CH584976A5 - Electrical machine collector stack made from profiled bar - has V-shaped cut outs producing trapezoidal laminations - Google Patents

Description

  
 



   Nach einem bekannten Verfahren werden die Lamellen von einer Profilstange abgetrennt, deren Querschnitt dem in Richtung der Kollektorachse gesehenen Querschnitt der Lamellen entspricht, so dass jeweils ein der axialen Kollektorlänge entsprechendes Stück abzutrennen ist. Anschliessend wird aus jeder einzelnen Lamelle ein z. B. schwalbenschwanzförmiger Ausschnitt ausgestanzt, in den beim Zusammenfügen der Lamellen Halteringe eingelegt werden und der beim Einspritzen der Lamellen in einen Kunststoffkörper auch allgemein der Verankerung der Lamelle im Kollektor dienen kann. Nachdem die Lamellen fest im Kollektor zueinander fixiert sind, ist der Kollektor noch an seinem Umfang spanabhebend zu bearbeiten, um eine ebene und genau zylindrische Kollektoroberfläche zu erhalten. Dies bekannte Verfahren hat den wesentlichen Nachteil, dass zahlreiche unterschiedliche Querschnittsgrössen bzw.

  Querschnittsbreiten der Profilstangen erforderlich sind, aus denen die Lamellen gefertigt werden, um Kollektoren mit unterschiedlicher Lamellenzahl und/oder Durchmesser herzustellen. Weiterhin fällt beim Ausstanzen der Ausschnitte ein verhältnismässig hoher Anteil an Abfallmaterial an.



   Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zu finden, bei dem sich eine grosse Anzahl von Kollektoren unterschiedlicher Lamellenzahl und Abmessungen aus dem gleichen Ausgangsmaterial, d. h. einem Profilstab, herstellen lassen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren vorgeschlagen, das erfindungsgemäss gekennzeichnet ist durch Herstellen der Kollektorlamellen durch Abtrennen von einer Profilstange, deren Querschnittsform dem in Umfangsrichtung des Kollektors gesehenen Lamellenquerschnitt entspricht, wobei das Abtrennen um Längen erfolgt, die der in Umfangsrichtung des Kollektors gemessenen Lamellenbreite entsprechen, ringförmiges Anordnen der Lamellen in einer Form, Herstellen eines die Lamellen an seinem Umfang einschliessenden Isolierkörpers in dieser Form und Runddrehen des Kollektorumfanges.

  Um bei diesem Verfahren den üblichen trapezförmigen Lamellenquerschnitt zu erhalten, können beim Abtrennen von der Profilstange vorteilhaft v-förmige seitliche Ausschnitte auf beiden Schmalseiten der Profilstange eingearbeitet werden.



   Weiterhin wird ein nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellter Kollektor vorgeschlagen, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Lamellen einen zur Kollektormitte hin teilweise offenen Hohlquerschnitt aufweisen und in einem den Hohlquerschnitt und die Isolierspalte zwischen den Lamellen mit seinem äusseren Umfangsteil ausfüllenden Isolierkörper gehalten sind.



   Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels des Kollektors näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 den Querschnitt der Profilstange,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Profilstange, an deren Ende seitlich bereits v-förmige Einschnitte zum Abtrennen der Lamellen vorgesehen sind,
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Kollektor entlang der Linie I-I der Fig. 4, und
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Kollektors.



   Die das Ausgangsmaterial für die Herstellung der Kollektorlamellen 1 bildende Profilstange 2 hat beispielsweise den in Fig. 1 dargestellten Hohlquerschnitt, der nach einer Seite hin eine Öffnung 3 aufweist. Dieser Querschnitt entspricht dem in Umfangsrichtung gesehenen Querschnitt der Lamellen 1, so dass durch die Öffnung 3 das Einbringen von Kunststoffmasse beim Herstellen des Isolierkörpers 4 in die Lamellen durch Spritzgiessen erleichtert wird und auch die Möglichkeit besteht, Halteringe in die beiden hakenförmigen Querschnittsteile 5 und 6 einzulegen. Die Wanddicke der Profilstange 2 ist beispielsweise bis auf die für die Lamellenaussenseite 7 vorgesehene Wand 8 gleich gross. Die Profilwand 8 ist dicker ausgebildet, um genügend Lamellenmaterial zum Abdrehen des Kollektorumfanges vorzusehen.

  Die Breite der Profilstange 2 entspricht der für Kollektoren üblichen axialen Länge, die für Kollektoren mit unterschiedlichem Durchmesser und unterschiedlicher Lamellenzahl bzw.   Lamel    lenbreite gleich sein kann. Somit lassen sich aus der gleichen Profilstange durch Abschneiden entsprechend breiterer Lamellenstücke 1 die Lamellen für zahlreiche verschiedene Kollektoren herstellen.



   Beim Abtrennen der Lamellen 1 von der Profilstange 2 wird die Profilstange in der Lamellenbreite entsprechenden Abständen v-förmig an ihren schmalseitigen Wänden 9, 10 eingeschnitten, so dass sich der für Kollektorlamellen übliche trapezförmige Querschnitt ergibt, wie die Darstellung nach Fig. 2 zeigt. Die v-förmigen Einschnitte 11 verlaufen bis in die dickere Profilwand 8 hinein, so dass bei ihrer Herstellung die Lamelle 1 von der Profilstange 2 abgetrennt wird.



   Die auf diese Weise hergestellten Lamellen 1 werden anschliessend ringförmig in einer Spritzgiessform angeordnet, in der der Isolierkörper 4 hergestellt wird, so dass die Lamellen dabei eine feste Verbindung mit dem Isolierkörper erhalten, wie aus der Querschnittsdarstellung nach Fig. 3 deutlich wird. Der Isolierkörper füllt somit zur festen Verankerung der Lamellen mit seinem Umfangsteil den Hohlquerschnitt der Lamellen aus und erstreckt sich rippenförmig in die Spalte 12 zwischen die Lamellen, so dass diese elektrisch gegeneinander isoliert sind. Der so hergestellte Körper, der aus dem Isolierkörper 4 und den Lamellen vorerst einen viel eckigen Umfang, der anschliessend durch Abdrehen zu einer gleichmässigen Zylinderfläche geformt wird. Der auf diese Weise hergestellte Kollektor entspricht dann der Darstellung nach Fig. 4.

  Die Nabe 13 des Isolierkörpers 4 umgibt eine Bohrung 14 für die Aufnahme der Welle der elektrischen Maschine, mit deren Wicklungsenden die Lamellen 1 verbunden werden.



   Es ist ein wesentlicher Vorteil des beschriebenen Verfahrens, dass bei der Herstellung des Hohlquerschnittes der Lamellen bzw. der Profilstange kein Materialverlust auftritt, wie es bei bekannten Verfahren der Fall ist, ausserdem ergibt der Hohlquerschnitt, der wesentlich grösser ist als der nur für die Aufnahme der Halteringe vorgesehene, bisher übliche Ausschnitt eine verbesserte Halterung der Lamellen, ohne dass Halteringe erforderlich sind. Wie bereits erwähnt, können jedoch in den hakenförmigen Querschnittsteilen 5, 6 der Lamellen auch Halteringe eingelegt werden, die für besonders hohe Beanspruchungen durch eine zusätzliche Verstärkung der Lamellenverankerung geeignet sind.



   Für die Herstellung des Isolierkörpers sind alle Kunststoffe geeignet, die bei mindestens 155   "C    eine ausreichende Festigkeit haben und die entweder thermoplastisch sind oder aus einem flüssigen Vorprodukt in einer Form aushärtbar sind. Die Profilstange 2 besteht aus üblichem stranggepressten Lamellenkupfer.

 

   PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zur Herstellung eines Kollektors für eine elektrische Maschine, gekennzeichnet durch Herstellen der Kollektorlamellen (1) durch Abtrennen von einer Profilstange (2), deren Querschnittsform dem in Umfangsrichtung des Kollektors gesehenen Lamellenquerschnitt entspricht,   wobei -das    Abtrennen um Längen erfolgt, die der in Umfangsrichtung des Kollektors gemessenen Lamellenbreite entsprechen, ringförmiges Anordnen der Lamellen in einer Form, Herstellen eines die Lamellen an seinem Umfang einschliessenden Isolierkörpers (4) in dieser Form und Runddrehen des Kollektor 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

   Nach einem bekannten Verfahren werden die Lamellen von einer Profilstange abgetrennt, deren Querschnitt dem in Richtung der Kollektorachse gesehenen Querschnitt der Lamellen entspricht, so dass jeweils ein der axialen Kollektorlänge entsprechendes Stück abzutrennen ist. Anschliessend wird aus jeder einzelnen Lamelle ein z. B. schwalbenschwanzförmiger Ausschnitt ausgestanzt, in den beim Zusammenfügen der Lamellen Halteringe eingelegt werden und der beim Einspritzen der Lamellen in einen Kunststoffkörper auch allgemein der Verankerung der Lamelle im Kollektor dienen kann. Nachdem die Lamellen fest im Kollektor zueinander fixiert sind, ist der Kollektor noch an seinem Umfang spanabhebend zu bearbeiten, um eine ebene und genau zylindrische Kollektoroberfläche zu erhalten. Dies bekannte Verfahren hat den wesentlichen Nachteil, dass zahlreiche unterschiedliche Querschnittsgrössen bzw.

   Querschnittsbreiten der Profilstangen erforderlich sind, aus denen die Lamellen gefertigt werden, um Kollektoren mit unterschiedlicher Lamellenzahl und/oder Durchmesser herzustellen. Weiterhin fällt beim Ausstanzen der Ausschnitte ein verhältnismässig hoher Anteil an Abfallmaterial an.

   Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zu finden, bei dem sich eine grosse Anzahl von Kollektoren unterschiedlicher Lamellenzahl und Abmessungen aus dem gleichen Ausgangsmaterial, d. h. einem Profilstab, herstellen lassen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren vorgeschlagen, das erfindungsgemäss gekennzeichnet ist durch Herstellen der Kollektorlamellen durch Abtrennen von einer Profilstange, deren Querschnittsform dem in Umfangsrichtung des Kollektors gesehenen Lamellenquerschnitt entspricht, wobei das Abtrennen um Längen erfolgt, die der in Umfangsrichtung des Kollektors gemessenen Lamellenbreite entsprechen, ringförmiges Anordnen der Lamellen in einer Form, Herstellen eines die Lamellen an seinem Umfang einschliessenden Isolierkörpers in dieser Form und Runddrehen des Kollektorumfanges.

   Um bei diesem Verfahren den üblichen trapezförmigen Lamellenquerschnitt zu erhalten, können beim Abtrennen von der Profilstange vorteilhaft v-förmige seitliche Ausschnitte auf beiden Schmalseiten der Profilstange eingearbeitet werden.

   Weiterhin wird ein nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellter Kollektor vorgeschlagen, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Lamellen einen zur Kollektormitte hin teilweise offenen Hohlquerschnitt aufweisen und in einem den Hohlquerschnitt und die Isolierspalte zwischen den Lamellen mit seinem äusseren Umfangsteil ausfüllenden Isolierkörper gehalten sind.

   Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels des Kollektors näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 den Querschnitt der Profilstange, Fig. 2 eine Seitenansicht der Profilstange, an deren Ende seitlich bereits v-förmige Einschnitte zum Abtrennen der Lamellen vorgesehen sind, Fig. 3 einen Querschnitt durch den Kollektor entlang der Linie I-I der Fig. 4, und Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Kollektors.

   Die das Ausgangsmaterial für die Herstellung der Kollektorlamellen 1 bildende Profilstange 2 hat beispielsweise den in Fig. 1 dargestellten Hohlquerschnitt, der nach einer Seite hin eine Öffnung 3 aufweist. Dieser Querschnitt entspricht dem in Umfangsrichtung gesehenen Querschnitt der Lamellen 1, so dass durch die Öffnung 3 das Einbringen von Kunststoffmasse beim Herstellen des Isolierkörpers 4 in die Lamellen durch Spritzgiessen erleichtert wird und auch die Möglichkeit besteht, Halteringe in die beiden hakenförmigen Querschnittsteile 5 und 6 einzulegen. Die Wanddicke der Profilstange 2 ist beispielsweise bis auf die für die Lamellenaussenseite 7 vorgesehene Wand 8 gleich gross. Die Profilwand 8 ist dicker ausgebildet, um genügend Lamellenmaterial zum Abdrehen des Kollektorumfanges vorzusehen.

   Die Breite der Profilstange 2 entspricht der für Kollektoren üblichen axialen Länge, die für Kollektoren mit unterschiedlichem Durchmesser und unterschiedlicher Lamellenzahl bzw. Lamel lenbreite gleich sein kann. Somit lassen sich aus der gleichen Profilstange durch Abschneiden entsprechend breiterer Lamellenstücke 1 die Lamellen für zahlreiche verschiedene Kollektoren herstellen.

   Beim Abtrennen der Lamellen 1 von der Profilstange 2 wird die Profilstange in der Lamellenbreite entsprechenden Abständen v-förmig an ihren schmalseitigen Wänden 9, 10 eingeschnitten, so dass sich der für Kollektorlamellen übliche trapezförmige Querschnitt ergibt, wie die Darstellung nach Fig. 2 zeigt. Die v-förmigen Einschnitte 11 verlaufen bis in die dickere Profilwand 8 hinein, so dass bei ihrer Herstellung die Lamelle 1 von der Profilstange 2 abgetrennt wird.

   Die auf diese Weise hergestellten Lamellen 1 werden anschliessend ringförmig in einer Spritzgiessform angeordnet, in der der Isolierkörper 4 hergestellt wird, so dass die Lamellen dabei eine feste Verbindung mit dem Isolierkörper erhalten, wie aus der Querschnittsdarstellung nach Fig. 3 deutlich wird. Der Isolierkörper füllt somit zur festen Verankerung der Lamellen mit seinem Umfangsteil den Hohlquerschnitt der Lamellen aus und erstreckt sich rippenförmig in die Spalte 12 zwischen die Lamellen, so dass diese elektrisch gegeneinander isoliert sind. Der so hergestellte Körper, der aus dem Isolierkörper 4 und den Lamellen vorerst einen viel eckigen Umfang, der anschliessend durch Abdrehen zu einer gleichmässigen Zylinderfläche geformt wird. Der auf diese Weise hergestellte Kollektor entspricht dann der Darstellung nach Fig. 4.

   Die Nabe 13 des Isolierkörpers 4 umgibt eine Bohrung 14 für die Aufnahme der Welle der elektrischen Maschine, mit deren Wicklungsenden die Lamellen 1 verbunden werden.

   Es ist ein wesentlicher Vorteil des beschriebenen Verfahrens, dass bei der Herstellung des Hohlquerschnittes der Lamellen bzw. der Profilstange kein Materialverlust auftritt, wie es bei bekannten Verfahren der Fall ist, ausserdem ergibt der Hohlquerschnitt, der wesentlich grösser ist als der nur für die Aufnahme der Halteringe vorgesehene, bisher übliche Ausschnitt eine verbesserte Halterung der Lamellen, ohne dass Halteringe erforderlich sind. Wie bereits erwähnt, können jedoch in den hakenförmigen Querschnittsteilen 5, 6 der Lamellen auch Halteringe eingelegt werden, die für besonders hohe Beanspruchungen durch eine zusätzliche Verstärkung der Lamellenverankerung geeignet sind.

   Für die Herstellung des Isolierkörpers sind alle Kunststoffe geeignet, die bei mindestens 155 "C eine ausreichende Festigkeit haben und die entweder thermoplastisch sind oder aus einem flüssigen Vorprodukt in einer Form aushärtbar sind. Die Profilstange 2 besteht aus üblichem stranggepressten Lamellenkupfer.

   PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zur Herstellung eines Kollektors für eine elektrische Maschine, gekennzeichnet durch Herstellen der Kollektorlamellen (1) durch Abtrennen von einer Profilstange (2), deren Querschnittsform dem in Umfangsrichtung des Kollektors gesehenen Lamellenquerschnitt entspricht, wobei -das Abtrennen um Längen erfolgt, die der in Umfangsrichtung des Kollektors gemessenen Lamellenbreite entsprechen, ringförmiges Anordnen der Lamellen in einer Form, Herstellen eines die Lamellen an seinem Umfang einschliessenden Isolierkörpers (4) in dieser Form und Runddrehen des Kollektor

   umfanges.

   PATENTANSPRUCH II Kollektor, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (1) einen zur Kollektormitte hin teilweise offenen Hohlquerschnitt aufweisen und in einem den Hohlquerschnitt und die Isolierspalte (12) zwischen den Lamellen mit seinem äusseren Umfangsteil ausfüllenden Isolierkörper (4) gehalten sind.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abtrennen von der Profilstange (2) an den Schmalseiten der Profilstange v-förmige Ausschnitte (11) ausgearbeitet werden.

   2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die v-förmigen Ausschnitte quer durch die Profilstange gearbeitet werden, so dass durch sie von der Profilstange eine Lamelle (1) von trapezförmigem Querschnitt abgetrennt wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen von einer Profilstange abgetrennt werden, die einen einseitig offenen Hohlquerschnitt hat.

   4. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die der offenen Querschnittsseite der Profilstange gegenüberliegende Profilwand (8) dicker ausgebildet ist als die übrigen Profilwände und diese dickere Profilwand (8) nach der Verbindung der Lamellen (1) mit dem Isolierkörper (4) an ihrer Aussenseite spanabhebend bearbeitet wird.

   5. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen aus einer Profilstange (2) mit rechteckförmigem Querschnitt und einem rechteckförmigen Hohlquerschnitt abgetrennt werden.

   6. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem ringförmigen Anordnen der Lamellen in die Lamellen Halteringe eingelegt werden.

   7. Kollektor nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (1) einen in Umfangsricktung des Kollektors gesehenen rechteckförmigen Hohlquerschnitt aufweisen, der durch das Material des Isolierkörpers (4) ausgefüllt ist.

   8. Kollektor nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die am Umfang des Kollektors angeordnete Wand der Lamelle dicker ist als die zu dieser senkrecht und parallel verlaufenden übrigen Wände der Lamelle.

   9. Kollektor nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese übrigen Wände der Lamelle die gleiche Wanddicke haben.