DE3937182A1

DE3937182A1 - Verfahren zur bearbeitung der oberflaeche von plankommutatoren

Info

Publication number: DE3937182A1
Application number: DE19893937182
Authority: DE
Inventors: Mehmet Dr Ing Dr Varlik
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-11-08
Filing date: 1989-11-08
Publication date: 1991-05-16
Also published as: WO1991007253A1

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbei tung der Oberfläche von Plankommutatoren nach der Gattung des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, die Oberfläche von Kommutatoren mit einem Drehwerkzeug zu bearbeiten. Dabei tritt ein relativ hoher Werkzeugverschleiß auf. Überdies muß der Plankommutator nach der Oberflächenbearbeitung einer manuellen Nacharbeit unterzogen werden, wobei insbesondere Metallspäne, die sich in den Kommu tatorschlitzen festgesetzt haben, entfernt werden müssen. Überdies muß anschließend die Oberfläche des Plankommutators noch abgeschliffen werden, um die gewünschten Oberflächeneigenschaften zu erzie len. Insgesamt ist ein hoher Nachbearbeitungsauf wand erforderlich.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen hat demgegenüber den Vorteil, daß bei der Bearbeitung der Oberfläche des Plankom mutators kleine Späne erzeugt werden, die sich in den Kommutatorschlitzen nicht festsetzen können. Der beim Schleifen entstehende Staub kann auch schon während der Bearbeitung einfach abgesaugt werden. Das manuelle Entfernen der Späne entfällt. Da die geschliffene Oberfläche bereits den Topogra phieanforderungen genügt, wird ein anschließendes Schmirgeln überflüssig.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfah rens wird eine Topfscheibe zur Bearbeitung der Oberfläche des Plankommutators verwendet. Durch die relativ große Schleifoberfläche ergibt sich eine besonders lange Standzeit des Werkzeugs, so daß Werkzeugwechselzeiten auf ein Minimum reduziert werden können.

Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform des Verfahrens, bei der ein Schleifstift verwendet wird, der galvanisch mit einem speziellen Kornma terial belegt ist. Die Herstellung dieses Werkzeugs ist relativ einfach und damit preiswert.

Überdies wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, bei dem der als Schleifstift ausgebil dete Schleifkörper auf seiner Stirnseite lediglich im Bereich des äußeren Umfangs mit einem Schleif mittel belegt ist. Auf diese Weise kann die Bear beitung eines Plankollektors mit einem minimalen Einsatz an Schleifmittel erfolgen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von kubisch kristallinem Bornitrit als Kornmaterial für die Schleifkörper erwiesen, weil dadurch eine sehr gute Oberflächen qualität in Verbindung mit niedrigen Schleifkräften erzielbar ist und weil die Werkzeuge eine sehr lange Standzeit haben.

Mit dem Verfahren können alle Kommutatorwerkstoffe bearbeitet werden. Es ist beispielsweise besonders für Kommutatoren mit Segmenten aus Elektrolytkupfer oder Kohle geeignet.

Zeichnung

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich nung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anordnung zur Bearbeitung der Ober fläche eines Plankommutators mit Hilfe eines als Topfscheibe ausgebildeten Schleifkorpers und

Fig. 2 eine weitere Anordnung zur Bearbeitung der Oberfläche eines Plankommutators mit Hilfe ei nes als Schleifstift ausgebildeten Schleifkörpers.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt den Plankommutator 1 einer elektri schen Maschine, der um eine in dieser Figur hori zontal verlaufende Dreh- bzw. Längsachse 3 drehbar ist. Zur Bearbeitung des Plankommutators ist hier ein Schleifkörper vorgesehen, der als Topfscheibe 5 ausgebildet ist. Diese rotiert um eine Drehachse 7, wobei die Drehachse unter einem Winkel gegenüber der Längsachse 3 des Plankommutators angeordnet ist. Auf diese Weise gelangt lediglich ein kleiner Umfangsabschnitt der Topfscheibe in Eingriff mit dem Plankommutator 1. Die Topfscheibe ist mit einem Schleifbelag versehen, der ein galvanisch oder ke ramisch gebundenes Kornmaterial aufweist. Besonders bevorzugt wird kubisch kristallines Bornitrit (CBN) als Schleifmaterial, weil dadurch besonders gute und funktionsgerechte Oberflächenqualitäten beim Plankommutator 1 und hohe Standzeiten der Topf scheibe 5 erzielbar sind.

Während der Bearbeitung der Oberfläche des Plankom mutators wird einerseits dieser um seine Längsachse 3 in Rotation versetzt und andererseits die Topf scheibe um ihre Drehachse 7 gedreht. Zusätzlich wird der Rotation der Topfscheibe eine Transla tionsbewegung senkrecht zur Längsachse 3 des Plan kommutators vermittelt, so daß ihr Randbereich mit dem Schleifbelag 9 entlang der Oberfläche des Plan kommutators 1 bewegt wird. Dabei wird in Richtung der Längsachse 3 eine Kraft auf die Topfscheibe 5 ausgeübt. Die Zustellbewegung, die dem Verschleiß des Schleifkörpers und der Abtragung der Kollek toroberfläche Rechnung trägt, erfolgt parallel zur Längs- bzw. Drehachse des Plankollektors, dabei können der Schleifkörper oder der zu bearbeitende Kollektor oder beide Teile die Zustellbewegung aus führen.

Bei dieser Ausführungsform des Verfahrens schließt die Drehachse des Schleifkörpers, also die Achse der Topfscheibe 5, einen Winkel mit der Längsachse 3 des Plankommutators ein. Der eingeschlossene Win kel kann im Bereich ca. 3° bis etwa 25° liegen. Be vorzugt wird ein Winkelbereich von 5° bis 10°.

Aus Fig. 2 ist eine weitere Möglichkeit der Ober flächenbearbeitung eines Plankommutators ersicht lich. Gleiche Teile sind hier mit gleichen Bezugs zeichen versehen.

Der Plankommutator 1 ist wiederum um seine Längsachse 3 drehbar gelagert und wird bei der Be arbeitung seiner Oberfläche in Rotation um diese Achse versetzt.

Der hier verwendete Schleifkörper ist als Schleif stift 15 ausgebildet, der um seine Längsachse 17 drehbar gelagert ist, und während der Bearbeitung der Oberfläche des Plankommutators 1 um diese Achse rotiert. Die vordere, dem Plankommutatoren zuge wandte Stirnfläche des Schleifstifts 15 ist hier lediglich am äußeren Umfang mit einem Schleifbelag 19 belegt, der aus galvanisch gebundenem Kornma terial vorzugsweise aus kubisch kristallinem Borni trit (CBN) besteht. Es ist auch möglich, den Schleifbelag mit Diamant zu versehen.

Bei der Bearbeitung der Oberfläche des Plankommu tators 1 mit einem Schleifstift 15 verläuft die Längsachse 3 des Kommutators parallel zur Drehachse 17 des Schleifstifts, das heißt, der eingeschlos sene Winkel beträgt 0°.

Während der Plankommutator 1 um seine Längsachse 3 rotiert und sich der Schleifstift 15 um seine Drehachse 17 dreht, wird der Drehbewegung des Schleifkörpers in Abhängigkeit vom Durchmesser des Schleifstiftes eine Translationsbewegung senkrecht zu seiner Drehachse überlagert, so daß sich dessen Schleifbelag 19 über die Oberfläche des Plankommu tators 1 bewegt. Vorzugsweise wird der Durchmesser des Schleifstiftes so groß gewählt, daß dieser die gesamte Breite des Kommutators abdeckt, dadurch kann die zusätzliche Translationsbewegung entfal len. Für die Zustellbewegung wird der Schleifstift 15 parallel zu seiner Drehachse 17 in Richtung auf den Plankommutator 1 bewegt.

Bei der Bearbeitung des Plankommutators mittels ei ner Topfscheibe 5 bzw. eines Schleifstifts 15 ent steht ein feinkörniger Staub, der auch schon wäh rend der Bearbeitung leicht absaugbar ist. Es kön nen sich keine Späne in den Kommutatorschlitzen festklemmen, die nach der Bearbeitung der Ober fläche des Plankommutators entfernt werden müßten.

Nach der Bearbeitung mit dem Schleifkörper ent sprechen Qualität und Topographie der Kollek toroberfläche den gewünschten Anforderungen. Es entfällt ein nachträgliches Schmirgeln, so daß die Bearbeitungszeit wesentlich abgekürzt wird.

Besonders hervorzuheben ist, daß die verwendeten Werkzeuge, die Schleifkörper, einerseits eine er heblich höhere Standzeit aufweisen als die heute verwendeten Drehwerkzeuge und andererseits sehr einfach aufgebaut und damit preisgünstig sind.

Claims

1. Verfahren zur Bearbeitung der Oberfläche von Plankommutatoren, dadurch gekennzeichnet, daß der Plankommutator in Rotation um seine Längsachse ver setzt wird, daß dessen Oberfläche mit Hilfe eines Schleifkörpers bearbeitet wird, der um eine Achse rotiert, die mit der Längsachse des Plankommutator einen Winkel 0° einschließt, und daß der Schleif körper und/oder der Plankommutator dabei eine Translationsbewegung senkrecht zur Drehachse des Plankommutator sowie eine Zustellbewegung parallel zur Längsachse des Kommutators ausführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Schleifkörper als Topfscheibe ausge bildet, und daß der Winkel zwischen der Längsachse des Plankommutators und der Drehachse des Schleif körpers im Bereich von 3° bis 25° liegt, vorzugs weise ca. 5° bis 10° beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Schleifkörper als Schleifstift ausge bildet ist, daß der Winkel zwischen der Längsachse des Plankommutators und der Drehachse des Schleif stifts 0° beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß der Schleifstift an der Stirnfläche, vor zugsweise nur im Bereich des äußeren Umfangs der Stirnfläche mit Schleifmittel belegt ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß der Schleifkörper mit galvanisch oder keramisch gebundenem Kornmaterial belegt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß als Kornmaterial kubisch kristallines Bor nitrit oder Diamant verwendet wird.