DE2518973A1

DE2518973A1 - Verfahren zur befestigung der kollektorseitigen enden mehrerer ankerleiter auf einer kollektorlamelle eines gleichstrommotors

Info

Publication number: DE2518973A1
Application number: DE19752518973
Authority: DE
Inventors: Gerd Baessler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-04-29
Filing date: 1975-04-29
Publication date: 1976-11-04
Also published as: US4071730A; IT1060043B; FR2310011B1; GB1539617A; JPS51133703A; FR2310011A1

Description

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ROBBERT BOSCH GMBH, " STUTTGART 1

Verfahren zur Befestigung der kollektorseitigen Enden mehrerer Ankerleiter auf einer Kollektorlamelle eines Gleichstrommotors

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung der kollektorseitigen Enden mehrerer Ankerleiter einer Spule der .Ankerviicklung eines Gleichstrommotors auf einer Kollektorlamelle des Kollektors.

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ORIGINAL

Aus der DT-OS 2 310 38O ist es bekannt, mehrere Ankerstäbe_s welche zu einer Spule der Ankerwicklung eines Gleichstrommotors gehören,, in zwei getrennten Ärbeitsgängen auf einer Kollektorlamelle su befestigen. Dabei werden die Ankerleiter zunächst miteinander verschweißt und anschließend wird die Verbindung zwischen der Kollektorlamelle und dem ihr benachbarten ₃ über die restlichen Ankerleiter vorstehenden Ankerleiter durch Hartlöten hergestellt. Dieses Verfahren ist relativ aufwendig, da zwei getrennte Arbeitsverfahren einander nachgeschaltet sind. Andererseits bereitet die elektrische und mechanische Verbindung mehrerer Ankerleiter auf einer Kollektorlamelle erhebliche Schwierigkeiten so daß man bislang ein derart aufwendiges Verfahren benutzen mußte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, durch welches eine einfache und sichere elektrische und mechanische Verbindung zwischen mehreren Ankerleitern untereinander und gleichzeitig zwischen den Ankerleitern und einer Kollektorlamelle herstellbar ist. Das Verfahren soll eine hohe Betriebssicherheit, d.h. eine hohe mechanische Festigkeit und eine gute elektrische Leitfähigkeit gewährleisten und mit möglichst geringem Fertigungsaufwand durchführbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zusammengehörigen Ankerleiter in einem Arbeitsgang durch Widerstandslöten gleichzeitig miteinander und mit der jeweiligen Kollektorlamelle verbunden werden. Durch dieses Verfahren kann der Fertigungsaufwand beträchtlich reduziert werden und man erhält gleichzeitig eine elektrische Verbindung mit geringem übergangswiderstand zwischen den einzelnen Leitern sowie zwischen diesen und der Kollektorlamelle. In einem Arbeitsgang werden also alle Verbindungen durch Widerstandshartlöten hergestellt, so daß neben der Einsparung

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eines oder mehrerer Verfahrensschritte auch mit einer einzigen Fügeeinrichtung, nämlich einer Widerstandsschweißmaschine, gearbeitet werden kann. Die bessere elektrische Leitfähigkeit ergibt sich durch die Lotverteilung über große Verbindungsflächen, verglichen z.B. mit WIG-Schweißverbindungen.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die zusammengehörigen Ankerleiter gemeinsam durch eine Elektrode der Lötvorrichtung an dem Kollektor angepreßt werden, wobei ihnen gleichzeitig Lot zugeführt wird. Dies ist am einfachsten derart möglich, daß die Ankerleiter in radialer Richtung übereinandergeschichtet werden und gemeinsam durch eine Elektrode der Lötvorrichtung auf dem Kollektor gepreßt werden. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der Kollektor durch die Auflage einer zweiten, gekühlten Elektrode der Lötvorrichtung während des Lötvorganges bis in die Nähe der Lötverbindung hin gekühlt wird. Hierdurch erreicht man, daß eine Überhitzung der Kollektorlamellen verhindert wird. Der Anker kann mit aufgepreßtem Kollektor vor der Befestigung der Ankerleiter fertiggestellt werden, ohne daß die Isolierstoffhaltung der Kunststofflamellen durch überhitzung gefährdet wird und ohne daß eine Arbeitsfolgeunterbrechung notwendig ist. Im Einzelfall kann es dabei auch günstig sein, die erstgenannte Elektrode zu kühlen, welche die Ankerleiter gegen die Kollektor preßt; hierdurch verhindert man auch eine Überhitzung der Elektrode selbst.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die stirnseitigen Enden der Ankerleiter gleich weit über den Kollektor vorragen und stirnseitig mit einem bandförmigen Lotstreifen in Wärmekontakt gebracht werden, wobei geschmolzenes Lot zwischen die Ankerleiter sowie zwischen den/die Ankerleiter und die Kollektoroberfläche eindringt. Durch

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diese Maßnahme ist eine betriebssichere, dauerhafte und elektrisch gut leitfähige Verbindung zwischen den Ankerleitern untereinander gewährleistet und es wird gleichzeitig das Anlöten des der Kollektorlamelle benachbarten Ankerleiters mit dieser ermöglicht, weil ein guter und gleichmäßiger Wärmeübergang sichergestellt ist. Im übrigen wirken sich die übereinandergeschichteten, gleichlangen Ankerstäbe bei der Kühlung" der Maschine vorteilhaft aus, da sie nach Art von Lüfterschaufeln zur Kühlung der Maschine beitragen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand der beigefügten Zeichnung in der folgenden Beschreibung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch den Kollektor einer Gleichstrommaschine mit den Enden der auf einer Kollektorlamelle befestigenden Ankerleiter.

In der Figur ist mit 10 die Welle einer Gleichstrommaschine bezeichnet, auf der eine Halterung 11 für den Kollektor sitzt, von welchem nur eine Lamelle Ik in der

Zeichnung sichtbar ist. Zwischen die Halterung 11 und die Kollektorlamelle Ik ist zur Isolierung und zur Halterung eine Kunststoffeinlage 12 eingebracht, auf welche der Kollektor aufgepreßt ist. Stirnseitig ist eine Halterung 13 vorgesehen, welche die axiale Sicherung des Kollektors bewirkt.

Die auf der Kollektorlamelle Ik zu befestigenden Ankerleiter einer Spule der Ankerwicklung des Gleichstrommotors sind mit 19, 20, 21 und 22 bezeichnet, die Lötstellen zwischen den einzelnen Ankerleitern, bzw. zwischen dem innneren Ankerleiter und einer Schulter des Kollektors, sind bei 23 dargestellt. Mit 2k ist ein Lotband angedeutet, welches mit geringem Druck an die Stirnseite der auf gleiche Länge abgeschnittene Ankerleiter 19 bis 21 angedrückt wird.

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Die Erwärmung der 'vorderen Enden der Ankerleiter sowie des inneren Endes der zugehörigen Kollektorlamelle erfolgt durch Widerstandserwärmung mittels zweier Elektroden und 17 einer Widerstandsschweißmaschine. Die Elektrode 15 ist in ihrer Form der etwas gekrümmten Form der Oberfläche der Kollektorlamelle angepaßt und reicht bis dicht an die stirnseitigen Enden der Ankerleiter heran. Die zweite Elektrode 17 übergreift formschlüssig teilweise den obersten Ankerleiter 19 und drückt die Ankerleiter 19 bis 22 gegen die erhitzte Schulter der Kollektorlamelle Ik. Das Formteil der zweiten Elektrode 17, welches den Ankerleiter 19 übergreift, ist bei 18 angedeutet. Mit ist der Anschluß der Elektrode 15 bezeichnet, welcher neben der elektrischen Anschlußleitung auch die Zu- und Ableitung für eine Kühlflüssigkeit beinhaltet. Wie bereits angedeutet kann auch die zweite Elektrode 17 gekühlt werden, wenn eine überhitzung der Elektrode zu befürchten ist. Die Kühlung der Elektrode 15 ist notwendig, weil über diese Elektrode die Wärme vom Kollektor abgeführt werden muß. Bei dem der Anmeldung zugrundeliegenden Ausführungsbeispiel wird an die Elektroden 15 und 17 eine Wechselspannung in der Größe von ca 1 bis 10 Volt angelegt, wobei ein Erwämungsstrom von mehreren Kilo-Ampere über das Kollektorende und die zu verlötetenden Enden der Ankerleiter fließt.

Das Lot wird stirnseitig unter Druck an die gleichlangen Ankerleiter herangeführt, so daß alle vier Lötverbindungen gleichzeitig herstellbar sind. Dabei fließt Lot zwischen die Ankerleiter, bzw. zwischen den inneren Ankerleiter und die Oberfläche der Kollektorlamelle und gewährleistet eine einwandfreie mechanische und elektrische Verbindung. Die Dosierung des Lotes erfolgt

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über die Anpreßdauer des Lotbandes 24 an die gleichweit vorspringenden Stirnflächen der Ankerleiter 19 bis 22. .

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die Befestigung mehrerer Ankerleiter auf einer Lamelle des Kollektors einer Gleichstrommaschine in wirtschaftlicher und technischer' Hinsicht verbessert werden. Neben der Einsparung von Arbeitsgängen erhält man eine gegenüber Schweißverbindungen verbesserte elektrische Kontaktierung aufgrund größerer Verbindungsflächen. In fertigungstechnischer Hinsieht ergibt sich zusätzlich der Vorteil, daß der Anker bereits vor der Befestigung der Ankerleiter mit aufgepreßtem Kollektor fertiggestellt werden kann, was nicht möglich ist, wenn die Ankerleiter selbst untereinander verschweißt werden müssen. Eine vorteilhafte Begleiterscheinung der erfindungsgemäßen Anordnung, bei welcher die verschiedenen Ankerleiter gleichweit über das Kollektorende hervorragen, besteht darin, daß die Ankerleiter eine Art Lufterschaufel bilden, welche die Kühlung der Maschine unterstützt.

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Claims

Ansprüche

1. !Verfahren zur Befestigung der kollektorseitigen Enden mehrerer Ankerleiter einer Spule der Ankerwicklung eines Gleichstrommotors auf einer Kollektorlamelle des Kollektors, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengehörigen Ankerleiter (19 bis 21) in einem Arbeitsgang durch Widerstandslöten gleichzeitig miteinander und mit der jeweiligen Kollektorlamelle (14) verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengehörigen Ankerleiter gemeinsam durch eine Elektrode (17) der Lötvorrichtung (15, 17) an den Kollektor (14) angedrückt werden, wobei ihnen gleichzeitig Lot (24) zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor (14). durch die Auflage einer zweiten, gekühlten Elektrode (15) der Lötvorrichtung (15, 17) während des Lötvorganges bis in die Nähe der Lötverbindung (23) hin gekühlt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerleiter in radialer Richtung auf dem Kollektor festgelötet werden.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitigen Enden der Ankerleiter gleichweit über den Kollektor vorragen und stirnseitig mit einem bandförmigen Lotstreifen (24) in Wärmekontakt gebracht werden, wobei geschmolzenes Lot (23) zwischen die Ankerleiter, sowie zwischen den/die Ankerleiter und die Kollektoroberfläche eindringt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusammengehörige Ankerleiter (19 bis 23) radial übereinander auf einer Kollektorlamelle (14) festgelötet werden.

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