DE856654C - Kommutator, insbesondere Pressstoffkommutator - Google Patents

Description

• Kommutator, insbesondere Preßstoffkommutator Die Erfindung bezieht sich auf Kommutatoren, insbesondere Preßstofl-kommutatoren mit metallischen, auf der Innenseite des Lamellenbelags verankerten Verstärkungsringen. Solche Verstärkungsringe «-erden bekanntlich vor allem bei den letztgenannten Kommutatoren verwendet, um ihre Festigkeit zu erhöhen und sie für größere Fliehkraftbeanspruchungen geeignet zu machen.
• ,Nach der Erfindung wird eine noch erheblich gesteigerte Unempfindlichkeit des Kommutators gegen Fliehkrafteinwirkung dadurch erreicht, daß die metallischen Verstärkungsringe mit Vorspannung auf die Lamellen abgestützt sind. Durch entsprechende Mahl der Vorspannung gelingt es, Formänderungen der Ringe unter der Einwirkung der Fliehkräfte soweit als erforderlich praktisch auszuschalten und dadurch den ganzen Kommutator auch für hohe Geschwindigkeiten und große Massen formbeständig zu machen. Die Erfindung ist sowohl bei der bisher meist üblichen Ausführung von Preßstoffkommutatoren anwendbar, bei der zu beiden Seiten des entsprechend ausgesparten Lamellenfußes je ein Verstärkungsring eingebracht ist, als auch bei Kommutatoren, deren Lamellen durch eine über die ganze Länge verteilte, entsprechend große Zahl von Verstärkungsringen verankert sind.
• Das Vorspannen der Ringe kann mechanisch z. B. mittels eines Spanndornes bewirkt werden oder auch ähnlich- wie bei Schrumpfringen durch Erwärmen der Ringe. Desgleichen ist es z. B. auch möglich, die Spannung der Ringe beim Einpressen der Isoliermasse selbst zu erzeugen oder zugleich mit dem Einbringen derLamellenzwischenisolation.
• An Hand von Fig. i und 2 der Zeichnung ist der Aufbaueines Preßstoffkommutators gemäß Erfindung mittels Spanndornes erläutert.. Fig. i zeigt den fertigen Kommutator im Längsschnitt, in Fig.2 ist ein Querschnitt des Kommutators während des Zusammenbaues samt dem Spanndorn dargestellt. Mit i sind die Lamellen des Kommutators bezeichnet, 2 sind die Halteansätze an der Innenseite der Lamellen, in die metallische Verstärkungsringe 3 hinterfassend eingreifen. Bei der Herstellung des Kommutators werden die Ringe zunächst für sich auf den Spanndorn in entsprechendem axialen Abstand aufgesetzt und gespannt. Dann erst wird der Lamellenbelag aufgebracht, und zwar zweckmäßig so, daß die Lamellen einzeln von außen in radialer Richtung mit ihren Aussparungen in die Ringe eingesteckt werden. Der Spanndorn besteht im wesentlichen aus einem Hohlzylinder 5 mit Längsschlitzen, in denen die Spannschienen 6 geführt sind. 7 ist ein konusartig ausgebildeter Mittelteil, durch dessen Bewegung in axialer Richtung die Spannschienen 6 nach außen gedrückt werden können und dadurch die Ringe 3 spannen. Zwischen je zwei Spannschienen ist in der Umfangsrichtung ein entsprechender Raum für die Lamellen:stege 2 gelassen.
• Ist der Lamellenbelag vollzählig auf die Ringe aufgesetzt und auch die Lamellenisolation 4 eingebracht, so kann, während die Ringe durch den Spanndorn im gespannten Zustand gehalten werden, die Isoliermasse i i eingepreßt oder eingegossen werden. Nach Erhärten der Masse bleiben die Ringe auch nach Entfernen des Dornes gespannt und stützen sich auch im gespannten Zustand über die erhärtete Ausfüllmasse auf die Lamellen ab.
• Als besonders günstig erweist es .sich, wenn die Lamellenhalteansätze bereits vor dem Einbau der Lamellen mit einer festen oder erhärtenden Isolation 9 ausgekleidet oder ausgefüttert werden, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt ist. In diesem Fall ist es auch in einfacher Weise möglich, die Ringe durch Erwärmen vorzuspannen. In gleicher Weise wie im vorgeschilderten Fall werden auf die z. B. nach dem Induktionsprinzip elektrisch erwärmten und in entsprechendem Abstand festgehaltenen Ringe die Lamellen nacheinander mit ihren isolierten Aussparungen eingesetzt, bis der Belag vollzählig aufgebracht ist. Wird der Lamellenbelag z. B. unter Zuhilfenahme der Lamellenzwischenisolation als praktisch unnachgiebiger Körper auf den warmen Ringen aufgebaut, so bleibt nach dem Erkalten der Ringe die erwünschte Spannung in diesen bestehen.
• Die Verwendung im vorhinein isolierter Lamellenansätze macht nicht nur die Verwendung durchwegs blanker, also leicht auf mechanische oder thermische Weise zu spannender Verstärkungsringe möglich, sondern ergibt auch den Vorteil, daß die Ringe ohne zusätzliche äußere Vorrichtung (Spanndorn, Heizvorrichtung od. dgl.) in den gespannten Zustand übergeführt werden können. Bei Verwendung isolierter Lamellenansätze kann z., B. das Spannen der Ringe zugleich mit dem Einpressen der Preßmasse selbst durchgeführt werden, indem ein solcher Preßdruck angewendet wird, daß eine Aufweitung des Lamellenbelags und damit ein Spannen der Ringe eintritt. Zur Begrenzung der Aufweitung des Kommutators kann, wie in Fig. 4 gestrichelt angedeutet, ein einfacher Hohlzylinder io dienen. Dieser Hohlzylinder verhindert zugleich ein Überspannen der Ringe; durch seinen Innendurchmesser ist eindeutig und unabhängig vom aufgewendeten Preßdruck die Vorspannung der Ringe festgelegt. Nach dem Erkalten der Preßmasse bleibt auch hier die Vorspannung der Ringe bestehen. Gesorgt muß dafür werden, daß die Preßmasse zwischen den Lamellen hindurch nicht austreten kann. Dies wird in zweckentsprechender Weise dadurch verhindert, daß als Lamelle:nzwischenisolation 4, wie in Fig. 4 gezeigt ist, stabähnliche Teile entspree'hender Festigkeit, z. B. aus Glas, verwendet werden, ,die in entsprechende Längsvertiefungen 8 der Lamellen eingreifen und dadurch einen dichten und unverrückbaren Abschluß der Lamellenzwischenräume bilden. Diese Einlagen schützen im Betrieb zugleich die Barunterliegende Preßmasse gegen Funkeneinwirkung. Ebenso tragen sie dazu bei, daß die Lamellen in ihrer gegenseitigen Lage gehalten werden.
• Bei Kommutatorausführungen mit im vorhinein durch eine feste und widerstandsfähige Isoliereinlage von den Lamellen isolierten Verstärkungsringen läßt sich die entsprechende Spannung der Ringe auch zugleich beim Eintreiben der isolierenden Abstandhalter 4 zwischen den Lamellen erzeugen. Durch das Einführen der Abstandhalter wird eine Vergrößerung des Kommutatorumfangs und damit auch des Kommutatordurchmessers erreicht, wodurch ein Spannen der zwangschlüssig mit dem Lamellenbelag verbundenen Ringe herbeigeführt wird.
• Durch die Erfindung wird vor allem ein auch für große Maschinen geeigneter Kommutator erhalten, der dadurch besonders ausgezeichnet ist, daß die Lamellen über ihre ganze Länge fortlaufend unter Vorspannung niedergehalten werden, ohne daß jedoch so wie bei den bekannten, außen am Kommutator aufgesetzten Schrumpfringen Schleiffläche geopfert werden muß. Bei voller Ausnutzung,der Kommutatorlänge für die Schleiffläche kann die erforderliche Festigkeit auch bei großen und langen Kommutatoren erreicht werden, hierbei jedoch zugleich wegen der fortlaufenden Abstützung der Lamellen sehr wesentlich an Lamellenhöhe und daher an Kupfer gespart werden.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kommutator, insbesondere Preßstoffkommutator, mit metallischen, auf der Innenseite des Belages verankerten Verstärkungsringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsringe mit Vorspannung auf die Lamellen abgestützt sind.
2. 2. Kommutator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die auf mechanischem Weg, z. ß. mittels eines Spanndornes, oder durch Erwärmen erzeugte Vorspannung der Verstärkungsringe durch die nach dem Zusammenbau der festen Teile des Kommutators eingebrachte, die Zwischenräume zwischen den Ringen und den Lamellenhaltefortsätzen ausfüllende erstarrte Preß- oder Ausgußmasse aufrechterhalten wird.
3. 3. Kommutator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltefortsätze der Lamellen mit einer vor deren Einbau aufgebrachten Auskleidung oder Ausfütterung aus festem Isolierstoff zur Abstützung der gespannten Verstärkungsringe versehen sind.
4. 4. Kommutator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Verstärkungsringe durch Erwärmung auf elektrischem Weg, vorzugsweise nach dem Induktionsprinzip, erzeugt wird.
5. 5. Kommutator nach Anspruch i oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lamellenbelag als praktisch unnachgiebiger Körper auf den erwärmten Verstärkungsringen aufgebaut wird, der diese nach dem Erkalten im gespannten Zustand erhält.
6. 6. Kommutator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Verstärkungsringe durch Aufweiten des mit den Verstärkungsringen zwangschlüssig verbundenen Lamellenkörpers beim Einpressen der Isoliermasse erzeugt wird.
7. 7. Kommutator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufweiten ,des Lamellenkörpers innerhalb einer zylinder- oder ringförmigen Hohlform erfolgt, durch deren Innendurchmesser das Maß der Aufweitung und damit der Vorspannung der Ringe bestimmt wird. B.
8. Kommutator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Lamellenzwischenisolation zweckmäßig stabförmig in Längsvertiefung der Lamellenflanken eingreifende Isolierkörper dienen, die einen dichten und unverrückbaren Abschluß der Lamellenzwischenräume beim Einbringen der Preß- oder Ausgußmasse bilden.
9. 9. Kommutator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Verstärkungsringe durch die beim Einbringen der Lamellenzwischenisolation eintretende Durchmesservergrößerung des mit den Verstärkungsringen zwangschlüssig verbundenen Lamellenbelags bewirkt wird.