SK284384B6 - Spôsob výroby komutátora - Google Patents

Abstract

Pri spôsobe výroby komutátora, hlavne komutátora s rovinným dnom, pre elektrické stroje sa z v podstate neopracovaného, surového, vodivého materiálu priamo tvarujú najskôr vytlačovaním materiálu jednotlivé prípojné prvky (2), ktoré získajú konečný obrys a konečnú veľkosť. Na tento účel sa môže použiť opracovanie lisovaním za tepla, keď sa pred vytváraním prípojných prvkov (2) surový materiál (1) v závislosti od jeho zloženia ohrieva tak, že je možné zabrániť zhutneniu materiálu tvarovaním pri vytváraní prípojných prvkov (2) vytlačovaním materiálu za studena a postup tvárnenia prebieha v ohriatom stave. Ďalej sa môže prednostne operáciou tvárnením za studena vykonať tvárnenie do hrncovitého polotovaru (3), ktorý napríklad má vyhotovené vnútorné kotviace prvky (6) na náplň izolačnej látky. Vytlačovaním sa pritom môžu vytvárať vybratia (9) na valcovitom plášti (4) hrncovitého polotovaru (3), ktoré sú priradené delením na segmenty a ktoré dosahujú takmer až ku dnu hrncovitého polotovaru (3). V ďalšej operácii tvárnenia sa potom vytvarujú na valcovitom plášti (4) vonkajšie kotviace prvky (13), prípadne sa vystrihne v dne (5) centrálny otvor (14) a predtým vytvorené kotviace prvky (6) sa ohnú radiálne smerom von.ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu výroby komutátora, hlavne komutátora s rovinným dnom pre elektrické stroje.

Doterajší stav techniky

Z DE 41 40 475 C2 je známy spôsob výroby komutátora s rovinným dnom uvedeného druhu z lisovacej hmoty. Pri tomto sa vychádza z v podstate neopracovaného surového, vodivého materiálu, ktorý je prednostne k dispozícii ako tyčový materiál a z ktorého sa oddelí východiskové teleso, napríklad v tvaru kotúča. Pretlačovaním sa toto základné teleso pretvaruje do hmcovitého polotovaru, ktorý má prstencovitý rovinný diel a na tento nadväzujúci rúrkovitý plášť. V priebehu niekoľkostupňového pretvarovania sa pritvarujú vencovito usporiadané vnútorné kotviace prvky a vonkajšie kotviace prvky, aby sa dala neskoršie spoľahlivo zakotviť s komutátorom v hmcovitom vnútornom priestore lisovacia hmota, slúžiaca ako izolačná hmota. V ďalšom pracovnom postupe sa pritvaruje na voľný koniec plášťa hmcovitého polotovaru smerom von vyčnievajúca prstencová príruba, a to axiálne vytlačovaním materiálu smerom k voľnému koncu plášťa. V ďalšom postupe sa teraz získajú práporkovito tvarované prípojné prvky vylisovaním z predtým vytvarovanej prstencovej príruby. Pri tomto lisovaní sa tiež rozštepujú vonkajšie kotviace prvky. Vylisovaním prípojných prvkov z priebežnej predtým vytvorenej prstencovej príruby na voľnom konci polotovaru vzniká odpadový materiál, ktorý sa nezužitkuje, pričom vzniknuté vylisované prípojné prvky predstavujú iba zlomok celkovej plochy prstencovej príruby, takže materiálová strata je pri tejto výrobe značná.

Ďalšou ťažkosťou je, že pri rôznych pretlačovacích postupoch prstencovej príruby vzniká nútene pretvarovaním stuhnutie materiálu, takže vytvorene prípojné prvky sú menej duktílne alebo ohybné ako východiskový surový materiál. Po dohotovení komutátora sa však okolo tohto prípojného prvku omotávajú prípojné drôty a potom sa prípojné prvky ohýbajú späť v vonkajšej strane valcovitého plášťa. Skrehnutím materiálu vznikajú pri obvyklej výrobe trhlinky a týchto je nutné sa obávať. Tiež obsahuje známy postup výroby množstvo jednotlivých tvárniacich postupov, čím trpí hospodárnosť výroby takých komutátorov.

Z US-A-3 812 576, ktorého nevýhody a ťažkosti sa majú prekonať uvedeným a opísaným DE 41 41 475 C2, je známy spôsob výroby komutátora elektrického stroja, pri ktorom sa z kotúčovitého, vodivého východiskového materiálu vytvára valcovitý diel, ktorý má otvorený koniec s radiálne von vyčnievajúcou priebežnou prírubou a dno. Lisovaním sa vybraté časti z vnútrajška valcovitého úseku valcovitej časti vytvarujú, ktoré pri neskoršom plnení izolačnou látkou zabraňujú tomu, aby sa táto prichytila na prstencovú prírubu alebo na vonkajší povrch dna. Nadväzne sa opracuje lisovaním prstencová príruba tak, že z nej zostanú práporkovité prípojné prvky a vybraté časti, ako aj odlisované časti prstencovej príruby sa odstránia.

Bez ohľadu na väčší počet výrobných operácií vzniká pri lisovaní práporkovitých prípojných prvkov tiež odpadový materiál a v dôsledku jednotlivých výrobných operácií vzniká nebezpečie, že nakoniec lisovaním získané práporkovité prípojné prvky budú zo stuhnutého alebo skrehnutého materiálu.

Podstata vynálezu

Cieľom vynálezu je prekonanie uvedených opísaných ťažkostí a pripraviť spôsob výroby komutátora, hlavne komutátora s rovinným dnom tohto druhu, ktorý umožňuje hospodárnu a materiál šetriacu výrobu, a v ktorom sú po vytvarovaní hlavne prípojné prvky duktílne, prípadne ohybné a zostávajú ohybné až do vyhotovenia ohybov.

Podľa vynálezu sa tak dáva k dispozícii spôsob výroby komutátora, hlavne komutátora s rovinným dnom pre elektrické stroje, ktorý sa zhotovuje z v podstate neopracovaného, surového, vodivého materiálu za vytvárania vzájomne izolovaných a izolačnú látku obsahujúcich segmentov s priradenými, radiálne od segmentov odstávajúcimi prípojnými prvkami, pričom sa výrobný spôsob vyznačuje tým, že sa surový materiál najprv pretvára na vytvorenie jednotlivých prípojných prvkov do ich konečného obrysu a veľkosti pri zachovaní duktílneho konečného stavu.

Na rozdiel od doterajších spôsobov výroby komutátorov sa pri spôsobe výroby podľa vynálezu počínajúc surovým materiálom vytvárajú najskôr pretváraním jednotlivé prípojné prvky vytlačovaním materiálu. Pritom je podstatné, že tieto prípojné prvky získajú pri tomto pretvarovaní svoj konečný obrys a konečnú veľkosť a že majú duktílny konečný stav, ktorý zostáva zachovaný až do záverečného ohýbania. Týmto priamym vytvarovaním jednotlivých prípojných prvkov na základnom telese zo surového materiálu sa odstránia dodatočné výrobné operácie, ako sú odlisovanie a podobne, pretože takto vytvorené prípojné prvky majú už svoju konečnú podobu a veľkosť. Preto tiež nevzniká pri spôsobe podľa vynálezu odpadový materiál, pretože sa nevytvára prstencovitá príruba, ale iba jednotlivé práporkovité prípojné prvky, ktoré vyčnievajú v radiálnom smere na vonkajšom okraji základného telesa zo surového materiálu. Hlavne sa týmto spôsobom tiež dosahuje, že prípojné prvky sú duktílne, pripadne ohybné, pretože boli vytvarované pred ďalšími nadväzujúcimi pretvarovacími operáciami a nie sú vystavené žiadnemu ďalšiemu pretváraniu, ktoré by mohlo spôsobiť zhutnenie alebo skrehnutie materiálu. Preto sa pri použití spôsobu podľa vynálezu zhotovuje komutátor hospodárne a s úsporou materiálu.

Podľa uprednostňovaného spôsobu sa surový materiál pred tvarovaním prípojných prvkov ohrieva v závislosti od zvoleného východiskového materiálu alebo surového materiálu tak, že sa dá zamedziť stuhnutiu materiálu pri tvárnení a tvarovaní prípojných prvkov. Tým sa dá vylepšiť duktilita vytvarovaných prípojných prvkov a ich duktilita je v podstate závislá iba od vlastností východiskového materiálu.

Podľa uprednostňovaného špeciálneho spôsobu výroby podľa vynálezu sa prípojné prvky tvarujú pri takej teplote surového materiálu, že sa dá hovoriť o lisovaní za polotepla, pri ktorom sa surový materiál dáva do lisu bezprostredne po ohriatí a tvarovanie prípojných prvkov prebieha ešte za jeho teplého stavu. Tvarovanie sa pripadne môže vykonávať kovaním a/alebo pri teplote kovania. Prednostne sa prípojné prvky tvarujú v rozsahu polotepla alebo tepla.

Ako účelná teplota surového materiálu sa ukázala teplota približne 150 °C a vyššia, čo samozrejme záleží na použitom surovom materiáli. Hlavne pri medi ajej zliatinách použité teploty veľmi kolísajú a nie je možné určiť pre tento prípad absolutné hodnoty teplôt. Účelné je ohriatie materiálu na teplotu v rozsahu asi 300 °C až 700 °C.

Alternatívny spôsob výroby jednotlivých prípojných prvkov s konečným obrysom a konečnou veľkosťou a pri duktílnom konečnom strave sa vyznačuje tým, že sa surový materiál pred vytváraním prípojných prvkov žiha, prípojné prvky sa vyhotovia za studená a nadväzne sa opäť vykoná2

SK 284384 Bé va žíhanie. Týmto spôsobom sa zamedzí napríklad tomu, aby sa prípojné prvky stali tvarovaním, spôsobeným stuhnutím alebo skrehnutím, menej duktílne. Taký spôsob výroby je ale časovo náročný, pretože po žíhaní musí vždy nasledovať vychladnutie.

Keď sa vychádza z tohto stavu, keď bol surový materiál tvarovaný podľa predchádzajúceho opisu na vytváranie jednotlivých prípojných prvkov, potom nasleduje tvárnenie za studená, pri ktorom sa vytvaruje hmcovitý polotovar s v podstate valcovitým plášťom a s v podstate rovinným dnom. Pre túto časť komutátora je spevnenie materiálu žiaduce z dôvodu opotrebenia a spevnenie je možné získať cieleným spôsobom tvárnením za studená hlavne v rovinnej oblasti dna hmcovitého polotovaru.

Tvárnením za studená sa tiež vytvarujú vencovito usporiadané na vnútornej ploche dna v podstate axiálne prebiehajúce vnútorné kotviace prvky izolačnej náplne. Účelne sa vytvárajú vybratia, určené na delenie na segmenty, a to vytlačovaním materiálu pri tvárnení za studená. Tieto vybratia dosahujú až blízko k vnútornej ploche dna hmcovitého polotovaru. Prednostne sa môže svetlá šírka vybratia, vychádzajúca od voľného okraja plášťa smerom ku dnu zužovať a hlavne majú vytlačovaním materiálu vyhotovené vybratia tvar V. „Oblasť špičky“ vybratia v tvare V vytvára prednostne krátky rovný úsek. Počet vybratí zodpovedá počtu segmentov komutátora a sú priradené príslušným delením. Pretože vybratia dosahujú až blízko k vnútornej ploche dna hmcovitého polotovaru, vystačia pri následnom reznom opracovaní na oddelenie jednotlivých segmentov od rovinnej vonkajšej plochy dna veľmi malé hĺbky rezu, takže sa jednako nemusí zarezávať hlboko do naplnenej izolačnej látky a jednako sa rezné opracovanie dá vykonávať rýchlo a jednoducho.

Na vnútornej ploche dna sa môžu vytvarovať úzke, radiálne prebiehajúce priehlbeniny, ktoré vychádzajúce od „oblasti špičiek“ jednotlivých vybratí a rozprestierajú sa k stredovému bodu oblasti dna. Tu sa hĺbka rezu môže ďalej redukovať a je dokonca menšia ako základná hrúbka materiálu dna. Ďalej spôsobujú priehlbeniny spoľahlivé vedenie pri reznom opracovaní s cieľom rozdeliť a oddeliť segmenty komutátorov.

Podľa uprednostneného spôsobu výroby podľa vynálezu sa tvárnenie hmcovitého polotovaru za studená na vyhotovenie vencovito usporiadaných vnútorných kotviacich prvkov a vytlačovaním materiálu vytvorených vybratí, ako aj prípadne na vytváranie radiálnych priehlbenín vykonáva jednou pracovnou operáciou. Tým sa docieli zvlášť hospodárna výroba takéhoto komutátora, pretože sa dosahujú pri výrobe podľa vynálezu tvárnením za studená veľmi krátke časy opracovania. Ďalej sa pri spôsobe podľa vynálezu vytvárajú tvárnením za studená radiálne dovnútra smerujúce, vonkajšie kotviace prvky pre náplň izolačnej látky.

Pokiaľ sa vychádza pri výrobe komutátora zo surového vodivého materiálu bez otvoru, urobí sa pre rotorový hriadeľ elektrického stroja v dne hmcovitého polotovaru centrálny otvor. Keď sa vychádza z dierovaného materiálu alebo tyčového materiálu s rúrkovitým prierezom a s veľkou hrúbkou stien, môže táto operácia samozrejme odpadnúť.

Ďalej sa ohnú vnútorné kotviace prvky nepatrne radiálne von, aby sa zlepšilo kotviace pôsobenie na neskôr naplňovanú izolačnú látku a na náplň izolačnej látky.

Podľa uprednostňovaného pracovného spôsobu podľa vynálezu sa vykonáva operácia na vytváranie radiálne dovnútra smerujúce vonkajšie kotviace prvky, na vylisovanie centrálneho otvoru v dne hmcovitého polotovaru a ohýbanie vnútorných kotviacich prvkov radiálne smerom von v jednej pracovnej operácii. Tým sa dajú podstatne skrátiť výrobné časy takéhoto komutátora, pretože sa celkom pri spôsobe podľa vynálezu potrebujú iba tri tvarovacie operácie od surového materiálu až k hotovému komutátoru bez náplne izolačnej hmoty a následné konečné úpravy, prípadne konečného opracovania.

Každá ďalšie opracovanie alebo úpravy, ako sú zavádzanie izolačnej látky, prípadne pocínovanie základného telesa a oddelenie segmentov zárezy pozdĺž čiary delenia segmentov, ako pripevnenie vodičov k prípojným prvkom a ohýbanie prípojných prvkov, sa môžu vykonávať obvyklým spôsobom. Vlastné ohýbanie prípojných prvkov sa vďaka výrobnému spôsobu podľa vynálezu značne zjednoduší a tvorba trhlín následkom skrehnutia materiálu sa môže zamedziť, pretože sú k dispozícii prípojné prvky v duktílnom stave bez skrehnutia materiálu operáciami tvárnenia. Ďalej existuje vplyvom spôsobu tvárnenia nenarušený priebeh spôsobu vlákien, takže komutátor odoláva vysokým dynamickým namáhaniam, ktoré sa vyskytujú najmä v motorových vozidlách.

Spôsob výroby podľa vynálezu je vhodný na výrobu komutátorov rôznych konštrukcií a typov a vynález nie je obmedzený na výrobu komutátorov s rovinným dnom. Podstatnou je pri výrobe všetkých týchto typov skutočnosť, že prípojné prvky sa vytvárajú bez vzniku materiálového odpadu a že sa prípojné prvky s hotovým obrysom a veľkosťou a pri duktílnom konečnom stave tvarujú hneď na začiatku výrobného spôsobu vytlačovaním materiálu. Toto vytlačovanie materiálu sa uskutočňuje, z pohľadu základného telesa na vytváranie prípojných prvkov, smerom von. V závislosti od uskutočnení komutátora sa môžu samozrejme tvarovať kotviace prvky na náplň izolačnej látky zodpovedajúcim zmeneným spôsobom bez toho, aby sa opustila vynálezcovská myšlienka, podľa ktorej sa tvarovanie prípojných prvkov vykonáva bezprostredne zo surového materiálu do ich konečného obrysu a veľkosti pri zachovaní duktility konečného stavu.

Prehľad obrázkov na výkrese

Vynález bude teraz pomocou spôsobu uskutočnenia a s odvolávkami na priložený výkres bližšie vysvetlený, čo však nepredstavuje žiadne obmedzenie. Na výkrese je znázornené:

obr. 1 perspektívny pohľad na základné teleso zo surového materiálu, obr. 2 perspektívny pohľad na tvarovaním a vytlačovaním materiálu získané jednotlivé prípojné prvky, obr. 3 perspektívny pohľad, znázorňujúci hmcovitý polotovar s vnútornými kotviacimi prvkami a obr. 4 perspektívny pohľad, znázorňujúci hmcovitý polotovar, v ktorom je centrálny otvor a v ktorom sú prídavné vytvorené vonkajšie kotviace prvky.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Spôsob podľa vynálezu bude vysvetlený v súvislosti s výrobou základného telesa pre komutátor s rovinným dnom. Rovnakým alebo podobným spôsobom sa môžu samozrejme vyrábať a tvarovať tiež komutátory iného druhu.

Na obr. 1 je znázornený príklad v podstate neopracovaného surového materiálu 1. Surový materiál 1 je znázornený ako plochý, masívny kotúč, ktorý bol odstrihnutý a tvarovaný z guľatého tyčového materiálu. Prípadne sa môže na rozdiel od obrázka 1 uvažovať s bližšie neznázomeným su rovým materiálom ako východiskovým materiálom, ktorý je tvarovaný ako prstencový kotúč a ktorý má dopredu zhotovený centrálny otvor 14', ako je to na obrázku 1 naznačené čiarkované. Základné teleso surového materiálu 1 sa alternatívne môže získať vystrihnutím z pásového materiálu s vývrtmi a/alebo bez vývrtov. Ak sa použije ako východiskový materiál hrubostenný rúrkový materiál, môže byť ako surový materiál k dispozícii kotúč v tvare kruhového výstrižku. Všetky tieto východiskové materiály sa dajú použiť ako surový materiál 1 a v nasledujúcom opise sa vychádza z plného materiálu v tvare kotúča iba ako príklad. Prípadne sa môže z takéhoto kotúča z plného materiálu získať prstencový kotúč tým, že sa centrálny otvor vystrihne v nejakej predvýrobnej operácii (neznázomené).

Ak sa vychádza zo surového materiálu 1 podľa obrázka l, potom sa najskôr tvarovaním vytvarujú jednotlivé prípojné prvky 2, ktoré sú podľa obrázka 2 vyhotovené práporkovito. Tieto prípojné prvky 2 vyčnievajú cez okraj obvodu surového materiálu 1 podľa obr. 1 ako jednotlivé prípojné prvky 2 a sú tvarované tak, že majú svoj konečný obrys a konečnú veľkosť, ako je to tiež znázornené na obrázku 2. Rovnako majú tieto prípojné prvky 2 duktílny konečný stav. Špeciálne podľa uprednostneného výrobného spôsobu sa surový materiál 1 pred vytvarovaním prípojných prvkov 2 ohrieva v závislosti od vlastností materiálu tak, že je možné zabrániť tvarovaním vzniknutému stuhnutiu materiálu, ktoré by stálo za zmienku. V tomto ohriatom stave sa potom prednostne tvarujú prípojné prvky 2 do ich konečného tvaru. Pri tvarovaní prípojných prvkov 2 sa materiál surového materiálu 1 vytláča smerom von prednostne ešte v teplom stave a zodpovedajúce tvarovacie nástroje, ktoré sa na toto používajú, sú vybavené priestormi, ktorc určujú a ohraničujú konečný obrys a konečnú veľkosť prípojných prvkov 2.

Teploty, potrebné na túto operáciu, závisia od použitého vodivého materiálu surového materiálu 1, hlavne napríklad na zliatinách medi, a preto sa môžu udať iba výhodné rozsahy. Ukázalo sa, že je vhodný ohrev na teplotu 150 °C. Táto teplota môže byť samozrejme aj vyššia. Ako výhodný je možné označiť rozsah teplôt od 300 °C do 700 °C.

Alternatívne pri lisovaní za polotepla je možné uvažovať aj s tvarovaním prípojných prvkov za studená, pritom sa môže napríklad surový materiál 1 žíhať. Po ochladení sa potom tvarujú prípojné prvky 2 podľa obrázka 2 do konečného obrysu a veľkosti.

Aby sa dosiahla požadovaná duktilita prípojných prvkov 2, môžu sa jednotlivo alebo tiež celé, na obrázku 2 znázornené základné teleso znovu žíhať.

Na obrázku 3 je znázornený polotovar komutátora 3, ktorý sa získa tvárnením za studená z východiskového telesa podľa obr. 2. Tento polotovar má hmcovitý tvar a má v podstate valcovitý plášť 4 a v podstate rovinné dno 5. Súčasne s tvárnením hmcovitého polotovaru 3 sa vytvárajú vnútorné kotviace prvky 6, ktoré sú usporiadane vcncovito na vnútornej ploche 7 dna 5 hrncovitého polotovaru 3. Ako je znázornené, prebiehajú tieto vnútorné kotviace prvky 6 v podstate axiálne proti polotovaru 3 a vyčnievajú hrotovito a v odstupe z vnútornej plochy 7 dna 5.

Ako je znázornené, prebieha tvarovanie od obrázka 2 k hmcovitému polotovaru na obrázku 3 prednostne v jedinej pracovnej operácii. Samozrejme sa môžu prípadne tvarovacie operácie vykonávať jednotlivo za sebou.

Prípadne môže byť súčasne s postupom tvárnenia od obrázka 2 do obrázka 3 vytvorený rad vybratí 9 vytlačovaním materiálu. Počet vybratí 9 zodpovedá počtu delenia na segmenty a pri znázornenom uskutočnení je vyhotovených osem takých vybratí 9. Podľa znázorneného uprednostňo vaného uskutočnenia vychádza každé vybratie 9 z voľného okraja 10 valcovitého plášťa 4 a dosahuje až blízko ku dnu 5 hmcovitého polotovaru 3. Prednostne sa svetlá šírka každého vybratia 9 zmenšuje od voľného okraja 10 smerom ku dnu 5. Vybratia 9 majú preto tvar V a účelovo majú v oblasti vrcholu priamkový úsek. Začínajúc od oblasti vrcholu každého vybratia 9 v tvare V sa môžu vytvarovať žliabkovito uskutočnené a radiálne prebiehajúce vyhĺbenia 16, ktoré patria k deleniu na segmenty a ktoré sa rozprestierajú do stredu dna 5 na jeho vnútornej ploche 7. Výhody vybratia 9 a prípadne prehĺbenia 16 budú vysvetlené neskoršie. Tiež tvarovanie vybratia 9 a prípadne úzkych radiálne prebiehajúcich prehĺbení 16 sa vykonáva so všetkými ostatnými postupmi tvárnenia v jednej operácii, takže vychádzajúc od telesa, znázorneného na obrázku 2 je možné dosiahnuť na obrázku 3 znázornený hmcovitý polotovar 3 komutátora jednou pracovnou operáciou.

V nasledujúcom kroku sa vykonáva ďalšia operácia tvarovania na obrázku 3 znázornenom základnom telese 12, keď ide o medziprodukt z vodivého materiálu pri výrobe komutátorov. Toto základné teleso má tvárnením za studená získané vonkajšie kotviace prvky 13, ktoré sú vyhotovené blízko okraja 10 plášťa 4 radiálne hrotovito v smere dovnútra. Súčasne sa môže, ak sa vychádza z kotúča z plného materiálu podľa surového materiálu 1, vydierovať centrálny otvor 14 v dne 5 hmcovitého polotovaru 3. Tento centrálny otvor leží v dne 5 radiálne vnútri vencovitého usporiadania vnútorných kotviacich prvkov 6. Prednostne sa v tejto operácii ohýbajú vnútorné kotviace prvky 6 nepatrne radiálne smerom von, aby sa zlepšilo kotviace pôsobenie.

Hoci sa v príklade vynálezu vychádza z telesa na obrázku 3 a základné teleso 12 sa ako medziprodukt pri výrobe komutátora vy- a pretvaruje v jedinej pracovnej operácii, môžu sa samozrejme vykonávať opracovania jednotlivo a za sebou. Ak sa vychádza zo surového materiálu (neznázomeného), ktorý má už centrálny otvor 14', môže samozrejme dierovanie podľa obrázka 4 odpadnúť. Tam naznačený centrálny otvor 14 už existuje aje určený na uloženie hriadeľa rotora bližšie neznázomeného elektrického stroja.

Ak sa vychádza z tohto základného vodivého telesa 12 podľa obrázka 4, ktoré bolo získané pretváraním materiálu, môže sa komutátor úplne dokončiť tým, že sa do vnútorného priestoru hmcovitého polotovaru 3 naplní a zatlačí izolačná látka, ktorá s vnútornými kotviacimi prvkami 6 a vonkajšími kotviacimi prvkami 13 spoľahlivo zakotví v základnom telese 12. Ak to je nutné, vykoná sa ešte pocínovanie.

Na rovinnej priebežnej vonkajšej ploche 15 dna 5 sa potom vykonajú na rozdelenie a oddelenie segmentov zárezy, pričom je nutná hĺbka rezu približne iba v hrúbke materiálu dna 5, pretože na oddelenie segmentov boli už vytvarované vybratia 9 na deliacich čiarach segmentov na valcovitom plášti 4. Tým sa zjednoduší podstatne následné rezné opracovanie. Ak sú však navyše vytvarované úzke radiálne prebiehajúce prehĺbenia 16, môže sa hĺbka rezu ďalej redukovať, takže je dokonca menšia ako základná hrúbka dna 5. Navyše sa môže získať vedenie na rezné opracovanie pri rozrezávaní a oddeľovaní segmentov.

Taký bližšie neznázomený komutátor je potom vybavený elektrickými vodičmi na prednostne práporkovito uskutočnených prípojných prvkoch 2, ktoré sú napríklad omotané v niekoľkých závitoch okolo prípojných prvkov. Potom sa prehnú prípojné prvky 2 v smere k vonkajšej ploche valcovitého plášťa 4. Toto ohýbanie je možné vykonať jednoducho a bez trhlín, pretože sú prípojné prvky 2 vďaka spôsobu výroby podľa vynálezu k dispozícii v duktílnom, prípadne ohybnom stave s neporušeným priebehom vlá kien. Takto vyhotovený komutátor sa potom napríklad zabuduje do elektrického stroja.

Pretože tieto ďalšie opracovania, ako sú vkladanie náplne izolačnej látky, rezanie kovov, upevnenie elektrických vodičov a prehnutie prípojných prvkov sú v tomto odbore činnosti bežné, iba sa vysvetľujú bez toho, aby sa bližšie znázorňovali. Nie sú ani predmetom spôsobu výroby podľa vynálezu.

Hoci bola vysvetlená výroba ako medziprodukt slúžiaceho základného telesa komutátora 12, špeciálne komutátora s rovinným dnom, môže sa uskutočniť podľa vynálezu hlavne podstatný krok z hľadiska výrobno-technického samozrejme tiež aj v iných tvarovaných komutátoroch, podľa ktorého sa zo surového materiálu 1 najskôr vytvarujú prípojné prvky 2 vytlačovaním materiálu, ktoré majú už po tvárnení hotový obrys a veľkosť a majú zachovanú duktilitu. Všetky ďalšie tvarovania sa môžu voliť vhodným spôsobom v závislosti od požadovaného tvaru a veľkosti vyrábaného komutátora. Ďalej je dôležité, aby základné teleso 12, ktoré sa má plniť izolačnou látkou, bolo zhotovené výlučne pretvarovanim zo surového vodivého materiálu a že všetky tieto pretvarovania sa môžu vykonávať s čo možno nízkym počtom výrobných operácií, pričom sa cieleným spôsobom mimo prípojných prvkov 2 využíva tvárnením za studená zhutnenie materiálu pre zvýšenie pevnosti základného telesa 12. V komutátore s rovinným dnom by mala byť totiž hlavne vonkajšia plocha 15 dna 5 odolná, pretože po nej obiehajú napríklad kartáče elektrického stroja.

Hlavne sa spôsobom podľa vynálezu dajú s úsporou materiálu tvarovať prípojné prvky 2, pretože sa tvarujú bezprostredne do konečného obrysu a veľkosti bez toho, aby bola na voľnom okraji 10 valcovitého plášťa 4 hmcovitého polotovaru 3 nutná prstencová príruba. Touto redukciou materiálu tým, že nevzniká odpadový materiál pri výrobe prípojných prvkov 2, sa môžu redukovať nutné základné materiálové náklady na výrobu komutátorov, aby sa zvýšila celková hospodárnosť spôsobu výroby podľa vynálezu.

Claims (18)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob výroby komutátora, hlavne komutátora s rovinným dnom, pre elektrické stroje, ktorý sa vyrába z v podstate neopracovaného, surového, vodivého materiálu vytváraním niekoľkých, vzájomne izolovaných a izolačnú látku obsahujúcich segmentov s priradenými jednotlivo radiálne od segmentov odstávajúcimi prípojnými prvkami, vyznačujúci sa tým, že sa najskôr zo surového materiálu (1) vytlačovaním materiálu vytvarujú priamo jednotlivé prípojné prvky (2) s hotovým obrysom a veľkosťou, ako aj tvárnym konečným stavom.
2. 2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa t ý m , že pred tvárnením prípojných prvkov (2) sa surový materiál (1) v závislosti od zloženia materiálu ohrieva na zamedzenie zhutnenia materiálu tvárnením.
3. 3. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa t ý m , že prípojné prvky (2) sa vytvárajú v zahriatom stave surového materiálu (1).
4. 4. Spôsob podľa nároku 2 alebo 3, vyznačujúci sa t ý m , že surový materiál (1) sa ohreje na teplotu najmenej 150 °C.
5. 5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci sa t ý m , že surový materiál (1) sa ohrieva na teplotu v rozsahu od 300 °C do 700 °C.
6. 6. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa t ý m , že surový materiál (1) sa pred tvárnením prípojných prvkov (2) žíha, prípojné prvky sa vyhotovia tvárnením za studená a následne sa znovu žíhajú.
7. 7. Spôsob podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že po vytvarovaní jednotlivých prípojných prvkov (2) sa tvárnením za studená vytvaruje hmcovitý polotovar (3) s v podstate valcovitým plášťom (4) a s v podstate rovinným dnom (5).
8. 8. Spôsob podľa nároku 7, vyznačujúci sa t ý m , že vencovito usporiadané, na vnútornej ploche (7) dna (5) v podstate axiálne prebiehajúce kotviace prvky (6) sa pre náplň izolačnej látky tvarujú tvárnením za studená.
9. 9. Spôsob podľa nároku 7 alebo 8, vyznačuj ú c i sa t ý m , že deleniu segmentov priradené vybratia (9) sa vyhotovujú od voľného okraja (10) plášťa (4) vytlačovaním materiálu tvárnením za studená.
10. 10. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa t ý m , že vybratia (9) dosahujú až blízko k vnútornej ploche (7) dna (5) hmcovitého polotovaru (3).
11. 11. Spôsob podľa nároku 9 alebo 10, vyznačujúci sa tým, že svetlá šírka vybratia (9) sa od voľného okraja (10) plášťa (4) v smere ku dnu (5) zmenšuje.
12. 12. Spôsob podľa nároku 11, vyznačujúci sa t ý m , že každé vybratie (9) má v podstate tvar V.
13. 13. Spôsob podľa jedného z nárokov 9 až 12, v y značujúci sa tým, že na vnútornej ploche (7) dna (5) sa vytvárajú deleniu segmentov priradené, úzke prehĺbenia (16), ktoré prebiehajú radiálne v smere k stredovému bodu dna (5).
14. 14. Spôsob podľa jedného z nárokov 7 až 13, v y značujúci sa tým, že tvárnenia za studená sa vykonávajú v jednej výrobnej operácii.
15. 15. Spôsob podľa niektorého z nárokov 7 až 14, v y značujúci sa tým, že vonkajšie kotviace prvky (13) pre náplň izolačnej látky, ktoré smerujú od plášťa (4) dovnútra, sa vytvárajú tvárnením za studená.
16. 16. Spôsob podľa niektorého z nárokov 7 až 15, vyzná { u j ú c i sa tým, že sa v dne (5) hmcovitého polotovaru (3) vystrihne centrálny otvor (14) na hriadeľ rotora elektrického stroja.
17. 17. Spôsob podľa niektorého z nárokov 7 až 16, v y značujúci sa tým, že sa vnútorné kotviace prvky (6) vyhnú nepatrne radiálne smerom von.
18. 18. Spôsob podľa niektorého z nárokov 7 až 17, v y značujúci sa tým, že opracovania sa vykonávajú jednou výrobnou operáciou.