DE2028857C3 - - Google Patents
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- H01R39/02—Details for dynamo electric machines
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Formpreßkommutators mit einer
Mehrzahl von Lamellen und Fahnen.
Bei der Herstellung eines Kommutators nach einem Formpreßverfahren ist es üblich, die Lamellen durch
einen mechanischen Schneidvorgang wie Abstechen aus einem Kupferrohr zu bilden. Bei diesem Verfahren
muß jedoch das Schneiden eines blanken Kupferrohres beim ersten Schritt des Vorganges unter Verwendung
einer Säge vorgenommen werden, um jede Verformung des Rohres zu vermeiden. Außerdem wird die
Bildung der Fahnen üblicherweise durch Schneiden von Fahnenteilnuten mittels eines Schneidwerkzeuges vorgenommen,
nachdem die Lamellen durch Abstechen gebildet sind, da die Fahnen und die Lamellen nicht
gleichzeitig durch Maschinenbearbeitung gebildet werden können.
Dabei ist, da die Bearbeitung des Schrumpfringes des Kommutators ausgeführt wird, bevor e:n Formpreßmaterial
eingeführt wird, ein Schritt zur Entfernung der Späne unvermeidlich. Daher schafft das vorstehend beschriebene
bekannte Verfahren nicht nur die Gefahr von Kurzschlüssen zwischen Lameller; über die Späne,
sondern erfordert auch eine hohe Gewandtheit beim Maschinenbearbeiten der Lamellenteilnuten und der
Fihnenteilnuten, die gegenseitig ausgerichtet sein müssen, da diese Nuten nicht gleichzeitig maschinell ausgearbeitet
werden können, und daher ist dieses Verfahren nicht zur Massenherstellung von Kommutatoren geeignet
Ein weiterer Nachteil des herkömmlichen Verfahrens, der nicht übersehen werden darf, ist, daß eine große
Menge von Kupferwerkstoff im Überfluß verbraucht wird, weil bei der Herstellung von Lamellen
unabhängig voneinander der die Lamellen verbindende Teil mit einem Drehwerkzeug nach Einführen des
Formpreßmaterials herausgeschnitten werden muß.
Es ist weiter ein Verfahren zur Herstellung eines Formpreßkommutators bekannt (FR-PS 1 493 162), bei
dem ein Flanschteil an einem Ende eines Rohres gebildet wird. Lamellen gebildet werden, wobei benachbarte
Lamellen untereinander durch Brückenmaterial verbunden sind, vorläufige Löcher durch ein Stanzwerkzeug
im Flanschteil gebohrt werden, diese Löcher durch ein Formstanzwerkzeug nach und nach zur
Schaffung von Verbindungslöchern vergrößert werden, Haltehaken an der Innenseite der Lamellen geformt
werden. Formpreßmaterial in die Einheit eingeführt wird, das Brückenmaterial weggeschnitten wird und
Unterteilungsnuten in den Teilen zwischen jeweils benachbarten Verbindungslöchern geformt werden, um
Verbindungssegmente zu bilden. Bei diesem Verfahren sind insbesondere zahlreiche Arbeitsgänge erforderlich,
um nach und nach die Verbindungslöcher zu fertigen, die Haltehaken zu formen und mit einem Schneidvorgang
die einzelnen Verbindungssegmente zu bilden.
Auch ist noch ein Verfahren zur Herstellung eines Formpreßkommutators aus einem Stück einer Metallplatte,
z. B. einer Kupferplatte bekannt (FR-PS 1 200 4 i S), nach dem zunächst ein StücK der Metallplatte
zwischen einem Paar von Preßformteilen gepreßt wird, um eine Mehrzahl von Lamellen zu bilden, die
Ende an Ende durch Brückenmaterial verbunden sind und deren jede einen Rippenteil trägt, der zu einem
Haken oder Schwalbenschwanzteil geformt wird, wonach die gepreßte Platte um eine Welle herumgelegt
wird, ihre entgegengesetzten Enden verbunden werden und Formpreßmaterial in den Hohlraum der Einheit
gefüllt wird. Dieses Verfahren ist wegen der Formung der Haken oder Schwalbenschwanzteile kompliziert,
und das Formpreßmaterial strömt infolge des Halteteil- oder Rippenteilaufbaus nur schwer in die Hohlräume
dieser Bereiche, so daß der Zusammenhalt zwischen den Lamellen und dem Kommutatorformpreßkörper
schwach ist und man keine gleichmäßige Qualität der so erzeugten Kommutatoren erwarten kann.
Weiter ist ein Verfahren zum Herstellen eines Stromwenders aus einem ringförmigen Werkstück bekannt
(DT-PS 961 910), das durch Nuten in einzelne, zunächst noch durch dünne Brücken zusammenhängende,
an einem Isolierstoffträger zu verankernde und danach durch Entfernen der die Brücken bildenden Oberflächenschicht
in elektrisch voneinander isolierte Teilstücke zerlegt wird, gemäß dem das Werkstück an seiner
einen Seite mit Nuten versehen wird, deren Breite wesentlich größer als die am fertigen Stromwender benötigten
Isolierschichtdicke ist, und die durch die Nuten
ibgegrenzten Teilstücke in radialer Richtung unter gleichzeitiger Verkleinerung des Außendurchmessers
des Werkstücks und unter Verformung der Brücken auf den erforderlichen geringen Abstand zusammengedrängt
werdea Dabei soll zum Entfernen des die Lamellen oder Segmente verbindenden Materials ein
Drehbankwerkzeug dienen. Eine vollständige Automatisierung der Herstellung eines Formpreßkommutators
ließ sich auf diese Weise noch nicht erreichen.
Schließlich ist noch ein Formpreßkollektor für dynamoelektrische
Maschinen bekannt (FR-PS 1 497 212), bei dessen Herstellung in üblicher Weise der Schritt
der Bildung der Fahnennuten einzeln nacheinander durch ein Schneidwerkzeug nach dem Schritt der Bildung
der Ankerspulenmontageeinkerbungen folgt, so daß eine an sich anzustrebende vollständige Automatisierung
des Herstellungsverfahrens nicht ermöglicht ist. Außerdem war bisher häufig eine Berichtigung der deformierten
Gestalten der einzelnen Bürstenfahnen nach der Herstellung der Fahnenteilnuten erforderlich,
und das in die Spulenmontageeinkerbungen eingeführte Formpreßmaterial mußie nach dem Formpreßmaterialeinführen
entfernt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Formpreßkommutators
mit einer Mehrzahl von Lamellen und Fahnen zu schaffen, das gegenüber den bekannten Verfahren vereinfacht
ist, nur eine verhältnismäßig geringe Werkstoffmenge und Verfahrensschrittanzahl erfordert und sich
gut zur Automatisierung eignet
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Verfahrensschritte gelöst:
a) Bildung eines an einem Ende mit einem Flansch versehenen zylindrischen Körpers;
b) Erzeugung eines Schrumpfringes für den Kommutator mit den Lamellen und Fahnen, die miteinander
durch einen Teil des zylindrischen Körpers verbunden sind, durch Bilden einer Mehrzahl von
sich längs in einer Innenwand des zylindrischen Körpers erstreckenden Lamellenteilnuten und
einer Mehrzahl von mit diesen verbundenen, sich radial in einer Kreiswand des Flanschteils des zylindrischen
Körpers erstreckenden Fahnenteilnuten mittels Treibens eines zur Formung der Lamellenteilnuten
geeignete Bearbeitungszähne aufweisenden Stempels in den zylindrischen Körper und
gleichzeitigen Pressens einer zur Formung der Fahnenteilnuten geeignete Bearbeitungszähne aufweisenden
Preßform auf die Kreiswand des Flanschteils, wobei die Stellungen der Endfläche des anderen Endes des zylindrischen Körpers und
dessen Außenwand unbeweglich gehalten werden;
c) Einführung eines Formpreßmaterials in den Schrumpfring und in die Fahnenteilnuten;
d) Bildung je einer Ankerspulenmontageeinkerbung in jeder Fahne;
e) Entfernung des die Lamellen und Fahnen verbindenden Materials.
Der Vorteil dieser Verfahrensschrittfolge beruht vor allem darauf, daß im Schritt b) mit den Lamellenteilnuten
gleichzeitig bereits auch die Fahnenteilnuten erzeugt werden, während dies bisher anscheinend nicht
für möglich gehalten wurde. Die bei dieser gleichzeitigen Erzeugung vorgesehenen Maßnahmen sichern die
Bildung genügend fester überbrückender, die einzelnen &5
Lamellen bzw. die einzelnen Fahnen verbindender Teile, so daß diese Teile den beim Formpreßschritt c) einwirkenden
Druck und die Stöße während des Schrittes
d) der Bildung der Ankerspiilenmontageeinkerbungen
in den Fahnen aushalten und eine Deformation der Lamellen- und Fahnenteilnuten verhindern. Mit der erfindungsgemäßen
Verfahrensschrittfolge ergibt sich neben einer guten Werkstoffausnutzung nicht nur eine
Verringerung der erforderlichen Verfahrensschrittanzahl, sondern die gleichzeitige Erzeugung aller Lamellenteilnuten
und Fahnenteilnuten ermöglicht auch eine praktisch volle Automatisierung des gesamten Herstellungsverfahrens.
Da die Axiallänge des zylindrischen Körpers beim Bilden der Nuten nicht verändert wird,
ist auch danach keine Korrektur der Axiallänge des zylindrischen Schrumpfringes erforderlich.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß vor dem Bilden der Lamellenteilnuten und Fahnenteilnuten
vorbereitende Radialnuten in der Kreiswand des Flanschteils unter gleichen Abständen wie dem der Lamellenteilnuten
gebildet werden. Auf diese Weise läßt sich bei Bedarf die Ansammlung von Grat im Spalt zwisehen
den einzelnen Teilen der verwendeten Preßformeinheit verhindern.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß im Schritt b) eine axial gerichtete Nut in
jeder Seitenwand jeder der durch die Lamellenteilnuten definierten Lamellen ausgebildet wird. Dadurch ergibt
sich ohne Erhöhung der Verfahrensschrittzahl die Möglichkeit, den Zusammenhalt zwischen den Lamellen
und dem Formkörper aus dem nachher in den zylindrischen Schrumpfring eingeführten Formpreßmaterial
zu verstärken.
Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Darin zeigt
F i g. 1 eine Schnittansicht zur Erläuterung des Schrittes der Bearbeitung des Ausgangsmaterials,
F i g. 2 eine Schnittansicht zur Erläuterung des Schrittes der Bildung eines ringförmigen Körpers,
F i g. 3 und 4 Schnittansichten zur Erläuterung des Schrittes der Bildung eines geflanschten zylindrischen
Körpers,
F i g. 5 eine Schnittansicht zur Erläuterung des ersten
Nutschneideschrittes unter Verwendung einer Preßform,
F i g. 6 eine Schnittansicht nach der Linie Vl-Vl in Fig. 5,
F i g. 7 eine Schnittansicht zur Erläuterung des Teilnutherstellschrittes,
F i g. 8 eine Schnittansicht nach der Linie VlIl-VlII in
F i g. 7,
F i g. 9 eine vergrößerte Teilschnittansicht zur Erläuterung der Ansicht des wesentlichen Teils von F i g. 8,
Fig. 10 eine Schnittansicht nach der Linie X-X in F i g. 8,
F i g. 11 eine vergrößerte Teilschnittansicht zur Erläuterung
des wesentlichen Teils von F i g. 10,
F i g. 12 eine Perspektivansicht eines Schrumpf ringes für einen Kommutator,
Fig. 13 eine vergrößerte Teilseitenansicht nach Fig. 12,
Fig. 14 eine Schnittansicht zur Erläuterung des Formpreßmaterialeinführungsschrittes,
Fig. 15 eine Perspektivansicht des nach dem Schritt gemäß F i g. 14 erhaltenen Kommutators,
Fig. 16 eine Schnittansicht zur Erläuterung des Schrittes der Bildung von Spulenmontiernuten in den
Fahnen,
F i g. 17 eine Perspektivansicht des durch den Schritt
nach Fig. 16 erhaltenen Kommutators und
35
40
Fig. 18 eine Perspektivansicht des vollständigen
Formpreßkommutators.
Die Erfindung bietet ein Verfahren zur Herstellung eines Formpreßkommutators, bei dem, wie Fig. 18
zeigt, Lamellen if, von denen jeder eine Ankerspulenmontageeinkerbung
33 im Fahnenteil aufweist, konzentrisch zueiander angeordnet und durch ein Formpreßmaterial
eingeformt sind. Es wird zunächst eine Kupferstange zwecks Bereitstellung eines Ausgangsmaterials
1 zu einem Stück geeigneter Länge geschnitten. Dieses Ausgangsmaterial 1 wird in einer Hohlfoirmeinheit
2, 3 angeordnet und durch eine Preßform 4 gepreßt, um einen Scheibenkörper ta zu erhalten. Der
scheibenförmige Körper ta wird dann im zweiten Schritt (F i g. 2) in einer Hohlformeinheit 5, 6 angeordnet
und durch einen Stanzstempel 7 zur Form eines Bechers mit einer Bodenwand 16 und einer zylindrischen
Seitenwand te deformiert
Von diesem zweiten Schritt wird der becherförmige Körper zum dritten Schritt übergeführt (F i g. 3), wobei
er auf die Oberseite einer Hohlformeinheit 8,9, 10 gebracht wird, und man läßt den Werkstoff der Bodenwand
\b mittels eines Stanzstempels 13 radial nach außen fließen, um einen Ringflansch id zu bilden, während
der Außendurchmesser der zylindrischen Seitenwand Ic mittels einer Kernform It und die Höhe mittels
einer Kernform 12 begrenzt sind. Dann wird der so im dritten Schritt erhaltene Körper zu einer Form 14
nach Fig.4 gebracht und die Bodenwand ib wird
durch einen Stanzstempel 16 ausgestanzt während die Außenumfangsfläche durch eine Kernform 15 begrenzt
wird, um einen geflanschten zylindrischen Körper 17 zu
bilden.
Im fünften Schritt (F i g. 5) werden im inneren Umfangsrandteil Nuten 1 e mit gleichem Intervall wie die
Lamellenteilnuten gebildet die beim nächsten Schritt gemäß F i g. 6 gebildet werden. Der nächste Schritt ist
der zur Bildung von Nuten 18 und 19, die die Lamellen l/und die Fahnen ig einteilen. Und zwar wird, wie
F i g. 7 zeigt der geflanschte zylindrische Körper 17 in einer umgekehrten Stellung in einer Hohlform 21 mit
einer darunter vorgesehenen Form 20 angebracht und die Nuten werden durch Pressen unter Zusammenwirken
eines Stanzstempels 22 und einer Preßform 23 gebildet wobei der Innendurchmesser des Körpers durch
den Stanzstempel 22 definiert wird. Hier sind der Stanzstempel 22 und die Preßform 23 jeweils mit am
Umfang gleichmäßig verteilten Bearbeitungszähnen 22a bzw. 23a an ihren unteren Teilen versehen. Diese
Bearbeitungszähne sind gegenüber den Nuten 21a, 21 b gebildet, die in der Kernform 21 jeweils mit einem kleinen
Abstand untereinander angebracht sind, und sind mit vorstehenden Zähnen 23c versehen, um gleichzeitig
Nuten 18a an den Seitenflächen der Lamellen zu bilden. In der Form 20 sind die Bearbeitungszähne 22a und die
Nuten 20a in engem Kontakt miteinander. Bei diesem Schritt wird daher der geflanschte zylindrische Körper
17, der im vierten Schritt (Fig.4) erhalten wurde,
durch die Hohlform 21, die Bearbeitungszähne 22a des Stanzstempels 22 und die Bearbeitungszähne 23a der
Preßform 23 verformt, und das Überschußmaterial 1/ wird in der gleichen Konfiguration wie die Bearbeitungszähne
22a extrudiert. So wird ein Schrumpfring für den Kommutator entsprechend F i g. 12 gebildet.
Beim sechsten Schritt (F i g. 14) wird eine Buchse 30 in den Hohlraum des Kommutatorschrumpfringes, der
im vorangehenden Schritt erhalten wurde, mittels eines Kernzapfens 29 eingefügt, während die Außenumfangsfläche
des Ringes durch eine Hohlformeinheit 24,25,26, 27,28 gehalten wird, und dann wird ein Formpreßmaterial
31 unter Druck in die zwischen der Buchse und dem Schrumpfring gebildeten Spalten eingeführt, wodurch
ein Formpreßkommutatorring entsprechend Fig. 15 erhalten wird. Im achten Schritt (F i g. 16) werden Ankerspulenmontageeinkerbungen
33 durch ein Stanzwerkzeug 34 gebildet, während die Umfangswand des
Rings durch eine Form 32 unbeweglich gehalten wird. Während es üblich ist die Ankerspulenmontageeinkerbungen
33 nach dem Einformen (Formpressen) zu stanzen, können diese Einkerbungen auch vor dem Einformen
gebildet werden, wenn es möglich ist, eine Verformung der Fahnen ig zu verhindern. Im letzten Schritt
wird das die benachbarten Lamellen !/"und die benachbarten
Fahnen ig untereinander verbindende Material mittels eines Drehbankwerkzeuges weggeschnitten,
wodurch ein vollständiger Formpreßkommutator erhalten wird. Der fünfte Schritt (Fig.5) ist für den
Zweck der Vermeidung der Bildung von Grat im Spalt an der Verbindung der einzelnen Teile der Preßformeinheit
vorgesehen. Daher kann dieser Schritt ausgelassen werden, wenn es technisch möglich ist, die Preßform
als einteiliges Stück auszubilden.
Beim Bilden des Kommutatorrings im fünften Schritt wird der Verfahrensschritt durchgeführt während die
Endflächen der Lamellen durch die Form 20 gehalten sind, und daher ergibt sich an den-Endflächen kein Grat
durch Pressen. Dies erspart eine zusätzliche mechanische Arbeit, die zu dem Zweck der Verhinderung von
elektrischen Kurzschlüssen zwischen benachbarten Lamellen if durchgeführt werden müßte. Zusätzlich werden
erfindungsgemäß die Haltenuten 18a an den Seitenflächen der Lamellen gleichzeitig mit den Lamellenteilnuten
18 gebildet und daher läßt sich ein zusätzlicher Schritt der Bildung solcher Nuten einsparen. So
läßt sich unter Verwirklichung des Verfahrens gemäß der Erfindung ein Formpreßkommutator in rationeller
Weise mit ausgezeichnetem Wirkungsgrad und mit einer verhältnismäßig geringen Anzahl von Verfahrensschritten
herstellen.
Wie die vorstehende Beschreibung zeigt ist es erfindungsgemäß möglich, unter Anwendung eines Kaltschmiedeverfahrens
bei der Bildung eines Schrumpfrin ges für einen Kommutator die elektrischen Kurzschlüs
se der Lamellen durch bei der Bearbeitung erzeugt« Späne zu verhindern und einen Formpreßkommutatoi
zu schaffen, der eine wesentlich geringere Menge Kup ferwerkstoff erfordert und preisgünstig sowie mit gu
tem Wirkungsgrad herstellbar ist
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung eines Formpreßkommutators
mit einer Mehrzahl von Lamellen und Fahnen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) Bildung eines an einem Ende mit einem Flansch versehenen zylindrischen Körpers;
b) Erzeugung eines Schrumpfringes für den Kommutator mit den Lamellen und Fahnen, die miteinander
durch einen Teil des zylindrischen Körpers verbunden sind, durch Bilden einer
Mehrzahl von sich längs in einer Innenwand '5 des zylindrischen Körpers erstreckenden Lamellenteilnuten
und einer Mehrzahl von mit diesen verbundenen, sich radial in einer Kreiswand des Flanschteils des zylindrischen Körpers
erstreckenden Fahnenteilnuten mittels Treibens eines zur Formung der Lamellenteilnuten
geeignete Bearbeitungszähne aufweisenden Stempels in den zylindrischen Körper und
gleichzeitigen Pressens einer zur Formung der Fahnenteilnuten geeignete Bearbeitungszähne
aufweisenden Preßform auf die Kreiswand des Flanschteils, wobei die Stellungen der Endfläche
des anderen Endes des zylindrischen Körpers und dessen Außenwand unbeweglich gehalten
werden;
c) Einführung eines Formpreßmaterials in den Schrumpfring und in die Fahnenteilnuten;
d) Bildung je einer Ankerspulenmontageeinkerbung in jeder Fahne;
e) Entfernung des die Lamellen und Fahnen verbindenden
Materials.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Bilden der Lamellenteilnuten
und Fahnenteilnuten vorbereitende Radialnvsten in der Kreiswand des Flanschteils unter gleichen Abständen
wie dem der Lamellenteilnuten gebildet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt b) eine axial gerichtete Nut
in jeder Seitenwand jeder der durch die Lamellenteilnuten definierten Lamellen ausgebildet wird.
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JP44047175A JPS4837761B1 (de) | 1969-06-13 | 1969-06-13 | |
JP4717669 | 1969-06-13 |
Publications (3)
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DE2028857A1 DE2028857A1 (de) | 1970-12-17 |
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DE2028857C3 true DE2028857C3 (de) | 1975-05-28 |
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ID=26387330
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DE19702028857 Expired DE2028857C3 (de) | 1969-06-13 | 1970-06-01 |
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DE (1) | DE2028857C3 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4124386C1 (de) * | 1991-07-23 | 1992-10-22 | Kolektor D.O.O., Idrija, Yu |
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DE3243191A1 (de) * | 1982-11-23 | 1984-05-24 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren zum herstellen eines kommutatorringes fuer einen kommutator |
DE3530096A1 (de) * | 1985-08-23 | 1987-02-26 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zum herstellen von fahnenteilnuten eines kommutatorsegmentringes |
-
1970
- 1970-06-01 DE DE19702028857 patent/DE2028857C3/de not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2028857B2 (de) | 1974-10-10 |
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