DE2358021A1

DE2358021A1 - Verfahren zur herstellung eines laeufers fuer eine dynamoelektrische maschine

Info

Publication number: DE2358021A1
Application number: DE2358021A
Authority: DE
Inventors: Brian Robert Allen
Original assignee: Lucas Electrical Co Ltd
Current assignee: Lucas Electrical Co Ltd
Priority date: 1972-11-23
Filing date: 1973-11-21
Publication date: 1974-06-06
Also published as: ZA738676B; FR2208229B1; IT996489B; ES420788A1; AU6254873A; GB1438960A; JPS4995102A; FR2208229A1; JPS5716577B2; US3861027A; AR203467A1; BR7309147D0; IN138145B

Description

COHAUSZ & FLORACK

PATENTA¹VWAJ₁ ¹TSBuRO 4DUSSBLDORPSCHUMANNSTR-Qt 2358021

PATENTANWÄLTE: Dipl.-Ing. W. COHAUSZ ■ Dipping. W. FLORACK · Dipl.-lng. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER The Lucas Electrical Company Limited

Well ->treet

OB-BiraiBgham ' 20. Hovember 1973 Verfahren aur Herstellung eines Läufer» für eine dynaao-

elektriaoha Maschine

Sie Erfindung betrifft βία Verfahren au» Herstellern« eines Läufers für eine dynamoelektrische Maschine und insbesondere für einen AnlaSaoter eines Ke&ftfahrseugs.

Ein Ferfahrea gemäß des Erfladung ist daduroh gekenaBeichßet» d»ß

a) eine ringfönaige leitende Scheibe bo g««taaet wird* ümB in einer Seite deraelbon eine Änaeiil you im gleiohea Winkel Abstand angeordneten, allgeaein radialen Wut es^ in vlnex fief» entstehen, die größer «Ic die Dick« der Seheibe ist, derart_e daß entsprechende Bippen an der anderen Seite der Sehelbe entstehen»

b) ein Isolierkörper auf die eiae Seite $.t>r Scheibe geformt wird, derart, daß die ftutea mit Isoliermaterial gefüllt werden,

β) ein Schiita in Jedes der leitenden Segmente geforat wird, die awieohan avei nebeneinanderliegendea Buten gebildet sind,

d) ein Ende mindest ens einer Ton je veils swei Läiif erwickluaffen der dynaaolektrieehen Masohiae in einen Eingriff in jeden der Sohlitae in den leitenden Segmenten gebracht wird,

e) die Enden des L&uferwiökluneea, die in den Sohlitaen von mindestens «»ei leitenden Segaenten sta ihre betreffenden Segaente dadurch widerstandsangeBohloeeen werden, daß eine Elektrode an jedes der Segmente xmd/oder mindesten* eine der Wicklungen In jedes der Sohlitse angelegt wird und elektrischer Strom swisohen den Elektroden durch die Vioklungea, die Segmente und die betreffende Mp-

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pe oder Reippen geleitet wird, die awl sehen den Segmenten gebildet 1st I)SV. sind, und

f) die andere Seite der Scheibe epangebend bearbeitet wird, derart, daß die Hippen entfernt werden und damit die leitenden Segaente voneinander getrennt werden.

In dem Pail, daä dio Elektroden die leitenden Segmente kontaktieren« ohne mindestens eine der Wicklungen in jedem der Schlitze zu kontaktieren, sind die Wicklungen vorzugsweise gegen eine Bewegung in den Sehlitzen vor der Widerstandsverbindung festgelegt.

Swecknäßigerweise werden die Wicklungen gegen eine Bewegung in den Schlitzen dadurch festgeelgt, daß eine Verformung der Vände der Schlitze vorgenommen wird und daduroh die Wicklungen in der vorgesehenen Lage verkeilt werden.

Vorsugsweiee werden die Schritte (c)_t (d),(e) und (f) naoh des Schritt (b) durchgeführt, obgleich alternativ der Sohritt (b) naoh den Sehriten (c), (d) und (β) vorgenommen werden kann, jedoch natürlich ύοτ des Sohritt (f).

Zwecksiäöigerweise wird die Wideret and« verbindung nukseseive für jeden Sat« τοπ mindestens zwei leitenden Segmenten durchgeführt, oder alternativ wird *ie gleichseitig für alle Segmente durchgeführt.

Si« Erfindung i*t nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sindι

fig. 1 ein« teilveeie geaohnitte Seitenanaioht eine· Läufers, der nach eines Verfahren geaäB einem Auaführunsgobeiapiel der Erfin hergestellt ist,

Fig. 2 bia 5 Schaubilder, die vier Phasen während de« Verfahrene «ur

Herstellung dea in Fig. 1 geseigten Lauf ere aeigen» und 6 und 7 Schnitte, die xvei weitere Phasen de· Herstellungsverfahren* aeigen·

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Gemäß Fig· 1 weist der Läufer einen lamellierten Läuferkörper 11 auf, der auf einer Läuferwelle 12 sitzt. Auf der Welle 12 sitzt an einem Ende des Läufers 11 ein Kollektor 13» der aus einer Anzahl von Kupfer-,ißEiellen 14 besteht· Jeder Lsaaelle 14 ist an der Peripher des Kollektors iait einem sich allgemein radial erstreckenden Schlitz 15 versehen, und in jedes Schlits greifen die Enden jeweils zweier Wicklungen 16 ein, die der Laufer 11 trägt. Ein isolierendes Formstück 17 tragt die Lamellen 14 des Kollektors und isoliert die Lamellen gegeneinander. Bas Formstück 17 stützt ferner eine Hülse 18 ab, die im Preßsitz auf der Welle 12 sitzt, um den Kollektor auf der Welle zu lagern*

GeraäS der Serstellung in Pig. 2 bis 7 wird zur Herateilung dee in 1 gezeigten Läufers eine ringförmige Kupferscheibe 21 zunächst gestanzt (Fig. i)_feum in einer Seite derselben eine Anzahl radialer Buten 22 (Fig. 2) herzustellen, die die Scheibe in die Lamellen 14 unterteilen. Die Hüten 22 sind in ihrer Tiefe größer als die Dicke der Scheibe· Sas durch die Bildung· der Hüten verdrängte Material bildet Bippen 23 auf der anderen Seite der Scheibe. Jede Lamelle wird dann en der einen Seite mit swei aufrecht stehendes Ansätsen 24 versehen,, und daraufhin wird die Scheibe in eise Fosm. mu&mm&®n-mii der'Hülse 18 gee ©tat, und Kunstharz wird in die Form eis^esprltat. Bas g&aethosz. dringt swischen die Scheibe 14 und die Hülse 18, van die Sanelb®<-. gegwa al© ISlβθ su isolieren, und es füllt fexner die Sut«a 22 (Fig. 4). Die'itosäis© 24 fangieren als Ansätze für das Kunstharz, dae das Forastück 1? bildet.

Jede Lamelle 14 wird dann- in ihrer Peripherie mit d@m sich allgemein radial erstreckendes Schlitz 15 versehen, decsen r&diale !tiefe EVischen 5 ναιύ. 6 n?m beträgt und dessen Breite 2,665 jam betragt» Der in dieser Heise hergestellte Kollektor wird dann auf die Lauferwelle 12 gesötst, derart, daß ein Ende jeder von zweien der Wicklungen 16, die von dem Läufer 11 getragen werd©B„ in jedes der Sohlte 15 «afgencnaien ^ird. Me Wicklungen werden in jedea Sohlits übereinander «ngeordnet. In dem vorliegenden Äusführungabeispiel hat der Kollektor einen Burohmes Der von etwa 57 tarn tmd eine Dicke von 5» 25 mm, und j ed*· Lamelle 14 ßohlieSt ea Umfang desKollektors einen Bogen ein, desses Länge an dor Sehne 5 mm beträgt. Ferner ist jede Vie&ltaag 16 duroh einen Kupferleiter gebildet, &ex einen kreisrunden.Querschnitt hat and

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der von einem Iaoliermantei uasehloeeen Ist, derart, daß er einen Außendurchmeseer von 2,3114 aim hat. Mn Stempel wird dann verwendet, ura die Kanten der Schlitze (Fig. 6) zu stauchen, um dealt die Wicklungen gegen Bewegungen in den Schlitaen zu sichern· Danach wird eine thorierte Wolfraaelektrode 26 mit einem Durchmesser von 4,76 aaa in Angriff an die getauchten Flächen jedes von evel abwechselnden Lamellen 14 (Fig» 7) gebracht. Da die Lamellen körperlich und elektrisch durch die Bippen 23 miteinander verbunden sind, kann Strom zwischen die Elektroden geleitet werden, um den Bereich der Lamellen an den Elektroden zusammen mit den Wicklungen 16 su erweichen, die in ihnen enthalten sind, und us auch die leolierhüllen von den Wick» lungen au entfernen. Die Elektroden sind damit in der Lage, die Laaellen veiter zu verformen und üb eine Verbindung awischen den Wicklungen in ihren Jeweiligen Lamellen hersustellea. In dea vorliegenden Ausführungsheiapiel wird die erforderliche Vejalndung daduroh erreicht, daß ein Strom alt 10000 Ampere durch die Elektrode für die Bauer von 13 Perioden geleitet wird und daS jede Elektrode eit einer Kraft von 170 kg gegen dale dazugehörige Laoaaele gedrückt wird.

Der vorstehende Vorgang wird dann sukseeaive für jede der Lamellen 14 wiederholt, bis alle Vioklungen elektriech an die jeweiligen Laoellen aageeohloeeen find« Alternativ können jeweilige Paare von Schweißelektroden 26 gleichseitig in Angriff aa nebeneinander liegende Segmente 14 gebracht werden, vm eine Herstellung der elektrischen Verbindungen su einer Ansahl von Paaren der leitenden Lamellen 14 oder allen der Lamellen in eine» einsigen Arbeitegang sa ermöglichen. Ale weitere Alternative iet es söglioh, gleichseitig einen oder mehrere Sätse von drei Elektroden durch die Tervendn&f einer geeigneten Dreiphasen-Stroaaraleitung in Tanktion s« eetsen«

Äaohdea die Leiter 16 an die betreffenden Laaellea 14 angesehloiien werden sind, wird die andere Seite der Seheibe 21 apanfebend bearbeitet, na die Rippen 2? bu entfernen und daait die Lamellen 14 gegeneinander sa isolieren.

Ee versteht eich, daß swar in de» verstehend beaehriebenen Ausführung*-

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bei spiel die Wicklungen an ihren Jeweiligen *«mellen dadurch angeschlossen werden» daß das Metellan den lamellen um die Wicklungen herum verformt wird, um eise mechanische Verbindung herzustellen, was normalerweise als eine Heißpreäverbindung bezeichnet wird, ee aber auch »möglich ist« die erforderlichen elektrischen Verbindungen durch Viderstandshartldten oder Widerstandsschweißen herzustellen· Bein Arbeiten alt diesen Methoden würde jedes Paar Wicklungen swisohea die betreffende Lamelle und eine Elektrode 26 eingelegt, möglicherweise nach der galvanischen Begichtung der Wicklungen. Bann würde man Strom durch die Wicklungen leiten, um die erforderliche Verbindung herzustellen«

Ferner versteht es sich, daß eine Alternative 93? vorstehend beachriebenenen Anordnung, in der jede der Wicklungen 16, die mit einem betreffenden Lamellenteil 14 zu verbinden ist, in dem Schlitz 15 iß der Lamelle festgelegt wird, darin besteht, eine der WidcLungen zu kttrsen und dann, nachdem die gekttrste Wicklung· elektrisch mit der längeren Wicklung verbunden worden ist, beispielsweise durch Widerstandsverschweiäen? nur die längere Wicklung im Sohlita in der Lamelle festzulegen* Ferner wird swar im beschriebenen Ausfünrungsbeispiel mit awei Elektroden 26 gearbeitet, um jede Verbindung herzustellen, indem diese an 4*4« »weite Lsusaelle 14 angreifen, die Anzahl der daawieohenliegenden Lamellen »wischen den Elektroden ist aber unerheblich· Die Elektroden 2,6 können sogar in Angriff an nebeneinanderliegende Lamellen gebracht werden, vorausgesetzt, daß die relativen Größen βwisehen dea Kollektor und den Elektroden diese Anordnung gestattet. Entsprechend kann man Elektroden an diametral gegenüberliegende oder im wesentliehen diametral gegenüberliegende Lamellen anlegen·

Als weitere Variante des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels kann eine oder jede der Elektroden 26 so angeordnet sein, daß sie von einem grSfiten Durchmesser an dem Seide an der Schweißmaschine auf einen kleinsten Durchmesser an dea freien Ende suläuft, und im übrigen wird eiae höhere Lebensdauer der Elektrode erreiobt, wenn mit konischen Elektrode» gearbeitet wird. Ia eine» praktischen Ausführungsbeispiel hatte 4»de Elektrode 26 einen Komm von. einen größten Surohmesser voa

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& auf einen kl ein st oü Borchaeeeer von 4» 76 ob an dea freien Ende, woliei der Konus eine gerade Mantelfläche alt einem eingeschlossenen Winkel von 45° hatte.

ferner versteht es sich, daß zwar die in dem vorstehenden Ausführungebeiepiel eingesetzten Schwel8elektroden 26 einen kreisrunden Querschnitt haben, aber auch andere Quereohnitte (a.B. rechteckige) verwendet werden könnten.

Ansprache

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Claims

Ansprüche

( 1»)Verfahren zur Her©tellung ©ines Läufers« dadruoh gekennzeichnet, daß

a) eine ringförmige leitende Scheibe so gestanzt wird, daß in einer Seite derselben eine Anzahl von im gleichen Winkelabstand angeordnete^ allgemein· radialn Nuten in einer Tiefe entstehen, die größer als die Dicke der Sehelbe 1st, derart, daß entsprechende Bippen an der anderen Seite der Scheibe entstehen,

b) ein Isolierkörper auf die eine Seite der Scheibe geformt wird,

c) ein Schlitz in Jedes der leitenden Segmente geformt wird, die zwischen zwei nebeneinanderliegenden Nuten gebildet sind»

d) ein Ende aindastens einer von jeweils zwei Lauferwicklungen der dynamoelektrischen Maschine in einen Eingriff in jeden der Sehlitze in dem leitenden Segmenten gebracht vJsrd,

e) die Enden der LauferWicklungen, die in den Schlitzen von mindestens zvei leitenden Segmenten an ihre betreffenden Segmente dadurch wi·- derstandsangesohloseen werden, daß ©ine Elektrode an jedes der Segmente und/oder mindestens eine der Wicklungen in jedem der Schlitz· angelegt wird und elektrischer S tr oh Ewlaohen den Elektroden dusch Me Wicklungen, die Ssgaeate isad ils betreffende Sippe oder Rippen geleitet wird, die «wischen den Begmentea gebildet lsi bsv« sind, und

£) die andere Seite der Seheibe spangebend bearbeitet vl%ü.₉ derart, daS die Rippen entfernt werden und damit die leitenden Segment» voneinander getrennt werden.

2· Verfahren ns&eh üaspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daB für den fall, . daß die Elektroden die leitenden Begaente kontaktltren, ohne daß ei* aindestene eine der Wicklungen in jed«a der Bohl#zte kostaktieres« die Wicklungen gegen eine Bewegung in den Sohliteen vor der Widerstände* verbindung »festgelegt worden. -

3· Terfahren naeh Anspruch 2, dadurch gekeanselohnet, daB die Wicklungen gegen eine Bewegung In den Sohlitaen dadurch festgelegt werdest eine Yerforraung der Wände der Schlitae TOs?g®aosBa«ß wis?S und daduroh die Wicklungen in der vorgesehenen Lage verteilt

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A* Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (b) vor den Soliritten (o), (d), (e) and (f) Ausgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der /neprüche 1 bis 3t dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (b) nach den Schritten (o)₍ (d) und (e) auegdBhrt wird, jedoch Tor dem Schritt (f)..

6· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wlderstandererbindung sukzessive für jeden Sate Ton mindestens zwei leitenden Segmenten durchgeführt wird.

7· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5· dadurch gtkennseichnet, daß die WideratandsTerbindung gleichzeitig ftlr alle Eegoente durch· gefiihrt wird.

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