EP1897183B1 - Leiterrohling für einen trommelkommutator, verfahren zur herstellung eines solchen sowie trommelkommutator - Google Patents

Leiterrohling für einen trommelkommutator, verfahren zur herstellung eines solchen sowie trommelkommutator Download PDF

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EP1897183B1
EP1897183B1 EP06753897A EP06753897A EP1897183B1 EP 1897183 B1 EP1897183 B1 EP 1897183B1 EP 06753897 A EP06753897 A EP 06753897A EP 06753897 A EP06753897 A EP 06753897A EP 1897183 B1 EP1897183 B1 EP 1897183B1
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EP
European Patent Office
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anchor
conductor
ties
anchor ties
conductor segments
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EP1897183A1 (de
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Marko Vihtelic
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Kolektor Group doo
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/04—Commutators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49009—Dynamoelectric machine
    • Y10T29/49011—Commutator or slip ring assembly

Definitions

  • the present invention relates to an annularly closed conductor blank for a Trommelkommutator, with conductor segments which are interconnected via bridge parts, wherein the conductor segments arranged on a front side terminal projections and inwardly, for anchoring the conductor segments in a carrier body certain anchor tabs. Furthermore, the present invention relates to a method for producing a ring-closed conductor blank for a drum commutator, which has interconnected conductor segments via bridge parts, as well as a drum commutator manufactured using the above-mentioned conductor blank.
  • drum commutators are divided into two groups.
  • a first construction see, eg DE 1956340 . DE 2140855 . US 4598463 A .
  • DE 10244006 A1 are individual lamellae, which can be punched out of particular profile band processed.
  • the individual slats are inserted during the manufacture of the commutator in a mounting basket, which defines the exact position of the slats during the manufacture of the support body in which the slats are anchored.
  • Drum commutators made in this design meet very high quality requirements, but are relatively expensive to manufacture, so that they are generally used only in particularly high-quality electrical products.
  • a metallic Strip produced by rolling conductor blank which comprises bridge parts interconnected conductor segments processed.
  • At the corresponding annular conductor blank of the carrier body is molded. After curing of the carrier body, the bridge parts are removed and the conductor segments separated in this way.
  • drum commutators according to this design for example, the US 4705977 A . US 3492519 A . FR 2458156 A3 . US 4872255 A . GB 1561460 . EP 0019472 A2 . DE 1955122 . US 4920633 A . DE 4138829 A1 .
  • the present invention is based on the design of the conductor blank, in particular to the design features that are significantly responsible for the anchoring of the conductor segments in the carrier body.
  • the above-described problem can be solved by providing a closed ring Conductor blank of the type specified above by generating material on the radially inner surface of the strip in the conductor segments generated, forming K-shaped anchor tab pairs first anchor tabs and by inwardly directed bending of edge arranged on the strip anchoring projections produced, substantially frontal, C-shaped second Anchor straps are provided.
  • the present invention provided for the characteristic combination of different, specifically designed and arranged anchor plates can be surprisingly such a good anchoring of the conductor segments in the support body achieve that Trommelkommutatoren that are produced inexpensively using an annularly closed conductor blank, also meet such quality requirements that were previously achieved alone with elaborate and expensive drum commutators according to the single lamella design.
  • the present invention makes use of the knowledge that for the dimensional stability of the commutator as deep as possible anchoring of the conductor segments in the carrier body is advantageous even at high loads.
  • Such a deep anchoring of the conductor segments in the carrier body by correspondingly long executed first anchor straps of the K-shaped anchor strap pairs can be achieved in the present invention, in that in addition to that K-shaped anchor strap pair by inwardly directed bending produced by marginally arranged on the strip anchoring projections, essentially frontal, C-shaped second anchor tabs are provided. Only through this end anchoring of the conductor segments by means of the C-shaped second anchor tabs, it is even possible, the first Make anchor straps so long that with you a deep anchoring of the conductor segments in the carrier body is possible.
  • first anchor tabs whose feet increasingly remove from the ends of the conductor segments, so that according to the prior art, the length of the first anchor plates, if a deformation of the conductor segments should be effectively prevented, was limited to such a degree that only gave a relatively flat anchoring of the conductor segments in the carrier body.
  • the inventively provided second anchor straps can be made correspondingly long for a deep, firm anchoring of the conductor segments in the carrier body.
  • the first anchor tabs are generally machined from rib-like raised projections on the inner surface of the tab.
  • the corresponding rib-like profiling of the strip can be done in various ways known as such.
  • a preferred development of the conductor blank according to the invention is characterized in that the radial distance of the free ends of at least one of the first anchor tabs of each K-shaped anchor tab pair of the axis at most 65% of the radial distance of the radial outer surface of the conductor segments which, if necessary taking into account a mechanical reworking, defines the brush running surface of the drum commutator from the axis.
  • the corresponding distance is less than 50%.
  • the radial distance between the free ends of the axis is preferably at most 65%, more preferably less than 50% of the radial distance of the radial outer surface of the conductor segments from the axis.
  • the free ends of the second anchor tabs have a smaller distance from the axis of the conductor blank than the first anchor tabs.
  • the second anchor tabs particularly preferably end in each case essentially radially within the adjacent first anchor tabs.
  • the free ends of the first anchor straps have a smaller distance from the axis of the conductor blank than the second anchor straps, in which case the second anchor straps can each end substantially radially outside an adjacent first anchor tab.
  • Another preferred embodiment of the invention is characterized in that at the terminal projections having end side second anchor tabs are provided, the foot portions are offset from the foot portions of the terminal projections radially inwardly. This is not only favorable with regard to the secure anchoring of the conductor segments in the carrier body of the drum commutator. Rather, such a radial offset of the second anchor tabs with respect to the terminal projections is also advantageous in terms of an ideally ideal cylindrical brush surface; because the inwardly directed bending of the edge-side anchoring projections to form the front-side, C-shaped second anchor tabs after the rolling of the strip in this case does not lead to a significant deformation of the conductor segments its outer, the brush surface defining surface.
  • the corresponding anchoring projection can be formed in particular by splitting a common projection which also serves to form the terminal projections, so that first protrusions are provided on the strip at the one end edge, from which the connection projections as well as the adjoining anchoring projections, which are in the same, are split by splitting Step to the inwardly bent second anchoring straps can be deformed, emerge.
  • Such a design is favorable, especially in comparatively small sized commutators with a high number of conductor segments.
  • the conductor segments between the mutually paired first anchor plates on a circumferentially extending undercut groove can be further reduced by an additional anchoring of the conductor segments between the two first anchor tabs of each K-shaped anchor tab pair Danger of deformation of the conductor segments and thus contribute to a better dimensional stability of the drum commutator even at high speeds.
  • the strip is rolled before the first anchor tabs are formed; This is favorable in terms of the lowest possible production costs. This is not compelling, however; rather comes, provided that suitable machinery and tools are used, also considered to roll the strip only after the formation of the first anchor tabs. Further preferred developments of the method according to the invention can be derived directly from the above explanations of the conductor blank according to the present invention.
  • Trommelkommutatoren be prepared with a made of insulating molding carrier body and therein anchored conductor segments by first to a previously discussed inventive conductor blank - in a known manner - a carrier body is molded and the conductor segments initially interconnecting bridge parts after the Spraying the carrier body are removed. It is particularly advantageous if at the opposite end of the terminal projections arranged second anchor tabs terminate at the foot substantially flush with the end face of the carrier body.
  • drum commutator In view of the above-explained importance of deep anchoring of the conductor segments in the support body, other preferred developments of the drum commutator according to the invention are characterized in that the radial extent of at least a first anchor tab of each K-shaped anchor tab pair and / or the second anchor tabs at least 40% of Distance of the foot of the respective anchor tab from the shaft bore of the carrier body is.
  • the drawing shows in a (half) axial section using a a drum commutator made according to the invention of a conductor blank.
  • the drum commutator T shown in the drawing comprises a support body 1 formed of insulating molding material with a shaft bore 3 arranged concentrically with the axis 2 and a plurality of conductor segments 4 which are anchored in the support body.
  • the cylindrical outer surface 5 of the conductor segments 4 represents the brush running surface 6.
  • the individual conductor segments have emerged in a manner known per se from an annular conductor strip produced from a strip, in which the conductor segments are removed via bridge parts which are removed after spraying the carrier body 1, connected to each other.
  • each conductor segment 4 has a arranged on one end terminal projection 7, from which by subsequent bending a connection hook 8 for the rotor winding emerges, and inwardly directed to the axis 2, for anchoring the conductor segments in the carrier body 1 specific anchor tabs, namely two first anchor tabs 9a, 9b and two substantially frontally arranged second anchor tabs 10a, 10b.
  • the two first anchor tabs 9a, 9b which form a K-shaped anchor tab pair, are created by splitting material on the radially inner surface of the tab in the region of the conductor segments 4;
  • the two second anchor tabs 10a, 10b which are designed substantially C-shaped, generated by inwardly directed bending of edge arranged on the strip anchoring projections.
  • a second anchor tab 10a is provided on each conductor segment 4, in such a way that the foot portion 11 of the second anchor tab 10a is offset radially inwardly relative to the foot portion 12 of the terminal projection 7.
  • the free ends of the second anchor tabs 10a and 10b each have a smaller distance from the axis 2 of the conductor blank than the ends of the associated first anchor tabs 9a and 9b.
  • the arranged in the region of the terminal projections 7 end side second anchor tabs 10a terminate radially within the associated first anchor tab 9a; and arranged in the region of the opposite end face 13 second anchor tab 10b terminates radially within the associated first anchor tab 9b.
  • the at the terminal projections 7 opposite end face 13 of the conductor segment arranged second anchor tab 10b includes the foot side substantially flush with the end face 14 of the carrier body 1 from.
  • the first anchor tabs 9a and the second anchor tabs 10a adjacent to the terminal projections 7 end radially inward slightly further than the first and second anchor tabs 9b and 10b provided away from the terminal projections.
  • the radial distance of the free end of the terminal-side first anchor tab 9a from the axis 2 is 65%, and the radial distance of the free end of the associated second anchor tabs 10a from the axis 2 is 55% of the radial distance of the radially outer surface 5 of the conductor segment from the axis 2 ,
  • Each conductor segment 4 has between the mutually paired first anchor tabs 9a and 9b extending in the circumferential direction undercut groove 15 which is filled with molding material.

Landscapes

  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Meat, Egg Or Seafood Products (AREA)
  • Baking, Grill, Roasting (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen ringförmig geschlossenen Leiterrohling für einen Trommelkommutator, mit Leitersegmenten, welche über Brückenteile miteinander verbunden sind, wobei die Leitersegmente an einer Stirnseite angeordnete Anschlußvorsprünge und einwärts gerichtete, zur Verankerung der Leitersegmente in einem Trägerkörper bestimmte Ankerlaschen aufweisen. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines ringförmig geschlossenen Leiterrohlings für einen Trommelkommutator, welcher über Brückenteile miteinander verbundene Leitersegmente aufweist, sowie einen unter Verwendung des vorstehend genannten Leiterrohlings hergestellten Trommelkommutator.
  • Entsprechend der Art ihrer Herstellung werden Trommelkommutatoren in zwei Gruppen unterschieden. Bei einer ersten Bauweise (vgl. z.B. DE 1956340 , DE 2140855 , US 4598463 A , EP 0247221 A1 , EP 0243640 B1 , DE 29609538 U1 , DE 10244006 A1 ) werden einzelne Lamellen, die insbesondere aus Profilband ausgestanzt sein können, verarbeitet. Die Einzellamellen werden während der Fertigung des Kommutators in einen Montagekorb eingesetzt, welcher die exakte Lage der Lamellen während der Herstellung des Trägerkörpers, in dem die Lamellen verankert werden, definiert. In dieser Bauweise hergestellte Trommelkommutatoren genügen sehr hohen Qualitätsanforderungen, sind allerdings vergleichsweise teuer in der Herstellung, so daß sie im allgemeinen nur in besonders hochwertigen Elektroerzeugnissen eingesetzt werden. Bei einer zweiten Bauweise wird ein aus einem metallischen Streifen durch Rollieren hergestellter Leiterrohling, der über Brückenteile miteinander verbundene Leitersegmente umfaßt, verarbeitet. An den entsprechenden ringförmigen Leiterrohling wird der Trägerkörper angespritzt. Nach dem Aushärten des Trägerkörpers werden die Brückenteile entfernt und die Leitersegmente auf diese Weise voneinander getrennt. Mit Trommelkommutatoren gemäß dieser Bauweise befassen sich beispielsweise die US 4705977 A , US 3492519 A , FR 2458156 A3 , US 4872255 A , GB 1561460 , EP 0019472 A2 , DE 1955122 , US 4920633 A , DE 4138829 A1 , DE 3307312 A1 , EP 0007186 A1 , DE 10233712 B3 , DE 10306516 A1 , DE 2328698 , EP 0780029 und WO 01/61796 A1 . Gegenüber der an erster Stelle genannten Bauweise zeichnen sich solche Trommelkommutatoren durch deutlich geringere Herstellungskosten aus. Allerdings genügen die auf diese Weise hergestellten Trommelkommutatoren bisher nur mittleren Qualitätsanforderungen.
  • Dokument US 5 204 574 A offenbart einen Trommelkommutator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und korrespondierenten Verfahrensanspruch 14. Vor dem Hintergrund des vorstehend aufgezeigten Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit bereitzustellen, Trommelkommutatoren gemäß der an zweiter Stelle aufgezeigten Bauweise herzustellen, welche sich trotz geringer Herstellungskosten durch hohen Anforderungen genügende Qualitätsmerkmale auszeichnen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabenstellung setzt die vorliegende Erfindung an der Gestaltung des Leiterrohlings an, insbesondere an den für die Verankerung der Leitersegmente in dem Trägerkörper maßgeblich verantwortlichen Gestaltungsmerkmalen. Gemäß der vorliegenden Erfindung läßt sich die vorstehend angegebene Aufgabenstellung nämlich lösen, indem bei einem ringförmig geschlossenen Leiterrohling der eingangs angegebenen Art durch Anspalten von Material an der radial inneren Oberfläche des Streifens im Bereich der Leitersegmente erzeugte, K-förmige Ankerlaschenpaare bildende erste Ankerlaschen und durch einwärts gerichtetes Umbiegen von randseitig am Streifen angeordneten Verankerungsvorsprüngen erzeugte, im wesentlichen stirnseitige, C-förmige zweite Ankerlaschen vorgesehen sind. Durch die nach der vorliegenden Erfindung vorgesehene charakteristische Kombination von unterschiedlichen, spezifisch ausgeführten und angeordneten Ankerlaschen läßt sich in überraschender Weise eine solchermaßen gute Verankerung der Leitersegmente in dem Trägerkörper erreichen, daß Trommelkommutatoren, die in kostengünstiger Weise unter Verwendung eines ringförmig geschlossenen Leiterrohlings hergestellten werden, auch solchen Qualitätsanforderungen genügen, die bisher allein mit aufwendigen und teuren Trommelkommutatoren gemäß der Einzellamellen-Bauweise erreicht wurden. Die vorliegende Erfindung nutzt dabei die Erkenntnis, daß für die Formhaltigkeit des Kommutators auch bei hohen Belastungen eine möglichst tiefe Verankerung der Leitersegmente in dem Trägerkörper von Vorteil ist. Eine solche tiefe Verankerung der Leitersegmente in dem Trägerkörper durch entsprechend lang ausgeführte erste Ankerlaschen der K-förmigen Ankerlaschenpaare läßt sich in Umsetzung der vorliegenden Erfindung dadurch erreichen, daß zusätzlich zu jenem K-förmigen Ankerlaschenpaar durch einwärts gerichtetes Umbiegen von randseitig am Streifen angeordneten Verankerungsvorsprüngen erzeugte, im wesentlichen stirnseitige, C-förmige zweite Ankerlaschen vorgesehen sind. Erst durch diese endseitige Verankerung der Leitersegmente mittels der C-förmigen zweiten Ankerlaschen ist es überhaupt möglich, die ersten Ankerlaschen so lang auszuführen, daß mit Ihnen eine tiefe Verankerung der Leitersegmente in dem Trägerkörper möglich ist. Denn mit zunehmender Länge der ersten Ankerlaschen entfernen sich deren Fußpunkte zunehmend von den Enden der Leitersegmente, so daß nach dem Stand der Technik die Länge der ersten Ankerlaschen, wenn eine Deformation der Leitersegmente wirksam verhindert werden sollte, auf ein solches Maß begrenzt war, daß sich nur eine relativ flache Verankerung der Leitersegmente in dem Trägerkörper ergab. Auch die erfindungsgemäß vorgesehenen zweiten Ankerlaschen können für eine tiefe, feste Verankerung der Leitersegmente in dem Trägerkörper entsprechend lang ausgeführt sein. Im Ergebnis lassen sich somit, wie dargelegt, unter Verwendung erfindungsgemäßer Leiterrohlinge Trommelkommutatoren herstellen, die auch unter hohen Belastungen sehr hohen Qualitätsanforderungen genügen.
  • Die ersten Ankerlaschen werden im allgemeinen aus rippenartig erhabenen Vorsprüngen auf der inneren Oberfläche des Streifens herausgearbeitet. Die entsprechende rippenartige Profilierung des Streifens kann auf verschiedene als solche bekannte Arten erfolgen.
  • Namentlich im Falle von vergleichsweise kleinen Trommelkommutatoren zeichnet sich eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Leiterrohlings dadurch aus, daß der radiale Abstand der freien Enden zumindest jeweils einer der ersten Ankerlaschen jedes K-förmigen Ankerlaschenpaares von der Achse maximal 65% des radialen Abstands der radialen Außenfläche der Leitersegmente, welche - ggfs. unter Berücksichtigung einer mechanischen Nachbearbeitung - die Bürstenlauffläche des Trommelkommutators definiert, von der Achse beträgt.
  • Besonders bevorzugt beträgt der entsprechende Abstand weniger als 50%. Auch bei den zweiten, C-förmigen Ankerlaschen beträgt der radiale Abstand der freien Enden von der Achse bevorzugt maximal 65%, besonders bevorzugt weniger als 50% des radialen Abstands der radialen Außenfläche der Leitersegmente von der Achse.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen bei dem erfindungsgemäßen Leiterrohling die freien Enden der zweiten Ankerlaschen einen geringeren Abstand zur Achse des Leiterrohlings auf als die ersten Ankerlaschen. Besonders bevorzugt enden dabei die zweiten Ankerlaschen jeweils im wesentlichen radial innerhalb der benachbarten ersten Ankerlaschen. Unter besonderen Voraussetzungen kann es indessen auch günstig sein, wenn die freien Enden der ersten Ankerlaschen einen geringeren Abstand zur Achse des Leiterrohlings aufweisen als die zweiten Ankerlaschen, wobei in diesem Falle die zweiten Ankerlaschen jeweils im wesentlichen radial außerhalb einer benachbarten ersten Ankerlasche enden können.
  • Für typische Anwendungen von Trommelkommutatoren, welche die vorliegende Erfindung verkörpern, ist es günstig, wenn im Bereich beider Stirnseiten des Leiterrohlings C-förmige zweite Ankerlaschen vorgesehen sind. In diesem Falle sind die weiter oben dargelegten Vorteile besonders ausgeprägt. Idealerweise enden dabei allerdings die den Anschlußvorsprüngen benachbarten ersten und zweiten Ankerlaschen radial etwas weiter innen als die entfernt von den Anschlußvorsprüngen vorgesehenen ersten und zweiten Ankerlaschen und ragen bei entsprechenden Trommelkommutatoren somit etwas tiefer in den Trägerkörper hinein. Dies resultiert in einer optimalen Verankerung der Leitersegmente bei minimalem Materialeinsatz. Unter Inkaufnahme einer gewissen Qualitätseinbuße kann allerdings auch jeweils eine der beiden zweiten Ankerlaschen weggelassen werden, so daß nur im Bereich einer Stirnseite des Leiterrohlings zweite Ankerlaschen vorgesehen sind. Unter Kostengesichtspunkten ist es dabei am günstigsten, auf der den Anschlußvorsprüngen gegenüberliegenden Stirnseite des Leiterrohlings auf zweite Ankerlaschen zu verzichten; denn in diesem Falle kann das zur Herstellung des Leiterrohlings verwendete Streifenmaterial entsprechend schmaler ausgeführt sein. Indessen empfiehlt sich bei Trommelkommutatoren mit einer großen Anzahl von Leitersegmenten insbesondere dann, wenn vergleichsweise kleine Kommutatordurchmesser realisiert werden sollen, auf die zweiten Ankerlaschen auf jener Seite zu verzichten, an der die Anschlußvorsprünge angeordnet sind.
  • Eine andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß an der die Anschlußvorsprünge aufweisenden Stirnseite zweite Ankerlaschen vorgesehen sind, deren Fußabschnitte gegenüber den Fußabschnitten der Anschlußvorsprünge radial nach innen versetzt sind. Dies ist nicht nur günstig im Hinblick auf die sichere Verankerung der Leitersegmente in dem Trägerkörper des Trommelkommutators. Vielmehr ist ein solcher radialer Versatz der zweiten Ankerlaschen gegenüber den Anschlußvorsprüngen auch von Vorteil im Hinblick auf eine möglichst ideal-zylindrische Bürstenlauffläche; denn das einwärts gerichtete Umbiegen der randseitigen Verankerungsvorsprünge zur Bildung der stirnseitigen, C-förmigen zweiten Ankerlaschen nach dem Rollieren des Streifens führt in diesem Falle nicht zu einer nennenswerten Verformung der Leitersegmente an ihrer äußeren, die Bürstenlauffläche definierenden Oberfläche. Die vorstehenden Gesichtspunkte lassen sich beispielsweise dann realisieren, wenn an jedem Leitersegment im Bereich der die Anschlußvorsprünge aufweisenden Stirnseite zwei paarweise beidseits des jeweiligen Anschlußvorsprungs zu diesem in Umfangsrichtung versetzt angeordnete zweite Ankerlaschen vorgesehen sind. Eine besonders bevorzugte Weiterbildung zeichnet sich indessen dadurch aus, daß an jedem Leitersegment im Bereich der die Anschlußvorsprünge aufweisenden Stirnseite genau eine, radial innen unterhalb des jeweiligen Anschlußvorsprungs angeordnete zweite Ankerlasche vorgesehen ist. Der entsprechende Verankerungsvorsprung kann insbesondere durch Anspaltung eines auch zur Bildung der Anschlußvorsprünge dienenden gemeinsamen Vorsprungs gebildet sein, so daß zunächst an dem Streifen an der einen Stirnkante gemeinsame Vorsprünge vorgesehen sind, aus denen durch Spaltung die Anschlußvorsprünge wie auch die diesen benachbarten Verankerungsvorsprünge, welche im gleichen Arbeitsschritt zu den einwärts gebogenen zweiten Verankerungslaschen verformt werden können, hervorgehen. Eine solche Bauweise ist günstig insbesondere bei vergleichsweise klein dimensionierten Kommutatoren mit einer hohen Anzahl von Leitersegmenten.
  • Gemäß einer wiederum anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen die Leitersegmente zwischen den einander paarweise zugeordneten ersten Ankerlaschen eine sich in Umfangsrichtung erstreckende hinterschnittene Nut auf. Eine solche hinterschnittene Nut kann über eine zusätzliche Verankerung der Leitersegmente zwischen den beiden ersten Ankerlaschen jedes K-förmigen Ankerlaschenpaares zu einer weiter reduzierten Gefahr einer Verformung der der Leitersegmente und somit zu einer besseren Formhaltigkeit des Trommelkommutators auch bei hohen Drehzahlen beitragen.
  • Entsprechend den vorstehenden Erläuterungen umfaßt gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines ringförmig geschlossenen Leiterrohlings für einen Trommelkommutator, welcher über Brückenteile miteinander verbundene Leitersegmente aufweist, die folgenden Schritte:
    • Bereitstellen eines ebenen, vorprofilierten metallischen Streifens mit randseitig angeordneten Anschlußvorsprüngen und ebenfalls randseitig angeordneten Verankerungsvorsprüngen;
    • Rollieren des Streifens;
    • Erzeugen von ersten Ankerlaschen, welche jeweils ein K-förmiges Ankerlaschenpaar bilden, durch Anspalten von Material an der radial inneren Oberfläche des Streifens im Bereich der Leitersegmente;
    • einwärts gerichtetes Umbiegen der randseitigen Verankerungsvorsprünge zur Bildung von im wesentlichen stirnseitigen, C-förmigen zweiten Ankerlaschen.
  • Die besonderen Vorteile dieses Verfahrens lassen sich unmittelbar aus den vorstehenden Erläuterungen zu dem Leiterrohling nach der vorliegenden Erfindung ableiten. Bevorzugt wird dabei der Streifen rolliert, bevor die ersten Ankerlaschen gebildet werden; dies ist günstig im Hinblick auf einen möglichst geringen Herstellungsaufwand. Zwingend ist dies indessen nicht; vielmehr kommt, sofern hierzu geeignete Maschinen und Werkzeuge eingesetzt werden, auch in Betracht, den Streifen erst nach der Bildung der ersten Ankerlaschen zu rollieren. Weitere bevorzugte Weiterbildungen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich unmittelbar aus den vorstehenden Erläuterungen zu dem Leiterrohling nach der vorliegenden Erfindung ableiten.
  • In Anwendung der vorliegenden Erfindung werden Trommelkommutatoren mit einem aus isolierendem Preßstoff gefertigten Trägerkörper und darin verankerten Leitersegmenten hergestellt, indem zunächst an einen weiter oben erläuterten erfindungsgemäßen Leiterrohling - in als solches bekannter Weise - ein Trägerkörper angespritzt wird und die die Leitersegmente zunächst miteinander verbindenden Brückenteile nach dem Spritzen des Trägerkörpers entfernt werden. Besonders vorteilhaft ist, wenn an der den Anschlußvorsprüngen gegenüberliegenden Stirnseite angeordnete zweite Ankerlaschen fußseitig im wesentlichen bündig mit der Stirnfläche des Trägerkörpers abschließen. Im Hinblick auf die weiter oben erläuterte Bedeutung einer tiefen Verankerung der Leitersegmente in dem Trägerkörper zeichnen sich andere bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Trommelkommutators dadurch aus, daß die radiale Erstreckung mindestens einer ersten Ankerlasche jedes K-förmigen Ankerlaschepaares und/oder der zweiten Ankerlaschen mindestens 40 % des Abstands des Fußes der betreffenden Ankerlasche von der Wellenbohrung des Trägerkörpers beträgt.
  • Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt dabei in einem (halben) Axialschnitt einen unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Leiterrohlings hergestellten Trommelkommutator.
  • Der in der Zeichnung dargestellte Trommelkommutator T umfaßt einen aus isolierendem Preßstoff geformten Trägerkörper 1 mit einer konzentrisch zur Achse 2 angeordneten Wellenbohrung 3 sowie eine Mehrzahl von Leitersegmenten 4, welche in dem Trägerkörper verankert sind. Die zylindrische Außenfläche 5 der Leitersegmente 4 stellt die Bürstenlauffläche 6 dar. Die einzelnen Leitersegmente sind in als solches bekannter Weise aus einem ringförmigen, aus einem Streifen hergestellten Leiterrohling hervorgegangen, in dem die Leitersegmente über Brückenteile, welche nach dem Spritzen des Trägerkörpers 1 entfernt werden, miteinander verbunden sind.
  • Bei dem zur Herstellung des gezeigten Trommelkommutators verwendeten ringförmig geschlossenen Leiterrohling weist jedes Leitersegment 4 einen an einer Stirnseite angeordneten Anschlußvorsprung 7, aus dem durch späteres Umbiegen ein Anschlußhaken 8 für die Rotorwicklung hervorgeht, und einwärts zur Achse 2 gerichtete, zur Verankerung der Leitersegmente in dem Trägerkörper 1 bestimmte Ankerlaschen, nämlich zwei erste Ankerlaschen 9a, 9b und zwei im wesentlichen stirnseitig angeordnete zweite Ankerlaschen 10a, 10b auf. Die beiden ersten Ankerlaschen 9a, 9b, welche ein K-förmiges Ankerlaschenpaar bilden, sind durch Anspalten von Material an der radial inneren Oberfläche des Streifens im Bereich der Leitersegmente 4 erzeugt; demgegenüber sind die beiden zweiten Ankerlaschen 10a, 10b, die im wesentlichen C-förmig ausgeführt sind, durch einwärts gerichtetes Umbiegen von randseitig am Streifen angeordneten Verankerungsvorsprüngen erzeugt. Im Bereich der den jeweiligen Anschlußvorsprung 7 aufweisenden Stirnseite ist an jedem Leitersegment 4 eine zweite Ankerlasche 10a vorgesehen, und zwar dergestalt, daß der Fußabschnitt 11 der zweiten Ankerlasche 10a gegenüber dem Fußabschnitt 12 des Anschlußvorsprunges 7 radial nach innen versetzt ist.
  • Die freien Enden der zweiten Ankerlaschen 10a und 10b weisen jeweils einen geringeren Abstand zur Achse 2 des Leiterrohlings auf als die Enden der zugeordneten ersten Ankerlaschen 9a bzw. 9b. Die im Bereich der die Anschlußvorsprünge 7 aufweisenden Stirnseite angeordneten zweiten Ankerlaschen 10a enden dabei radial innerhalb der zugeordneten ersten Ankerlasche 9a; und die im Bereich der gegenüberliegenden Stirnseite 13 angeordnete zweite Ankerlasche 10b endet radial innerhalb der zugeordneten ersten Ankerlasche 9b. Die an der den Anschlußvorsprüngen 7 gegenüberliegenden Stirnseite 13 des Leitersegments angeordnete zweite Ankerlasche 10b schließt fußseitig im wesentlichen bündig mit der Stirnfläche 14 des Trägerkörpers 1 ab.
  • Die den Anschlußvorsprüngen 7 benachbarten ersten Ankerlaschen 9a und zweiten Ankerlaschen 10a enden radial geringfügig weiter innen als die entfernt von den Anschlußvorsprüngen vorgesehenen ersten und zweiten Ankerlaschen 9b und 10b. Der radiale Abstand des freien Endes der anschlußseitigen ersten Ankerlasche 9a von der Achse 2 beträgt 65% und der radiale Abstand des freien Endes der zugeordneten zweiten Ankerlaschen 10a von der Achse 2 beträgt 55% des radialen Abstands der radialen Außenfläche 5 des Leitersegments von der Achse 2.
  • Jedes Leitersegment 4 weist zwischen den einander paarweise zugeordneten ersten Ankerlaschen 9a und 9b eine sich in Umfangsrichtung erstreckende hinterschnittene Nut 15 auf, welche mit Preßstoff gefüllt ist.

Claims (19)

  1. Ringförmig geschlossener Leiterrohling für einen Trommelkommutator (T), mit Leitersegmenten (4), welche über Brückenteile miteinander verbunden sind, wobei die Leitersegmente an einer Stirnseite angeordnete Anschlußvorsprünge (7) und einwärts gerichtete, zur Verankerung der Leitersegmente in einem Trägerkörper (1) bestimmte Ankerlaschen aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
    daß durch Anspalten von Material an der radial inneren Oberfläche des Streifens im Bereich der Leitersegmente (4) erzeugte, K-förmige Ankerlaschenpaare bildende erste Ankerlaschen (9a, 9b) und durch einwärts gerichtetes Umbiegen von randseitig am Streifen angeordneten Verankerungsvorsprüngen erzeugte, im wesentlichen stirnseitige, C-förmige zweite Ankerlaschen (10a, 10b) vorgesehen sind.
  2. Leiterrohling nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der radiale Abstand der freien Enden zumindest jeweils einer ersten Ankerlasche (9a, 9b) von der Achse (2) maximal 65% des radialen Abstands der radialen Außenfläche (5) der Leitersegmente (4) von der Achse beträgt.
  3. Leiterrohling nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet;
    daß der radiale Abstand der freien Enden der zweiten Ankerlaschen (10a, 10b) von der Achse (2) maximal 65% des radialen Abstands der radialen Außenfläche (5) der Leitersegmente (4) von der Achse (2) beträgt.
  4. Leiterrohling nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die freien Enden der zweiten Ankerlaschen (10a, 10b) einen geringeren Abstand zur Achse (2) des Leiterrohlings aufweisen als die ersten Ankerlaschen (9a, 9b).
  5. Leiterrohling nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die zweiten Ankerlaschen (10a, 10b) jeweils im wesentlichen radial innerhalb einer benachbarten ersten Ankerlasche (9a, 9b) enden.
  6. Leiterrohling nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die freien Enden der ersten Ankerlaschen (9a, 9b) einen geringeren Abstand zur Achse (2) des Leiterrohlings aufweisen als die zweiten Ankerlaschen (10a, 10b).
  7. Leiterrohling nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die zweiten Ankerlaschen (10a, 10b) jeweils im wesentlichen radial außerhalb einer benachbarten ersten Ankerlasche (9a, 9b) enden.
  8. Leiterrohling nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Bereich beider Stirnseiten zweite Ankerlaschen (10a, 10b) vorgesehen sind.
  9. Leiterrohling nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die den Anschlußvorsprüngen (7) benachbarten ersten und zweiten Ankerlaschen (9a, 10a) radial weiter innen enden als die entfernt von den Anschlußvorsprüngen vorgesehenen ersten und zweiten Ankerlaschen (9b, 10b).
  10. Leiterrohling nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß nur im Bereich einer Stirnseite zweite Ankerlaschen (10a; 10b) vorgesehen sind.
  11. Leiterrohling nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß an der die Anschlußvorsprünge (7) aufweisenden Stirnseite zweite Ankerlaschen (10a) vorgesehen sind, deren Fußabschnitte (11) gegenüber den Fußabschnitten (12) der Anschlußvorsprünge radial nach innen versetzt sind.
  12. Leiterrohling nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß an jedem Leitersegment (4) im Bereich der die Anschlußvorsprünge (7) aufweisenden Stirnseite genau eine, radial innen unterhalb des jeweiligen Anschlußvorsprungs angeordnete zweite Ankerlasche (10a) vorgesehen ist.
  13. Leiterrohling nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Leitersegmente (4) zwischen den einander paarweise zugeordneten ersten Ankerlaschen (9a, 9b) eine sich in Umfangsrichtung erstreckende hinterschnittene Nut (15) aufweisen.
  14. Verfahren zur Herstellung eines ringförmig geschlossenen Leiterrohlings für einen Trommelkommutator (T), welcher über Brückenteile miteinander verbundene Leitersegmente (4) aufweist, umfassend die folgenden Schritte:
    - Bereitstellen eines ebenen, vorprofilierten metallischen Streifens mit randseitig angeordneten Anschlußvorsprüngen (7) und ebenfalls randseitig angeordneten Verankerungsvorsprüngen;
    - Rollieren des Streifens;
    - Erzeugen von ersten Ankerlaschen (9a, 9b), welche jeweils ein K-förmiges Ankerlaschenpaar bilden, durch Anspalten von Material an der radial inneren Oberfläche des Streifens im Bereich der Leitersegmente;
    - einwärts gerichtetes Umbiegen der randseitigen Verankerungsvorsprünge zur Bildung von im wesentlichen stirnseitigen, C-förmigen zweiten Ankerlaschen (10a, 10b).
  15. Verfahren nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Streifen rolliert wird, bevor die ersten Ankerlaschen (9a, 9b) gebildet werden.
  16. Trommelkommutator (T) mit einem aus isolierendem Preßstoff gefertigten Trägerkörper (1) und darin verankerten Leitersegmenten (4), welche aus einem Leiterrohling nach Anspruch 1 durch Entfernen der Brückenteile nach dem Spritzen des Trägerkörpers hervorgegangen sind.
  17. Trommelkommutator nach Anspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß an der den Anschlußvorsprüngen (7) gegenüberliegenden Stirnseite (13) angeordnete zweite Ankerlaschen (10b) fußseitig im wesentlichen bündig mit der Stirnfläche (14) des Trägerkörpers (1) abschließen.
  18. Trommelkommutator nach Anspruch 16 oder Anspruch 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die radiale Erstreckung mindestens einer ersten Ankerlasche (9a, 9b) jedes K-förmigen Ankerlaschepaares mindestens 40% des Abstands des Fußes der betreffenden Ankerlasche von der Wellenbohrung (3) des Trägerkörpers (1) beträgt.
  19. Trommelkommutator nach einem der Ansprüche 16 bis 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die radiale Erstreckung der zweiten Ankerlaschen (10a, 10b) mindestens 40% des Abstands des Fußes der betreffenden Ankerlasche von der Wellenbohrung (3) des Trägerkörpers (1) beträgt.
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