DE102010033699B4 - Schaltkopf für Elektromotoren und Verfahren zum Verbinden eines Schaltkopfes mit den Anschlusslitzen einer Elektromotorwicklung - Google Patents

Schaltkopf für Elektromotoren und Verfahren zum Verbinden eines Schaltkopfes mit den Anschlusslitzen einer Elektromotorwicklung Download PDF

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Abstract

Schaltkopf für Elektromotoren, mit einer Wicklung (2) und Kontaktstücken (6), die im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sind und in Umfangsrichtung des Schaltkopfes sich erstreckende Schenkel (7, 8) aufweisen und die mit Anschlussdrähten (9) der Wicklung (2) elektrisch leitend verbunden sind, wobei die Anschlussdrähte (9) der Wicklung (2) zwischen den Schenkeln (7, 8) der Kontaktstücke (6) verlaufen, wobei der Schaltkopf mit für Anschlusslitzen (20, 32, 45, 55, 59, 65) vorgesehenen Kontakten (14, 15, 18, 19; 23 bis 26; 34 bis 37; 52, 53; 57, 58; 62, 63; 69 bis 74) versehen ist, die Endstücke (16, 17; 27 bis 30; 38 bis 41; 75 bis 86) aufweisen und die Teil von offenen Kontaktringen (10 bis 12; 47 bis 50) sind, wobei die freien Enden der Kontakte (14, 15, 18, 19; 23 bis 26; 34 bis 37; 52, 53; 57, 58; 62, 63; 69 bis 74) die in Achsrichtung der Kontaktringe (10 bis 12; 47 bis 50) sich erstreckenden Endstücke (16, 17; 27 bis 30; 38 bis 41; 75 bis 86) bilden, die nach Art eines Bajonettverschlusses zwischen die Schenkel (7, 8) der Kontaktstücke (6) durch Drehen der Kontaktringe (10 bis 12; 47 bis 50) um ihre Achse eingesetzt sind, und wobei die zwischen den Schenkeln (7, 8) der Kontaktstücke (6) liegenden, axial verlaufenden Endstücke (16, 17; 27 bis 30; 38 bis 41; 75 bis 86) der Kontakte (14, 15, 18, 19; 23 bis 26; 34 bis 37; 52, 53; 57, 58; 62, 63; 69 bis 74) die Anschlussdrähte (9) der Wicklung (2) gegen den Übergangsbereich zwischen den Schenkeln (7, 8) der Kontaktstücke (6) derart drücken, dass die Anschlussdrähte (9) innerhalb der Kontaktstücke (6) zwischen dem Übergangsbereich zwischen den Schenkeln (7, 8) der Kontaktstücke (6) und den Endabschnitten (16, 17; 27 bis 30; 38 bis 41; 75 bis 86) der Kontakte (14, 15, 18, 19; 23 bis 26; 34 bis 37; 52, 53; 57, 58; 62, 63; 69 bis 74) eingeklemmt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schaltkopf für Elektromotoren nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Verbinden eines Schaltkopfes mit den Anschlusslitzen einer Elektromotorwicklung nach Anspruch 9.
  • Schaltköpfe werden für Elektromotoren eingesetzt und haben eine Wicklung sowie Kontaktstücke, die mit Anschlussdrähten der Wicklung elektrisch leitend verbunden werden. Außerdem ist der Schaltkopf mit Kontakten für Anschlusslitzen versehen. Je nach Schaltungsart, beispielsweise Dreieck- oder Sternschaltung, müssen die einzelnen Kontakte durch Leitungen miteinander verknüpft werden. Diese Leitungen werden einzeln am Schaltkopf beispielsweise eines Stators befestigt, was ein sehr aufwändiges Montageverfahren ist.
  • Aus der US 2009 / 0 026 860 A1 ist ein Schaltkopf bekannt, der Kontaktringe aufweist, von dem radial nach innen Kontakte abstehen, deren freie Enden derart verlaufen, dass sie sich in Radialrichtung erstrecken. Auf diesen radial sich erstreckenden Endstücken sitzen im Wesentlichen U-förmige Kontaktstücke, durch welche die Anschlussdrähte der Wicklung verlaufen. Nach dem Durchgang durch die Kontaktstücke sind die Anschlussdrähte etwa rechtwinklig so abgewinkelt, dass sie von den radial verlaufenden Endabschnitten der Kontakte übergriffen werden. Da die Kontaktstücke mit den Kontakten fest verbunden sind, ist die Verschaltung des Schaltkopfes aufwändig.
  • Bei einem anderen bekannten Schaltkopf ( DE 103 01 441 A1 ) haben die Kontaktringe Kontakte, deren Endstücke hakenförmig abgewinkelt sind und in Radialebenen des Schaltkopfes liegen.
  • Es sind auch Schaltköpfe bekannt ( US 5 508 571 A , JP 2005-143 247 A ), die anstelle von Kontaktringen eine Kontaktscheibe aufweisen.
  • Bei anderen Schaltköpfen US 2009 / 0 256 439 A1 werden an den Kontakt- ringen über den Umfang verteilt Kontakte angebracht, um die Kontaktringe mit der Wicklung des Schaltkopfes zu verbinden.
  • Der Schaltkopf gemäß US 2007 / 0 080 592 A1 weist ebenfalls Kontakte auf, die einzeln mit den Kontaktringen und der Wicklung verbunden werden.
  • Aus der US 2009 / 0 058 215 A1 sind Kontaktringe bekannt, deren Kontakte hakenförmige Endstücke aufweisen, die in Radialebenen des Schaltkopfes liegen.
  • Die US 2010 / 0 156 208 A1 zeigt einen Schaltkopf, dessen Kontaktringe über ihren Umfang so verformt sind, dass sich radial vorstehende Kontakt- bereiche ergeben, die mit den Kontaktstücken der Wicklung verbunden wer- den.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Schaltkopf und das Verfahren so auszubilden, dass eine einfache, kostengünstige und zuverlässige Verschaltung des Schaltkopfes gewährleistet ist.
  • Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Schaltkopf erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 und bei einem Verfahren erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 9 gelöst.
  • Der erfindungsgemäße Schaltkopf zeichnet sich dadurch aus, dass die elektrische Verbindung zwischen den Kontakten und den Kontaktstücken in Form eines Bajonettverschlusses ausgebildet ist. Um die Kontaktierung zu ermöglichen, werden die Kontakte der Kontaktringe in die Kontaktstücke durch eine geringfügige Drehbewegung eingesetzt. Die Kontaktringe können einzeln oder auch als Kontakteinheit gleichzeitig mit den Kontaktstücken des Schaltkopfes in elektrisch leitende Verbindung gebracht werden. Die bajonettverschlussartige Gestaltung ermöglicht eine rasche Kontaktierung des Schaltkopfes.
  • Vorteilhaft sind die Kontakte einstückig mit den Kontaktringen ausgebildet. Dadurch ist es nicht erforderlich, die Kontakte in gesonderten Arbeitsschritten mit den Kontaktringen elektrisch leitend zu verbinden. Dies trägt zu einer einfachen und raschen Kontaktierung des Schaltkopfes bei.
  • Die Kontakte sind vorteilhaft L-förmig ausgebildet. Vorteilhaft erstrecken sich hierbei die Endstücke dieser L-förmigen Kontakte in Achsrichtung der Kontaktringe. Dadurch lassen sich die Endstücke der Kontakte durch die beschriebene Drehbewegung in die Kontaktstücke des Schaltkopfes einsetzen.
  • Damit eine einfache Kontaktierung gewährleistet ist, weisen die Kontaktstücke eine entgegen der Drehrichtung der Kontaktringe offene Einführöffnung auf. Durch sie gelangen die Kontakte der Kontaktringe in die Kontaktstücke.
  • Erfindungsgemäß weisen die Kontaktstücke zwei Schenkel auf, welche die Einführöffnung begrenzen. Bei der Drehbewegung der Kontaktringe gelangen die Kontakte somit durch die Einführöffnung zwischen die beiden Schenkel der Kontaktstücke.
  • Die Schenkel der Kontaktstücke sind vorteilhaft relativ zueinander plastisch verformbar. Dadurch ist es möglich, nach dem Einsetzen der Kontakte die Schenkel der Kontaktstücke gegeneinander zu verformen und auf diese Weise die Kontakte in den Kontaktstücken einwandfrei zu halten und somit einen sicheren elektrischen Kontakt herzustellen.
  • Die Kontaktringe liegen vorteilhaft koaxial zueinander, so dass eine einfache Montage der Kontaktringe am Schaltkopf gewährleistet ist. Zudem nehmen die Kontaktringe nur wenig Bauraum in Anspruch.
  • Der Kontaktiervorgang wird besonders dann erleichtert, wenn die Kontaktringe formsteif ausgebildet sind. Dann lassen sich die an den Kontaktringen vorgesehenen Kontakte in einfacher Weise gleichzeitig in die Kontaktstücke einsetzen.
  • Um einen einfachen Anschluss der Anschlusslitzen zu gewährleisten, sind die Kontaktringe nicht nur mit den Kontakten, sondern vorteilhaft auch mit Laschen versehen, mit denen die Anschlusslitzen zwischen den Laschen und dem Ringteil der Kontaktringe verklemmt werden können. Auf diese Weise lassen sich die Anschlusslitzen einfach und zuverlässig elektrisch leitend mit den Kontaktringen verbinden.
  • Die Kontaktringe können dadurch hergestellt werden, dass aus einem Blechstück kammförmig gestaltete Rohlinge gefertigt werden. Die Kammzinken stehen von einem schmalen Band ab, aus dem der Ringkörper der Kontaktringe geformt wird. Die quer vom Band abstehenden Kammzinken werden zu den Kontakten sowie zu den Laschen geformt. Da je nach Kontaktierungsart die Kontakte bzw. die Laschen an unterschiedlichen Stellen des Ringkörpers vorgesehen sind, lässt sich durch eine solche Vorgehensweise der jeweilige Kontaktring sehr einfach und kostengünstig fertigen. Für die unterschiedlichen Rohlinge sind für die Biegevorgänge keine gesonderten Werkzeuge erforderlich, wodurch das Herstellverfahren wesentlich erleichtert und verbilligt wird.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen
    • 1 in perspektivischer Darstellung einen erfindungsgemäßen Schaltkopf mit einer Dreieckschaltung,
    • 2 in perspektivischer Darstellung drei zu einer Kontakteinheit zusammengefügte Kontaktringe des erfindungsgemäßen Schaltkopfes gemäß 1,
    • 3 die drei Kontaktringe der Kontakteinheit gemäß 2 in in perspektivischer Darstellung,
    • 4 in vergrößerter Darstellung die Verbindung eines Kontaktstückes mit einem der Kontaktringe gemäß 3,
    • 5 in perspektivischer Darstellung eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltkopfes in Sternschaltung,
    • 6 eine Kontakteinheit des Schaltkopfes gemäß 5 in perspektivischer Darstellung,
    • 7 vier Kontaktringe der Kontakteinheit gemäß 6 in Explosivdarstellung.
  • Der Schaltkopf gemäß 1 ist als Stator 1 Teil eines Drehstrommotors und hat eine Wicklung 2. Der Stator 1 besteht in bekannter Weise aus Einzelzähnen, welche am äußeren Umfang den Statorrücken 3 und am inneren Umfang die Nutzähne 4 darstellen. Der Stator kann aber auch ein aus Statorblechringen zusammengesetztes Blechpaket haben. Die Einzelzähne sind in bekannter Weise mit einer elektrisch isolierenden Kunststoffumspritzung versehen. Sie haben Aussparungen 5, in welche Kontaktstücke 6 eingesetzt sind. Sie sind über den Umfang des Schaltkopfes gleichmäßig verteilt angeordnet und haben im Wesentlichen U-Form. Die Kontaktstücke 6 sind so im Schaltkopf angeordnet, dass ihre Schenkel 7, 8 in Umfangsrichtung des Schaltkopfes sich erstrecken. Sämtliche Kontaktstücke 6 sind gleichgerichtet im Schaltkopf vorgesehen.
  • In die Kontaktstücke 6 werden die entsprechenden Anschlussdrähte 9 der Wicklungen 2 eingelegt. Sie liegen dann zwischen den Schenkeln 7, 8 des Kontaktstückes 6, wie aus 4 hervorgeht. Die in das Kontaktstück 6 ragenden Enden der Anschlussdrähte 9 können abisoliert sein. Je nach Gestaltung des Kontaktstückes 6 bzw. des Kontaktierungsverfahrens ist es auch möglich, die Enden der Anschlussdrähte 9 nicht abzuisolieren. Die elektrische Verbindung zwischen dem Anschlussdraht und dem Kontaktstück 6 erfolgt dann beim Zusammenpressen des Kontaktstückes 6. Zur sicheren Kontaktierung können die Anschlussstücke 6 zusammen mit den Anschlusslitzen und den Endstücken vorteilhaft mit Weichlot verbunden bzw. mittels einer Schweißzange verschweißt werden. Der Anschlussdraht 9 liegt am Übergang zwischen den beiden Schenkeln 7, 8 des Kontaktstückes 6.
  • Um am Schaltkopf die gewünschte Schaltung, im Ausführungsbeispiel eine Dreieckschaltung, herzustellen, werden drei Kontaktringe 10 bis 12 eingesetzt, die in einem einfachen Steckverfahren am Schaltkopf montiert werden können. Alle drei Kontaktringe 10 bis 12 sind keine geschlossenen Ringe und erstrecken sich über mehr als 180°.
  • Der Kontaktring 10 hat einen teilkreisförmigen Ringkörper 13, der sich beispielhaft über 270° erstreckt. An seinen beiden Enden stehen quer L-förmige Kontakte 14, 15 ab, die sich radial nach außen erstrecken. Die Kontakte 14, 15 haben jeweils ein Endstück 16, 17, das sich parallel zur Achse des Ringkörpers 13 erstreckt und axial über den Ringkörper 13 vorsteht.
  • Der Ringkörper 13 ist mit Abstand zu den Kontakten 14, 15 mit zwei weiteren L-förmigen Kontakten 18, 19 versehen, die gleich ausgebildet und angeordnet sind wie die Kontakte 14, 15.
  • Im Bereich zwischen den beiden Kontakten 18, 19 ist an den Ringkörper 13 eine Anschlusslitze 20 angeschlossen, die mittels einer Lasche 21 am Ringkörper 13 befestigt wird. Die Lasche 21 ist einstückig mit dem Ringkörper 13 ausgebildet und so gegen die Außenseite des Ringkörpers 13 umgebogen, dass die Anschlusslitze 20 festgeklemmt und hierbei elektrisch leitend mit dem Ringkörper verbunden wird.
  • Der Ringkörper 13 mit den Kontakten 14, 15, 18, 19 und der Lasche 21 ist einstückig ausgebildet und wird aus einem flachen Blechstreifen gestanzt. Die Kontakte 14, 15, 18, 19 und die Lasche 21 liegen zunächst in einer Ebene mit dem Ringkörper 13. Nach dem Stanzvorgang werden die Kontakte 14, 15, 18, 19 L-förmig gebogen und der Ringkörper 13 in seine Ringform gebracht.
  • Der Kontaktring 11 hat ebenfalls einen teilkreisförmigen Ringkörper 22, der sich beispielhaft über etwa 270° erstreckt und an dessen beiden Enden jeweils ein L-förmiger Kontakt 23, 24 vorgesehen ist. Mit Abstand zu den endseitigen Kontakten 23, 24 hat der Ringkörper 22 weitere L-förmige Kontakte 25, 26. Die Kontakte 23 bis 26 sind wie beim Kontaktring 10 so geformt, dass die Endstücke 30 parallel zur Achse des Kontaktringes 11 liegen und sich axial über den Ringkörper 22 hinaus erstrecken. Unmittelbar benachbart zum Kontakt 23 ist der Ringkörper 22 mit einer Lasche 31 versehen, mit der eine Anschlusslitze 32 elektrisch leitend mit der Innenseite des Ringkörpers 22 verbunden werden kann. Die Lasche 31 wird so weit zurückgebogen, dass die Anschlusslitze 32 zwischen ihr und dem Ringkörper 22 festgeklemmt wird.
  • Auch der Kontaktring 11 wird aus einem ebenen Blech gestanzt. Anschließend werden die Kontakte 23 bis 26 L-förmig gebogen und der Ringkörper 22 teilkreisförmig geformt.
  • Der Kontaktring 12 hat den teilkreisförmigen Ringkörper 33, der sich über etwa 270° erstreckt. An seinen beiden Enden ist er jeweils mit einem L-förmigen Kontakt 34, 35 versehen. Außerdem sind am Ringkörper 33 zwei weitere L-förmige Kontakte 36, 37 vorgesehen. Wie bei den Ringkörpern 13 und 22 sind die Kontakte 34 bis 37 so geformt, dass ihre Endstücke 38 bis 41 parallel zur Achse des Ringkörpers 33 liegen und über den Ringkörper axial überstehen.
  • Benachbart zum Kontakt 35 hat der Ringkörper 33 einen nach außen versetzten Endabschnitt 42, der über einen kurzen, radialen Steg 43 in den restlichen Teil des Ringkörpers 33 übergeht. An diesem Endabschnitt 42 sind der Kontakt 35 sowie eine Lasche 44 vorgesehen, mit der in gleicher Weise wie bei den Kontaktringen 10, 11 eine Anschlusslitze 45 elektrisch leitend mit der Innenseite des Ringkörpers 33 verbunden werden kann. Aufgrund des Endabschnittes 42 steht der Anschlussbereich der Anschlusslitze 45 nicht radial nach innen über den restlichen Endabschnitt vor.
  • Der Ringkörper 33 mit den Kontakten 34 bis 37 und der Lasche 44 sind einstückig miteinander ausgebildet. Der Kontaktring 12 wird wiederum aus einem flachen Blechstück gestanzt. Wie bei den Kontaktringen 10 und 11 liegen der Ringkörper 33 sowie die Kontakte 34 bis 37 und die Lasche 44 zunächst in einer Ebene. Die Kontakte 34 bis 37 werden L-förmig gebogen und der Ringkörper 33 in die Ringform gebogen. Der Endabschnitt 42 wird durch einen entsprechenden Biegevorgang am Ringkörper 33 vorgesehen.
  • Für die unterschiedlichen Kontaktringe 10 bis 12 sind somit keine gesonderten Formwerkzeuge erforderlich. Lediglich zum Ausstanzen aus einem Blech sind entsprechende Stanzwerkzeuge notwendig. Die anschließenden Biegevorgänge lassen sich einfach und kostengünstig durchführen.
  • Anstelle des Stanzvorganges kann der Rohling für die Kontaktringe 10 bis 12 auch durch Wasserschneiden, Laserschneiden, Einschneidvorgang und dergleichen hergestellt werden. Da als Ausgangsmaterial ein flaches Blech verwendet wird, das nach dem Heraustrennen in der beschriebenen Weise entsprechend verformt wird, lässt sich der Schaltkopf sehr kostengünstig fertigen, auch in unterschiedlichen Schaltungen.
  • 2 zeigt die drei Kontaktringe 10 bis 12, die elektrisch voneinander isoliert zu einer Einheit zusammengefügt sind. Die Kontakte 14, 15, 18, 19; 23 bis 26; 34 bis 37 sind so angeordnet, dass sie in die entsprechenden Kontaktstücke 6 des Schaltkopfes eingesetzt werden können. Da die Endstücke aller Kontakte axial zur Achse der Kontakteinheit liegen und sich jeweils in gleicher Richtung erstrecken, kann diese Kontakteinheit so an den Schaltkopf angesetzt werden, dass diese Endstücke 16, 17; 27 bis 30; 38 bis 41 beim Aufsetzen auf den Schaltkopf in den Bereich zwischen die Schenkel 7, 8 der Kontaktstücke 6 gelangen. Anschließend wird die Kontakteinheit um ihre Achse so gedreht, dass diese Endstücke zwischen die Schenkel 7, 8 der Kontaktstücke 6 gelangen, wie dies in 4 beispielhaft für das Endstück 16 des Kontaktes 14 dargestellt ist. Die Kontakteinheit wird nach Art eines Bajonettverschlusses in der beschriebenen Weise mit ihren Kontakten 14, 15, 18, 19; 23 bis 26; 34 bis 37 in einer Drehbewegung in die Kontaktstücke 6 des Schaltkopfes eingesetzt. Da die beiden Schenkel 7, 8 der Kontaktstücke 6 noch offen sind (4), lassen sich die Kontakte problemlos in die Kontaktstücke 6 einsetzen. Die Anschlussdrähte 9 der Wicklung werden durch die Kontakte fest gegen den Übergangsbereich zwischen den Schenkeln 7, 8 der Kontaktstücke 6 gedrückt und damit gesichert. Anschließend werden die Schenkel 7, 8 mit einem entsprechenden Werkzeug gegeneinander gedrückt und hierbei die Anschlussdrähte 9 sowie die Kontakte in den Kontaktstücken gesichert. Wie aus 4 hervorgeht, ist das freie Ende 46 des Schenkels 8 schräg in Richtung auf den gegenüberliegenden Schenkel 7 gebogen. Dadurch ist sichergestellt, dass in der verpressten Lage des Kontaktstückes 6 die Anschlussdrähte 9 sowie die Kontakte sicher zwischen den Schenkeln 7, 8 gehalten werden.
  • Zur sicheren Kontaktierung werden die verpressten Kontaktstücke 6 mit den Anschlussdrähten 9 und den Kontakten vorteilhaft mit Weichlot verbunden bzw. mit einer Schweißzange verschweißt.
  • In montierter Lage liegen die Kontaktringe 10 bis 12 unmittelbar nebeneinander (2), so dass die Kontakteinheit sehr kompakt ausgebildet ist. Die Anschlusslitzen 20, 32, 45 erstrecken sich jeweils radial nach außen und liegen, wie 1 zeigt, im Bereich zwischen benachbarten Zahnwicklungen. Die Ringkörper 13, 22, 33 sind so ausgebildet, dass sie in der Einbaulage geringen radialen Abstand voneinander haben und koaxial zueinander verlaufen.
  • Die 5 bis 7 zeigen den Schaltkopf mit einer Sternschaltung. Für diese Schaltung sind vier Kontaktringe 47 bis 50 vorgesehen. Der Kontaktring 47 bildet den U-Leiter, der Kontaktring 48 den V-Leiter, der Kontaktring 49 den W-Leiter und der Kontaktring 50 den Sternpunkt-Leiter.
  • Der Kontaktring 47 hat den etwa halbkreisförmigen Ringkörper 51, an dessen beiden Enden die Kontakte 52, 53 vorgesehen sind, die entsprechend den Kontakten der vorhergehenden Ausführungsform L-förmig ausgebildet sind. Etwa mittig zwischen den Kontakten 52, 53 hat der Ringkörper 51 eine Lasche 54, mit der eine Anschlusslasche 55 elektrisch leitend an der Außenseite des Ringkörpers 51 festgeklemmt werden kann, wie dies anhand der vorigen Ausführungsform erläutert worden ist.
  • Der Kontaktring 48 hat einen etwa halbkreisförmigen Ringkörper 56, der an einem Ende mit einem L-förmigen Kontakt 57 versehen ist. Am anderen Ende des Ringkörpers 56 ist eine Lasche 60 vorgesehen, mit der eine Anschlusslitze 59 elektrisch leitend an der Innenseite des Ringkörpers 56 festgeklemmt wird.
  • Mit geringem Abstand von der Lasche 60 steht vom Ringkörper 56 ein L-förmiger Kontakt 58 ab.
  • Der Kontaktring 49 hat einen etwa halbkreisförmigen Ringkörper 61, der an einem Ende mit einem L-förmigen Kontakt 62 versehen ist. Am anderen Ende ist ein weiterer L-förmiger Kontakt 63 am Ringkörper 61 vorgesehen. Unmittelbar benachbart zum Kontakt 63 ist der Ringkörper 61 mit einer Lasche 64 versehen, mit der eine Anschlusslitze 65 elektrisch leitend mit der Innenseite des Ringkörpers 61 verbunden werden kann.
  • Der Ringkörper 61 besteht aus zwei radial geringfügig versetzten Teilabschnitten 66, 67, von denen der Teilabschnitt 67 auf einem größeren Radius als der Teilabschnitt 66 liegt.
  • Der Kontaktring 50 hat einen Ringkörper 68, der sich über mehr als 180° erstreckt, im Ausführungsbeispiel über etwa 300°. An seinen beiden Enden ist jeweils ein L-förmiger Kontakt 69, 70 vorgesehen. Über die Länge des Ringkörpers 68 verteilt sind vier weitere L-förmige Kontakte 71 bis 74 am Ringkörper vorgesehen.
  • Sämtliche Kontaktringe 47 bis 50 werden aus einem flachen Blechstreifen gebogen. Die Blechstreifen werden entsprechend der Ausbildung der Kontaktringe aus einem Blech gestanzt. Wie bei der Ausführungsform nach den 1 bis 4 liegen die Kontakte und die Laschen in einer Ebene mit dem Ringkörper. Nach dem Stanzvorgang werden die Kontakte L-förmig gebogen und aus dem Stanzteil der Ringkörper 51, 56, 61, 68 teilkreisförmig gebogen. Mit Hilfe der Laschen 54, 60, 64 können dann die Anschlusslitzen 55, 59, 65 am jeweiligen Ringkörper verklemmt werden.
  • Die Kontaktringe 47 bis 50 können entsprechend der vorigen Ausführungsform auch durch Wasserschneiden, Laserschneiden, einen Schneidvorgang und dergleichen aus einem Blech als Rohling hergestellt und anschließend plastisch verformt werden. Die Endstücke 75 bis 86 der Kontakte 52, 53; 57, 58; 62, 63; 69 bis 74 sind jeweils in gleiche Richtung gebogen und liegen wie bei der vorigen Ausführungsform mit radialem Abstand zum zugehörigen Ringkörper 51, 56, 61, 68.
  • Die Kontaktringe 47 bis 50 werden vorteilhaft zu einer Kontakteinheit zusammengesetzt (6), in der die Kontaktringe 47 bis 50 elektrisch gegeneinander isoliert sind und die dann als Einheit in den Schaltkopf eingesetzt werden kann. Da die Endstücke 75 bis 86, die an der von der Achse der Kontaktringe abgewandten Außenseite des Ringkörpers 51, 56, 66, 68 angeordnet sind, sich jeweils parallel zur Ringkörperachse in die gleiche Richtung erstrecken, werden erfindungsgemäß sämtliche Endstücke in einem einzigen Drehvorgang in die zugehörigen Kontaktstücke 6 des Schaltkopfes eingefügt, wie anhand der 1 bis 4 erläutert worden ist. Die Endstücke sichern die in den Kontaktstücken 6 befindlichen Anschlussdrähte der Zahnwicklungen. Die Kontaktstücke 6 werden in der beschriebenen Weise zusammengedrückt und auf diese Weise die Anschlusslitzen sowie die Endstücke der Kontakte verpresst. Zur sicheren Kontaktierung können die Anschlussstücke 6 zusammen mit den Anschlusslitzen und den Endstücken vorteilhaft mit Weichlot verbunden bzw. mittels einer Schweißzange verschweißt werden.
  • Die Anschlusslitzen 55, 59, 65 stehen radial über den Schaltkopf über und liegen vorteilhaft im Bereich zwischen benachbarten Zahnwicklungen. In der Einbaulage haben die Ringkörper 51, 56, 61, 68 radialen Abstand voneinander und liegen koaxial zueinander. Wie beim vorigen Ausführungsbeispiel sind die Kontaktringe so angeordnet, dass die Anschlusslitzen 55, 59, 65 ungehindert durch den jeweils benachbarten Kontaktring radial nach außen über die äußeren Statorrücken 3 ragen können.
  • Die beschriebenen Ausführungsformen zeichnen sich dadurch aus, dass der Schaltkopf in einfacher Weise in der erforderlichen Schaltung gefertigt werden kann, wobei für die unterschiedlichen Schaltungen lediglich die entsprechenden Kontaktringe bereitgestellt werden müssen. Sie lassen sich aus Blech fertigen, vorzugsweise Stanzen, und dann in die gewünschte Form plastisch biegen. Es sind lediglich für den Ausschneidevorgang aus dem Blech entsprechend der vorgesehenen Form des Kontaktringes gesonderte Werkzeuge erforderlich. Zur plastischen Verformung der ausgeschnittenen Rohlinge sind keine eigenen Formwerkzeuge mehr erforderlich. Auf diese Weise können die Kontaktringe sehr einfach und kostengünstig für den jeweiligen Einsatzfall hergestellt werden. Aufgrund der beschriebenen bajonettartigen Verbindung mit den Kontaktstücken 6 ist außerdem eine sehr einfache und rasche Montage möglich. Die Kontaktringe können hierbei als Kontakteinheit in einem Arbeitsgang mit dem Schaltkopf verbunden werden, wobei die entsprechenden Kontakte durch eine Drehbewegung der Kontaktringe bzw. der Kontakteinheit die Verbindung mit den im Schaltkopf befindlichen Kontaktstücken 6 hergestellt wird.

Claims (9)

  1. Schaltkopf für Elektromotoren, mit einer Wicklung (2) und Kontaktstücken (6), die im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sind und in Umfangsrichtung des Schaltkopfes sich erstreckende Schenkel (7, 8) aufweisen und die mit Anschlussdrähten (9) der Wicklung (2) elektrisch leitend verbunden sind, wobei die Anschlussdrähte (9) der Wicklung (2) zwischen den Schenkeln (7, 8) der Kontaktstücke (6) verlaufen, wobei der Schaltkopf mit für Anschlusslitzen (20, 32, 45, 55, 59, 65) vorgesehenen Kontakten (14, 15, 18, 19; 23 bis 26; 34 bis 37; 52, 53; 57, 58; 62, 63; 69 bis 74) versehen ist, die Endstücke (16, 17; 27 bis 30; 38 bis 41; 75 bis 86) aufweisen und die Teil von offenen Kontaktringen (10 bis 12; 47 bis 50) sind, wobei die freien Enden der Kontakte (14, 15, 18, 19; 23 bis 26; 34 bis 37; 52, 53; 57, 58; 62, 63; 69 bis 74) die in Achsrichtung der Kontaktringe (10 bis 12; 47 bis 50) sich erstreckenden Endstücke (16, 17; 27 bis 30; 38 bis 41; 75 bis 86) bilden, die nach Art eines Bajonettverschlusses zwischen die Schenkel (7, 8) der Kontaktstücke (6) durch Drehen der Kontaktringe (10 bis 12; 47 bis 50) um ihre Achse eingesetzt sind, und wobei die zwischen den Schenkeln (7, 8) der Kontaktstücke (6) liegenden, axial verlaufenden Endstücke (16, 17; 27 bis 30; 38 bis 41; 75 bis 86) der Kontakte (14, 15, 18, 19; 23 bis 26; 34 bis 37; 52, 53; 57, 58; 62, 63; 69 bis 74) die Anschlussdrähte (9) der Wicklung (2) gegen den Übergangsbereich zwischen den Schenkeln (7, 8) der Kontaktstücke (6) derart drücken, dass die Anschlussdrähte (9) innerhalb der Kontaktstücke (6) zwischen dem Übergangsbereich zwischen den Schenkeln (7, 8) der Kontaktstücke (6) und den Endabschnitten (16, 17; 27 bis 30; 38 bis 41; 75 bis 86) der Kontakte (14, 15, 18, 19; 23 bis 26; 34 bis 37; 52, 53; 57, 58; 62, 63; 69 bis 74) eingeklemmt sind.
  2. Schaltkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (14, 15, 18, 19; 23 bis 26; 34 bis 37; 52, 53; 57, 58; 62, 63; 69 bis 74) einstückig mit den Kontaktringen (10 bis 12, 47 bis 50) ausgebildet sind.
  3. Schaltkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (14, 15, 18, 19; 23 bis 26; 34 bis 37; 52, 53; 57, 58; 62, 63; 69 bis 74) L-förmig ausgebildet sind.
  4. Schaltkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstücke (6) eine entgegen der Drehrichtung der Kontaktringe (10 bis 12; 47 bis 50) offene Einführöffnung für die Kontakte (14, 15, 18, 19; 23 bis 26; 34 bis 37; 52, 53; 57, 58; 62, 63; 69 bis 74) aufweisen.
  5. Schaltkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (7, 8) zum Verpressen bzw. Verklemmen der Kontakte (14, 15, 18, 19; 23 bis 26; 34 bis 37; 52, 53; 57, 58; 62, 63; 69 bis 74) zwischen den Schenkeln relativ zueinander plastisch verformbar sind.
  6. Schaltkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktringe (10 bis 12; 47 bis 50) koaxial zueinander liegen.
  7. Schaltkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktringe (10 bis 12; 47 bis 50) formsteif ausgebildet sind.
  8. Schaltkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktringe (10 bis 12; 47 bis 50) zum Anschließen der Anschlusslitzen (20, 32, 45, 55, 59, 65) mit Laschen (21, 31, 44, 54, 60, 64) versehen sind, mit denen die Anschlusslitzen am Ringkörper (13, 22, 33, 51, 56, 61) der Kontaktringe elektrisch leitend verklemmbar sind.
  9. Verfahren zum Verbinden eines Schaltkopfes mit den Anschlusslitzen einer Elektromotorwicklung, bei dem der Schaltkopf mit einer Wicklung (2) und Kontaktstücken (6) versehen ist, die im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sind und in Umfangsrichtung des Schaltkopfes sich erstreckende Schenkel (7, 8) aufweisen, zwischen denen Anschlussdrähte (9) der Wicklung (2) verlaufen, wobei Kontaktringe (10 bis 12, 47 bis 50) mit Kontakten (14, 15, 18, 19; 23 bis 26; 34 bis 37; 52, 53; 57, 58; 62, 63; 69 bis 74), deren freie Enden (16, 17; 27 bis 30; 38 bis 41; 75 bis 86) sich in Achsrichtung der Kontaktringe (10 bis 12; 47 bis 50) erstrecken, so an den Schaltkopf angesetzt werden, dass die axial verlaufenden freien Enden (16, 17; 27 bis 30; 38 bis 41; 75 bis 86) zwischen die in Umfangsrichtung des Schaltkopfes sich erstreckenden Schenkel (7, 8) der Kontaktstücke (6) eingreifen, wobei anschließend die Kontaktringe (10 bis 12; 47 bis 50) so um ihre Achsen gedreht werden, dass die freien Enden (16, 17; 27 bis 30; 48 bis 41; 75 bis 86) die Anschlussdrähte (9) der Wicklung (2) gegen den Übergangsbereich zwischen den Schenkeln (7, 8) der Kontaktstücke (6) drücken, und wobei anschließend die Schenkel (7, 8) der Kontaktstücke (6) zur Sicherung der Anschlussdrähte (9) und der Kontakte (14, 15, 18, 19; 23 bis 26; 34 bis 37, 52, 53; 57, 58; 62, 63; 69 bis 74) gegeneinander gedrückt werden.
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