DE19837961A1 - Kommutator und Verfahren zur Herstellung eines Kommutators - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kommutator mit einem aus mehreren elektrisch leitfähigen Kommutator-Segmenten (102) gebildeten und mit einem Ring (103) armierten Segmentverbund sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kommutators. DOLLAR A Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Kommutator bereitzustellen, der auch bei hoher elektrischer Belastung eine dauerhaft stabile Position und Ausrichtung der Segmente gewährleistet. Das Herstellverfahren soll zuverlässig eine exakte Position und Ausrichtung der Kommutator-Segmente gewährleisten. DOLLAR A Das Problem wird durch einen Kommutator gelöst, bei mindestens drei elektrisch isolierende, erste Stabilisierungselemente (104) zwischen jeweils zwei Kommutator-Segmenten (102) angeordnet sind, wobei der Ring (103) an den ersten Stabilisierungselementen (104) anliegt und eine Klemmkraft auf diese ausübt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kommutator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines Kommutators gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.

Bei den bekannten Kommutatoren werden die elektrisch leitfähigen Kommutator-Segmente zu einem kreisförmigen Hohlzylinder angeordnet, dessen Achse mit der Achse des herzustellenden Kommutators zusammenfällt, und anschließend mit einer elektrisch isolierenden Formmasse ausgegossen. Ein derartiger Kommutator ist aus der DE 195 30 051 A1 bekannt.

Die Besonderheit des in diesem Dokument offenbarten Kommutators ist, daß die Segmente durch eine Klemmkraft fixiert sind, die auf einem Übermaß der Segmente und/oder der, der Anlage der Segmente dienenden Materialpartien des Nabenkörpers beruht, und somit gegen eine Verschiebung relativ zum Nabenkörper gesichert sind.

Aus der DE 296 21 626 U1 ist ein Kommutator mit einem Armierungsring bekannt, der die Kommutatorsegmente umgreift und dadurch eine radiale Fixierung der Segmente gewährleistet.

Bei den bekannten Herstellungsverfahren für einen Kommutator werden Kommutator-Segmente in einem Montagekorb angeordnet bzw. eingehängt und diese Anordnung der Segmente durch anschließendes Ausgießen des Montagekorbes mit einer elektrisch isolierenden Formmasse fixiert. Ein derartiges Herstellverfahren ist aus der DE 196 42 138 A1 bekannt. Die Besonderheit des in diesem Dokument geschilderten Herstellverfahrens besteht darin, daß der Montagekorb ein bleibender, integraler Bestandteil des durch Preßformung der isolierenden Formmasse entstehenden Isolierkörpers bildet.

Die bekannten Kommutatoren weisen den Nachteil auf, daß insbesondere für hohe Leistungsanforderungen der konstruktive Aufwand zur Bereitstellung einer ausreichenden Fixierung der Segmente unverhältnismäßig hoch ist und die Herstellkosten erhöht sind. Außerdem ist die Wärmeleitfähigkeit der zwischen den Segmenten befindlichen isolierenden Formmasse bzw. des isolierenden Nabenkörpers beschränkt, wodurch es zu lokalen Überhitzungen des Kommutators kommen kann.

Die bekannten Herstellverfahren haben den Nachteil, daß insbesondere die Herstellung von Kommutatoren für den höheren Leistungsbereich aufwendig und damit teuer ist. Insbesondere das korrekte Positionieren und Ausrichten der Kommutator-Segmente vor dem Ausgießen bzw. Preßformen des Nabenkörpers erfordert aufwendige Herstellverfahren.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, einen Kommutator und ein Verfahren zur Herstellung eines Kommutators bereitzustellen, welche die vorstehend genannten Nachteile überwinden. Insbesondere soll ein Kommutator bereitgestellt werden, der auch bei hoher elektrischer Belastung eine dauerhaft stabile Position und Ausrichtung der Segmente gewährleistet. Die Ausbildung von lokalen Hitzestellen während des Betriebs des Kommutators soll verhindert werden. Das Verfahren zur Herstellung des Kommutators soll kostengünstig unter Verwendung von handelsüblichen Bauelementen sein und zuverlässig eine exakte Position und Ausrichtung der Kommutator-Segmente gewährleisten.

Das Problem wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen offenbarten Vorrichtung und Verfahren gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.

Das Problem hinsichtlich des Kommutators wird durch den im Anspruch 1 offenbarten Kommutator mit einem aus mehreren elektrisch leitfähigen Kommutator-Segmenten gebildeten und mit einem Ring armierten Segment- Verbund dadurch gelöst, daß mindestens drei elektrisch isolierende, erste Stabilisierungselemente zwischen jeweils zwei Segmenten angeordnet sind, und daß der Ring an den ersten Stabilisierungselementen anliegt und eine Klemmkraft auf diese ausübt. Die ersten Stabilisierungselemente sind auf einer Kreislinie gleichverteilt beispielsweise derart angeordnet, daß drei erste Stabilisierungselemente ein gleichseitiges Dreieck bilden. Der Ring liegt an den ersten Stabilisierungselementen fest an und übt eine Klemmkraft vorzugsweise in radialer Richtung nach innen oder nach außen auf die ersten Stabilisierungselemente aus. Diese Kraft kann dabei von einer elastischen Verformung des Ringes und/oder der ersten Stabilisierungselemente herrühren und/oder kann von einer elastischen Verformung der Segmente herrühren. Die Segmente bestehen in der Regel im wesentlichen aus Kupfer; eine häufig eingesetzte Ag/Cu-Legierung weist einen Silbergehalt von 0,03 bis 0,2% auf.

Die Stabilisierungselemente können aus jedem geeigneten, elektrisch isolierenden Werkstoff hergestellt sein, vorzugsweise aus einem keramischen Werkstoff. Als Ringe kommen sowohl elektrisch isolierende Ringe, beispielsweise aus Glas oder aus Glasfasern, als auch Stahlringe in Betracht. Die ersten Stabilisierungselemente, die vorzugsweise zylindrisch ausgebildet sind und sich über einen Teil oder die gesamte axiale Länge des Kommutators erstrecken, dienen als Abstandshalter zwischen den Kommutator-Segmenten und stabilisieren gleichzeitig die Position und Ausrichtung der Segmente. Bei Verwendung eines elektrisch isolierenden Glasringes dienen die Stabilisierungselemente ausschließlich der Stabilisierung bzw. Armierung der Segmente. Bei Verwendung eines Stahlringes dienen die Stabilisierungselemente zudem der elektrischen Isolation zwischen Stahlring und Segmenten. Durch die Anlage des Ringes an den ersten Stabilisierungselementen ist kein Kontakt des Ringes mit den leitfähigen Segmenten zur Armierung erforderlich. Stahlringe weisen bei vergleichsweise geringen Kosten eine hohe Elastizität und hohe Festigkeit auf. Darüber hinaus weisen Stahlringe auch eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf.

Die besondere Ausführungsart der Erfindung gemäß Anspruch 2 hat den Vorteil, daß durch die radiale Anlage des Ringes an den ersten Stabilisierungselementen eine sichere radiale Fixierung der ersten Stabilisierungselemente und damit der Kommutator-Segmente gewährleistet ist. Dabei kommt sowohl eine Anlage radial von innen als auch radial von außen an die ersten Stabilisierungselemente in Betracht, d. h. ein Umfassen der ersten Stabilisierungselemente von innen bzw. von außen. Entsprechend wirkt die Klemmkraft auf die Stabilisierungselemente radial nach innen oder nach außen.

Die besondere Ausführungsart der Erfindung gemäß Anspruch 3 hat den Vorteil, daß durch eine - in radialer Richtung betrachtet - zweiseitige Fixierung der Segmente der Segmentverbund und damit der Kommutator insgesamt eine höhere Stabilität aufweist. Vorteilhaft ist weiterhin, daß durch die Abstützung des Ringes an den axialen Endflächen der zweiten Stabilisierungselemente der Ring auch in seiner axialen Position fixiert ist. Dies erlaubt nicht zuletzt auch eine einfachere Herstellung eines derartigen Kommutators, da die Ringe bis zu einem Anschlag an die axialen Endflächen der zweiten Stabilisierungselemente einführbar sind.

Die besondere Ausführungsart der Erfindung gemäß Anspruch 4 hat den Vorteil, daß durch ein formschlüssiges Zusammenfügen von Ring und Stabilisierungselementen sowohl die radiale Fixierung der Segmente als auch die axiale Fixierung der Ringe verbessert ist. Das formschlüssige Zusammenfügen kann beispielsweise durch die Ausbildung eines Absatzes an den axialen Endflächen der Stabilisierungselemente und/oder durch die Ausbildung einer ringförmigen Schulter an den Ringen erreicht werden.

Die besondere Ausführungsart der Erfindung gemäß Anspruch 5 hat den Vorteil, daß die Verwendung von zwei, an den axial gegenüberliegenden Enden des Kommutators angeordneten Ringen die Fixierung der Segmente verbessert ist.

Die besondere Ausführungsart der Erfindung gemäß Anspruch 6 hat den Vorteil, daß durch die Anordnung von Stabilisierungselementen in jedem Zwischenraum ein fester Segmentverbund auch ohne ein Vergießen oder Verpressen des Segmentverbundes erreichbar ist. Dadurch wird vorteilhaft nicht nur ein Verfahrensschritt und die damit verbundenen Kosten bei der Herstellung eines derartigen Kommutators vermieden, sondern der Kommutator weist auch eine geringere Masse auf. Darüber hinaus wird die Wärmeableitung bzw. Wärmeverteilung innerhalb des Segmentverbundes deutlich verbessert.

Die besondere Ausführungsart der Erfindung gemäß Anspruch 7 hat den Vorteil, daß durch die Verwendung von keramischen Werkstoffen für die Stabilisierungselemente aufgrund der hohen mechanischen Festigkeit dieser Werkstoffe ein Kommutator mit günstigen mechanischen Eigenschaften und hoher elektrischer Belastbarkeit herstellbar ist. Als keramischer Werkstoff kommen alle für diesen Einsatz geeigneten Werkstoffe in Betracht, beispielsweise Al₂O₃.

Die besondere Ausführungsart der Erfindung gemäß Anspruch 8 hat den Vorteil, daß durch die Verwendung von kreiszylindrischen Stabilisierungselementen, beispielsweise von langgestreckten keramischen Stiften, eine radiale Fixierung der Segmente über eine große axiale Länge der Segmente einfach erreichbar ist. Die Längsachse der kreiszylindrischen Stabilisierungselemente verläuft dabei parallel zur Achse des Kommutators.

Die besondere Ausführungsart der Erfindung gemäß Anspruch 9 hat den Vorteil, daß durch die Verwendung mehrteiliger Stabilisierungselemente einerseits kostengünstige Standardelemente verwendbar sind und andererseits die mechanischen Eigenschaften von mehrteiligen Stabilisierungselementen vorteilhaft sind, insbesondere die Bruchsicherheit bei der Montage verbessert ist.

Die besondere Ausführungsart der Erfindung gemäß Anspruch 10 hat den Vorteil, daß ein mechanisch fester Preßsitz bereitgestellt wird, wobei in der Regel die aus einem duktilen Werkstoff hergestellten leitfähigen Segmente verformt werden, während die Stabilisierungselemente im wesentlichen ihre Form beibehalten. Dadurch können auch sehr preiswerte Standard-Keramikstifte verwendet werden, deren relativ große Schwankungen im Durchmesser durch die beim Verpressen entstehende Verformung der Segmente aufgefangen wird. Der Preßsitz zwischen Segmenten und Stabilisierungselementen ermöglicht eine hohe mechanische und elektrische Belastbarkeit des Kommutators.

Die besondere Ausführungsart der Erfindung gemäß Anspruch 11 hat den Vorteil, daß durch die Einbettung in eine isolierende Formmasse die Anordnung aus Segmenten, Stabilisierungselementen und Ring zusätzlich fixiert wird.

Das Problem hinsichtlich des Herstellverfahrens wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Kommutators gemäß Anspruch 12 insbesondere dadurch gelöst, daß die ersten Stabilisierungselemente zwischen jeweils zwei Segmente eingelegt werden und anschließend ein Ring über die Stabilisierungselemente zur Armierung des Segmentverbundes übergezogen wird. Durch eine lokale Verformung des Ringes beim Überziehen werden nicht nur die ersten Stabilisierungselemente in ihrer Position und Ausrichtung sondern, auch der Ring in seiner axialen Position fixiert. Vorteilhaft ist dabei weiterhin, daß die Schritte des Einlegens der ersten Stabilisierungselemente und des Überziehens des Ringes einfach zu automatisieren sind. Dies gilt ebenso für die besondere Ausführungsart der Erfindung gemäß Anspruch 13.

Die besondere Ausführungsart der Erfindung gemäß Anspruch 14 hat den Vorteil, daß durch das Schrumpfen der Anordnung von Segmenten und Stabilisierungselementen vor dem Überziehen des Ringes bereits eine Fixierung der Segmente in der Regel durch Verformung der Segmente gegenüber den Stabilisierungselementen erfolgt. Die Verformung erfolgt dabei vorzugsweise im Bereich des Kontaktes zu den Stabilisierungselementen, entsprechend der besonderen Ausführungsart der Erfindung gemäß Anspruch 15. Zusätzlich wird der Ring im Bereich des Kontaktes zu den Stabilisierungselementen beim Überziehen des Ringes verformt, entsprechend der besonderen Ausführungsart der Erfindung gemäß Anspruch 16.

Die besonderen Ausführungsarten der Erfindung gemäß den Ansprüchen 17 und 18 sehen ein Enfernen des Montagekorbes und ein anschließendes Vergießen der Anordnung durch eine isolierende Formmasse vor. Alternativ zum Entfernen des Montagekorbes kann der Montagekorb als bleibender, integraler Bestandteil des durch die isolierende Formmasse gebildeten Isolierkörpers eingeformt werden. Das abschließende Vergießen der Anordnung erlaubt eine zusätzliche Fixierung der Komponenten, insbesondere der Segmente, und bietet die Möglichkeit einer weitgehend freien Formgestaltung für den Kommutator.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt eines fünften Ausführungsbeispiels,

Fig. 6 zeigt einen vergrößert dargestellten Ausschnitt der Fig. 5,

Fig. 7 zeigt einen weiter vergrößerten Ausschnitt der Fig. 6,

Fig. 8 zeigt einen Längsschnitt durch ein sechstes Ausführungsbeispiel, und

Fig. 9 zeigt die erfindungsgemäße Herstellung eines Kommutators.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen ersten Kommutator 101 mit einem aus mehreren elektrisch leitfähigen Kommutator-Segmenten 102 gebildeten und mit einem Ring 103 armierten Segmentverbund, bei dem insgesamt vier elektrisch isolierende, erste Stabilisierungselemente 104 an den Eckpunkten eines gedachten Quadrats zwischen jeweils zwei Kommutatorsegmenten 102', 102'' angeordnet sind. Die im Querschnitt kreisrunden ersten Stabilisierungselemente 104 sind dabei in einem ersten, in Bezug auf den Ring 103 radial inneren und in der Fig. 1 teilweise von der elektrisch isolierenden, den Isolierkörper 105 bildenden Formmasse ausgefüllten Zwischenraum 106 angeordnet. Die über einen Kreisumfang gleichmäßig angeordneten ersten Stabilisierungselemente 104 liegen an der Innenseite des Rings 103 an, bzw. der Ring 103 umfaßt die ersten Stabilisierungselemente 104 radial von außen. Wesentlich ist dabei insbesondere, daß das im Querschnitt erkennbare Profil der Segmente 102 so ausgelegt ist, daß die in ihrem Durchmesser verhältnismäßig großen Schwankungen unterliegenden ersten Stabilisierungselemente 104 in den ungeschrumpften Segmentverbund problemlos eingelegt werden können und nach dem Schrumpfen durch Verformung, vorzugsweise der Segmente 102 im Bereich des Kontaktes mit den ersten Stabilisierungselementen 104, und der daraus entstehenden Haftreibung ein fester Preßsitz entsteht. Das Schrumpfen des Segmentverbundes geht dem Überziehen des Ringes voraus und wird beispielsweise durch ein Überstülpen eines sogenannten Faßringes über die Kommutator-Lauffläche 107 erreicht. Beim anschließenden Überziehen des vorzugsweise aus Stahl gefertigten Ringes 103 kommt es zu einer Verformung des Ringes 103 im Bereich des Anliegens an den ersten Stabilisierungselementen 104. Dadurch wird die axiale Position des Ringes 103 fixiert. Die Stabilisierungselemente 104 bestehen im dargestellten Ausführungsbeispiel aus langgestreckten kreiszylindrischen keramischen Stiften aus Al₂O₃.

Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen zweiten Kommutator 201, bei dem zwischen allen Segmenten 202 jeweils ein erstes Stabilisierungselement 204 angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsart dienen die ersten Stabilisierungselemente 204 unter anderem der Stabilisierung der Segmente 202, wobei jedes Segment 202 in Kontakt mit zwei ersten Stabilisierungselementen 204 ist, die die Form eines kreiszylindrischen und langgestreckten keramischen Zylinders 204 aufweisen. Nach einem Schrumpfen des Segmentverbundes wird der Stahlring 203 derart übergezogen, daß er alle Stabilisierungselemente 204 von außen umfaßt.

Die Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch einen dritten Kommutator 301 ähnlich dem der in der Fig. 2 dargestellten Kommutator und entlang der in der Fig. 2 angegebenen Linie III-III, wobei in der Fig. 3 zusätzlich zu den Segmenten 302 und den beiden, an den axial gegenüberliegenden Enden des Kommutators 301 angeordneten Ringen 303' und 303'' noch jeweils die beiden, dem Querschnitt vorgelagerten, zweigeteilten ersten Stabilisierungselemente 304 dargestellt sind. Die Stabilisierungselemente 304 können auch einstückig ausgeführt sein. Erkennbar ist weiterhin im Querschnitt die Kommutator-Lauffläche 307 sowie die an einem axialen Ende des Kommutators 301 umgebogenen Enden 308 der Segmente 302 zum Anlöten bzw. Anschweißen der Wicklungsenden.

Die Ringe 303', 303'' umfassen dabei zwar die als keramische Stifte ausgebildeten ersten Stabilisierungselemente 304 von außen, greifen jedoch nicht vollständig über die ersten Stabilisierungselemente 304 über. Vielmehr weisen die Ringe 303', 303'' einen radial nach innen gerichteten umlaufenden Absatz 309 auf, der beim Überziehen der Ringe 303', 303'' formschlüssig über die ersten Stabilisierungselemente 304 übergreift. Durch den Absatz 309 liegt der Ring 303' sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung fixiert an dem ersten Stabilisierungselement 304 an. Dabei ist insbesondere die axiale Fixierung bzw. die Bildung eines axialen Anschlages beim Überziehen des Ringes 303' für das Herstellen des Kommutators vorteilhaft. Im dargestellten Beispiel weist der Kommutator 301 eine Wendelbüchse 310 mit im Querschnitt erkennbaren Stahlwendeln 311 auf.

Die Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung ähnlich dem der Fig. 3, mit dem Unterschied, daß der umlaufende Absatz 409 in den Ringen 403', 403'' nun radial nach außen gerichtet ist und die Ringe 403', 403'' nun die Stabilisierungselemente 404 auf ihrer radial inneren Seite teilweise übergreifen.

Die Fig. 5 zeigt die Aufsicht auf einen Querschnitt eines fünften Kommutators 501, bei dem zusätzlich zu den ersten Stabilisierungselementen 504, die von einem Stahlring 503 von außen umfaßt sind, zweite Stabilisierungselemente 512 in einem zweiten, radial äußeren und im dargestellten Beispiel von der Formmasse teilweise ausgefüllten Zwischenraum 513 zwischen den Segmenten 502 angeordnet sind, wobei im dargestellten Beispiel in jedem inneren und äußeren Zwischenraum ein erstes bzw. zweites Stabilisierungselement 504 bzw. 512 angeordnet ist.

Die Fig. 6 zeigt einen vergrößert dargestellten Ausschnitt der Fig. 5. Erkennbar sind insbesondere die in Form von langgestreckten kreiszylindrischen keramischen Stiften ausgebildeten ersten Stabilisierungselemente 604, die der Ring 603 radial von außen umfaßt, sowie die ebenfalls in Form von langgestreckten kreiszylindrischen keramischen Stiften zweiten Stabilisierungselemente 612, an deren parallel zur Zeichenebene liegenden axialen Endflächen der Ring 603 anliegt, bzw. einen axialen Anschlag findet.

Die Fig. 7 zeigt einen weiter vergrößerten Ausschnitt der Fig. 6 und insbesondere die Profilgestaltung des Kommutator-Segmentes 702. Insbesondere in den mit den ersten Stabilisierungselementen 704 in Kontakt kommenden Bereichen 713 und 714 muß das Profil der Segmente 702 so ausgestaltet sein, daß die in Form von langgestreckten, kreiszylindrischen Keramikstiften ausgeführten ersten Stabilisierungselemente 704 in den ungeschrumpften Segmentverbund zwar problemlos eingelegt werden können, nach dem Schrumpfen jedoch durch eine entsprechende Verformung des Profils der Segmente 702 in den Bereichen 713, 714 und der daraus entstehenden Reibung zwischen den Segmenten 702 und den Stabilisierungselementen 704 ein fester Preßsitz entsteht, der die Segmente 702 insbesondere in radialer Richtung fixiert. Entsprechendes gilt für die zusammenwirkenden Flächen 715, 716 der Segmente 702 und den ebenfalls als langgestreckte kreiszylindrische Keramikstifte ausgeführten, vorzugsweise einstückigen zweiten Stabilisierungselementen 712. Der übergezogene Ring 703 liegt in radialer Richtung von außen an den ersten Stabilisierungselementen 704 an und liegt auf den parallel zur Zeichenebene liegenden axialen Endflächen der zweiten Stabilisierungselemente 712 an. Der Ring 703 verformt sich dabei in den Bereichen 703' des Anliegens an den ersten Stabilisierungselementen 704. Soweit diese Verformung elastisch ist, wird durch sie die auf die ersten Stabilisierungselemente 704 vom Ring ausgeübte Klemmkraft aufgebracht.

Die Fig. 8 zeigt einen Längsschnitt durch einen sechsten Kommutator 801. Erkennbar sind insbesondere die auf einem ersten, radial inneren Umfangskreis angeordneten zweigeteilten ersten Stabilisierungselemente 804, die alternativ hierzu auch einteilig ausgeführt sein können. Auf einem zweiten, radial äußeren Umfangskreis sind die zweiten Stabilisierungselemente 812 angeordnet. Die an beiden axialen Enden des Kommutators 801 vorgesehenen - Stahlringe 803', 803'' fixieren in radialer Richtung die ersten Stabilisierungselemente 804 und damit die Segmente 802 des Kommutators 801 und haben in axialer Richtung durch die zweiten Stabilisierungselemente 812 einen Anschlag.

Die Fig. 9 zeigt in stark vereinfachter Form die erfindungsgemäße Herstellung eines Kommutators. Zunächst werden unter Verwendung eines nicht dargestellten Montagekorbes die Kommutator-Segmente 902 angeordnet. Nach Einlegen der ein- oder zweigeteilten ersten Stabilisierungselemente 904 und gegebenenfalls von zweiten Stabilisierungselementen wird der Kommutator beispielsweise durch Überziehen eines - nicht dargestellten - Faßringes geschrumpft, und anschließend wird von beiden axialen Enden jeweils ein Stahlring 903 über die als Keramikstifte ausgeführten ersten Stabilisierungselemente 904 gedrückt, so daß am Stahlring 903 eine geringe Verformung entsteht, die sichert und gewährleistet, daß er an allen Keramikstiften 904 anliegt. Der Segmentverbund wird anschließend nach Einsetzen einer Stahl- oder Wendelbüchse 901 mit einer isolierenden Formmasse vergossen, ausgespritzt oder verpreßt. Auf die Verwendung der Stahl- oder Wendelbüchse 901 kann auch verzichtet werden. In diesem Fall übernimmt die Formmasse selbst die Funktion der Stahl- oder Wendelbüchse. In der in der Fig. 9 am rechten Bildrand ebenfalls dargestellten Aufsicht und in dem Querschnitt sind die Position der Segmente 902, des Ringes 903 und der ersten Stabilisierungselemente 904 dargestellt.

Claims (18)

1. Kommutator (101) mit einem aus mehreren elektrisch leitfähigen Kommutator-Segmenten (102) gebildeten und mit einem Ring (103) armierten Segmentverbund, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei elektrisch isolierende, erste Stabilisierungselemente (104) zwischen jeweils zwei Kommutator-Segmenten (102) angeordnet sind, und daß der Ring (103) an den ersten Stabilisierungselementen (104) anliegt und eine Klemmkraft auf diese ausübt.

2. Kommutator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Stabilisierungselemente (104) jeweils in einem ersten, in Bezug auf den Ring (103) radial inneren Zwischenraum (105) zwischen den Segmenten (102) angeordnet sind, und daß der Ring (103) radial an den ersten Stabilisierungselementen (104) anliegt.

3. Kommutator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zweite Stabilisierungselemente (512) jeweils in einem zweiten, in Bezug auf den ersten Zwischenraum (105) radial äußeren Zwischenraum (513) zwischen den Segmenten (502) angeordnet sind, und daß der Ring (503) an den axialen Endflächen der zweiten Stabilisierungselemente (513) anliegt.

4. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (303') und die Stabilisierungselemente (304) zusammenwirkende Flächen (309) aufweisen, die ein formschlüssiges Zusammenfügen von Ring (303') und Stabilisierungselementen (304) und damit eine sichere Armierung des Segmentenverbundes gewährleisten.

5. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ringe (303', 303'') an den axial gegenüberliegenden Enden des Kommutators (301) angeordnet sind.

6. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungselemente (512) in jedem Zwischenraum (513) angeordnet sind.

7. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungselemente (504, 512) aus einem keramischen Werkstoff bestehen.

8. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungselemente (504, 512) eine kreiszylindrische Form aufweisen.

9. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungselemente (504, 512) ein- oder mehrteilig sind.

10. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungselemente (704) mit den Segmenten (702) verpreßbar sind.

11. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung aus Segmenten (102), Stabilisierungselementen (104) und Ring (103) in eine isolierende Formmasse (105) eingegossen ist.

12. Verfahren zur Herstellung eines Kommutators (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 mit den Schritten:
Anordnen der Segmente (102) in einem Montagekorb, Einlegen von mindestens drei elektrisch isolierenden, ersten Stabilisierungselementen (104) zwischen jeweils zwei Segmente (102', 102''),
und Überziehen eines ersten Ringes (103) über die Stabilisierungselemente (104) zur Armierung des Segmentverbundes.

13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch:
Einlegen von zweiten Stabilisierungselementen (812) jeweils in zweite, radial äußere Zwischenräume zwischen den Segmenten (802) vor dem Überziehen des ersten Ringes (803').

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch:
Schrumpfen der Anordnung von Segmenten (802) und ersten Stabilisierungselementen (804) vor dem Überziehen des ersten Ringes (803'),
und Überziehen eines zweiten Ringes (803'') an dem, dem ersten Ring (803') gegenüberliegenden axialen Ende des Kommutators (801).

15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch:
Verformen der Segmente (702) im Bereich des Kontaktes (713, 714, 715) zu den Stabilisierungelementen (704, 712) beim Schrumpfen.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch:
Verformen des Ringes (703) im Bereich (703') des Anliegens an den Stabilisierungelementen (704, 712) beim Überziehen des Ringes (703).

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 1 6, gekennzeichnet durch:
Entfernen des Montagekorbes.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 1 7, gekennzeichnet durch:
Vergießen der Anordnung aus Segmenten (102), Stabilisierungselementen (104) und Ring (103) durch eine isolierende Formmasse (105).