WO1999044271A1 - Verfahren zum fixieren einer rotorwicklung - Google Patents

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Definitions

  • the invention is based on a method for fixing a commutator lamella to connecting lugs or hooks
  • the individual, insulated winding wires of the rotor or armature winding are inserted into axial slots arranged offset on the circumference of the laminated rotor body, the end faces of the winding wires wound into individual winding coils as so-called winding heads on the two end faces of the Protrude rotor body.
  • the individual connecting wires to the winding coils are led to connecting lugs formed on the individual commutator bars and there by looping the Connection lugs in various winding techniques and attached by bending the connection lugs while performing an ultrasonic welding.
  • Winding connection wires on the collector hook is described in WO 90/04864 AI (Fig. 11).
  • connection winding wires are fixed between the connection lugs in different ways, e.g. by means of casting compound or cords with or without baked enamel wire.
  • the inventive method for fixing the rotor winding in the area between the terminal lugs and the winding heads of the rotor winding with the features of claim 1 has the advantage that existing manufacturing processes and techniques can be used on the one hand and on the other hand only an additional part is required, which has a low load of the rotor and the rotor winding can be shrunk.
  • the method according to the invention is based on an exemplary embodiment of a rotor for a commutator machine shown in the drawing in the following description explained in more detail. They each show in perspective:
  • Fig. L detail of a finished rotor with rotor shaft, rotor body, rotor winding and
  • Fig. 2 is an illustration of the rotor in Fig. 1 after pulling on the shrink tube.
  • the armature or rotor 10 for a commutator or collector machine shown in perspective in FIGS. 1 and 2, has a rotor body 11 designed as a laminated laminated core and a collector or commutator 12, both of which are non-rotatably seated on a common rotor shaft 13.
  • the rotor body 11 carries axial grooves 14 distributed over the circumference, in which an armature or rotor winding 15 is wrapped.
  • the individual insulated winding wires of the rotor winding 15 are inserted into the axial slots 14 in several layers and form individual winding coils which are connected in an electrically conductive manner to the individual commutator segments 121 of the commutator 12.
  • the commutator lamellae 121 are arranged in a conventional manner on the circumference of an insulating material body 123, which is seated in a rotationally fixed manner on the rotor shaft 13, with an insulating gap therebetween, and extend over the entire axial length of the insulating material body.
  • the individual Ko mutator lamellae 121 are provided with connecting lugs 122, preferably in one piece, also called collector hooks.
  • the connecting lugs 122 are on the face of the rotor body 11 facing the Commutator lamellae 121 angled from these and bent in the direction of the commutator lamellae 121 so that the individual connecting lugs 122 form a small acute angle with their commutator lamellae 121.
  • Lead wires 152 of the rotor winding 15 leading from the individual winding coils of the rotor winding 15 to the connecting lugs 121 are wrapped around the connecting wires 152 in different hooking techniques, whereby they can loop around the respective connecting lug 122 one or more times and mechanically on the connecting lugs 122, preferably by an ultrasonic welding process and electrically attached.
  • the connecting wires 152 running in the area between the winding heads 151 and the connecting lugs 122 must be fixed so that no winding breaks occur in the rotor winding 15 during operation and in particular during the required hard shaking test for commutator machines used in vehicle construction. In addition, this fixation counteracts the centrifugal forces at higher speeds.
  • a shrink tube 16 is placed over the commutator 12 in the case of the finished rotor 10 described above and shown in FIG. 1 and pulled so far onto the winding heads 151 of the rotor winding 15 that the connecting lugs 122 and those of the connecting lugs 122 to the winding heads 151 extending lead wires 152 are completely covered.
  • the position of the shrink tube 16 is mechanically fixed, the rotor 10 is rotated, and the shrink tube 16 is homogeneously heated with hot air.
  • a hot air jet generated by means of a heating fan is preferably used for heating.
  • the shrink tube 16 shrinks and lies on the connecting wires 152 in the area of the winding heads 151 and connecting lugs 122.
  • the shrink tube 16 then cools down and solidifies.
  • the connecting wires 152 are mechanically fixed and secured against centrifugal forces.
  • the shrink tube 16 is manufactured as an individual sleeve of a predetermined length.
  • Shrink tube 16 can also be cut to length from an endless tube with appropriate dimensions.
  • Shrink tube 16 consists, for example

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Fixieren einer an Anschlussfahnen (122) von Kommutatorlamellen (121) eines Kommutators (12) angehakten Rotorwicklung (15) im Bereich zwischen an der Stirnseite des Rotorkörpers (11) ausgebildeten Wickelköpfen (151) und den Anschlussfahnen (122), wird zur Vereinfachung des Verfahrens ein Schrumpfschlauch (16) über den Kommutator (12) des endgefertigten Rotors (10) gestülpt und soweit an die Wickelköpfe (151) gezogen, dass die Anschlussfahnen (122) und die zu den Anschlussfahnen (122) laufenden Anschlussdrähte (152) der Rotorwicklung (15) abgedeckt sind. Der mechanisch festgesetzte Schrumpfschlauch (16) wird bei drehendem Rotor (10) mit Heissluft homogen erwärmt, so dass er nach Abkühlen auf Anschlussfahnen (122) und Anschlussdrähte (152) sowie auf Teilen der Wickelköpfe (151) aufschrumpft.

Description

Verfahren zum Fixieren einer Rotorwicklung
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Fixieren einer an Anschlußfahnen oder -haken von Kommutatorlamellen eines
Kommutators angehakten, in einem mit dem Kommutator auf einer gemeinsamen Rotorwelle drehfest sitzenden Rotorkörper aufgenommenen Rotorwicklung im Bereich zwischen an der Stirnseite des Rotorkopfs ausgebildeten Wickelköpfen und den Anschlußfahnen oder -haken.
Bei Rotoren für Kommutator- oder Kollektormaschinen werden die einzelnen, isolierten Wicklungsdrähte der Rotor- oder Ankerwicklung in am Umfang des als lamelliertes Blechpaket ausgeführten Rotorkörpers versetzt angeordnete Axialnuten eingelegt, wobei die Stirnseiten der zu einzelnen Wicklungsspulen gewickelten Wicklungsdrähte als sog. Wickelköpfe an den beiden Stirnseiten des Rotorkörperε vorstehen. Die einzelnen Anschlußdrähte zu den Wicklungsspulen sind zu an den einzelnen Kommutatorlamellen ausgebildeten Anschlußfahnen geführt und dort durch Umschlingen der Anschlußfahnen in verschiedenen Wickeltechniken und durch Umbiegen der Anschlußfahnen bei gleichzeitiger Durchführung einer Ultraschallschweißung befestigt. Ein Ausführungsbeispiel für einen solchen sog. Hakenkollektor und für die Ausführung der sog. Anhaketechnik beim Festlegen der
Wicklungsanschlußdrähte an den Kollektorhaken ist in der WO 90/04864 AI (Fig. 11) beschrieben.
Damit im Betrieb und insbesondere bei der üblicherweise geforderten, harten Schüttelprüfung des Rotors keine
Schwingungsbrüche in der Rotorwicklung entstehen, wird der die Anschlußwicklungsdrähte umfassende Bereich der Rotorwicklung zwischen den Anschlußfahnen in verschiedener Weise fixiert, z.B. mittels Vergußmasse oder Schnüren mit oder ohne Backlackdraht .
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Fixieren der Rotorwicklung im Bereich zwischen den Anschlußfahnen und den Wickelköpfen der Rotorwicklung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß einerseits vorhandene Fertigungsprozesεe und -techniken verwendet werden können und andererseits nur ein zusätzliches Teil benötigt wird, das mit geringer Belastung des Rotors und der Rotorwicklung aufgeschrumpft werden kann.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.
Zeichnung
Das erfindungsgemäße Verfahren ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels eines Rotors für eine Kommutatormaschine in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen jeweils in perspektivischer Darstellung:
Fig. l ausschnittweise einen endgefertigten Rotor mit Rotorwelle, Rotorkörper, Rotorwicklung und
Kommutator sowie getrennt davon einen auf den Kommutator aufzuziehenden Schrumpfschlauch,
Fig. 2 eine Darstellung des Rotors in Fig. l nach Aufziehen des Schrumpfschlauchs .
Beschreibung des Ausführungsbeispielε
Der in Fig. 1 und 2 perspektivisch dargestellte Anker oder Rotor 10 für eine Kommutator- oder Kollektormaschine weist einen als lamelliertes Blechpaket ausgeführten Rotorkörper 11 und einen Kollektor oder Kommutator 12 auf, die beide auf einer gemeinsamen Rotorwelle 13 drehfest sitzen. Der Rotorkörper 11 trägt über den Umfang verteilt angeordnete Axialnuten 14, in die eine Anker- oder Rotorwicklung 15 eingewickelt ist. Die einzelnen isolierten Wicklungsdrähte der Rotorwicklung 15 sind dabei in mehreren Lagen in die Axialnuten 14 eingelegt und bilden einzelne Wicklungsspulen, die elektrisch leitend mit den einzelnen Kommutatorlamellen 121 des Kommutators 12 verbunden sind. Die Kommutatorlamellen 121 sind in üblicher Weise auf dem Umfang eines auf der Rotorwelle 13 drehfest sitzenden Isolierstoffkörpers 123 mit dazwischenliegendem Isolierspalt nebeneinander angeordnet und erstrecken sich über die gesamte Axiallänge des Isolierstoffkörpers .
Für den elektrischen Anschluß der Rotorwicklung 15 am Kommutator 12 sind die einzelnen Ko mutatorlamellen 121 mit vorzugsweise einstückig ausgebildeten Anschlußfahnen 122, auch Kollektorhaken genannt, versehen. Die Anschlußfahnen 122 sind dabei auf der dem Rotorkörper 11 zugekehrten Stirnseite der Kommutatorlamellen 121 von diesen abgewinkelt und in Richtung zu den Kommutatorlamellen 121 hin umgebogen, so daß die einzelnen Anschlußfahnen 122 mit ihren Kommutatorlamellen 121 einen kleinen spitzen Winkel einschließen. Von den einzelnen Wicklungspulen der Rotorwicklung 15 zu den Anschlußfahnen 121 führende Anschlußdrähte 152 der Rotorwicklung 15 sind in unterschiedlicher Haketechnik um die Anschlußdrähte 152 herumgelegt, wobei sie die jeweilige Anschlußfahne 122 einmal oder mehrmals umschlingen können und an den Anschlußfahnen 122, vorzugsweise durch ein Ultraschweißverfahren, mechanisch und elektrisch befestigt.
Die im Bereich zwischen den Wickelköpfen 151 und den Anschlußfahnen 122 verlaufenden Anschlußdrähte 152 müssen fixiert werden, damit im Betrieb und insbesondere bei der geforderten, harten Schüttelprüfung für im Fahrzeugbau eingesetzte Kommutatormaschinen keine Wickelungsbrüche in der Rotorwicklung 15 entstehen. Außerdem wirkt diese Fixierung den Fliehkräften bei höheren Drehzahlen entgegen. Zum Fixieren dieses Wicklungsbereichs der Rotorwicklung 15 wird bei dem vorstehend beschriebenen und in Fig. 1 dargestellten, endgefertigten Rotor 10 ein Schrumpfschlauch 16 über den Kommutator 12 gestülpt und soweit an die Wickelköpfe 151 der Rotorwicklung 15 gezogen, daß die Anschlußfahnen 122 und die von den Anschlußfahnen 122 zu den Wickelköpfen 151 verlaufenden Anschlußdrähte 152 vollständig abgedeckt sind. Der Schrumpfschlauch 16 wird in seiner Position mechanisch festgesetzt, der Rotor 10 in Drehung versetzt und der Schrumpfschlauch 16 mit Heißluft homogen erwärmt. Zur Erwärmung wird vorzugsweise ein mittels eines Heizgebläses erzeugter Heißluftstrahl verwendet. Durch die homogene Erwärmung schrumpft der Schrumpfschlauch 16 und legt sich im Bereich der Wickelköpfe 151 und Anschlußfahnen 122 auf die Anschlußdrähte 152 auf. Anschließend kühlt sich der Schrumpfschlauch 16 ab und verfestigt sich. Die Anschlußdrähte 152 sind damit mechanisch fixiert und gegen Fliehkräfte gesichert .
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist der Schrumpfschlauch 16 als Einzelhülse vorgegebener Länge gefertigt. Der
Schrumpfschlauch 16 kann aber auch von einem Endlosschlauch mit entsprechenden Maßen abgelängt werden. Der
Schrumpfschlauch 16 besteht beispielsweise aus
VITON VS 15105-Bn.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Fixieren einer an Anschlußfahnen (122) von Kommutatorlamellen (121) eines Kommutators (12) angehakten, in einem mit dem Kommutator (12) auf einer gemeinsamen Rotorwelle (13) drehfest sitzenden Rotorkörper (11) aufgenommenen Rotorwicklung (15) im Bereich zwischen an der Stirnseite des Rotorkörpers (11) ausgebildeten Wickelköpfen (151) und den Anschlußfahnen (122) , dadurch gekennzeichnet, daß über den Kommutator (12) des mit Rotorkörper (11) , Kommutator (12) und Rotorwicklung (15) endgefertigten Rotors (10) ein Schrumpfschlauch (16) gestülpt und soweit an die Wickelköpfe (151) gezogen wird, daß die Anschlußfahnen (122) sowie die zu den Anschlußfahnen (122) laufenden Anschlußdrähte (152) der Rotorwicklung (15) abgedeckt sind, und daß der Schrumpfschlauch (16) mechanisch festgesetzt und bei drehendem Rotor (10) mit Heißluft homogen erwärmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrumpfschlauch (16) vor Überstülpen von einem Endlosschlauch abgelängt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrumpfschlauch als Einzelhülse vorgegebener Länge gefertigt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Heißluft ein Heizgebläse verwendet wird.
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