DE2733082C2 - Verfahren zum Entfernen der Nutisolation zwischen Kommutatorsegmenten - Google Patents
Verfahren zum Entfernen der Nutisolation zwischen KommutatorsegmentenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0823—Devices involving rotation of the workpiece
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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Description
Die Erfindung geht von einem Verfahren aus (DE-AS 13 806), bei dem die Nutisolation mit einer Kommutatorfräsmaschine
automatisch ausgefräst wird. Dabei wird der Kommutator unter schrittweisem, selbsttätigem
Drehen des Rotors von Nut zu Nut des Kommutators und Abtastung auf dem wellenseitigen Ende des
Kommutators in der gleichen durch die Kommutatorachse gehenden Ebene, in welcher sich das Fräswerkzeug
anschließend bewegt, bearbeitet. Um Kommutatoren in Großserien radionell fertigen zu können, muß der
Toleranzbereich für die Stoßbreite verhältnismäßig groß sein. Obwohl bei dem bekannten Verfahren das
Abtasten auf der Stirnseile des wellenseitigen Kommutatorendes erfolgt und das Fräswerkzeug auf seiner
Achse in geringem Maße verschiebbar ist, können dennoch Teilungsfehler auftreten. Außerdem werden mit
dem bekannten Verfahren erst die Nuten von der Isolation befreit, wenn der Rotor bereits montiert ist. Bei
fehlerhaftem Entfernen der Nutisolation muß dann der Rotor wieder demontiert und mit einem anderen Kommutator
erneut montiert werden. Das erfordert Zeit und teuere Nacharbeit Darüber hinaus wird für das Auswechseln
und Ausrichten des Fräswerkzeugs noch zusätzlich Zeit benötigt Dadurch wird die Herstellung von
Kommutatoren besonders in der Großmengenfertigung in nicht vertretbarem Maße verteuert
Aufgabe, Lösung und Vorteile der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, bei dem die Nachteile des bekannten
Verfahrens vermieden werden und die Nutisolation völ-Hg unabhängig von der Teilung, das heißt von der Segmentbreite
und der Nutbreite, bereits am Kommutator automatisch entfernt werden kann. Zur Lösung dieser
Aufgabe sind die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen vorgesehen. Dabei
ist von Vorteil, daß das Entfernen der Nutisolation mit Hilfe einer Laserstrabieinrichtung ohne mechanische
Berührung des Kommutators geschieht Somit erübrigen sich die Abtastgeräte. Außerdem werden durch Einsparen
der Zeit für das Auswechseln eines fehlerhaften Kommutators des Rotors sowie für Fräswerkzeugaustausch
und -ausrichtung Fertigungskosten gesenkt. Als weiterer Vorteil ergibt sich die Unabhängigkeit des
Verfahrens von Teilungsfehlern, Stoßbreiten und Werkstoffen für die Nutisolation.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens
mäglich. Besonders vorteilhaft ist hier ein von der N'itzahl des Kommutators unabhängiges Verfahren.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung wiedergegeben. Sie zeigt in vereinfachter
Darstellung in
F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung für das erfindungsgemäße Verfahren mit einer
Drehvorrichtung, auf der der aufgenommene Kommutator während des ganzen Verfahrensablaufes gedreht
wird und mit einer Laserstrahleinrichtung, die während des Verfahrensablaufes am Gleitflächenabschnitt des
Kommutators parallel zu dessen Längsachse entlanggeführt wird; in
F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung für das Verfahren mit einer Drehvorrichtung, auf
der der aufgenommene Kommutator in nutabhängigen Teildrehbewegungen gedreht wird und mit einer Laserstrahleinrichtung,
die zwischen zwei Teildrehbewegungen des Kommutators an einer Isoliernut des Kommutators
entlang geführt wird, in
so F i g. 3 eine Ansicht in Pfeilrichtung III in F i g. 2 und
in
Fig.4 in vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt entlang IV-IV in F i g. 2.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel für das Verfahren zum Entfernen der Nutisolation ist eine Drehvorrichtung
1 mit einer Welle 2 vorgesehen, auf der ein Kommutator 3 befestigt ist. Der Kommutator 3 hat Segmente
4 aus Metall, zum Beispiel aus Kupfer, die durch eine lamellenförmige Nutisolation 5 aus Isolierstoff voneinander
getrennt sind. Eine Vorschubeinrichtung 6 ist mit einer Laserstrahleinrichtung 7 versehen. Bei der Laserstrahleinrichtung
7 ist zum Beispiel ein CCVLaser verwendet Dessen Strahlen werden vom Kupfer der
Kommutatorsegmente 4 fast 100%ig reflektiert, während sie von den für die Nutisolation 5 verwendeten
Isolierstoffen im hohen Maße absorbiert werden. Durch die dabei entstehende Wärme wird die Nutisolation 5
bis zu einer bestimmten Tiefe verbrannt. Leistung, Wellenlänge, Abstand der Laserstrahleinrichtung zum
Kommutator 3, Drehgeschwindigkeit des Kommutators 3 und die Vorschubgeschwindigkeit für die Laserstrahleinrichtung
7 sind dazu so aufeinander abgestimmt, daß die erforderliche Tiefe des »Einschnitts« in die Nutisolation
gewährleistet ist
Die Drehvorrichtung 1 dreht den Kommutator 3 kontinuierlich, während die Vorschubeinrichtung 6 die Laserstrahleinrichtung
7 im vorbestimmten Abstand zur Gleitfläche des Kommutators für die nicht dargestellten
Bürsten auf einer Geraden parallel zur Längsachse des Kommutators 3 aewegt Das von der Laserstrahleinrichtung
7 ausgesandte Laserstrahlbündel 8 bestrahlt dabei die Gleitfläche in einer schraubenlinienförmigen
Wirkspur 9, die sich in ihrem Randbereich überlappt.
Beim ersten Ausführungsbeispiel des Verfahrens mit einer Vorrichtung nach F i g. 1 bewegt sich während des
ganzen Verfahrensablaufes die Vorschubeinrichtung 6 und somit die Laserstrahleitirichtung 7 einmal in einer
Richtung entlang der Breite der Gleitfläche des Kommutators 3 und die Drehvorrichtung dreht den Kommutator
während der ganzen Vorschubzeit Dabei wird bei jeder Kommutatorumdrehung ein Abschnitt jeder Nutisolation
5 entfernt Die Nutisolation 5 wird somit unabhängig von der Nutzahl und von Teilungsfehlern in der
erforderlichen Tiefe ausgebrannt.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel für das Verfahren zum Entfernen der Nutisolation ist eine Drehvorrichtung
11 mit einer Welle 12 vorgesehen, auf der ein Kommutator 13 aufgenommen ist. Der Kommutator 13
hat wiederum Segmente 14 aus Kupfer, die durch eine lamellenförmige Nutisoation 15 aus Isolierstoff voneinander
getrennt sind. Eine Vorschubeinrichtung 16 ist mit einer Laserstrahleinrichtung 17 versehen. Die Laserstrahleinrichtung
17 hat wiederum einen CC>2-Laser und sendet ein Laserstrahlbündel 18 aus. Die Drehvorrichtung
11 ist mit einer Vorrichtung 19 zum nutzahlabhängigen Einstellen einer Teildrehbewegung versehen. Die
Vorrichtung 19 wird nach der jeweiligen Nutzahl des Kommutators 13 eingestellt.
Die Drehvorrichtung 11 wird somit gedreht, bis die Laserstrahleinrichtung 17 dem Anfang einer Nutisolation
15 gegenübersteht. Dann wird der Kommutator 13 in dieser Lage gehalten und die Vorschubeinrichtung 16
führt die Laserstrahleinrichtung 17 entlang der Nutisolation 15, so daß das Laserstrahlbündel 18 eine Nutisolation
15 auf der Breite der Gleitfläche auf die gewünschte Tiefe ausbrennt. Ist die Laserstrahleinrichtung 17 am
Ende der Nutisolation angekommen, dreht die Drehvorrichtung 11 mit Hilfe der Vorrichtung 19 den Kommutator
13 um den Teilungsbetrag weiter, welcher der Nutzahl entspricht. Die Vorschubeinrichtung 16 hält dabei
die Laserstrahleinrichtung 17 solange in der Endstellung, bis die Laserstrahleinrichtung 17 der nächsten
Nutisolation 15 gegenübersteht. Dann bewegt die Vorschubeinrichtung 16 die Laserstrahleinrichtung 17 an
dieser Nutisolation 15 entlang zurück, während der Kommutator 13 stillsteht. Nach Entfernen der zweiten
Nutisolation 15 wird der Kommutator 13 wiederum um eine Teildrehbewegung gedreht. Danach wird die Laserstrahleinrichtung
17 an der dritten Nutisolation 15 entlang geführt usw. Bei der Teildrehbewegung des
Kommutators 13 trifft das Laserstrahlbündel 18 jeweils auf ein Kommutatorsegment 14 aus Kupfer, welches das
Laserstrahlbündel 18 reflektiert, ohne das Segment 14 aus Kupfer anzugreifen. Um auch dieses Verfahren unabhängig
von Teilungsfehlern durchführen zu können, ist das Laserstrahlbündel 18 so fokussiert, daß es nicht
nur die Breite der Nutisolation 15 bestrahlt, sondern auch noch eins Randzone 20 der benachbarten Kommutatorsegmente
14.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel des Verfahrens mit einer Vorrichtung nach den Fig. 2 bis 4 führt die
Vorschubeinrichtung 16 und somit die Laserstrahleinrichtung 17 Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen aus.
Dabei wird bei jeder Vorwärtsbewegung und in jeder Rückwärtsbewegung eine Nutisolation 15 entfernt Zwischen
den einzelnen Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen steht die Vorschubeinrichtung 16 in ihrer jeweiligen
Endstellung still, während die Drehvorrichtung 11 mit dem Kommutator 13 um einen der Nutzahl entsprechenden
Winkel gedreht wird. Die Drehvorrichtung 11 dreht somit den Kommutator 13 während des ganzen
Verfahrensablaufes um 360°. Das von der Laserstrahleinrichtung 17 ausgesandte Laserstrahlbündel 18 bestrahlt
dabei die einzelnen Nutisolationen 15 in Vorwärts- bzw. Rückwärtsbewegung in der Breite der
Gleitfläche. Die Wirkspur 21 des Laserstrahlbündels 18 besteht somit aus Abschnitten von hin- und hergehenden
Längsbewegungen parallel zur Kommutatorlängsachse. Diese geraden Abschnitte sind durch nutabhängige
Kreisbögen verbunden, weiche quer über jeweils ein Kommutatorsegment 14 verlaufen. Auch mit diesem
Verfahren werden die lamellenförmigen Nutisolationen 15 unabhängig von Teilungsfehlern entfernt Die Tiefe
der »Einschnitte« wird dabei wiederum von der Leistung, der Wellenlänge, dem Abstand der Laserstrahleinrichtung
17 zum Kommutator 13 und der Vorschubgeschwindigkeit für die Laserstrahleinrichtung 17 bestimmt
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zum Entfernen der Hutisolation zwischen Kommutatorsegmenten, bei dem der Kommutator
auf einer Drehvorrichtung aufgenommen und gedreht wird und eine Vorschubeinrichtung entlang
der Gleitfläche für Kohlebürsten des Kommutators geführt und die Nutisolation in einer bestimmten
Tiefe zur Gleitfläche der Kommutatorsegmente entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
durch ein die Gleitfläche mindestens teilweise bestrahlendes Laserstrahlbündel (8; 18) einer Laserstrahleinrichtung
(7; 17) der Vorschubeinrichtung (6; 16) die Nutisolation (5; 15) entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutator (3) auf der Drehvorrichtung
(1) kontinuierlich gedreht wird, während die Vorschubeinrichtung (6) mit einer kontinuierlichen
Längsbewegung parallel zur Kommutatorlängsachse die Laserstrahleinrichtung (7) mit Abstand entlang
der Gleitfläche des Kommutators (3) bewegt, wobei das Laserstrahlbündel (8) eine überlappende,
schraubenlinienförmige Wirkspur auf der Gleitfläche des Kommutators (3) hinterläßt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutator (13) auf der Drehvorrichtung
(13) in nutzahlabhängiger Teilbewegung gedreht wird und nach jeder Teildrehbewegung des
Kommutators (13) die Vorschubeinrichtung (16) die Laserstrahleinrichtung (17) eine Nutisolation (15)
entlang bewegt, wobei das Laserstrahlbündel (18) eine Wirkspur (21) auf jeder Nutisolation (15) über
die Breite der Gleitfläche des Kommutators (13) hinterläßt
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahleinrichtung (17) ein Laserstrahlbündel
(18) aussendet, das die gesamte Breite einer Nutisolation (15) und je eine Randzone (20)
der angrenzenden Kommutatorsegmente (14) bestrahlt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2733082A DE2733082C2 (de) | 1977-07-22 | 1977-07-22 | Verfahren zum Entfernen der Nutisolation zwischen Kommutatorsegmenten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2733082A DE2733082C2 (de) | 1977-07-22 | 1977-07-22 | Verfahren zum Entfernen der Nutisolation zwischen Kommutatorsegmenten |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2733082A1 DE2733082A1 (de) | 1979-02-15 |
DE2733082C2 true DE2733082C2 (de) | 1985-06-20 |
Family
ID=6014560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2733082A Expired DE2733082C2 (de) | 1977-07-22 | 1977-07-22 | Verfahren zum Entfernen der Nutisolation zwischen Kommutatorsegmenten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2733082C2 (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4339655A (en) * | 1979-01-17 | 1982-07-13 | General Electric Company | Laser undercutting system |
US4329564A (en) * | 1980-10-28 | 1982-05-11 | Kollmorgen Technologies Corp. | Laser undercutting method |
FR2495427A1 (fr) * | 1980-11-07 | 1982-06-04 | Benedite Claude | Procede et installation de traitement par rayonnement electromagnetique tel que faisceau laser, d'une piece composite |
US4877175A (en) * | 1988-12-30 | 1989-10-31 | General Electric Company | Laser debridging of microelectronic solder joints |
-
1977
- 1977-07-22 DE DE2733082A patent/DE2733082C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2733082A1 (de) | 1979-02-15 |
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