Kollektors gelangt also eine aus profiliertem Draht gewickelte Wendel zur Anwendung, deren Steigung nur um ein geringes größer ist als der Drahtdurchmesser. Beim Verpressen des Kollektors drückt die einfließende Preßmasse die Wendel in axialer Richtung zusammen, wodurch sich die Oberflächenprofilierung benachbarter Wendelwindungen verzahnt. Dabei kann Preßmasse zwischen der nicht vollkommen dicht schließenden Verzahnung zwischen den Wendelwindungen bis zu einem den Durchmesser einer Achsbohrung des Tragkörpers bestimmenden Stempel des Preßwerkzeugs hindurchdringen, so daß die Wendelwindungen vollkommen im Preßstoff eingebettet werden. Im fertigen Kollektor sind also die Windungen

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der Wendel von sie allseitig umgebendem Preßstoff des Tragkörpers entgegen einer der Wendel innewohnenden Federkraft in einer gegenseitigen Anlage gehalten, die jede gegenseitige Verschiebung einzelner Wendelwindungen verhindert. Auf diese Weise vermag ein mit der erfindungsgemäßen Drahtwendelbuchse ausgestatteter Kollektor fast dieselben Aufpreßdrücke aufzunehmen wie ein Kollektor mit einer Buchse aus Vollmaterial.

Es ist besonders vorteilhaft, die Wendel aus einem mit einem Gewinde versehenen Runddraht zu bilden. Für Kollektoren mit besonderer Formgebung kann es jedoch auch zweckmäßig sein, die Wendel aus einem Draht mit Polygonquerschnitt zu bilden. Im letzteren Fall kann es sich empfehlen, die Wendel aus einem Vierkantdraht zu bilden, der auf den beiden zur Anlage an benachbarten Wendelwindungen gelangenden Seitenflächen Kreuzrändelprofilierungen unterschiedlichen Moduls hat.

Aus mit Gewinde versehenem Runddraht bestehende Wendeln lassen sich vorteilhaft dadurch herstellen, daß glatter Runddraht von einem Drahtbund abgewickelt, durch eine bekannte Gewinderollvorrichtung hindurchgeleitet und unmittelbar daran anschließend einer bekannten Wendelwickelvorrichtung zugeleitet wird.

An Stelle von Runddraht kann auch Vierkantoder Sechskantdraht oder ein Draht mit sonstigem, z. B. T-Profil durch Aufwalzen eines bei der fertigen Wendel eine Verzahnung in Umfangsrichtung ermöglichenden Profils zumindest an den aneinander zur Anlage gelangenden Längsseiten des Drahts, vorzugsweise jedoch an allen Seiten, Verwendung finden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer für die Herstellung einer Drahtwendelbuchse bestimmten Drahtwendel, Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer Seitenansicht der Drahtwendel gemäß Fig. 1 in einer Stellung, in der die Wendelwindungen zur gegenseitigen Anlage gebracht sind,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines allseitig mit Kreuzrändel versehenen Vierkantdrahts zur Herstellung einer Drahtwendel und

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Kollektor mit einer Drahtwendelbuchse gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine aus mit einem Gewinde 1 versehenem Draht bestehende, zur Herstellung einer Drahtwendelbuchse bestimmte Drahtwendel 2, deren Steigung 3 etwa dem doppelten Drahtdurchmesser 4 entspricht.

Während des Preßvorgangs des Kollektors wird die Drahtwendel 2 in Richtung ihrer Achse 5 von in das Preßwerkzeug einströmendem Kunststoff so weit zusammengedrückt, daß die einzelnen Wendelwindungen zur gegenseitigen Anlage gelangen. In Fig. 2 sind zwei aneinanderliegende Wendelwindungen 6 und 7 in einem Ausschnitt dargestellt. Die beiden Windungen 6 und 7 sind so weit aneinandergerückt, daß ihre Gewindezähne 8 und 9 etwa auf die halbe Länge ihrer Gewindetiefe 10 ineinandergreifen. In in Fig. 2 nicht näher dargestellter Weise sind im fertigen Kollektor die Zwischenräume 11 zwischen den Gewindezähnen 8 und 9 vollkommen von dem Preßstoff des Kollektor-Tragkörpers ausgefüllt, so daß die einzelnen Wendelwindungen nach keiner Seite hin auszuweichen vermögen.

Eine derartige Verzahnung aneinander zur Anlage gebrachter Wendelwindungen läßt sich aber auch mit anders als ein Gewinde geformten Oberflächenprofilierungen des Wendeldrahts erreichen. So zeigt Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer perspektivischen Ansicht eines Vierkantdrahts 12, dessen Oberfläche allseitig mit einem Kreuzrändel 13 profiliert ist. Dabei sind die beiden Seitenflächen des Vierkantdrahts, die bei der fertigen Wendel zur Anlage an benachbarte Wendelwindungen gelangen, mit Kreuzrändeln unterschiedlicher Teilung versehen.

Fig. 4 zeigt einen fertigen Kollektor mit einer Drahtwendelbuchse aus mit einem Gewinde versehenem Runddraht in einem Längsschnitt. In einem aus Preßstoff gebildeten Tragkörper 14 sind nach außen hin Halteelemente 15 von Kollektorlamellen 16 und zum Zentrum hin die bis zur gegenseitigen Anlage ihrer Windungen axial zusammengedrückte Drahtwendelbuchse 17 gebettet. Von der Drahtwendelbuchse 17 sind in eine Achsbohrung 18 des Kollektors nur die nach innen weisenden Zahnspitzen 19 des Gewindes des Wendeldrahts sichtbar. Die zwischen den Zahnspitzenreihen 20 und zwischen den Zahnspitzen 19 selbst liegenden Bezirke 21 sind mit Preßstoff ausgefüllt, der durch nicht näher dargestellte kleine Zahnlücken zwischen den Wendelwindungen hindurch mit dem zwischen der Drahtwendelbuchse und den Kollektorlamellen 16 liegenden Preßstoff-Trägkörper 14 in Verbindung steht.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kollektor für eine elektrische Maschine oder ähnlicher Rotationskörper mit einem auf eine Achse aufsteckbaren Tragkörper aus Preßstoff, in den eine als Zentrumsbuchse dienende, eine Achslochbohrung umschließende zylinderschraubenförmige Drahtwendel eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Wendel bildende Draht mindestens auf zwei gegenüberliegenden, zur Anlage an benachbarten Wendelwindungen gelangenden Seiten eine gezahnte Oberflächenprofilierung hat und die einander benachbarten Windungen der Wendel so weit aneinander angenähert sind, daß unter mindestens teilweisem Ineinandergreifen der Zähne der Oberflächenprofilierung eine Versperrung der Wendelwindungen in ihrer Umfangsrichtung auftritt.

2. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Wendel von sie umgebendem Preßstoff des Tragkörpers entgegen ihrer Federkraft in gegenseitiger Anlage gehalten sind.

3. Kollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Wendel bildende Draht ein mit einem Gewinde versehener Runddraht ist.

4. Kollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Wendel bildende, mit einer in Umfangsrichtung sperrenden Oberflächenprofilierung versehene Draht einen Polygonquerschnitt hat.

5. Kollektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht ein Vierkantdraht ist, der allseitig eine Kreuzrandelprofilierung hat, deren Modul auf den zur Anlage gelangenden Seitenflächen unterschiedlich ist.

6. Kollektor nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenprofilierung des Wendeldrahts durch Walzen erzeugt ist.

7. Kollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenprofilierung des Wendeldrahts durch Rollen erzeugt ist.

8. Kollektor nach Anspruch 7 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel aus Draht erzeugt ist, der unmittelbar nach Verlassen einer Walzoder Rollvorrichtung einer Wickelvorrichtung zugeführt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 749 990, 871 332; deutsche Auslegeschriften Nr. 1 027 938, 1 052 547, 216;

österreichische Patentschrift Nr. 176 251; schweizerische Patentschrift Nr. 229 700; britische Patentschrift Nr. 838 278.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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