DE1261588B - Schleifringkoerper fuer elektrische Maschinen und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

• Schleifringkörper für elektrische Maschinen und Verfahren-zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf einen Schleifringkörper für elektrische Maschinen mit einem oder mehreren axial hintereinanderliegenden Schleifringen, die in einer auf die Antriebswelle der elektrischen Maschine aufgepreßten Isolierstoffnabe befestigt sind, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
• Bei der Herstellung bekannter Schleifringanordnungen wird vielfach zunächst ein einstückiger Rohrabschnitt von einem Rohr abgetrennt, mit Verankerungskrallen versehen und sodann mit der Isolierstoffnabe verpreßt. Durch Einstiche werden schließlich mehrere Schleifringe aus dem Rohrabschnitt gewonnen. Die VVerankerungskrallen können dabei, wie z. B. aus der deutschen Patentschrift 857 088 bekannt ist, von der Stirnseite der Schleifringe her aus der Schleifringrückseite herausgeschält werden. Diese Art der Verankerung setzt aber voraus, daß die Schleifringe, die gewöhnlich aus Kupfer bestehen, genügend dick bemessen sind. Der erforderliche hohe Materialaufwand ist aber unwirtschaftlich, da der größte Teil des Kupfers zur Verankerung der Schleifringe gar nicht benötigt wird. Außerdem geht beim späteren Auftrennen des Rohrabschnittes in einzelne Schleifringe durch den Einstich ein beträchtlicher Teil des Kupfers verloren.
• Bei einem anderen bekannten Schleifringkörper wird der hohe Materialaufwand nach der deutschen Patentschrift 1167 969 dadurch herabgesetzt, daß die Schleifringe auf eine Lochblechbuchse aufgelötet sind, welche die Verankerung der Schleifringe in der Isolierstoffnabe und die Befestigung der Anschlußdrähte übernimmt. Dies hat jedoch eine Reihe weiterer Arbeitsgänge zur Folge, da zunächst die Lochblechbuchse vorgefertigt und dann mit dem die Schleifringe bildenden Rohrabschnitt verlötet werden muß. Dadurch wird der Vorteil der Materialeinsparung bereits wieder annähernd aufgehoben, zumal auch bei dieser Lösung durch späteres Einstechen von Nuten zur Trennung der Schleifringe voneinander ein Teil des Kupfers zerspant wird.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schleifringe möglichst ohne spanabhebende Bearbeitung bei geringstem Kupferaufwand herzustellen und in der Isolierstoffnabe zu verankern. Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß Schleifringe nicht wie etwa Kommutatorlamellen durch Fliehkräfte beansprucht werden, sondern lediglich gegen axiales Verschieben und gegen Verdrehen in Umfangsrichtung zu sichern sind und daß die dabei auftretenden geringen Kräfte nur relativ schwache Verankerungen erforderlich machen.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Schleifring an seinen beiden Stirnflächen mit je einem radial nach innen gerichteten Grat versehen ist, von denen mindestens einer Verformungen aufweist, die in der Isolierstoffnabe eingebettet sind. Der Grat entsteht durch spanloses Abtrennen des Schleifrings von einem Metallrohr und dient zur Sicherung des Schleifrings gegen axiale Verschiebung. Die Ausformungen werden vor dem Verpressen der Schleifringe mit der Isolierstoffnabe in Form von Kerben durch axial geführte Stoßwerkzeuge von der Stirnseite des Schleifrings her in den Grat eingedrückt. Sie dienen zur Sicherung des Schleifrings gegen Verdrehen in Umfangsrichtung.
• Bei Anordnungen mit mehreren aus einem Kupferrohr herzustellenden Schleifringen werden in Weiterbildung der Erfindung die späteren Trennstellen zwischen den einzelnen Ringen zunächst in das Rohr eingesickt und der auf diese Weise vorbereitete Rohrabschnitt ebenfalls unter Bildung eines Grates von dem Rohr abgequetscht.
• An den Stirnflächen des Rohrabschnitts werden dann ebenfalls Kerben eingestoßen. Der Rohrabschnitt wird hierauf mit dem Isolierstoff der Schleifringnabe verpreßt und die Trennung der einzelnen Schleifringe durch Einstiche an den Sicken vorgenommen.
• In der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und nachfolgend erläutert. Es zeigt F i g. 1 den Endabschnitt eines Kupferrohres zur Herstellung eines Schleifringes im Längsschnitt; F i g. 2 einen einzelnen sparlos hergestellten Schleifring in raumbildlicher Darstellung, F i g. 3 eine sparlos abgetrennte Scbleifringhülse für einen Schleifringkörper mit drei Schleifringen im Längsschnitt, F i g. 4 einen auf einer Motorwelle aufgepreßten Schleifringkörper mit zwei Schleifringen mit einem Ausschnitt versehen in raumbildlicher Darstellung.
• Das in F i g. 1 mit 10 bezeichnete Kupferrohr hat zunächst eine stumpfe Stirnfläche, die zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schleifringes ungeeignet ist. Von dem Ende des Kupferrohrs 10 wird daher ein möglichst schmaler Ring 11 durch drei am Umfang des Rohres gleichmäßig verteilte Stahlscheiben 12 abgequetscht, die von außen radial in das sich drehende Kupferrohr 10 eingedrückt werden und sowohl am Ring 11 wie auch am Kupferrohr 10 je einen nach innen gerichteten Grat 13 hinterlassen. Die Stahlscheiben 12 werden dann zurückgeschwenkt, das Kupferrohr 10 wird nachgeschoben und hierauf der erste mit je einem Grat an den Quetschstellen versehene Schleifring durch die Stahlscheiben vom Kupferrohr 10 abgequetscht.
• Die wegen der keilförmigen Gestaltung der Stahlscheiben 12 zunächst schrägstehenden Grate 13 werden noch durch leichtes Stauchen des auf diese Weise gewonnenen und in F i g. 2 dargestellten Schleifrings 14 senkrecht nach innen gebogen und gleichzeitig mehrere auf ihren Umfang gleichmäßig verteilte Kerben 15 in die Grate 13 eingestoßen. Dabei wird das Gratmaterial im Bereich der Kerben 15 in dem Innenraum des Schleifrings 14 umgebogen.
• In F i g. 3 ist ein Rohrabschnitt 16 für einen Schleifringkörper mit drei Schleifringen dargestellt. Der Rohrabschnitt 16 ist an den Trennstellen zwischen den herzustellenden Schleifringen mit Sicken 17,17 a versehen, die vor seinem sparlosen Abtrennen von- einem Kupferrohr durch je drei am Umfang gleichmäßig verteilte, von außen radial in das Rohr eingedrückte Stahlrollen erzeugt wurden. Das dabei verdrängte Material bildet am Grund der Sicken 17, 17 a noch dünne Verbindungsstege 18, 18 a, die nach innen ausgewölbt sind.
• Am Grund der Sicke 17 a wird schließlich der Verbindungssteg 18 a mittels von außen radial eingestoßener Meißel 19 mit mehreren am Umfang gleichmäßig verteilten Durchbrüchen 20 versehen, an denen das Material seitlich weggedrückt wird und dadurch den mittleren Schleifring später nach dem Wegdrehen der Verbindungsstege 18 und 13 a gegen Verdrehen sichert, während die Verdrehsicherung der zwei äußeren Schleifringe durch Kerben 15 im Grat 13 gebildet wird.
• In F i g. 4 ist ein Teil des Rotors einer elektrischen Maschine dargestellt und mit 23 bezeichnet. An einem Ende ist ein Schleifringkörper 24 mit zwei Schleifringen 25 auf den Wellenstumpf 26 des Rotors aufgepreßt. Die Schleifringe 25 sind nach dem Verpressen mit dem Isolierstoff einer Scbleifringnabe 27 durch eine Ringnut 28 voneinander getrennt, die beim Ausdrehen des Verbindungsstegs entstanden ist. Die seitlich stehengebliebenen Ränder des abgedrehten Verbindungssteges bilden radial nach innen gerichtete Grate 18, die mit den Graten 13 der Schleifringe 25 diese auf der Schleifringnabe 27 gegen axiale Verschiebung sichern. Gegen Verdrehen sind die. Schleifringe 25 durch angedeutete Kerben 15 gesichert, die in die Grate 13 der Schleifringe 25 eingestoßen und mit dem Isolierstoff der Schleifringnabe 27 ausgefüllt sind. Ferner sind die außenliegenden Grate 13 der Schleifringe 25 mit je einem eingesägten_ Schlitz 29 versehen, in den die Anschlußleitungen 30, 30 a des Rotors 23 eingelötet sind. Dabei ist die Anscblußleitung 30 für den vorderen Schleifring 25 in einer Nute 31 der Scbleifringnabe 27 geführt und die Anseblußleitung 30 a für den hinteren Schleifring 25 in einer Nute 32 einer an der hinteren Stirnseite der Isolierstoffnabe 27 vorstehenden Fixiernase 33 gehalten und dadurch gegen mechanische Beschädigung geschützt.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Schleifringkörper für elektrische Maschinen mit einem oder mehreren axial hintereinander liegenden Schleifringen, die an einer auf die Welle der elektrischen Maschine aufgepreßten Isolierstoffnabe befestigt sind, dadurch g e kennzeichnet, daß jeder Schleifring (14, 25) an seinen beiden Stirnflächen mit je einem radial nach innen gerichteten Grat (13) versehen ist, von denen mindestens einer Verformungen aufweist, die in der Isolierstoffnabe (27) eingebettet sind.
2. 2. Schleifringkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grate (13) mit mehreren auf dem Umfang des Schleifringes gleichmäßig verteilten, stirnseitig eingestoßenen Kerben (15) versehen sind.
3. 3. Schleifringkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Grate (13) im Bereich der Kerben (15) in den Innenraum des Schleifrings (14, 25) hineinragt.
4. 4. Schleifringkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifringe (14, 25) an einer Stirnfläche mit je einem senkrecht durch den Grat (13) verlaufenden Schlitz (29) zum Anlöten einer Anschlußleitung (30, 30 a) versehen sind.
5. S. Schleifringkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (29) über einer an der Stirnfläche der Isolierstoffnabe (27) vorstehenden Fixiernase (33) liegt, die mit einer radial verlaufenden Nut (32) zur Führung der Anschlußleitung (30 a) versehen ist.
6. 6. Verfahren zur Herstellung eines Schleifringkörpers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifringe von einem Metallrohr durch Stahlscheiben sparlos, unter Bildung eines radial nach innen gerichteten Grates, abgetrennt werden und daß der Grat dann an mindestens einer Stirnfläche des Schleifrings an mehreren am. Umfang des Schleifrings gleichmäßig verteilten Stellen eingekerbt und das Material des Grates im Bereich der Kerben in den Innenraum des Schleifrings umgebogen wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6 für ScbIeifringkörper mit mehreren Schleifringen, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Abtrennen eines Rohrabschnitts von einem Metallrohr eine oder mehrere Sicken von außen her durch Stahlrollen in den Rohrabschnitt unter Bildung eines dünnen Verbindungssteges eingedrückt werden, und daß der Verbindungssteg nach dem Verpressen des Rohrabschnitts mit der Isolierstoffnabe soweit abgedreht wird, daß beidseitig ein radial nach innen gerichteter Grat an den Stirnflächen der so aufgetrennten Schleifringe stehenbleibt. B. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungssteg am Grund der Sicke mit mehreren am Umfang der Sicke gleichmäßig verteilten Durchbrüchen versehen wird, an denen das Material des Steges seitlich weggedrückt wird.