DE961910C

DE961910C - Method for manufacturing a commutator from a ring-shaped workpiece

Info

Publication number: DE961910C
Application number: DEB33961A
Authority: DE
Inventors: Fridolin Schaefer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1954-12-31
Filing date: 1955-01-01
Publication date: 1957-04-11
Also published as: GB777025A; JPS327674B1; FR1135695A; CH333678A

Description

AUSGEGEBEN AM ■11. APRIL 1957ISSUED ON ■ 11. APRIL 1957

B 33961 VIIIb J2idiB 33961 VIIIb J2idi

Die Erfindung¹ bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Stromwenders aus einem ringförmigen, d, h. scheibenförmigen, oder hohlzylindrisohien Werkstück, das durch- Nuten in einzelne, zunächst noch durch dünne Brücken, zusammenhängende, an einem Isolderstoffträger zu verankernde und danach durch Entfernen der die Brücken bildenden Oberflächenschicht elektrisch voneinander isolierte Teilstücke zerlegt wird. DieThe invention ¹ relates to a method for manufacturing a commutator from an annular, i. E. disc-shaped or hollow cylindrical workpiece, which is divided into individual grooves, initially still connected by thin bridges, to be anchored to an insulating material carrier and then electrically isolated from one another by removing the surface layer forming the bridges. the

ίο zwischen den Stromwendersegmenten befindlichen Nuten sollen gerade nur so eng sein, daß die erforderliche Isolierschichtstärke gewährleistet ist. Bei hochwertigen Stromwendern für elektrische Maschinen normaler Spannung¹ beiträgt der Abstand zwischen den Segmenten zweckmäßigerweise etwa 0,4 bis 0,5 mm.ίο Grooves located between the commutator segments should only be narrow enough to ensure the required thickness of the insulating layer. In the case of high-quality commutators for electrical machines with normal voltage ^1, the distance between the segments expediently contributes approximately 0.4 to 0.5 mm.

Es werden bereits Stromwender aus einer gestreckten Metallbahn hergestellt, die durch keilförmige plastisch geformte Nuten in einzelne Stege aufgeteilt wird. Diese Nuten, welche am Nutenr grund die für die Isolierschicht vorgesehene Breite aufweisen, werden durch Verformung der Metallbahn zu einem zylindrischen Ring so zusammengedrängt, daß ihre Flanken Schlitze von der vorgesehenen Isotierschdchtdictke bilden. -There are already commutators made from a stretched metal sheet, which is wedge-shaped plastically formed grooves is divided into individual webs. These grooves, which on the groove no reason have the intended width for the insulating layer, are caused by deformation of the metal track compressed to a cylindrical ring so that its flanks are slotted from the intended Isotierschdchtdictke form. -

Dieses Verfahren ist zur Herstellung von trommeiförmigen Stromwendern, die eine beträchtliche Anzahl von schmalen Stegen haben, besonders wirtschaftlich. Stromwender, diie nur wenige breite Stege oder eine von der Zylinderfonn abweichende Gestalt haben, z. B. Plankollektoren, lassen sich jedoch aus Metallbahmen nicht immer wirtschaft-This process is used to manufacture drum-shaped commutators, which is a considerable Have number of narrow webs, particularly economical. Commuter, which are only a few widths Bars or one that deviates from the cylinder shape Have shape, e.g. B. Plane collectors, but cannot always be economically

lieh bzw. überhaupt nicht fertigen. Zur Herstellungderartiger Stromweuidfeir wird zweckmäßig ein vorbereitetes Werkstück verwendet. In diesen Fällen beireitet dias Ausräumen der engen Nuten große Schwierigkeiten, da die hierzu benötigten Werkzeuge wegen ihrer geringen Wandstärke, nicht die erforderliche Standfestigkeit haben.borrowed or not finished at all. For making such Stromweuidfeir is expediently a prepared one Workpiece used. In these cases, clearing the narrow grooves will produce large ones Difficulties, because the tools required for this because of their small wall thickness, not the have the required stability.

Diese Schwierigkeiten werden beseitigt, wenn gemäß der Erfindung· das· Werkstück an seiner ίο einen Seite mit Nuten versehen wird, deren. Breite wesentlich größer ist als die am fertigen Stromwender benötigte Isolierschichtdicke, und die durch ' die Nuten abgegrenzten Teilstucke in radialer Richtung unter gleichzeitiger Verkleinerung des Außendurchmessers des Werkstückes sowie unter Verformung der Brücken auf den erforderlichen geringen Abstand zusammengedrängt werden. Durch die Kombination) dieser Maßnahmen gemäß der Erfindung ist es gelungen, zum Ausräumen der ao Nuten sehr widerstandsfähige Werkzeuge zu verwenden, die eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit zulassen. Beispielsweise können die für die Herstellung eines zylindrischen Stromwenders benötigten Rohrprofile der breiten Nuten wegen auf der Strangpresse oder durch Kaltspritzen hergestellt werden, wodurch eine sehr rasche und zeitsparende Fertigung möglich ist.These difficulties are eliminated if, according to the invention, the workpiece is attached to it ίο one side is provided with grooves whose. broad is much larger than the one on the finished commutator Required insulation layer thickness, and the sub-pieces delimited by 'the grooves in a radial direction Direction with simultaneous reduction of the outer diameter of the workpiece as well as below Deformation of the bridges are compressed to the required small distance. By combining) these measures according to the invention it has been possible to eliminate the ao grooves to use very resistant tools that allow a high working speed. For example, they can be used to manufacture a cylindrical commutator Tube profiles are made on the extrusion press or by cold spraying because of the wide grooves , whereby a very quick and time-saving production is possible.

Ähnliche Ersparnisse lassen sich bei der Herstellung von Scheiben- oder Plankollektoren erzielen, denn es hat sich gezeigt, daß die hierzu benötigtem ringförmigen Werkstücke in einem einzigen Arbeitsgang mit Hilfe eines Prägewerkzeuges hoher Festigkeit mit radialen Nuten versehen werden können, deren Breite gemäß der Erfindung erst nachträglich durch radiales Gegeneinianderdrängen der entstandenen Ringsektoren unter gleichzeitiger Verkleinerung· des Werkstückaußendurohmessers auf das erforderliche Maß gebracht wird.Similar savings can be made in manufacturing Achieve of disc or plane collectors, because it has been shown that the required for this ring-shaped workpieces in a single operation with the help of an embossing tool high strength can be provided with radial grooves, the width of which according to the invention subsequently by radial pushing against one another the resulting ring sectors with simultaneous reduction of the workpiece outer diameter is brought to the required level.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Verfahrens gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt Several exemplary embodiments of the method according to the invention are shown in the drawing. It shows

Fig. ι ein zur Herstellung eines fünfteiligen, Stromwenders geeignetes Rohrprofil,Fig. Ι a for the production of a five-part, Commuter suitable tube profile,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch, eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung,Fig. 2 is a longitudinal section through, one for execution device suitable for the process,

Fig. 3 einen. Schnitt nach Linie HI-III in Fig., 2 undFig. 3 a. Section along line HI-III in Fig., 2 and

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 2; Fig. 5 zeigt eine Stirnansicht eines mit Verankerungen, versehenen Stromwenderringes und4 shows a section along line IV-IV in FIG. 2; Fig. 5 shows an end view of one with anchors, provided commutator ring and

Fig. 6 einen Längsschnitt nach Linie VI-VI in6 shows a longitudinal section along line VI-VI in

Fig-· 5;Fig- x 5;

Fig. 7 und 8 zeigen eine für die Herstellung eines Plankollektoirs vorbereitete Ringscheibe in zwei Verafbeitungsstadien;7 and 8 show an annular disk prepared for the production of a planar collector in FIG two stages of processing;

Fig. 9 und 10 zeigen je ein abgewinkeltes .Schnittbild nach den Bogenlinien IX-IX in Fig. 7 und X-X in Fig. 8 in größerem Maßstab;9 and 10 each show an angled one .Section along the arc lines IX-IX in Fig. 7 and X-X in Fig. 8 on a larger scale;

Fig. 11 ist ein Axialschnitt durch einen fertigen Plankollektor.11 is an axial section through a finished plane collector.

Das in Fig. 1 dargestellte Rohrprofil besteht aus fünf Zylindersegmenten 11, die durch dünne Brücken 12 miteinander verbunden sind. Die zwischen den S'tegen befindlichen und durch die Brücken 12 nach außen· abgedeckten Längsnuten 15 sind so breit, daß das Rohr mit einem Werkzeug hoher Standfestigkeit, beispielsweise nach dem Ziehverfahren oder auf einer Strangpresse hergestellt werden kann). Die Brücken können auch gemäß Fig. 3 flache, längs- des Zylindermantels sich erstreckende Erhebungen! 13 bilden. Ein Abschnitt des mit Nuten versehenen, Rohres wird, wie aus Fig. 2 und 3 hervorgeht, zusammen, mit fünf an den Segmenten 11 angreifenden konischen Ringsegmenten 17 in einen schwach konischen Hohl- raum 19 einer Hülse 20 eingesetzt und durch einen nicht dargestellten Preß stempel in Richtung der in Fig. 2 eingezeichneten Pfeile α in. die Hülse 20 hineingetrieben. Hierbei gleiten die an den komischen Segmenten 17 angebrachten. Führungsstege 18 in Führungsnut«!! 21, die an der Innenwandfläche der konischen Hülse 20 ausgespart sind.The tubular profile shown in FIG. 1 consists of five cylinder segments 11 which are connected to one another by thin bridges 12. The longitudinal grooves 15 located between the webs and covered to the outside by the bridges 12 are so wide that the tube can be manufactured with a tool of high stability, for example by the drawing process or on an extrusion press). According to FIG. 3, the bridges can also have flat elevations extending along the cylinder jacket! 13 form. A section of the grooved pipe is, as can be seen from FIGS. 2 and 3, together with five conical ring segments 17 engaging the segments 11, inserted into a slightly conical cavity 19 of a sleeve 20 and stamped by a press (not shown) driven into the sleeve 20 in the direction of the arrows α shown in FIG. In doing so, those attached to the strange segments 17 slide. Guide webs 18 in guide groove «!! 21, which are recessed on the inner wall surface of the conical sleeve 20.

Durch den Preßvorgang werden die Brücken 12 bzw. 13 gestaucht, so daß sie etwa die Form der in Fig. 4 dargestellten schmalen Längs rippen 14 annehmen. Ferner werden die Segmente zusammengedrängt, so daß zwischen den ursprünglich durch breite Nuten 15 begrenzten Segmenten 11 nur noch enge Längsnuten 16 vorhanden sind, deren Breite der erforderlichen Isolierschichtdicke· entspricht. Die Segmente 11 des in dieser Weise vorbereiteten Werkstückes werden in an sich bekannter Weise an der Innenseite vorzugsweise mit Hilfe von Schälwerkzeugen mit Verankerungshaken21 (Fig. 5 und 6) versehen und in der schon beschriebenen Weise zu einem fertigen Stromwender verarbeitet. ' Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 bis 11 ist die eine Stirnfläche einer Ringscheibe· 23 mit breiten radialen Nuten 25 versehen. Hierdurch wird der Ring in einzelne Sektoren 31 aufgeteilt, die durch Brücken 33 (Fig. 9) miteinander· verbunden sind. Diese Ringscheibe wird sodann, durch auf die Außenkanten der Sektoren 3.1 gegen die Achse des Ringes wirkende Kräfte zusammengezogen. Durch die dabei auf tretende Verformung der Brücken entsteht ein Ring 24 (Fig. 8) von erheblich kleinerem Durchmesser mit radialen Rippen 34 (Fig. 10) und engen Nuten 26, deren Breite der erforderlichen Isolierschichtdicke entspricht. Die Ringsektoren werden wie die Segmente beim ersten Aus führungsbeispiel mit Verankerungshaken 27, 28 (Fig. 11) versehen. Danach, wird der Ring 24 in. eine nicht dargestellte Preßform eingelegt und in an sich bekannter Weise mit einer Nabe 30 vereinigt, die aus zunächst fließfähigem und in der Form aushärten- 115 ■ dem Werkstoff besteht. Schließlich wird die die Brücken bzw. Rippen 34 bildende Oberflächenschicht abgedreht. Through the pressing process, the bridges 12 and 13 are compressed so that they have approximately the shape of the in Fig. 4 shown narrow longitudinal ribs 14 assume. Furthermore, the segments are pushed together, so that between the originally delimited by wide grooves 15 segments 11 only narrow longitudinal grooves 16 are present, their width corresponds to the required thickness of the insulation layer. The segments 11 of the prepared in this way Workpiece are in a known manner on the inside, preferably with the help of Peeling tools with anchoring hooks21 (Fig. 5 and 6) and processed into a finished commutator in the manner already described. 'In the embodiment of FIGS. 7 to 11 is which provide one end face of an annular disk 23 with wide radial grooves 25. This will the ring is divided into individual sectors 31, which are connected to one another by bridges 33 (FIG. 9) are. This washer is then, by on the outer edges of the sectors 3.1 against the axis of the The forces acting on the ring are drawn together. The resulting deformation of the bridges occurs a ring 24 (Fig. 8) of considerably smaller diameter with radial ribs 34 (Fig. 10) and narrow grooves 26, the width of which corresponds to the required thickness of the insulating layer. The ring sectors are like the segments in the first exemplary embodiment provided with anchoring hooks 27, 28 (Fig. 11). After that, the ring will be 24 in. A no The mold shown is inserted and combined in a manner known per se with a hub 30 which consists of first flowable and harden in the mold- 115 ■ the material. Finally, the surface layer forming the bridges or ribs 34 is turned off.

Es sei noch, erwähnt, daß bei beiden Ausführ rungsbeispielen die Verankerungsmittel auch schon vor dem Zusammendrängen der durch die Nuten 15 bzw. 25 abgegrenzten Segmente 11 oder Ringsektoren 31 angebracht werden können. Die Nuten 15 bzw. 25 sind etwa viermal so breit wie die nach der Verformung der Werkstücke sich ergebenden Nuten, 16 bzw. 26. 'It should also be mentioned that in both execution examples the anchoring means can be attached even before the crowding together of the segments 11 or ring sectors 31 delimited by the grooves 15 and 25, respectively. The grooves 15 and 25 are about four times as wide as the grooves 16 and 26 that result after the deformation of the workpieces. '

Claims

Claim:

Method of making a. Commutator from a ring-shaped. Workpiece, that through. Grooves in individual initially still connected by thin bridges an insulating material carrier to be anchored and then, by removing the bridges Surface layers in. Electrical, from each other isolated parts is dismantled, characterized in that the workpiece on, his one, side is provided with grooves (15 or 25), the width of which is much larger than the on the finished. Stromverter required insulation layer thickness, and that through the grooves, from. delimited sections (11 or 31) in the radial direction with simultaneous reduction in size the outer diameter of the workpiece and under deformation of the bridges, (12, 13 or 33) on the required low. Distance are squeezed together.

Considered publications:
German patent specification No. 916 193.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings