DE1613130A1

DE1613130A1 - Verfahren zum Herstellen eines scheibenfoermigen Kommutators

Info

Publication number: DE1613130A1
Application number: DE19671613130
Authority: DE
Inventors: Witzel Thomas Albert
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1966-10-10
Filing date: 1967-11-30
Publication date: 1970-12-03
Also published as: GB1132565A; US3449827A

Description

Patentanwalt

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W/Vh-1318
30.11.67

General Motors Corporation, Detroit, Mich.,V.St.A.

Verfahren zum Herstellen eines scheibenförmigen Kommutators

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines scheibenförmigen Kommutators mit einem unter sich gleiche durch radiale Schlitze voneinander getrennte Sektoren aufweisenden metallischen Kommutatorring, der mit einem isolierenden Tragring verbunden ist.

Durch die USA-Patentschrift 3 014 144 ist ein scheibenförmiger Kommutator bekannt, bei dem ein metallischer Kommutatorring mit einem kreisförmigen isolierenden Träger aus keramischem Werkstoff, beispielsweise Steatit, durch Verkleben verbunden ist. Die sektorförmigen Teile des Kommutatorrings sind mit dem Träger durch ein wärmehärtendes Klebemittel verbunden. Der

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keramische Werkstoff neigt jedoch stark zum Bröckeln, so dan eine Herstellung derartiger Kommutatoren mit automatisch arbeitenden Haschinen nicht möglich ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung von scheibenförmigen Kommutatoren im Rahmen einer Massenfertigung zu schaffen.

Das erfindungsgemasse Verfahren besteht darin, dass zunächst zur Bildung der Sektoren Schlitze in ein Metallblech sowie ein zentrales Loch für die Achse des Kommutators gestanzt werden, so^dann ein durch Wärme verbindbares elektrisch isolierendes Blatt durch eine Wärmebehandlung mit dem Metallblech die Schlitze überdeckend verbunden wird, worauf aus dem Metallblech Lappen ausgestanzt und zur Seite des Blatts abgebogen werden und danach ein Ring aus Kunststoff auf dem elektrisch isolierenden Blatt unter Einbettung der Lappen gebildet wird und abschliessend durch einen weiteren Stanzvorgang das Metallblech in voneinander getrennte Sektoren geteilt wird, die radial nach aussen gerichtete Zungen zum Anschluss der Ankerwicklungen aufweisen. Durch die Verwendung von Stanzvorgängen und durch die Verbindung des metallischen Kommutatorrings mit einem Tragring aus Kunststoff bei dessen Bildung sind die Voraussetzungen für eine Massenfertigung gegeben.

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Die Erfindung bezieht eich ferner auf eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Verfahrensschritte sowie die Herstellung im Rahmen einer Massenfertigung unterstützende Werkstoffe sowie auf einen nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten scheibenförmigen Kommutator.

Dae erfindungsgemäese Verfahren wird an Hand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung ist

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Metallblechrohling zur Herstellung des Kommutators,

Fig. 2-7 aufeinanderfolgende Stufen des Herstellungsverfahrens und

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des fertigen Kommutators.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht die erste Stufe dee Verfahrens darin, Schlitze IO in einen Metallblechrohling 11 aus Kupfer zu stanzen, wobei die Schlitze radial auswärts von Punkten auegehen, die einen bestimmten Abstand vom Mittelpunkt des Rohlinge 11 haben. Gleichzeitig wird ein zentrales Loch gestanzt, dae später der Aufnahme der Achse des Kommutators dient. Die gebildeten Schlitze IO trennen im fertigen Kommutator die einzelnen Sektoren voneinander,

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Die in Fig. 3 dargestellte zweite Stufe des Verfahrens besteht darin, dass ein durch Hitze verbindbares Papierblatt 12 mit dem Blechrohling 11 durch eine Wärmebehandlung verbunden wird, wobei das Blatt sämtliche Schlitze 10 verdeckt. Das Blatt 12 erstreckt sich über die äusseren Enden der Schlitze hinweg, wie diee in Fig. 3 durch strichpunktierte Linien angedeutet ist, sodaes später zu bildende Lappen innerhalb des Bereichs des Blattes 12 liegen. Das Papierblatt 12 soll auch einen Durchmesser haben, der grosser ist als die Grundfläche des in der fünften Stufe des Verfahrene zu bildenden Tragrings, damit das Blatt eine Dichtung während der Bildung dee fragringe darstellt. Das Blatt enthält vorzugsweise ein wärmehärtbares Klebemittel, um ein Überlaufen eines Lösungsmittels an die Stellen zu verhindern, die späterhin einen guten elektrischen Eontakt haben müssen.

Die in Fig. 4 dargestellte dritte Stuf« besteht darin ι dass Läppten 16 in zwei konsentrischen Kreisen sum zentralen Looh ausgestanzt und um 90° nach der das Blatt 12 tragenden Seite umgebogen werden. Um •inen besseren Halt In dsm danach su bildenden Tragring su erhalten, erweitern sich dis Lappen 16 von dom Blechrohling Ausgehend nach oben· Si· Lappen sind so gebildet, dass die Schlitze XO zwieohen den Lappen su liegen kommen. In der in Fig» 5 dargestellten vierten T_erfshr«nsstuf·

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erfolgt eine Formgebung des Rohlings 11 in einer Form 11a durch Besäumen des inneren und ausseren Umfangea. Der Stempel zur Bildung des zentralen Loches erfordert eine sehr enge Tolerierung, da der Zentrierungsstift der Kunststoff orm dicht passen muss, um den Austritt von Kunststoff in die Schlitze 10 und die innere Kante des Kommutatorrings zu verhindern.

In der in Pig. 6 dargestellten fünften Stufe des Verfahrens erfolgt das Bilden eines Tragringes 20 aus Kunststoff durch Spritzen oder Pressgiessen. Da das Pressgiessen grössere Schwierigkeiten bereiten würde, ist es vorteilhaft,mit dem Spritzverfahren zu arbeiten, das eine billigere Herstellung gestattet. Infolge der hohen Drücke beim Kunststoffspritzen sind jedoch sehr enge !Toleranzen einzuhalten, damit imx Kunststoff nicht zu unerwünschten Stellen fliessen kann. Das Blatt 12 muss eine ausreichende Festigkeit haben, die eine Zerstörung im Bereich der Schlitze 10 ausschliesst.

Hie in Fig. 7 dargestellte sechste Stufe des Verfahrens besteht darin, dass der Blechrohling erneut gestanzt wird, um Zungen 18 zu bilden, die sich radial nach auswärts erstrecken und um den Metallring in voneinander getrennte Sektoren zu teilen. Das Blatt 12 erstreckt sich etwas über die äusseren Lappen 16, endet aber vor den Zungen 18.

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Eb ist nunmfchr lediglich erforderlich, die äusseren Enden der Zungen 18 zu Haldren 13a umzubiegen, um Ankerwicklungen einer elektrischen Maschine anzuschliessen, was beispielsweise durch Schweissen erfolgen kann. Die Pig. 8 zeigt die endgültige Form des gebildeten Kommutators.

Das erfindungsgemässe Verfahren gestattet eine wirtschaftliche genaue und automatische Herstellung von kleinen Kommutatoren für Motoren mit Leistungen unter 1 FS, die Mt den bisher bekannten Verfahren im Rahmen einer Massenfabrikation nicht herstellbar sind.

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Claims

Patentansprüche :

1. Verfahren sum Herstellen eines scheibenförmigen Kommutators mit einem unter sich gleiche durch radiale Schlitze voneinander getrennte Sektoren aufweisenden metallieohen Kommutatorring, der mit einem isolierenden Tragring verbunden ist/ dadurch gekennzeichnet, dass zunächst iur Bildung der Sektoren Schlitze (10) in ein Metallblech (11) sowie ein zentrales Loch für die Achse des Kommutators gestanzt werden, so^dann ein durch Wtxme verbindbares elektrisch isolierendes Blatt (12) duroh eine WärMebehandlung mit dem Metallblech die Schlitze überdeckend verbunden wird, worauf aus dem Metallblech Lappen (16) ausgestanzt und zur Seite des Blatte abgebogen werden und danach ein Ring (20) aus Kunststoff auf dta elektrisch !silierenden Blatt unter linbettung der Lappen gebildet wird und absohliessend durch einen weiteren Stansvorgang das Metallblech In voneinander getrennte Sektoren geteilt wird, die radial nach aueeen gerichtete Zungen (18) zur Anschluss der Ankerwicklungen aufweisen·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» dass die Bildung des Kunststoffringes (20)

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durch Spritzen des Kunststoffes erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung des Kunststoffringes (20) so erfolgt, dass die Lappen (16) Im wesentlichen im Bereich des Umfangeβ des Ringes zu liegen kommen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lappen (16) mit sich von der Verbindungslinie mit dem Metallblech (11) erweiternder Breite ausgestanzt werden.

5. Scheibenförmiger Kommutator mit einem unter sich gleiche durch radiale Schlitze voneinander getrennte Sektoren aufweisenden metallischen Kommutatorring, der mit einem isolierenden Tragring verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sektoren Teile eines Metallstanzteils sind, mit dem ein elektrisch isolierende^. Blatt (12) verbunden ist, und dass der aus einem Kunststoff bestehende Tragring (20) mit dem Blatt verbunden ist und in den Ring an dem Metallstanzstück sitzende abgebogene Lappen (16) eingebettet sind, und dass die Sektoren radial nach aussen gerichtete Zungen (18) zum Anschluss der Ankerwicklungen aufweisen.

6. Kommutator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragring (20) aus Spritzkunstetoff besteht.

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7. Kommutator nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lappen (16) sich von ihrer Verbindungslinie mit dem Metallstanzstück (11) in der Breite erweitern.

8. Kommutator nach einem der Ansprüche 5 bis 7t daduroh gekennzeichnet, dass die Zungen (18) an ihren Enden au Haken (18a) ausgebildet sind.

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