DK158803B - Fremgangsmaade ved tilvirkning af kommutatorer - Google Patents

Description

DK 158803 B

Den foreliggende opfindelsen angår en fremgangsmåde ved tilvirkning af kommutatorer i henhold til indledningen til krav 1. Der er herved tale om en tilvirkning af en ganske konventionel type af kommutatorer, som 5 traditionelt er blevet fremstillet ved manuel indlægning af løse kommutatorlameller eller -stave i en montagering, hvorefter det samlede emne videreforarbejdes ved udstøb-ning af den indre krop. Kommutatorlamellerne er forud fremstillet med de nævnte forankringselementer.

1 0 Den tilhørende håndtering af de løse elementer er vanskelig og tidrøvende, og fra mange sider har der været ofret store anstrengelser for at nå frem til brugbare alternativer, ved hvilke kommutatorkransen kan fremstilles i et enkelt cylindrisk stykke, eventuelt ved oprul-15 ning af et passende forberedt strimmelstykke af kobber eller andet brugbart materiale. Det vil ikke i sig selv vanskeliggøre fremstillingen, at kommutatorkransen herved fra starten er helt eller delvis sammenhængende, da man også ved den manuelle metode er vant til, at der 20 efter udstøbningen af kroppen skal udføres en separe-ringsfræsning for indbyrdes isolering af kommutatorla-me11erne.

Det har vist sig, at det ved de kendte forsøg på løsning af denne opgave nok er lykkedes at finde egnede løsninger, 25 men kun til fremstilling af kommutatorer, til hvilke der ikke stilles store præstationskrav. Ved store præstationskrav er det afgørende, at forankringen af kommutator-lamellerne i kroppen er meget effektiv, og det er tilsvarende kritisk, hvordan forankringsdelene tildannes.

30 Et udmærket eksempel på en kendt fremgangsmåde fremgår af det britiske offentliggørelsesskrift nr. 2,049,496, hvor der i øvrigt gås frem netop som angivet i indledningen til krav 1. Der udgås fra en kobberstrimmel pro-

DK 158803B

2 fileret med en langsgående ophøjet del, som feearbejdes til dannelse af tværgående ribber, hvorefter disse ved deres basis friskæres fra begge ender og opbukkes ved midten til dannelse af et i strimmelens tværretning for-5 løbende V-formet forankringselement, der således i slutproduktet vil strække sig i længderetningen af kommuta-torlamellerne. Den nævnte friskæring og opbukning er let at udføre ved brug af passende knivværktøjer, som indføres fra eller i de modstående sider af kobberstrimmel-10 en. Blot er de frembragte forankringselementer ikke særligt stærke, da de udbukkede ribbedele står ud som pinde, der relativt let kan bukkes videre udad.

I det tyske offentliggørelsesskrift nr. 24 55 697 udføres også en tildannelse af tværgående ribber på kob-15 berstrimmelen, men der er dér tale om høje, tynde ribber, ud fra hvilke forankringselementerne tildannet på en helt anden måde, nemlig ved en ombøjning af de ydre endedele af ribberne langs hele disses længde. Ribberne deformeres således til generelt at antage et krogformet 20 tværsnit, og det er fordelagtigt, at ribberne således er virksomme som forankringselementer langs hele deres længde. Imidlertid er også disse forankringselementer relativt svage, fordi de kræfter, de skal modstå, søger at bøje de ydre krogdele tilbage, og som bekendt er det 25 lettere at bøje en del tilbage end videre frem.

Opfindelsen har til formål at angive en fremgangsmåde af den nævnte art, ved hvilken den nævnte opgave m.h.t. frembringelse af et sammenhængende emne til kommutator-kransen kan løses på en praktisk anvendelig og attraktiv 30 måde endog til kommuntatorer der kan tilfredsstille store tekniske krav.

Opfindelsen bygger på den erkendelse, at det er muligt at tilvejebringe en ankerdannende deformation af 3

DK 158803 B

en del af materialet i en profileret metalstrimmel af kobber eller andet brugbart materiale ved en koldbearbejdning/ ved hvilken man i strimmelens plan og på tværs af .strimmelretningen udfører en ophøvling af en dertil beregnet/ udstående profilfladedel af strimme-5 len ved hjælp af et stikkende ophøvlings- eller op- pløjningsværktøj på en sådan måde, at der langs begge sider af dette fremkommer en oppløjet udstående materialedel, hvis mod værktøjet vendende side danner en spids vinkel med den bundflade, som høvle- eller pløje-10 værktøjet danner i emnet mellem de modstående oppløjede materialedele. Når en tilsvarende oppløjningsbearbejd-ning set i strimmelens længderetning foretages i kort afstand fra stedet for førstnævnte bearbejdning, vil resultatet blive, at materialet imellem bearbejdnings-15 stederne vil danne en udstående, i tværsnit V-formet profildel, som netop kan danne den ønskede underskårne forankringsdel på indersiden af en kommutatordel, og bearbejdningsstederne kan herved vælges så tætliggende, at de svarer til delingen mellem kommutatorlamellerne 20 i det endelige produkt, hvorved der netop vil være tilvejebragt en med forankringsdele forsynet kommuta-torkransstrimmel, som i passende afskåret og oprullet længde kan danne et helcylindrisk emne til den omtalte videre forarbejdning, hvorved enhver håndtering af 25 separate kommutatorlameller vil være undgået.

I overensstemmelse hermed er opfindelsen ejendommelig ved det, der er angivet i den kendetegnende del af krav 1. De dannede forankringselementer strækker sig i længderetningen af kommutatorelementerne og er aktive 30 i ethvert tværsnit, hvor de indtager en udbøjet eller udad fortrængt tilstand, fra hvilken de ved senere brugspåvirkninger påvirkes til yderligere udbøjning eller -fortrængning, hvorved de vil være langt mere resistente end ved en talbagebøjning som omtalt foran 4

DK 158803 B

i forbindelse med det tyske offentliggørelsesskrift nr. 2/455,697.

For opnåelse af en god indflydning af støbematerialet under forankringselementerne ved udstøbningen af den 5 indre krop kan det være en fordel, at det pågældende V-profil er afbrudt på et eller flere steder, hvilket ved opfindelsen vil være let opnåeligt uden nogen særlig bearbejdning af V-profilet, nemlig ved brug af den i krav 2 angivne fremgangsmåde.

10 Ved det i krav 3 angivne opnås, at tildannelsen af kommutatorkransen kan foregå på hurtig måde ved koncentreret bearbejdning af et til ringform oprullet strimmelemne ved hjælp af værktøjsorganer til frembringelse af flere oppløjninger samtidigt.

15 i det følgende forklares opfindelsen nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 er et perspektivbillede af et strimmelformet udgangs-emne for fremstilling af kommutatorkranse, fig. 2 et perspektivbillede, set nedefra, af dette emne og 20 et værktøj til bearbejdning deraf, fig. 3 et plant billede til illustration af virkningen af nævnte værktøj, fig. 4 et plant endebillede af et emne til en kommutator-krans frembragt ved oprulning af en profileret kobberstrip, 25 fig. 5 et perspektivbillede af kommutatorkransen efter ud-støbning med en indre krop, og fig. 6 et perspektivbillede til illustration af den færdige kommutator.

5

DK 158803 B

Det i fig. 1 viste udgangsemne er en kobberstrimmel 2, som ved valsning eller på anden måde er profileret med en bred del 4 og en derfra let opstående pladedel 6 med reduceret bredde. Denne strimmel, der eventuelt kan tilføres fra en 5 forrådsrulle, fremføres skridtvis gennem den i fig. 2 og 3 viste bearbejdningsstation, hvori den støttet på en bæresål 8 udsættes for en tværgående bearbejdning af et pløje- værktøj 10, hvis aktive del er et underskåret pløjeskær 12, som ved forenden er tilslebet til dannelse af en underskå-10 ret pløjespids eller kant 14, hvis forreste spids ligger i den plane underside af piøjeskæret 12.

Dette værktøj fremskydes sideværts mod den opstående profildel 6 med overfladen af piøjeskæret 12 i anlæg mod eller i kort afstand fra oversiden af strimmelens brede del 4.

15 Ved denne fremskydning udvirker værktøjet en oppløjning af en rende 16 i delen 6, idet kobberet fortrænges ud til siderne for værktøjsspidsen 14 under opflydning af materialet langs de underskårne sider af piøjeskæret 12, således at den opefter indsnævrende rende 16 vil begrænses af opstå-20 ende forankringsdele 18, som rager op forbi oversideplanet af profildelen 6.

Når profildelen 6 er helt gennempløjet af piøjeskæret 12, trækkes værktøjet tilbage, og strimmelen 2 fremføres et skridt svarende til den ønskede deling mellem kommutator-25 lamellerne i slutproduktet, hvorefter værktøjet genaktiveres. Strimmelen 2 vil således forlade bearbejdningsstationen med det længdeprofil·, som er vist til venstre i fig. 3, dvs. med tværprofildelen 6 omdannet til en række af V-formede fremspring 20, der danner lamellernes forankringselemen-30 ter.

Derefter afskæres en sådan længde af den bearbejdede strimmel 2, som svarer til omkredslængden af den kommutator, der skal fremstilles, og denne længde oprulles til cirkulær form. Cyl inder emne t :.er betegnet 24 og dets stødfuge 26. Den-35 ne ligger midtvejs mellem to forankringsfremspring 20.

6

DK 158803 B

Herefter kan emnet videreforarbejdes på konventionel måde.

Først foretages en udstøbning af en fast krop 28, fig. 5, i det indre rum af emnet og eventuelt omkring en i emnet anbragt bøsning 30, hvorved der ved støbningen fremkommer et 5 stærkt, radialt holdeindgreb mellem de underskårne forankringsdele 20 og støbematerialet. En tilsvarende aksial forankring opnås derved, at kroppen 28 tildannes bredere end profildelen 6.

Derefter udføres en opfræsning af overfladespor 34, fig. 5, 10 hvorved kommutatorcylinderemnet 24 opdeles i indbyrdes isolerede kommutatorlameller, der hver fastholdes i kroppen 28 ved hjælp af den tilhørende forankringsdel 20. De ender af disse lameller, som rager ud forbi enden af den støbte krop 28, kan som vist i fig. 6 udbukkes til dannelse af elektri-15 ske forbindelseskroge 36, eventuelt efter at afstanden mellem dem er øget ved udfræsning af bredere spor mellem dem; det vil dog forstås, at den Ønskede afstand mellem krogene kan tilvejebringes på enkel måde allerede ved bearbejdningen af strimmelen 2, nemlig ved at der udstanses simple indhak 20 i den kantdel, som ligger længst til venstre i fig. 1 og 2.

Der stilles ret strenge krav til materialefastheden af forankringsdelene 20, men det er konstateret, at de ved den beskrevne simple tildannelse ved oppløjning af metallet opnår en særdeles god styrke, som er lig med eller bedre end 25 ved andre tildannelsesmetoder.

Det vides ikke, hvorvidt den beskrevne oppløjningsteknik for tildannelse af udstående ribbedele 18 tidligere er benyttet i nogen anden sammenhæng, men det vil forstås, at den er særligt velegnet til frembringelse af de her netop ønske-3q de, underskårne forankringselementer, da materialet ved deformationen naturligt vil flyde opad eller udad langs de skrånende sider af værktøjet 12 med en mindre deformationsgrad end ved retvinklet oppløjning fra den pågældende grund- 7

DK 158803 B

bredde. De ved opfindelsen udførte forsøg refererer til teknisk rent kobber, sølvlegeret kobber og aluminiumslegeringer, men det må formodes, at også visse andre metaller kan bearbejdes på tilsvarende måde.

5 Principielt vil oppløjningen kunne udføres på et til cylinderform oprullet emne ved hjælp af et skridtvis roterende værktøj (jfr. fig. 4) eller et cylindrisk værktøj med det fornødne antal pløjeskær 12,14. Disse kan være aksialt forsat for hverandre, så de ved fremskydningen af 10 værktøjet bringes successivt i indgreb med arbejdsemnet. Modsvarende kan man som antydet punkteret i fig. 3 benytte et større antal pløjeværktøjer til bearbejdningen af strimmelen 2, hvorved bearbejdningskapaciteten kan forøges.

Ved indstikningen af den skærende værktøjsforkant 14 i pro-15 fildelen 6 vil værktøjsforkanten på grund af sin skråstilling påvirkes kraftigt til neddykning i profildelen, hvorfor piøjeskæret 12 bør være anbragt på en svært dimensioneret og nøjagtigt ført værktøjsbærer 10 (fig. 2). Påvirkningen kan mindskes ved, at deformationen af materialet udøves 20 ved to eller flere successive operationer, ved hvilke pløje-snitterne udføres med tiltagende dybde og/eller bredde.

Længdeprofilet af forankringsdelene 20 vil på enkel måde kunne varieres ved en modsvarende variation af tværprofilet af delen 6 af strimmelen 2, f.eks. for frembringelse af lo-25 kale afbrydelser af forankringsdelene til forøgelse af den aksiale fastholdelse af disse i kroppen 28, ligesom tværprofilet af forankringsdelene 20 vil kunne varieres vidtgående alt efter profileringen af det eller de anvendte oppløj-ningsværktøjer. De oppløjede ribber 18 vil kunne bearbejdes 30 ved yderligere oppløjning, nemlig ved en følgende indstikning af et pløjeværktøj, der stikker ind i ribbesiderne i afstand fra bundoverfladen imellem forankringsdelene 20.

Claims (3)

1. Fremgangsmåde ved tilvirkning af den art af kommuta-torer, hvori en cylindrisk række eller krans af kommutar toriåmeller er fastholdt i en støbt, indvendig krop (28), idet kommutatorlamellerne på deres indvendige side har således underskårne fremspring, såkaldte forankringselementer (20), at disse ved udstøbningen af nævnte krop forankres i denne, idet man for tilvirkningen af kommutatorlamelkransen udgår fra en eventuelt i kransform oprullet metalstrimmel (2), der er profileret med en eller flere ophøjede dele (6), hvis bredde svarer til den ønskede længde af forankringsdelen eller -delene, hvilken strimmel underkastes en bearbejdning til dannelse af udstående, indbyrdes adskilte forankringselementer (20) og efter udstøbning opskæres til dannelse af kommutatorlamelkransen, kendetegnet ved, at nævnte bearbejdning udføres med et underskåret oppløjningsværktøj (10,12), som indpresses sideværts gennem nævnte ophøjede del (6) for lokaldefor-mation af denne til dannelse af udstående, underskårne ribbedele (18), som hver vil danne et dobbeltsidigt underskåret forankringselement (20).

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den ophøjede del (6) af strimmelen (2) er profileret som to eller flere indbyrdes adskilte parallelle plade-profildele, som kun strækker sig over en del af den totale strimmelbredde.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegne t ved, at bearbejdningen udføres på et i kransform oprullet strimmelemne ved hjælp af værktøjsorganer med det fornødne antal plovskær (12,14).