DE4004812C2

DE4004812C2 -

Info

Publication number: DE4004812C2
Application number: DE19904004812
Authority: DE
Inventors: Hubert Dipl.-Ing. 6232 Bad Soden De Ochs
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Techtronic Industries GmbH
Priority date: 1990-02-16
Filing date: 1990-02-16
Publication date: 1992-05-27
Also published as: DE4004812A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von mit einem elektrisch isolierenden Mantel versehenen metallischen Ankerwellen für elektrische Maschinen.The invention relates to a method for producing provided with an electrically insulating jacket metallic armature shafts for electrical machines.

Es ist bekannt, die Ankerwelle elektrischer Maschinen vom Ankerblechpaket durch ein auf die Ankerwelle aufgeschobenes und mit der Ankerwelle verklebtes Rohr aus elektrisch nicht leitendem Material zu isolieren. Wegen nicht vorhandenen Formschlusses zwischen dem Ankerblechpaket und der Ankerwelle besteht dabei insbesondere bei relativ hohen thermischen Belastungen die Gefahr des Versagens der Klebeverbindung. Abgesehen davon erfordern solche Klebeverbindungen einen verhältnismäßig großen Aufwand.It is known that the armature shaft of electrical machines Anchor plate package by a one pushed onto the anchor shaft and electrically glued tube to the armature shaft isolate non-conductive material. Because of not existing form fit between the anchor plate package and the armature shaft is in particular at relative high thermal loads the risk of failure the adhesive connection. Apart from that, such require Adhesive connections a relatively large effort.

In der DE-Z. "Kunststoffe" 1962, Heft 10, Seiten 633 bis 638 ist beschrieben, daß Ankerwellen elektrischer Maschinen mit einem glasfaserverstärkten Kunststoff umpreßt werden können. Ein solches Umpressen gewährleistet auf Dauer nicht die mechanisch sichere und elektrisch isolierte Verbindung zur Ankerwelle. Außerdem ist ein solches Umpressen verfahrenstechnisch ungünstig, da jede Ankerwelle für sich umpreßt werden muß.In the DE-Z. "Kunststoffe" 1962, Issue 10, pages 633 to 638 describes that armature waves are electrical Machines with a glass fiber reinforced plastic can be pressed. Such pressing ensures not mechanically safe and electrical in the long run insulated connection to the armature shaft. Besides, is such a pressing is procedurally unfavorable because each armature shaft must be encapsulated.

Eine andere bekannte Methode zur elektrischen Isolation der Ankerwelle vom Ankerblechpaket und deren mechanische Verbindung miteinander besteht darin, in einen zwischen den beiden Teilen belassenen Zwischenraum verflüssigten oder plastifizierten Kunststoff einzuspritzen bzw. einzupressen, der anschließend aushärtet. Ein solches Verfahren ist mit dem Nachteil behaftet, daß für jede Ankergröße ein separates Werkzeug für das Spritzgießen des Isolationskörpers erforderlich ist und daß die Wechselbiegefestigkeit solcher monomerer Isolationskörper zu wünschen übrig läßt. Daher kann es zu Mikrorissen kommen, welche die elektrische Isolation beeinträchtigen. Außerdem besteht hierbei die Gefahr eines zentrischen Versatzes zwischen Ankerwelle und Ankerblechpaket.Another known method of electrical insulation the armature shaft from the armature plate package and their mechanical Connection with one another is in between liquefied the two parts or inject or press plasticized plastic, which then hardens. Such a process has the disadvantage that for every anchor size a separate tool for injection molding the Insulation body is required and that the alternating bending strength such monomeric insulation body too leaves a lot to be desired. So there may be micro cracks which affect electrical insulation. Furthermore there is a risk of a centric one Offset between armature shaft and armature plate package.

Sowohl im Falle der Verwendung von elektrisch isolierenden Rohren, als auch beim Umpressen mit glasfaserverstärktem Kunststoff, als auch beim Einspritzen von flüssigem Kunststoff in den Zwischenraum zwischen Ankerwelle und dem Innenumfang der Bohrung des Ankerblechpakets läßt sich auch keine optimale Verkettung der Fertigungslinie bei der Ankerfertigung erzielen.Both in the case of using electrically insulating Tubes, as well as when pressing with glass fiber reinforced Plastic, as well as when injecting liquid Plastic in the space between the armature shaft and the inner circumference of the hole in the armature lamination stack optimal chaining of the production line in anchor manufacturing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Isolation der Ankerwelle vom Ankerblechpaket bzw. vom Rotor elektrischer Maschinen zu finden, das mit einem Geringstmaß an Aufwand eine optimale Isolation gewährleistet und bei dem sowohl die Gefahr eines zentrischen Versatzes zwischen Ankerwelle und Ankerblechpaket als auch die der mangelnden Haltefähigkeit der mechanischen Verbindung des Isolationsmantels mit der Ankerwelle ausgeschaltet ist.The invention has for its object a method for Isolation of the armature shaft from the armature core or from the rotor electrical machines to find that to a minimum Optimal insulation ensures effort and in which both the Danger of a centric offset between the armature shaft and Anchor plate package as well as the lack of stability of the mechanical connection of the insulation jacket to the armature shaft is switched off.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merk malen des Anspruchs 1 gelöst.This object is according to the invention with the characteristic note paint the claim 1 solved.

Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen charakterisiert.Further developments and expedient refinements of the invention are characterized in the subclaims.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnung erläutert:The invention is explained below with reference to the drawing:

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Ankerwellen für hand geführte Elektrowerkzeugmaschinen, Fig. 1 is a side view according to the inventive method produced armature shafts for hand-held power tools,

Fig. 2 eine Ansicht entlang des Schnittes A-A durch Fig. 1. FIG. 2 shows a view along the section AA through FIG. 1.

Fig. 3 ein auf einer Ankerwelle angeordnetes Ankerblech paket einschließlich Kollektor und Wicklung. Fig. 3 is an anchor plate arranged on an armature shaft package including collector and winding.

Nach einem durch die DE-OS 33 44 866 bekannten Verfahren werden sowohl Klöppelfäden aus Natur- und/oder Kunstfasermaterial als auch zusätzliche, eine Längsstabilität bewirkende Fäden einem Flechtdorn zugeführt und mit dessen Hilfe zu einem schlauch artigen Geflecht miteinander verbunden.According to a method known from DE-OS 33 44 866 both bobbin threads made of natural and / or synthetic fiber material also additional threads that bring about longitudinal stability Braided thorn fed and with its help to a hose like a network.

Gemäß der Erfindung wird als Flechtdorn ein metallisches Stangen material mit dem jeweils gewünschten Durchmesser und beliebiger bzw. handelsüblicher Länge verwendet, beispielsweise in ge zogenem Bearbeitungszustand. Das Geflecht wird dann auf diesem Stangenmaterial, wie an sich bekannt, mit einem geeigneten Kunst harz durchtränkt und auspolymerisiert, wodurch ein steifes, rohr förmiges Gebilde entsteht, das auf dem Stangenmaterial verbleibt und einer geeigneten Oberflächenbehandlung unterzogen werden kann. According to the invention, a metallic rod is used as a braiding mandrel material with the desired diameter and any or commercial length used, for example in ge drawn processing state. The braid is then on this Bar material, as known per se, with a suitable art resin soaked and polymerized, creating a stiff, tube shaped structure that remains on the rod material and can be subjected to a suitable surface treatment.

Das Stangenmaterial dient somit gewissermaßen als verlorener Dorn.The rod material thus serves as a kind of lost mandrel.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, können die ummantelten Metallstangen 10 nunmehr auf Durchmesser- Endmaß abgedreht und/oder geschliffen und danach die einzelnen Ankerwellen 11 abgelängt werden. Soweit die mit dem elektrisch isolierenden zylindrischen Geflechtmantel 12 versehenen Metall stangen 10 entsprechender Länge selbst nicht auf Durchmesser - End maß bearbeitet werden können oder sollen, kann dies mit den einzelnen Ankerwellen 11 nach deren Ablängen von der Stange ge schehen. Beim Ausführungsbeispiel sind die Wellen 11 für Anker von handgeführten Elektrowerkzeugmaschinen vorgesehen. Die auf diese Weise vorgefertigten Ankerwellen 11 werden danach den erforderlichen weiteren Bearbeitungsvorgängen unterworfen, insbesondere können die Ankerwellen nach dem Ablängen in einem unmittelbar folgendem weiteren Arbeitsgang im Bereich der vor gesehenen Lagerstellen bzw. im Bereich des anzuformenden oder an zubringenden Ritzels abgemantelt werden.As can be seen from FIGS. 1 and 2, the coated metal rods 10 can now be turned to final diameter and / or ground and then the individual armature shafts 11 can be cut to length. As far as the electrically insulated cylindrical braided jacket 12 metal rods 10 of a suitable length cannot or should not be machined to the final diameter dimension, this can be done with the individual armature shafts 11 according to their lengths from the rod. In the embodiment, the shafts 11 are provided for anchors of hand-held power tools. The armature shafts 11 prefabricated in this way are then subjected to the necessary further processing operations, in particular the armature shafts can be stripped in a further immediately subsequent operation in the area of the bearing points seen before or in the area of the pinion to be molded or attached.

Als Fasermaterial für die Herstellung des jeweiligen schlauch förmigen Geflechts haben sich u. a. auch Glasfasern als zweck mäßig erwiesen. Zur Erzielung eines Formschlusses zwischen dem Mantel 12 aus isolierendem Material und den z. B. aus Stahl be stehenden Stangen 10 können diese mit einer Längsriffelung 13 versehen sein.As fiber material for the production of the respective tubular braid, glass fibers have proven to be useful, among other things. To achieve a positive connection between the jacket 12 made of insulating material and the z. B. steel be existing rods 10 , these can be provided with a longitudinal corrugation 13 .

Wesentliche Vorteile derErfindung bestehen u. a. darin, daß die Her stellkosten für die isolierten Ankerwellen vergleichsweise geringer werden, auf zusätzliche Fertigungs- und Prüfeinrichtungen ver zichtet werden kann und die Gefahr von Mikrorissen in der Iso lation beseitigt ist.Significant advantages of the invention include a. in that the Her Comparatively low costs for the insulated armature shafts are ver on additional manufacturing and testing facilities can be waived and the risk of micro cracks in the iso lation is eliminated.

Ein fest auf einer mit einem Isolationsmantel 12 nach der Er findung versehenen Ankerwelle 11 angebrachtes Ankerblechpaket 14 einschließlich eines Kollektors 15 und der Wicklung 16 ist aus Fig. 3 ersichtlich.A fixed on an insulation jacket 12 according to the invention He provided armature shaft 11 attached armature core 14 including a collector 15 and the winding 16 is shown in Fig. 3.

Claims

1. A process for the production of an electrically insulating jacket provided with metallic armature shafts for electrical machines, characterized in that bobbin threads made of natural and / or synthetic material are supplied with a braided mandrel embodied by rod material ( 10 ) with a diameter corresponding to the desired armature shafts ( 11 ) and which is impregnated with synthetic resin, that the pressure applied to the bar material (10) braided sheath (12) is left after curing to the bar material (10) and are intertwined with the aid of a tubular braid, the individual armature shaft (11) from the sheathed be cut to length rod material, and that the synthetic resin-impregnated braid jacket (12) is removed in the region of intended bearing points, and / or in the region of the pinion mounting of the armature shaft (11).

2. The method according to claim 1, characterized in that the individual armature shafts ( 11 ) are machined to the final dimension after cutting.

3. The method according to claim 1, characterized in that the coated rod material ( 10 ) is machined to final diameter.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the resin-impregnated braid jacket ( 12 ) of the rod material consists of glass fiber braid, which is impregnated with resin.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the resin-impregnated braid jacket ( 12 ) and the rod material ( 10 ) are brought into positive connection with each other.