WO1995014319A1 - Kommutator und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

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WO1995014319A1
WO1995014319A1 PCT/EP1993/003199 EP9303199W WO9514319A1 WO 1995014319 A1 WO1995014319 A1 WO 1995014319A1 EP 9303199 W EP9303199 W EP 9303199W WO 9514319 A1 WO9514319 A1 WO 9514319A1
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segments
segment
commutator
anchoring elements
insulating body
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PCT/EP1993/003199
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Kautt & Bux Commutator Gmbh
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Priority to PCT/EP1993/003199 priority Critical patent/WO1995014319A1/de
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/06—Manufacture of commutators

Definitions

  • the invention relates to a commutator according to the preamble of claim 1 and a method for its production.
  • Electric motors in particular electric motors provided with commutators, are being used in an ever increasing range. Since these electric motors are mass-produced, but at the same time have to meet high technical requirements, inexpensive production is problematic. This applies in particular to the commutators, which are decisive for the load capacity and the service life of the motors.
  • Commutators are known whose segments have anchoring elements on the side facing away from the brush running surface. These anchoring elements are inserted in a usually rotationally symmetrical insulating material body in the anchoring elements, correspondingly arranged segment receptacles.
  • the segment receptacles are dimensioned such that a plastic is injected under high pressure to fasten the anchoring elements after inserting the segments into the insulating body between the segment receptacle walls and the surface of the anchoring elements. This operation increases the manufacturing costs on the one hand, but on the other hand a segment jump can occur due to incomplete introduction of the plastic during operation of the commutator, which in turn can lead to failure of the electric motor.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a commutator which has a high dynamic and thermal resilience and thus technical reliability and which can also be produced inexpensively.
  • segment receptacles have such an undersize and the insulating material body and / or the segments have such elasticity that the segments inserted into the segment receptacles are held both by positive locking and non-positive locking is not only the technical reliability of the Commutators significantly improved. Because the additional plastic injection step is no longer necessary, its manufacturing costs are also considerably reduced. * The subject of the invention can be applied to all common
  • the anchoring elements can be dovetail or circular in cross-section. A further increase in strength results from the arrangement of two anchoring elements per segment.
  • the segments can either be provided with connection hooks, connection slots or with a solder ring, it being advantageous to provide the segments in the area of the connections with a lacquer barrier so that trickling resin cannot run into the insulation slots.
  • inlet bevels are arranged at the ends of the anchoring elements opposite the connections. It is particularly advantageous if these inlet slopes for additional anchoring of the segments engage in correspondingly shaped recesses in the segment receptacles.
  • pins are inserted between the segments to prevent tipping, the length of which can correspond to that of the segments.
  • the segments can be formed from a segment band or ring, so that the corresponding insulation slots still have to be sawn after the segments have been inserted.
  • segments are fixed in the insulating body and that they can withstand the required mechanical, thermal and dynamic stresses both through positive locking and non-positive locking, which is due solely to the undersize of the segment receptacles and the elasticity of the insulating body for segments with anchoring elements is achieved without additional injection of plastic.
  • the segment receptacles must be designed so that the segment is firmly anchored in the insulating material body, but the forces that occur are not so great that cracks can occur in the insulating material body.
  • the anchoring elements can be aligned in the radial direction towards the end face.
  • This anchoring is only suitable for medium-power commutators because the anchoring elements are held in place only by the static friction or the frictional connection.
  • the individual segments can no longer be inserted, but must be pressed into the corresponding segment receptacles perpendicular to the end face.
  • the insulating material body can consist of a resin, plastic, ceramic or another suitable insulating material provided with filler, while the segments are advantageously made of hard electrolyte copper or another, electrically conductive substance. If the insulating material body is made of ceramic, then of course only the segment has the necessary elasticity.
  • the invention is further based on the object of specifying a method for producing the commutator according to the invention.
  • the segments are formed as a segment band, while according to claim 27 the individual segments are of a drawn profile which already has one or more anchoring elements , cut to the appropriate length and these segments are then inserted into the segment receptacles made with undersize.
  • the undersize of the segment receptacles according to the invention can also be produced by providing a "green" insulating body with segment receptacles, the dimensions of which have an oversize with respect to the anchoring elements.
  • the segments are inserted into this "green" insulating material body or green body and the arrangement is then one Subjected to heat treatment.
  • the resulting shrinkage of the green body creates the undersize of the segment receptacles according to the invention.
  • FIG. 1 shows an incomplete, partially sectioned side view of an insulating body according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows an incomplete cross section through the insulating material body indicated in FIG. 1;
  • Figure 3 is an enlarged detail view of the in
  • Figure 2 shown insulating body with segment recordings
  • FIGS. 4 to 6 a complete segment arrangement of the first embodiment in side view and top view and in perspective;
  • FIGS. 7 to 9 an insulating material body equipped with segments according to the first embodiment in a top view, in cross section and in a perspective view;
  • Figures 10 to 13 two side views, a plan view and a perspective view of a segment according to the first embodiment
  • Figure 14 shows the manufacturing process of a commutator according to the first embodiment
  • Figure 15 shows the manufacturing process of a commutator according to a second embodiment
  • Figure 16 shows the manufacturing process of a commutator according to a third embodiment
  • FIG. 17 shows the manufacturing process of a commutator according to a fourth embodiment
  • FIG. 18 shows the course of manufacture of a commutator according to a fifth embodiment
  • FIG. 19 shows the manufacturing process of a commutator according to a sixth embodiment
  • FIG. 20 shows the manufacturing process of a commutator according to a seventh embodiment
  • Figure 21 shows the manufacturing process of a commutator according to an eighth embodiment
  • Figure 22 shows the manufacturing process of a commutator according to a ninth embodiment
  • Figure 23 shows the manufacturing process of a commutator according to a tenth embodiment
  • FIG. 24 shows the manufacturing process of a commutator according to an eleventh embodiment
  • Figure 25 shows the manufacturing process of a commutator according to a twelfth embodiment
  • Figure 26 shows the manufacturing process of a commutator according to a thirteenth embodiment.
  • an insulating material body 16 is designed as a hollow shaft and has segment receptacles 18 which are regularly arranged on its edge directed towards the axis and which, as shown in FIG. 2, are dovetail-shaped in cross-section when viewed in the axial direction.
  • the undersize of the segment receptacles 18 required to achieve the adhesion can be achieved, among other things, by the fact that, as shown in FIG. 3, the base of the dovetail-shaped segment receptacles 18, seen in the axial direction, has a sawtooth-shaped cross section with teeth 34 having.
  • FIGS. 4 to 6 show a complete segmental association with segments 10, each of which has two dovetail-shaped anchoring elements 14. In the segments 10 14 connecting hooks 22 are formed between two anchoring elements.
  • FIGS. 7 to 9 each show different views of the insulating material body 16, into which the segments 10 are inserted.
  • FIGS. 10 to 13 A preferred embodiment of the segments 10 is shown in FIGS. 10 to 13.
  • the segments 10 are provided with run-in slopes 36 which are stamped on the ends of the anchoring elements 14 opposite the hook 22. In order to increase the strength, these run-in slopes 36 can engage in recesses (not shown) which can be designed accordingly in the segment receptacles 18.
  • the manufacturing process for the commutator of the first embodiment is shown schematically.
  • the segments 10 are produced individually from a drawn copper profile, but the segments 10 can also be formed from a segment band or segment ring.
  • the copper profile shown in FIG. 14 already has the two dovetail-shaped anchoring elements 14 and, in addition, the curvatures and bevels necessary for an internal brush running surface 12.
  • Raw segments are cut to length from the copper profile by punching or cutting, the length of the raw segment being selected such that a flag 38 can be punched out in a subsequent step, which flag 38 is then bent to form the connecting hook 22.
  • 14 chamfers 36 are stamped on the corresponding ends of the anchoring elements.
  • the segments 10 thus finished are then in the insulator body 16 existing segment receptacles 18, which have an undersize with respect to the anchoring elements 14, are used.
  • FIG. 15 shows a method for producing a commutator according to a second embodiment.
  • the difference from the method for producing the commutator according to the first embodiment is that no connecting hooks 22 and no run-in slopes 36 are formed.
  • connection slots 28 are sawn into the segments 10 already inserted into the insulating body 16 in each segment 10 between the two anchoring elements 14.
  • FIG. 16 schematically shows a method for producing a commutator according to a third embodiment.
  • the main difference from the other methods is that the segments 110 cut from a drawn copper profile have a C-shaped cross-section and the two shorter legs of the C-shaped cross-section form the anchoring elements 114.
  • the anchoring elements 114 are designed such that they delimit a dovetail-shaped cross section.
  • the segments 110 punched out of the copper profile and provided with connecting hooks 122 are in turn inserted into an insulating material body 116 designed as a hollow shaft to form a commutator with an internal brush running surface 12.
  • the method for producing a commutator according to a fourth embodiment, shown schematically in FIG. 17, differs from the method shown schematically in FIG. 16 only in that the stamped out from a copper profile and provided with a connecting hook 122 Segments 210 are inserted on the outer edge of the insulating material body 116 to form a commutator with an external brush running surface 12.
  • the methods for producing the commutators according to the first to third embodiments, modified accordingly, can also be used for the production of commutators with an external brush tread.
  • FIGS. 18 to 23 schematically illustrate methods for producing commutators with an external brush running surface 12, the segments 310 of which each have an anchoring element 314 with an essentially circular cross section.
  • the respective segment receptacles 318 are also all essentially circular in cross section.
  • a profile is drawn from copper, which already has the circular shape for the anchoring element 314 in cross section.
  • Raw segments are cut off from the copper profile with a length which, in a subsequent cut, enables tabs 338 to be punched out to form the connecting hooks 322.
  • the segments 310 provided with the connecting hooks 322 are then inserted into the insulating material body 316 provided with corresponding segment receptacles 318.
  • a method for producing a commutator according to a sixth embodiment is shown schematically in FIG. 19, the difference from the fifth embodiment being that between the individual segments 310, after the segments 310 have been inserted into the insulating material body 316 , Pins 20 are inserted.
  • the pins 20 simultaneously touch two adjacent segments 310 and the insulating material body 316.
  • the copper profile is drawn with a shape such that recesses are formed on the respective areas or edges which rest against the outer edge of the insulating material body 316 when the segment 310 is inserted, the contour of which Outer contour of the pin 20 corresponds.
  • the regions of the insulating material body 316 likewise have a contour which enables the pin 20 to be positively received.
  • the method schematically shown in FIG. 20 for producing a commutator according to a seventh embodiment is essentially the same as that of the fifth embodiment.
  • the only difference from the fifth embodiment is that when the flag 338 is punched out, the flag 338 is stamped out two cutouts 24 arranged symmetrically to the longitudinal axis of the raw segment are formed from the raw segment. After the segments 310 have been inserted into the insulating material body 316, these cutouts 24 serve to accommodate a lacquer barrier 26 which prevents any trickling resin from penetrating into the insulation slots between the individual segments 310.
  • FIG. 21 shows a method for producing a commutator according to an eighth embodiment, in which instead of connecting hooks after inserting the segments 310 into the insulating material body 316, in order to establish an electrical connection with windings, not shown, again connecting slots 328 at the free ends of the Segments 310 are sawn. Otherwise, this embodiment corresponds to the fifth embodiment.
  • a method for producing a commutator according to a ninth embodiment is shown schematically in FIG. 22, the only difference from the eighth embodiment being that the copper profile is one of these Height has that in an additional method step after inserting the segments 310, a solder ring 30 can be twisted, in which connection slots 328 are again sawn.
  • the method for producing a commutator shown schematically in FIG. 23 in accordance with a tenth embodiment differs from that of the fifth embodiment in that a groove 40 is punched out at the opposite ends or the end faces of the segments 310. Furthermore, 316 ring grooves are pressed in on the two end faces of the insulating material body, the grooves 40 of the segments 310 being aligned with these ring grooves in the inserted state. After the segments 319 have been inserted, reinforcement rings 32 are introduced into these ring grooves. The reinforcing rings 32 are designed so that they can be used under pretension. In this embodiment, the pretension is completely retained since the insulating body 316 has been annealed before the segments 310 are inserted, and therefore shrinkage is no longer possible.
  • FIGS. 24 to 26 relate to the production of flat commutators.
  • a copper profile is drawn in a first method step, which is already provided with dovetail-shaped anchoring elements 414. These anchoring elements 414 are arranged symmetrically to the longitudinal axis of the copper profile. In a subsequent step, raw segments are punched out of this copper profile which, viewed perpendicular to the longitudinal axis of the profile, have an essentially circular segment-shaped contour. A flag 438 is worked out between the anchoring elements 414 on the wider side and is bent into a connecting hook 422 in a subsequent step.
  • On the face of an insulating body 416 are designed in the radial direction and with regular division segment receptacles 418 according to the shape of the anchoring elements 414. These segment receptacles 418 have the undersize necessary for realizing the positive and non-positive connection between the anchoring element 414 and the segment receptacle 418.
  • the finished segments 410 are inserted into these segment receptacles 418, so that a flat brush running surface is formed on the end face of the insulating body 416.
  • connecting slots 428 can again be used to establish the electrical connection between the segments 410 and the windings (not shown).
  • the method for producing such a flat commutator is shown schematically in FIG. 25.
  • the sawing of the connection slots 428 according to FIG. 25 is carried out before inserting the segments 410 into the segment receptacles 418, the sawing of the connection slots 428 can also be carried out after the insertion of the segments 410 in segment receptacles 418.
  • Face commutators with segments 410 produced according to FIGS. 24 and 25 are, however, only suitable for medium powers, since the segments 410 are held in the radial direction only by the static friction given by the frictional connection.
  • a flat commutator, which is produced in accordance with the method shown schematically in FIG. 26, is more suitable for higher dynamic loads.
  • a copper profile is drawn, which already has the anchoring elements 514.
  • the anchoring elements 514 are no longer arranged symmetrically to the longitudinal axis of the copper profile, but instead are offset in order to be punched out or cut out from, viewed perpendicular to the longitudinal axis of the copper profile, to enable circular segment-shaped raw segments with flags 538 present on the wider side.
  • these flags 538 are bent into connection hooks 522.
  • the insulating body 516 has on its front side arranged at regular intervals and tangentially aligned segment receptacles 518, the segment receptacles 518 arranged closer to the central axis of the insulating body 516 being of course shorter than the segment receptacles 518 arranged on the outside.
  • segments 510 are pressed into segment receptacles 518.
  • the anchoring elements of the segments are held in the respective segment receptacles produced with undersize both by positive locking and by non-positive locking, as a result of which the segments can withstand the required mechanical, thermal and dynamic stresses.

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Abstract

Kommutator mit Segmenten, die an der der Bürstenlauffläche abgewandten Seite Verankerungselemente aufweisen, einem rotationssymmetrischen Isolierstoffkörper (16), bei dem den Verankerungselementen entsprechende, regelmäßig angeordnete Segmentaufnahmen (18) vorhanden sind, wobei die Segmentaufnahmen (18) ein derartiges Untermaß aufweisen und der Isolierstoffkörper (16) und/oder die Segmente (10) eine derartige Elastizität haben, daß die in die Segmentaufnahmen (18) eingefügten Segmente sowohl durch Formschluß als auch durch Kraftschluß gehaltert sind.

Description

Kommutator und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft einen Kommutator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Elektromotoren, insbesondere mit Kommutatoren versehene Elektromotoren, werden in einem immer stärker wachsenden Um¬ fang eingesetzt. Da diese Elektromotoren als Massenartikel hergestellt werden, gleichzeitig aber hohen technischen An¬ forderungen genügen müssen, ist eine kostengünstige Her¬ stellung problematisch. Insbesondere gilt dies für die Kommutatoren, die für die Belastbarkeit und die Lebensdauer der Motoren ausschlaggebend sind. Es sind Kommutatoren bekannt, deren Segmente an der der Bürstenlauffläche abgewandten Seite Verankerungselemente auf¬ weisen. Diese Verankerungselemente sind in einem üblicherweise rotationssymmetrischen Isolierstoffkörper in den Verankerungs¬ elementen entsprechende, regelmäßig angeordneten Segmentauf¬ nahmen eingefügt. Dabei sind die Segmentaufnahmen so dimen¬ sioniert, daß zur Befestigung der Verankerungselemente nach dem Einfügen der Segmente in den Isolationskörper zwischen den Segmentaufnahmewandungen und der Oberfläche der Verankerungs- elemente ein Kunststoff unter hohem Druck eingespritzt wird. Dieser Arbeitsgang erhöht einerseits die Herstellungskosten, andererseits kann aber aufgrund unvollständiger Einbringung des Kuntstoffs im Betrieb des Kommutators ein Segmentsprung auftreten, der wiederum zum Ausfall des Elektromotors führen kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kommu¬ tator anzugeben, der eine hohe dynamische und thermische Belastbarkeit und somit technische Zuverlässigkeit aufweist und gleichzeitig kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird für einen Kommutator der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa¬ tentanspruchs 1 gelöst.
Dadurch, daß die Segmentaufnahmen ein derartiges Untermaß auf¬ weisen und der Isolierstoffkörper und/oder die Segmente eine derartige Elastizität haben, daß die in die Segmentaufnahmen eingefügten Segmente sowohl durch Formschluß als auch durch Kraftschluß gehaltert sind, ist nicht nur die technische Zu¬ verlässigkeit des Kommutators wesentlich verbessert. Aufgrund des nicht mehr notwendigen Arbeitsschritts der zusätzlichen Einpressung von Kunststoff sind auch seine Herstellungskosten beträchtlich gesenkt. * Der Gegenstand der Erfindung läßt sich auf alle gängigen
' Kommutatorarten anwenden, näalich auf sogenannte Außenläufer, Innenläufer und auf Plankomππitatoren.
Die Verankerungselemente können im Querschnitt gesehen Schwalbenschwanz- oder kreisförmig ausgebildet sein. Eine weitere Erhöhung der Festigkeit ergibt sich durch Anordnung von jeweils zwei Verankerungselementen pro Segment. Die Seg¬ mente können entweder mit Anschlußhaken, Anschlußschlitzen oder mit einem Lötkranz versehen sein, wobei es von Vorteil ist, die Segmente im Bereich der Anschlüsse mit einer Lack¬ sperre zu versehen, damit Träufelharz nicht in die Isolations- schlitze laufen kann.
Das Einstecken der Segmente wird vorteilhafterweise dadurch erleichtert, daß an den den Anschlüssen entgegengesetzten Enden der Verankerungselemente Einlaufschrägen angeordnet sind. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn diese Einlauf¬ schrägen zur zusätzlichen Verankerung der Segmente in ent¬ sprechend ausgeformte Aussparungen in den Segme taufnahmen eingegreifen.
Eine weitere Erhöhung der dy=,anisehen Festigkeit kann entweder durch Verstemmen der Segmente, durch Verkleben der Segmente oder durch Anbringung mindestens eines Armierungsringes er¬ zielt werden.
Bei einigen Anwendungsfällen kann es von Vorteil sein, wenn zwischen den Segmenten zur Kippsicherung Stifte eingefügte sind, deren Länge derjenigen der Segmente entsprechen kann.
Die Segmente können aus eine Segmentband bzw. -ring geformt sein, so daß nach dem Einsetzen der Segmente die entsprechen¬ den Isolationsschlitze noch gesägt werden müssen. In einigen Fällen, insbesondere bei in einem Hohlkörper liegenden Büstenlaufflächen und dem daraus resultierenden ge¬ ringen Platzangebot, ist es nur unter großen Schwierigkeiten möglich, die entsprechenden Isolationsschlitze zu sägen. In diesen Fällen ist es besonders vorteilhaft, den Isolierstoff¬ körper mit einzelnen, vorgefertigten Segmenten zu bestücken.
Wichtig ist lediglich bei allen Segmentarten, daß die Segmente im Isolierstoffkörper fixiert sind und sowohl durch Formschluß als auch durch Kraftschluß den erforderlichen mechanischen, thermischen und dynamischen Beanspruchungen standhalten, was allein aufgrund des Untermaßes der Segmentaufnahmen und der Elastizität des Isolierstoffkörpers für Segmente mit Ver¬ ankerungselemente ohne zusätzliches Einspritzen von Kunststoff erreicht wird.
Die Segmentaufnahmen müssen so ausgelegt sein, daß das Segment im Isolieretoffkörper fest verankert ist, die auftretenden Kräfte aber nicht so groß sind, daß Risse in dem Isolier¬ stoffkörper auftreten können. Um einer Rißbildung vorzubeugen, hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, in den Seg¬ mentaufnahmen in zu den Segmenten axialer Richtung die Ober¬ fläche im Querschnitt gesehen mit einem Profil, beispielsweise einem Sägezahnprofil auszubilden, so daß die durch die Flächenpressung vorhandenen Kräfte über die von den Segment¬ aufnahmen wegzeigenden Bereiche der Profile, beispielsweise der Zähne reduzierbar sind.
Bei Plankommutatoren können die Verankerungselemente in radialer Richtung zur Stirnseite ausgerichtet sein. Diese Ver¬ ankerung ist nur für Kommutatoren mittlerer Leistung geeignet, weil die Verankerungselemente lediglich durch die Haftreibung bzw. den Kraftschluß festgehalten werden. Für höhere dyna¬ mische Beanspruchungen ist es daher vorteilhaft, die Ver¬ ankerungselemente tangential zur Stirnseite, also quer zur in radialer Richtung wirkenden dynamischen Beanspruchung anzu¬ ordnen. Die einzelnen Segmente können allerdings nicht mehr eingeschoben werden, sondern müssen senkrecht zur Stirnseite in die entsprechenden Segmentaufnahmen eingedrückt werden.
Der IsolierStoffkörper kann aus einem mit Füllstoff ver¬ sehenen Harz, Kunststoff, Keramik oder einem anderen geeig¬ neten Isolierstoff bestehen, während die Segmente vorteil¬ hafterweise aus Elektrolythartkupfer oder einem anderer, elektrisch leitenden Stoff hergestellt sind. Besteht der Isolierstoffkörper aus Keramik, dann weist selbstverständlich lediglich das Segment die notwendige Elastizität auf.
Der Erfindung liegt des weiteren die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kommutators anzugeben.
Die erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung sind in den Patentansprüchen 26 bis 28 angegeben.
Der Unterschied zwischen den beiden in den Patentansprüchen 26 und 27 angegebenen, erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, daß gemäß Patentanspruch 26 die Segmente als Segmentband aus¬ geformt sind, während nach Patentanspruch 27 die einzelnen Segmente von einem gezogenen Profil, das bereits ein oder mehrere Verankerungselemente aufweist, in entsprechender Länge ausgeschnitten und diese Segmente anschließend in die mit Untermaß hergestellten Segmentaufnahmen eingesetzt werden.
Das erfindungsgemäße Untermaß der Segmentaufnahmen kann, auch dadurch hergestellt werden, daß ein "grüner" Isolierstoff- körper mit Segmentaufnahmen versehen wird, deren Abmessungen ein Übermaß bezüglich der Verankerungselemente aufweisen. In diesen "grünen" Isolierstoffkörper oder Grünkörper werden die Segmente eingesetzt und anschließend wird die Anordnung einer Wärmebehandlung unterzogen. Die dadurch auftretende Schrumpfung des Grünkörpers erzeugt das erfindungsgemäße Untermaß der Segmentaufnahmen.
Bei allen Isolierstoffkörpern ("grüner" oder getemperter Isolierstoffkörper) kann das Einsetzen der Segmente dadurch erleichtert werden, daß der Isolierstoffkörper vor dem Einsetzen der Segmente etwas erwärmt wird.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den je¬ weils abhängigen Unteransprüchen angegeben.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der anschließenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Es zeigen:
Figur 1 eine unvollständige, teilweise ge¬ schnittene Seitenansicht eines Isolier- stoffkörpers gemäß einer ersten Aus- führungsform;
Figur 2 einen unvollständigen Querschnitt durch den in Figur 1 angegebenen Isolierstoff- körper;
Figur 3 eine vergrößerte Detaildarstellung des in
Figur 2 dargestellten Isolierstoffkörpers mit Segmentaufnahmen;
Figuren 4 bis 6 eine vollständige Segmentanordnung der ersten Ausführungsform in Seitenansicht und Aufsicht sowie in perspektivischer Darstellung; Figuren 7 bis 9 einen mit Segmenten bestückten Isolier- stoff örper gemäß der ersten Ausführungs- form in Aufsicht, im Querschnitt sowie in Perpektivdarstellung;
Figuren 10 bis 13 zwei Seitenansichten, eine Aufsicht sowie eine Perspektivdarstellung eines Segments gemäß der ersten Ausführungsform;
Figur 14 den Herstellungsverlauf eines Kommutators gemäß der ersten Ausführungsform;
Figur 15 den Herstellungsverlauf eines Kommutators gemäß einer zweiten Ausführungsform;
Figur 16 den Herstellungsverlauf eines Kommutators gemäß einer dritten Ausführungsform;
Figur 17 den Herstellungsverlauf eines Kommutators gemäß einer vierten Ausführungsform;
Figur 18 den Herstellungsverlauf eines Kommutotors gemäß einer fünften Ausführungsform;
Figur 19 den Herstellungsverlauf eines Kommutators gemäß einer sechsten Ausführungsform;
Figur 20 den Herstellungsverlauf eines Kommutators gemäß einer siebten Ausführungsform;
Figur 21 den Herstellungsverlauf eines Kommutators gemäß einer achten Ausführungsform; Figur 22 den Herstellungsverlauf eines Kommutators gemäß einer neunten Ausführungsform;
Figur 23 den Herstellungsverlauf eines Kommutators gemäß einer zehnten Ausführungsform;
Figur 24 den Herstellungsverlauf eines Kommutators gemäß einer elften Ausführungsform;
Figur 25 den Herstellungsverlauf eines Kommutators gemäß einer zwölften Ausführungsform;
Figur 26 den Herstellungsverlauf eines Kommutators gemäß einer dreizehnten Ausführungsform.
Anhand der Figuren 1 bis 9 wird eine erste Ausführungsform eines Kommutators beschrieben. Ein Isolierstoffkörper 16 ist in diesem Fall als Hohlwelle ausgeführt und weist an seinem zur Achse gerichteten Rand regelmäßig angeordnete Segmentauf¬ nahmen 18 auf, die, wie in Figur 2 dargestellt, in Achs¬ richtung gesehen im Querschnitt Schwalbenschwanzförmig ausge¬ bildet sind. Das für die Erzielung des Kraftschlusses er¬ forderliche Untermaß der Segmentaufnahmen 18 kann unter anderem dadurch erreicht werden, daß, wie in Figur 3 dar¬ gestellt, die Basis der Schwalbenschwanzförmig ausgebildeten Segmentaufnahmen 18, in Achsrichtung gesehen, einen säge- zahnförmigen Querschnitt mit Zähnen 34 aufweist.
Dadurch ist es möglich, daß die durch ein eingeschobenes Seg¬ ment 10 auftretenden Kräfte über diese Zähne 34 reduziert werden können. Die Figuren 4 bis 6 zeigen einen vollständigen Segmentverband mit Segmenten 10, die jeweils zwei Schwalbenschwanzförmige Verankerungseiemente 14 aufweisen. Bei den Segmenten 10 sind jeweils zwischen zwei Verankerungselementen 14 Anschlußhaken 22 ausgebildet.
In den Figuren 7 bis 9 ist jeweils in verschiedenen Ansichten der Isolierstoffkörper 16 dargestellt, in den die Segmente 10 eingesteckt sind.
In den Figuren 10 bis 13 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Segmente 10 dargestellt. Die Segmente 10 sind mit Einlauf¬ schrägen 36 versehen, die an den dem Anschlußhaken 22 ent¬ gegengesetzten Enden der Verankerungselemente 14 angeprägt sind. Diese Einlaufschrägen 36 können zur Festigkeitserhöhung in Aussparungen (nicht dargestellt) eingreifen, die in den Segmentaufnahmen 18 entsprechend ausgebildet sein können.
In Figur 14 ist das Herstellungsverfahren für den Kommutator der ersten Ausführungsform schematisch dargestellt. Bei dieser Ausführungsform werden die Segmente 10 zwar einzelnen aus einem gezogenen Kupferprofil herstellt, die Segmente 10 können aber auch aus einem Segmentband bzw. Segmentring gebildet werden. Das in Figur 14 dargestellt Kupferprofil weist bereits die beiden Schwalbenschwanzförmigen Verankerungselemente 14 und zusätzlich die für eine innenliegende Bürstenlauffläche 12 notwendigen Krümmungen und Abschrägungen auf. Aus dem Kupfer¬ profil werden Rohsegmente durch Stanzen oder Schneiden abge¬ längt, wobei die Länge des Rohsegments so gewählt ist, daß in einem Folgeschritt eine Fahne 38 ausgestanzt werden kann, die anschließend zu dem Anschlußhaken 22 gebogen wird. Danach werden an den entsprechenden Enden der Verankerungsselemente 14 Einlaufschrägen 36 angeprägt. Die so fertiggestellten Segmente 10 werden anschließend in die im Isolierstoffkörper 16 vorhandenen Segmentaufnahmen 18, die bezüglich der Ver¬ ankerungselemente 14 ein Untermaß aufweisen, eingesetzt.
In der Figur 15 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Kommu¬ tators gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Dabei besteht der Unterschied zu dem Verfahren zur Herstellung des Kommutators gemäß der ersten Ausführungsform darin, daß keine Anschlußhaken 22 und keine Einlaufschrägen 36 ausgebildet werden. Zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den Segmenten 10 und einer (nicht dargestellten) Wicklung werden bei diesem Verfahren in die bereits in den Isolier¬ stoffkörper 16 eingesteckten Segmente 10 in jedem Segment 10 zwischen den beiden Verankerungselementen 14 Anschlußschlitze 28 gesägt.
In Figur 16 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Kommu¬ tators gemäß einer dritten Ausführungsform schematisch dar¬ gestellt. Der Unterschied zu den übrigen Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß die aus einem gezogenen Kupferprofil abgeschnittenen Segmente 110 einen C-förmigen Querschnitt auf¬ weisen und die beiden kürzeren Schenkel des C-förmigen Quer¬ schnitts die Verankerungselemente 114 bilden. In diesem Bei¬ spiel sind die Verankerungselemente 114 so ausgebildet, daß sie einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt begrenzen. Die aus dem Kupferprofil ausgestanzten und mit Anschlußhaken 122 versehenen Segmente 110 werden wiederum zur Bildung eines Kommutators mit innenliegender Bürstenlauffläche 12 in einen als Hohlwelle ausgebildeten Isolierstoffkörper 116 einge¬ steckt.
Das in Figur 17 schematisch dargestellte Verfahren zur Her¬ stellung eines Kommutators gemäß einer vierten Ausführungsform unterscheidet sich von dem in Figur 16 schematisch dargestell¬ ten Verfahren lediglich dadurch, daß die aus einem Kupferpro¬ fil ausgestanzten und mit einem Anschlußhaken 122 versehenen Segmente 210 auf den Außenrand des Isolierstoffkörpers 116 zur Bildung eines Kommutators mit außenliegender Bürstenlauffläche 12 eingesteckt sind.
Obwohl es in den Figuren nicht dargestellt ist, können die Verfahren zur Herstellung der Kommutatoren gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform entsprechend abgewandelt auch für die Herstellung von Kommutatoren mit außenliegender Bürsten¬ lauffläche verwendet werden.
In den Figuren 18 bis 23 sind Verfahren zur Herstellung von Kommutatoren mit außenliegender Bürstenlauffläche 12 schema¬ tisch dargestellt, deren Segmente 310 jeweils ein Ver¬ ankerungselement 314 mit im wesentlichen kreisförmigem Quer¬ schnitt aufweisen. Selbstverständlich sind die jeweiligen Segmentaufnahmen 318 ebenfalls alle im Querschnitt im wesent¬ lichen kreisförmig ausgebildet.
Bei dem in Figur 18 schematisch dargestellten Verfahren wird aus Kupfer ein Profil gezogen, das im Querschnitt bereits die kreisförmige Form für das Verankerungselement 314 aufweist. Von dem Kupferprofil werden Rohsegmente abgeschnitten mit einer Länge, die in einem Folgeschnitt das Ausstanzen von Fahnen 338 für die Bildung der Anschlußhaken 322 ermöglicht. Die mit den Anschlußhaken 322 versehenen Segmente 310 werden anschließend in den mit entsprechenden Segmentaufnahnen 318 versehenen Isolierstoffkörper 316 eingesetzt.
In Figur 19 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Kommu¬ tators gemäß einer sechsten Ausführungsform schematisch dar¬ gestellt, wobei der Unterschied zur fünften Ausführungsform darin besteht, daß zwischen die einzelnen Segmenten 310, nach¬ dem die Segmente 310 in den Isolierstoffkörper 316 eingesetzt worden sind, Stifte 20 eingeschoben werden. Die Stifte 20 be¬ rühren dabei gleichzeitig zwei benachbarte Segmente 310 und den Isolierstoffkörper 316. Um dies zu ermöglichen, wird das Kupferprofil mit einer derartigen Form gezogen, daß an den je¬ weiligen Bereichen bzw. Kanten, die bei eingesetztem Segment 310 am Außenrand des Isolierstoffkörpers 316 anliegen, Aus¬ sparungen ausgebildet sind, deren Kontur der Außenkontur des Stiftes 20 entspricht. Die Bereiche des Isolierstoffkörpers 316 weisen ebenfalls eine Kontur auf, die eine formschlüssige Aufnahme des Stiftes 20 ermöglicht.
Das in der Figur 20 schematisch dargestellte Verfahren zur Herstellung eines Kommutators gemäß einer siebten Ausführungs¬ form ist im wesentlichen gleich dem der fünften Ausführungs- form. Der Unterschied zur fünften Ausführungsform besteht lediglich darin, daß bei dem Ausstanzen der Fahne 338 am Fuß der Fahne 338 aus dem Rohsegment zwei symmetrisch zur Längs¬ achse des Rohsegments angeordnete Aussparungen 24 gebildet werden. Diese Aussparungen 24 dienen, nachdem die Segmente 310 in den Isolierstoffkörper 316 eingesteckt worden sind, der Aufnahme einer Lacksperre 26, die ein eventuelles Eindringen von Träufelharz in die Isolationsschlitze zwischen den einzel¬ nen Segmenten 310 verhindert.
In Figur 21 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Kommu¬ tators gemäß einer achten Ausführungsform dargestellt, bei dem anstelle von Anschlußhaken nach dem Einstecken der Segmente 310 in den Isolierstoffkörpfer 316 zur Erstellung einer elektrischen Verbindung mit nicht dargestellten Wicklungen wiederum Anschlußschlitze 328 an den freien Enden der Segmente 310 eingesägt werden. Ansonsten entspricht diese Ausführungs¬ form der fünften Ausführungsform.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Kommutators gemäß einer neunten Ausführungsform ist in Figur 22 schematisch darge¬ stellt, wobei der Unterschied zur achten Ausführungsform lediglich darin besteht, daß das Kupferprofil eine darartige Höhe aufweist, daß in einem zusätzlichen Verfahrensschritt nach dem Einstecken der Segmente 310 ein Lötkranz 30 abgedreht werden kann, in den wiederum Anschlußschlitze 328 eingesägt werden.
Das in Figur 23 schematisch dargestellte Verfahren zur Her¬ stellung eines Kommutators gemäß einer zehnten Ausführungsform unterscheidet sich von demjenigen der fünften Ausführungsform dadurch, daß an den gegenüberliegenden Enden bzw. den Stirn¬ seiten der Segmente 310 jeweils eine Nut 40 ausgestanzt wird. Weiterhin werden an den beiden Stirnseiten des Isolierstoff- körpers 316 Ringnuten eingepreßt, wobei die Nuten 40 der Segmente 310 im eingesetzten Zustand mit diesen Ringnuten fluchten. Nachdem die Segmente 319 eingesetzt worden sind, werden in diese Ringnuten Armierungsringe 32 eingebracht. Die Armierungsringe 32 sind dabei so ausgelegt, daß sie unter Vor¬ spannung eingesetzt werden können. Die Vorspannung bleibt bei dieser Ausführungsform vollständig erhalten, da der Isolier¬ stoffkörper 316 vor dem Einsetzen der Segmente 310 getempert worden ist und darum keine Schwindung mehr möglich ist.
Die in den Figuren 24 bis 26 schematisch dargestellten Ver¬ fahren betreffen die Herstellung von Plankommutatoren.
Gemäß Figur 24 wird in einem ersten Verfahrensschritt ein Kupferprofil gezogen, das bereits mit Schwalbenschwanzförmigen Verankerungselementen 414 versehen ist. Diese Verankerungsele- mente 414 sind symmetrisch zur Längsachse des Kupferprofils angeordnet. Aus diesem Kupferprofil werden in einem Folge¬ schritt Rohsegmente ausgestanzt, die, senkrecht zur Profil- längsachse gesehen, eine im wesentlichen kreisringsegmentför- mige Kontur aufweisen. Dabei ist zwischen den Verankerungs- elementen 414 an der breiteren Seite eine Fahne 438 ausgear¬ beitet, die in einem Folgeschritt zu einem Anschlußhaken 422 gebogen wird. Auf der Stirnseite eines Isolierstoffkörpers 416 sind in radialer Richtung und mit regelmäßiger Teilung Seg- mentaufnahnmen 418 entsprechend der Form der Verankerungs- elemente 414 ausgearbeitet. Diese Segmentaufnahnen 418 weisen das zur Verwirklichung des Formschlusses und des Kraft¬ schlusses zwischen Verankerungselement 414 und Segmentaufnahme 418 notwendige Untermaß auf.
In diese Segmentaufnahmen 418 werden die fertiggestellten Seg¬ mente 410 eingesteckt, so daß an der Stirnseite des Isolier¬ stoffkörpers 416 ein plane Büstenlauffläche gebildet wird.
Anstelle der Anschlußhaken 422 können zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen den Segmenten 410 und den (nicht dargestellten) Wicklungen wiederum auch Anschlu߬ schlitze 428 verwendet werden. Das Verfahren zur Herstellung des derartigen Plankommutators ist schematisch in Figur 25 dargestellt. Obwohl das Sägen der Anschlußschlitze 428 gemäß Figur 25 vor dem Einsetzen der Segmente 410 in die Segmentauf¬ nahmen 418 durchgeführt wird, kann das Sägen der Anschlu߬ schlitze 428 auch nach dem Einsetzen der Segmente 410 in Seg¬ mentaufnahmen 418 durchgeführt werden.
Plankommutatoren mit gemäß den Figuren 24 und 25 hergestellten Segmenten 410 sind allerdings nur für mittlere Leistungen ge¬ eignet, da die Segmente 410 in radialer Richtung lediglich durch die durch den Kraftschluß gegebene Haftreibung gehalten werden. Für höhere dynamische Beanspruchung besser geeignet ist ein Plankommutator, der gemäß dem in Figur 26 schematisch dargestellten Verfahren hergestellt wird.
Zur Herstellung dieses Plankommutators wird wiederum ein Kupferprofil gezogen, das bereits die Verankerungselemente 514 aufweist. Die Verankerungseie ente 514 sind dabei nicht mehr symmetrisch zur Längsachse des Kupferprofils angeordnet, sondern dazu versetzt, um ein Ausstanzen bzw. Ausschneiden von, senkrecht zur Längsachse des Kupferprofils gesehen, kreisringsegmentförmigen Rohsegmenten mit an der breiteren Seite vorhandenen Fahnen 538 zu ermöglichen.
In einem Folgeschritt werden diese Fahnen 538 zu Anschlußhaken 522 gebogen. Zur Aufnahme der Segmente 510 weist der Isolier¬ stoffkörper 516 an seiner Stirnseite in regelmäßiger Teilung angeordnete und tangential ausgerichtete Segmentaufnahmen 518 auf, wobei die näher zur Mittelachse des Isolierstoffkörpers 516 angeordneten Segmentaufnahmen 518 selbstverständlich kürzer sind als die außen angeordneten Segmentaufnahmen 518. Zur Fertigstellung des Plankommutators werden die Segmente 510 in die Segmentaufnahmen 518 eingedrückt.
Allen dargestellten Ausführungsformen ist gemeinsam, daß die Verankerungselemente der Segmente in den jeweiligen mit Unter¬ maß hergestellten Segmentaufnahmen sowohl durch Formschluß als auch durch Kraftschluß gehaltert sind, wodurch die Segmente den erforderlichen mechanischen, thermischen und dynamischen Beanspruchungen standhalten können.

Claims

Kommutator und Verfahren zu seiner HerstellungA N S P R U C H E
1. Kommutator mit
Segmenten (10; 110; 210; 310; 410; 510), die an der der Bürstenlauffläche (12) abgewandten Seite Ver¬ ankerungselemente (14; 114; 214; 314; 414; 514) auf¬ weisen, einem rotationssymmetrischen Isolierstoffkörper (16; 116; 216; 316; 416; 516), bei dem den Verankerungs- elementen (14; 114; 214; 314; 414; 514) entspre¬ chende, regelmäßig angeordnete Segmentaufnahmen (18; 118; 218; 318; 418; 518) vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmentaufnahmen (18; 118, 218; 318; 418; 518) ein derartiges Untermaß auf¬ weisen und der Isolierstoffkörper (16; 116, 216; 316; 416; 516) und/oder die Segmente (10; 110; 210; 310; 410; 510) eine derartige Elastizität haben, daß die in die Segmentaufnahmen (18; 118; 218; 318; 418; 518) einge¬ fügten Segmente (10; 110; 210; 310; 410; 510) sowohl durch Formschluß als auch durch Kraftschluß gehaltert sind.
2. Kommutator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenlaufflächen (12) am Außenrand des Isolierstoffkörpers (316) angeordnet sind.
3. Kommutator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoffkörper (16; 116; 216) eine Hohlwelle ist und die Bürstenlaufflächen (12) zur Mittelachse der Hohlwelle zeigen.
4. Kommutator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenlaufflächen (12) an der Stirnseite des Isolierstoffkörpers (16; 416; 516) angeordnet sind.
5. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Segment ufnahmen (18; 118; 218; 418; 518) und die Verankerungselemente (14; 114; 214; 414; 514) im Querschnitt Schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind.
6. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmentaufnahmen (318) und die Verankerungselemente (314) im Querschnitt kreis¬ förmig ausgebildet sind.
7. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (10; 110; 210; 410; 510) zwei Verankerungselemente (14; 114; 214; 414; 514) aufweist.
8. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (210) im Quer¬ schnitt C-förmig ausgebildet ist und die beiden kurzen Schenkel des C-förmigen Querschnitts die Verankerungsele¬ mente (214) bilden.
9. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Segmenten (310) zur Kippsicherung Stifte (20) eingefügt sind.
10. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch an den Segmenten (10; 110; 210; 310; 410; 510) ausgebildete Anschlußhaken (22; 222; 322; 422; 522) .
11. Kommutator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem den Anschlußhaken (22) aufweisenden Ende jedes Segments (10; 110; 210; 310; 410; 510) Aussparungen (24) zur Aufnahme einer Lacksperre (26) ausgestanzt sind.
12. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch an den Segmenten (10; 110; 210; 310; 410; 510) ausgebildete Anschlußschlitze (28; 328; 428) .
13. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen an den Segmenten (310) ausgebildeten Lötkranz (30) .
14. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch mindestens einen Armierungsring (32) .
15. Kommutator nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungselemente (14; 114; 214; 314; 414) an den den Anschlußhaken (22; 122; 222; 322; 422), den Anschlußschlitzen (28; 328, 428) bzw. dem Lötkranz (30) entgegengesetzten Enden mit Einlauf- schrägen (36) versehen sind.
16. Kommutator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmentaufnahmen (18; 118; 218; 318; 418) Aussparungen zur Aufnahme der Ein¬ laufschrägen (36) aufweisen.
17. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (10; 110; 210; 310; 410; 510) mit dem Isolierstoffkörper (16; 116; 216; 316; 416; 516) verstemmt oder verklebt sind.
18. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (10; 110; 210; 310; 410; 510) aus dem Segmentband geformt sind.
19. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (10; 110; 210; 310; 410; 510) einzeln aufgesteckt sind.
20. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß in den Segmentaufnahmen (18; 118; 218; 318; 418; 518) in zu den Segmenten (10; 110; 210; 310; 410; 510) axialer Richtung die Oberfläche mit einem Profil derart versehen ist, daß die durch die Flächenpreßung vorhandenen Kräfte über die Profilober¬ flächen reduzierbar sind.
21. Kommutator nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil ein Sägezahnprofil ist und die durch die Flächenpressung verhandenen Kräfte über die Zähne (34) des Sägezahnprofils reduzierbar sind.
22. Kommutator nach einem der Ansprüche 4 bis 7 und 10 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungselemente (414) in zur Stirnseite radialer Richtung ausgerichtet sind.
23. Kommutator nach einem der Ansprüche 4 bis 7, 10 bis 14 und 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungselemente (514) in zur Stirnseite tangentialer Richtung ausge¬ richtet sind.
24. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoffkörper (16; 116; 216; 316; 416; 516) aus einem mit Füllstoff ver¬ sehenen Harz, Kunststoff, Keramik oder einem anderen Isolierstoff besteht.
25. Kommutator nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (10; 110; 210; 310; 410; 510) aus Elektrolythartkupfer oder einem anderen elektrisch leitenden Material bestehen.
26. Verfahren zur Herstellung eines Kommutators nach einem der Ansprüche 1 bis 25, mit den Verfahrensschritten:
Ausstanzen eines Segmentbandes aus einem beispiels¬ weise aus Elektrolythartkupfer bestehenden Ringes, Erstellen von Verankerungselementen durch weiteres Ausstanzen oder Ausschneiden des Segmentbandes, Maßdrehen eines beispielsweise aus mit Füllstoff versehenen Harz bestehenden Isolierstoffkörpers, Ausarbeiten der Segmentaufnahmen mit einem Untermaß bzgl. der Verankerungselemente,
Einstecken des Segmentbandes in den Isolierstoff¬ körper,
Erstellen der Isolierschlitze zwischen den Seg¬ menten.
27. Verfahren zur Herstellung eines Kommutators nach einem der Ansprüche 1 bis 25, mit den Verfahrensschritten:
Ziehen eines beispielsweise aus Elektrolythartkupfer bestehenden Profils, das bereits ein oder mehrere Verankerungselemente aufweist,
Zuschneiden oder Stanzen von Segmenten aus dem gezogenen Profil,
Maßdrehen eines beispielsweise aus mit Füllstoff versehenen Harz bestehenden Isolierstoffkörpers, Ausarbeiten des Segmentaufnahmen mit einem Untermaß bzgl. der Verankerungselemente,
Einstecken der einzelnen Segmente in den Isolier¬ stoffkörper.
28. Verfahren zur Herstellung eines Kommutators nach einem der Ansprüche 1 bis 25, mit den Verfahrensschritten:
Erstellen eines Segmentbandes oder einzelner Seg¬ mente mit mindestens einem Verankerungselement pro Segment,
Erstellen eines "grünen" Isolierstoffkörpers mit Segmentauf ahmen, die ein Übermaß bzgl. der Ver¬ ankerungselemente aufweisen,
Einsetzen des Segmentbandes oder der einzelnen Segmente in die Segmentaufnahmen des "grünen" Isolierstoffkörpers,
Tempern des mit Segmenten versehenen "grünen" Iso¬ lierstoffkörpers, wodurch aufgrund der Schrumpfung des "grünen" Isolierstoffkörpers das für einen Form¬ und Kraftschluß erforderliche Untermaß der Segment¬ aufnahmen entsteht.
29. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoffkörper vor dem Einsetzen der Segmente getempert wird, um das Endmaß des Isolierstoffkörpers zu erzielen.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoffkörper vor dem Einsetzen der Segmente erwärmt wird, wodurch das Einsetzen der Segmente erleichtert wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß an den Segmentenden Fahnen ausgestanzt werden, die in einem Folgeschnitt zu An¬ schlußhaken gebogen werden.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß an den bereits eingesteckten Segmenten -Anschlußschlitze gesägt werden.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß an den bereits eingesteckten Segmenten ein Lötkranz gedreht wird.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verankerungselementen an den den Anschlußhaken, den Anschlußschlitzen bzw. dem Lötkranz entgegengesetzten Enden Einlaufschrägen ange¬ prägt werden.
35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß an den Segmentaufnahmen Ausspairungen zur Aufnahme der Einlaufschrägen ausgeformt werden.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmentaufnahmen und die Verankerungselemente im Querschnitt Schwalbenschwanz- oder kreisförmig ausgebildet werden.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 36 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die in den Isolier¬ stoffkörper eingesetzen Segmente zur Kippsicherung Stifte eingefügt werden, deren Länge derjenigen der Segmente entspricht.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Isolierstoffkörper eingesetzten Segmente verstemmt werden.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 31 und 34 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß an dem den Anschlußhaken auf¬ weisenden Ende jedes Segments Aussparungen ausgestanzt werden und nach dem Einsetzen der Segmente im Bereich der Aussparungen ein Lacksperre eingebracht wird.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Segmenten an einem Ende oder beiden Enden eine Nut ausgestanzt und in dem Isolierstoffkörper an einer Stirnseite oder beiden Stirn¬ seiten eine Ringnut eingepreßt wird, die mit der oder den Nuten des eingesetzten Segments fluchtet oder fluchten, der Isolierstoffkörper vor dem Einsetzen der Segmente ge¬ tempert wird und nach dem Einsetzen der Segmente in den Isolierstoffkörper ein oder mehrere Armierungsringe unter Vorspannung in die Nuten und Ringnut oder Ringnuten ein¬ gesetzt werden.
41. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß in den Segmentaufnahmen in zu den Segmenten axialer Richtung die Oberfläche in axialer Richtung im Querschnitt sägezahnförmig ausgebildet wird, so daß beim Einsetzen der Segmente die durch die Flächen- preßung entstehenden Kräfte über die Zähne des sägezahn- fδrmigen Querschnitts reduziert werden.
42. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 26 bis 41 zur Herstellung eines Kommutators mit am Außenrand des Isolierstoffkörpers angeordneter Bürstenlauffläche.
43. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 26 bis 41 zur Herstellung eines Kommutators mit am Innenrand des zumindest teilweise als Hohlwelle ausgebildeten Isolier¬ stoffkörpers angeordneter Bürstenlauffläche.
44. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 27 bis 32, 36 und 41 zur Herstellung eines Kommutators mit an der Stirnfläche des Isolierstoffkörpers angeordneter Bürstenlauffläche, wobei die Verankerungselemente und die entsprechenden Segmentaufnahmen entweder in radialer oder in tangentialer Richtung auf der Stirnseite angeordnet werden können.
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