DE2143542B2 - Verfahren zur Herstellung eines vollisolierten Ankers für Elektrowerkzeuge - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines vollisolierten Ankers für ElektrowerkzeugeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines vollisolierten Ankers für Elektrowerkzeuge, wobei sowohl zwischen dem wellenseitigen Innenumfang des Ankerblechpakets und der
Ankerwelle eine elektrisch isolierende und diese Teile zugleich mechanisch miteinander verbindende Isolierschicht aus Kunststoff vorgesehen wird als auch die
Ankernuten an ihrer Innenseite sowie die beiden Endbleche des Blechpakets mit einem Kunststoffbelag
versehen und die Bleche des Blechpakets einzeln oder paketiert konzentrisch zur und mit der Welle in eine
Form eingelegt und gegebenenfalls mit dieser aufgeheizt werden.
Es ist bekannt (DE-OS 14 88 502). bei einem auf eine derartige Weise gefertigten vollisolierten Anker als
Isoliermaterial einen thermoplastischen Isolierstoff mit einem Zuschlag in Form von kurzen Glasfasern zu
verwenden, deren Elastizitätsmodul wesentlich höher als der des thermoplastischen Kunststoffs selbst ist.
Durch die Erhöhung des Elastizitätsmoduls des Thermoplasten soll dabei erreicht werden, daß die
Eigenfrequenzen der Einheit über dem Betriebsbereich liegen, so daß Resonanzen und damit vorzeitige
mechanische Beschädigungen des die einzelnen Teile miteinander verbindenden Isolierstoffs vermieden werden
Um bei vollisolierten Ankern zusätzlich eine innige Verbindung zwischen Welle und Kunststoff einerseits
to und zwischen Kunststoff und Blechpaket andererseits zu gewährleisten, ist es allgemein bekannt die Welle mit
einer Riffelung und das Blechpaket mit einer Haltenut zu versehen. Zur Hersteilung derartiger Kunststoffisolierungen sind bereits mehrere Verfahren bekannt: So
i" kann das zu isolierende Blechpaket mit Ankerwelle in
Isolierflüssigkeit getaucht werden, wobei der Körper mehrmals getaucht und getrocknet werden muß, um
eine ausreichende Isolationsdicke zu erzielen. Abgesehen davon, daß dieses langwierige Verfahren für die
rationelle Serienfertigung unpraktikabel ist, wird sich auch nie eine gleichmäßige Dicke der Isolierung
erreichen lassen; ferner ist die Isolierung zwischen Blechpaket und Ankerwelle nur sehr schwer herzustellen. Das gleiche trifft auch bei dem sogenannten
Sprühverfahren zu. Diese Nachteile zu vermeiden ist die Aufgabe eines weiteren bekannten Verfahrens, wonach
die KunststoffiseMerung a's auch die mechanische
Verbindung zwischen Blechpaket und Ankerwelle im Spritzguß- oder Spritzpreßverfahren hergestellt wer
den. Bei diesem Verfahren kann es nun aber der Fall
sein, daß durch die beim Spritzen auftretenden hohen Drücke und Wirbel die Ankerwelle exzentrisch zur
Blechpaketbohrung gedruckt und in dieser Lage verspritzt wird, was eine nicht vertretbare Unwucht des
Aber auch die mechanische Fertigung der einstückigen Ankerwellen ist mit erheblichen Schwierigkeiten
verbunden, da durch die mechanischen und thermischen Bearbeitungsgänge, wie Drehen,, Schleifen, Verzahnen,
Riffeln, Härten und Anlassen, bei den relativ langen Ankerwellen ein genauer Rundlauf der fertigbearbeiteten Ankerwelle nicht mehr gewährleistet ist. Die WeIJe
muß daher noch einem Ausrichtvorgang unterzogen werden, bei welchem ein nahezu genauer Rundlauf
derselben wieder hergestellt wird. Auch verschiedene mechanische Bearbeitungsgänge, wie das Drehen der
einzelnen Ansätze, können nicht durch kosten- und zeitsparendere Verfahren ersetzt werden, so z. B. nicht
durch Walzen, d& bei den langen Wellen durch große
so Materialverdrängung das Fließen des Materials nicht mehr unter Kontrolle gehalten werden kann. Nach der
Isolierung des Blechpakets und der Welle wurde dasselbe bewickelt und in einem weiteren Arbeitsgang
die Spulen in den Nuten und die Wickelköpfe im
sogenannten Träufelverfahren imprägniert. Das Träufeln selbst erfordert einen hohen Zeitaufwand und kann
die Nachteile mit sich bringen, daß die Imprägnierung nicht zu dem erwünschten kompakten Wicklungsaufbau
führt, was eine unvollständige Imprägnierung, Luftein-
Schlüsse, ungleichmäßige Imprägniermasseansammlun
gen usw. zur Folge hat.
Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung eines gewickelten Ankers mit Kommutator werden nach dem
Einlegen der Wicklung in den Kern die Kommutatorzu
leitungen mit den einzelnen Kommutatorsegmenten
verbunden, welche im gegenseitigen Abstand in einen Ring aus geformtem Isoliermaterial nahe dem Ende der
Wicklung eingepaßt sind, worauf die Vereinigung von
Ankerkern- Ring und den Kommutatorsegmenten in
einer offenen Form angeordnet wird, in welche ein flüssiges Gießharz hineingegossen wird, um alle
Leerräume auszufüllen, wonach das Harz gehärtet wird
(CH-PS 3 52 736).
Aufgabe der Erfindung ist es, den Anker für ein Elektrowerkzeug zeit- und kostensparender herzustellen
und ohnehin am Anktr zu befestigende Teile, wie Kollektor, Lüfter usw., bei der Isolierung und Imprägnierung
mit festzulegen und aus dieser mit herzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die Kunststoffisolierung mit einem hochreaktiven, stark beschleunigten Gießharz mit Epoxydgehalt im
Gießverfahren hergestellt wird, sodann der so behandelte Anker aus der Form herausgenommen und die
Spulen in die Nuten des Blechpaketes eingebracht werden und nach erneutem Einbringen des bewickelten
Ankers in eine Form die Spulen in den Nuten und die Wickelköpfe ebenfalls im Gießverfahren imprägniert
werden.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
Anhand der Figuren der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt
F i g. I einen fertigen vollisolierten Anker mit Lüfter und Kollektor,
Fig.2 einen Schnitt durch die Endscheibenisolation
gemäß der Schnittlinie A-Bm F i g. 1,
F i g. 3 eine schematische Anordnung der Gießformen auf einer Scheibe für die Ankerisolierung im sogenannten
Schleuderverfahren.
Der Herstellungsablauf des Ankers ist nun folgender: Zunächst werden die beiden Ankerwellenteile 1, 2
gefertigt (Fig. 1). Vom Stangenmaterial werden die Wellenteile abgelängt und auf einer Spezialmaschine die
mit verschiedenen Durchmessern zu versehenden Wellenansätze gewalzt Daraufhin werden die Teile
plan gedreht, zentriert und gehärtet Sodann werden auf die Wellenansätze Γ und 2', welche später zur Erhöhung
der mechanischen Festigkeit in die Blechpaketbohrung
3' hineinragen können, Zahnscheiben 4 aufgesteckt und mit den Wellen fest verbunden, beispielsweise durch
elektrische Punktschweißung. Beim Aufschweißen der Zahnscheiben wird die dabei entstehende Wärme
gleichzeitig zum Anlassen der Wellenteile herangezogen. Mit dem Schleifen der Lagersitze ist die
Bearbeitung der Wellenteile abgeschlossen.
In einem weiteren Arbeitsgang wird nun das paketierte Blechpaket, die Wellenteile und der Kollektor
in eine Gießform eingelegt, in welcher die Wellenteile 1, 2 konzentrisch zum Blechpaket 3 bzw.
dessen Bohrung 3', deren Zahnscheiben 4 auf Distanz zu den Stirnseiten des Blechpakets 3 und der Kollektor 5
konzentrisch zur Welle 2 gehalten werden. Daraufhin wird in die Form hochreaktives, stark beschleunigtes
Epoxydharz eingebracht und die Nut- 6, Endscheiben- 7 und Wellenisolation 8 gebildet. Das Einbringen des
Harzes zur Bildung der Isolation kann sowohl bei ruhendem, also nicht rotierendem Anker erfolgen, als
auch bei rotierendem Anker im sogenannten Schleuderverfahren (F i g. 3), nach Welchem beispielsweise mehrere
Anker mit Gießform horizontal und fest auf eine sich während des Gießvorganges um ihre Achse drehende
Scheibe 12 gespannt werden und zwar so, daß jede Form eines Ankers mit einem im Zentrum der Scheibe
sitzenden Harzbehälter 13 verbunden ist.
Bei diesem Isolierv^rgang entsteht nun eine innige
Verbindung zwischen den Wellenteilen und dem Blechpaket: einmal durch das Ausgießen der Blechpaketbohrung
mit dem Kunststoff, in welchem die Wellenteile eingebettet sind und zum anderen durch das
Einbetten der Zahnscheiben in die Endscheiben, wodurch die Wellenteile eine zusätzliche Verdrehsicherung
erfahren (Fig.2). Ebenso wird der Kollektor mittels der Wellenisolation fest auf der Welle fixiert und
das Blechpaket selbst durch die Nut-, Endscheiben- und Wellenisolation zusammengehalten. Zur Erhöhung der
Festigkeit und Stabilität der Blechpaket-Wellen-Anordnung kann in besonders vorteilhafter Weise das
Blechpaket 3 geteilt ausgebildet sein, so daß zwischen je zwei Paketteilen ein Zwischenraum 9 vorhanden ist,
welcher ebenfalls mit dem Kunststoff ausgegossen wird. In diesen Zwischenraum und in die Blechpaketbohrung
selbst können vor dem Ausgießen mehrere Distanzstükke eingelegt werden, durch welche nach dem Ausgießen
zusätzliche Kühlkanäle gebildet werden.
Nach Beendigung dieses Isoliervorganges wird der Anker der Gießform entnomrr :n und auf einer
Wickelmaschine bewickelt und gleichzeitig die Wicklungsenden in die ihnen zugehörigen Lamellen des
Kollektors eingeschaltet und verschweißt
Daraufhin wird der bewickelte Anker erneut in eine Gießform, welche wiederum mit einem hochreaktiven,
stark beschleunigten Epoxydharz beschickt wird, eingebracht und bei ruhendem Anker oder im bereits
hierfür bekannten Schleuderverfahren die Spulen in den Nuten und die Wickelköpfe vergossen und imprägniert
Mit dem Vergießen des einen Wickelkopfes 10 wird nun gleichzeitig und unmittelbar an die Imprägnierung des
Wickelkopfes 10 der Lüfter 11 mit angeformt, so daß dieser mit der Imprägnierung aus einem Stück besteht
Da das Isolieren und Imprägnieren des Ankers einerseits im Gießverfahren durchgeführt wird, andererseits
kurze Aushärtezeiten erzielt werden sollen, ist es erforderlich, die mit einem Einbrennlack auf
Silikonbasis vorbehandelte Form soweit aufcwheizen, daß ihre Temperatur mindestens 11%, in der Regel
30—50°C, oberhalb der Verarbeitungstemperatur des
verwendeten hochreaktiven, stark beschleunigten Gießharzes liegt Es ist vorteilhaft, die Form bzw. die Flächen
der Form, welche mit dem Harz in Verbindung kommen, vor dem Gießprozeß mit einem Trennmittel zu
versehen. Durch die höhere Fornuemperatur wird
gewährleistet, daß das Harz zuerst an den Formwänden
gelieren muß, also von außen nach innen. Der dabei auftretende und unmittelbar nach dem Eingießen
beginnende Reaktionsschwund (ca. 3%) wird laufend durch nachgepreßtes Material bei einem Nachpreßdruck
von etwa 3^4 kp/cm2 kompensiert, so daß an
sämtlichen Stellen eine definierte und homogene Isolation und Imprägnierung gewährleistet ist Das
bringt den sehr wesentlichen Vorteil einer Reduzierung der Unwucht des Ankers auf ein Minimum mit sich, da
Lufteinschlüsse und ungleichmäßige Ansammlungen von Isoliermasse in den Nuten und Wickelköpfen und
ferner eine exzentrische Lage der Wellenteile zi<r Blechpaketbohi-'ng, wie dies beim Spritzgießen oder
-pressen der Fall sein kann, vermieden werden.
Als weitere Vorfeile sind zu nennen, daß durch die Zweiteilung der Ankerwelle und der da'aus resultierenden
kürzeren Länge eines Wellenteils die Wellenansätze gewalzt werden können, beim Härten weniger
Material erwärmt werden muß und das Anlassen beim Punktschweißen der Zahnscheiben erfolgt. Ferner
können sich die kürzeren Wellenteile nicht mehr durchbiegen, was eine Einsparung des Ausiichivorgan-
ges mit sieh bringt. Selbst wenn man ein Durchbiegen des Wellenteils unterstellen würde, würde sich dies am
Anker nicht bemerkbar machen, da beim Einsetzen der Teile in die Gießform jede Lagerstelle eines jeden
Wellenteils zentrisch zur Blechpaketbohrung fixiert wird. Darüberhinpus kann die sehr aufwendige Lüfterund Kollektorbefestigung und beim Kollektor noch die
Metallbüchse eingespart werden.
Claims (4)
- Patentansprüche:t. Verfahren zur Herstellung eines vollisolierten Ankers für Elektrowerkzeuge, wobei sowohl zwischen dem wellenseitigen Inneriumfang des Ankerblechpakets und der Ankerwelle eine elektrisch isolierende und diese Teile zugleich mechanisch miteinander verbindende Isolierschicht aus Kunststoff vorgesehen wird als auch die Ankernuten an ihrer Innenseite sowie die beiden Endbleche des Blechpakets mit einem Kunststoffbelag versehen und die Bleche des Blechpakets einzeln oder paketiert konzentrisch zur und mit der Welle in eine Form eingelegt und gegebenenfalls mit dieser aufgeheizt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffisolierung mit einem hochreaktiven, stark beschleunigten Gießharz mit Epoxydgehalt im Gießverfahren hergestellt wird, sodann der so behandelte Anker aus der Form herausgenommen und die Spulen in die Nuten des Blechpaketes eingebracht werden und nach erneutem Einbringen des bewickelten Ankers in eine Form die Spulen in den Nuten und die Wickelköpfe ebenfalls im Gießverfahren imprägniert werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus zwei Wellenteilen bestehende Ankerwelle, wobei jedes Wdlenteil eine Zahnscheibe trägt und auf einem Wellenteil zusätzlich der Kollektor angeordnet ist, mit dem Blechpaket derart in die Form eingelegt und in ihr gehalten wird, daß die Wellenteile konzentrisch zur Blechpaketbohrung, sich innerhalb der Bohrung nicht berührend, mit ihren Zahnsc.'ieiben in Abstand zu den Stirnseiten des Blechpakets und der Kollektor konzentrisch zu dem WellenU. "angeordnet sind.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem erneuten Einbringen des bewickelten Ankers in eine Form ein Lüfter unmittelbar an die Imprägnierung des Wickelkopfes oder die Isolierung des einen Wellenteils mit dieser aus einem Stück bestehend angegossen wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Isolierung als auch die Imprägnierung des Ankers im Schleuderverfahren durchgeführt werden.
Priority Applications (1)
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DE19712143542 DE2143542C3 (de) | 1971-08-31 | 1971-08-31 | Verfahren zur Herstellung eines vollisolierten Ankers für Elektrowerkzeuge |
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Publications (3)
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DE2143542A1 DE2143542A1 (de) | 1973-03-08 |
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ID=5818254
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DE19712143542 Expired DE2143542C3 (de) | 1971-08-31 | 1971-08-31 | Verfahren zur Herstellung eines vollisolierten Ankers für Elektrowerkzeuge |
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DE (1) | DE2143542C3 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19543919C1 (de) * | 1995-11-24 | 1997-04-24 | Georg Kick | Läufer für einen Elektromotor sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines derartigen Läufers |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1537054A (en) * | 1975-03-27 | 1978-12-29 | Stanley Power Tools | Commutating electrical machines |
DE19964061A1 (de) * | 1999-12-30 | 2001-07-05 | Bosch Gmbh Robert | Elektromotor, insbesondere für Handwerkzeugmaschinen |
-
1971
- 1971-08-31 DE DE19712143542 patent/DE2143542C3/de not_active Expired
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19543919C1 (de) * | 1995-11-24 | 1997-04-24 | Georg Kick | Läufer für einen Elektromotor sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines derartigen Läufers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2143542A1 (de) | 1973-03-08 |
DE2143542C3 (de) | 1982-04-15 |
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