DE3631943C2

DE3631943C2 -

Info

Publication number: DE3631943C2
Application number: DE3631943A
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. Reisenweber (Fh), 8744 Mellrichstadt, De
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1988-12-15
Also published as: ES2022240B3; DE3631943A1; US4818910A; DE3770553D1; ATE64246T1; EP0260570A1; EP0260570B1; JPS6380740A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Kommutatormotors mit einer Isolierabdeckung der Rotor welle gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1; ein derartiges Ver fahren ist durch eine offenkundige Vorbenutzung allgemein bekannt.

Zur Erzielung eines definierten Axialspiels bei der Rotorlage rung eines Kleinmotors sollte das axiale Abstandsmaß zwischen der axial äußeren Stirnseite des Kommutators und der kommuta torabgewandten Rotorpaket-Stirnseite bzw. der gegebenenfalls diese Stirnseite abdeckenden, z. B. durch das DE-GM 18 38 776 bekannten, Isolierendscheibe unter Berücksichtung der jewei ligen Toleranzen der das Abstandsmaß bestimmenden Einzelbau teile konstant sein. Dies bedingt, daß nach der Befestigung des Rotorpaketes auf der Rotorwelle und gegebenenfalls dem Aufstecken der Isolierendscheiben der Kommutator dem Tole ranzausgleich entsprechend unterschiedlich axial tief auf das unisolierte Rotorwellenende aufgedrückt wird; es ver bleibt dann in der Regel ein von Motor zu Motor unterschied lich großer, in jedem Einzelfall von den Toleranzen der mon tierten Rotorbauteile abhängigen, an sich unisolierter Rotor wellenbereich zwischen der einen Rotorpaket-Stirnseite und der gegenüberliegenden Kommutator-Stirnseite. Wenn insbeson dere bei Kontaktierung des Kommutators in der sogenannten Backside-Wickeltechnik, vorzugsweise im Zusammenhang mit ge schränkten Rotorblechpaketen, die Gefahr besteht, daß dieser blanke Rotorwellenbereich von den Wicklungsdrähten zwischen den Wicklungsköpfen der Rotorwicklung und den Haken des Kommutators berührt wird, muß dieser Rotorwellenbereich an seinem äußeren Umfang elektrisch isoliert werden, was im be kannten Fall nach der abstandsgenauen Festlegung des Kommuta tors durch manuelles Umwickeln des blanken Rotorwellenberei ches mit Isolierband geschieht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Aufrechter haltung der hohen Betriebssicherheit eine einfache, insbe sondere eine für eine Automatenfertigung geeignete elektri sche Isolierung des zum Ausgleich von Toleranzen notwendigen Rotorwellenbereiches zu schaffen und dadurch den Montageauf wand wesentlich zu verringern.

Die Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der ein gangs genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 möglich; vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Kommutatormotors ist es in insbesondere für eine Automaten fertigung vorteilhafter Weise möglich, die als Einheitsbau teil fertigbare Hülse mittels einer einfachen axialen Auf steck-Automatenbewegung auf die Rotorwelle zu bringen und die Einheitsbauteil-Hülse in Anpassung an die von Motor zu Motor gegebenenfalls auftretenden unterschiedlichen Toleranzen in einem Arbeitsgang mit dem abstandsgenauen Aufdrücken des Kommutators entsprechend zu stauchen. Zweckmäßigerweise ist eine derartige Hülse als in Umfangsrichtung geschlossenes Bauteil ausgebildet, das axial auf die Rotorwelle gesteckt wird.

Durch die DE-AS 10 10 624 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Kommutatormotors mit einer Isolierabdeckung des Rotor paketes bekannt, bei dem eine aus einem biegsamen Stoff bestehende Isolierstoffscheibe derart auf die Rotorwelle auf geschoben wird, daß sie mit ihrem Außenrand auf dem Wickel kopf aufliegt. Die Isolierstoffscheibe ist am Außenumfang gezahnt. Nach dem Aufschieben des Kommutators auf das Rotor wellenende werden durch jede von der Zahnung gebildete Aus nehmung der Isolierstoffscheibe zwei zusammengehörende Wick lungsdrähte hindurchgeführt und mit ihren Enden an eine der Lamellen des Kommutators angelötet. Anschließend wird der Kommutator in seine dem Längeneinbaumaß entsprechende End stellung aufgeschoben, wobei die Isolierstoffscheibe entspre chend gekrümmt wird. Die Enden der Rotorwicklung werden hier bei durch den gezahnten Außenrand der Isolierstoffscheibe derart gehalten, daß eine Berührung zwischen den nicht zusammengehörenden Wicklungsenden ausgeschlossen ist. Eine Isolierung des an sich blanken Rotorwellenbereiches zwischen der die Rotorpaket-Stirnseite abdeckenden Isolierstoffscheibe und der gegenüberliegenden Kommutator-Stirnseite ist nicht vorgesehen, vielmehr soll nur eine gegenseitige Berührung von nicht zusammengehörenden Anschlußdrähten untereinander ver hindert werden.

Das DE-GM 79 31 678 betrifft einen Induktionsmotor, dessen Schleifringe auf eine Hülse aufgesteckt sind, die ihrerseits auf die Rotorwelle aufgedrückt ist. Die als Träger für die beiden Schleifringe dienende Hülse ist in ihren axialen äußeren Bereichen mit einer verdünnten Wandstärke versehen, die sich beim axialen Stauchen der Hülse zu Sicken verformen. Die axiale Stauchung erfolgt nach dem Befestigen der Schleifringe und vor dem Aufdrücken der Hülse auf die Rotorwelle. Durch die vorherige Ausformung der Sicken wird eine mechanische Beanspruchung der Schleifringe beim nachfolgenden Aufpressen der Hülse auf die Rotorwelle verhindert. Nach dem Aufpressen der Hülse verbleibt ein unisolierter Rotorwellenbereich zwischen dem einen Klauenpolrad und dem diesem zugewandten Endbereich der Hülse.

Die Zahl der Fertigungsschritte kann in vorteilhafter Weise dadurch weiter reduziert werden, daß die axial stauchbare Hülse an die Isolierendscheibe bzw. deren Kragen einstückig angeformt ist und somit gleichzeitig mit der Isolierend scheibe in einem Arbeitsgang montiert wird.

Durch die Verwendung einer Hülse, die mit einer gegenüber dem Kragen radial verringerten Wandstärke versehen ist, wird, insbesondere auch bei der fertigungstechnisch vorteilhaften Einstückigkeit, auf einfache und trotzdem sichere Weise eine eindeutige Funktionstrennung zwischen axial steifem Kragen einerseits und axial mit geringem Druck stauchbarer, längen anpaßbarer Hülse andererseits gewährleistet. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die axial stauchbare Hülse an ihrem kommutatorseitigen Ende mit einer gegenüber dem rotorpaketseitigen Ende geringeren radialen Wandstärke versehen, insbesondere in kontinuierlichem Übergang, so daß der gestauchte Hülsenteil im wesentlichen vor der Kommutator- Stirnseite liegt und somit die Wickelkopfbildung nicht behindern kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden im folgenden anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert; darin zeigt

Fig. 1 in einem axialen Längsschnitt eine Rotoranordnung eines Kommutatormotors mit einer an dem Kragen einer Isolier endscheibe einstückig angeformten, mit Aufschieben des Kommutators axial gestauchten Hülse;

Fig. 2 in einer genaueren Detailvergrößerung der Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch die Isolierendscheibe mit Kragen und einstückig angeformter, axial stauchbarer Hülse;

Fig. 3 das kommutatorseitige Ende der Rotoranordnung gemäß Fig. 1, jedoch vor der Stauchung der Hülse durch den aufzudrückenden Kommutator;

Fig. 4 das kommutatorseitige Ende der Rotoranordnung gemäß Fig. 1 nach der Stauchung der Hülse durch den auf die Rotorwelle aufgedrückten Kommutator.

Fig. 1 zeigt die Rotoranordnung eines Kommutatormotors. Die über hier nicht eingezeichnete Lager drehbar gelagerte Rotor welle 1 trägt ein Rotorpaket 2 und einen Kommutator 5. An die Haken des Kommutators 5 sind Wicklungsenden der gewickelten Rotorwicklung angeschlossen, von der in Fig. 1 die stirnseiti gen Wickelköpfe 6, 7 dargestellt sind. Von den Wicklungsver bindungen zum Kommutator sind in Fig. 1 nur die Anschlüsse zu zwei Kommutatorhaken gezeigt; aufgrund der hier vorgesehenen Backside-Wickeltechnik, für die sich das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere eignet, ist ein aus einer Nut des Rotorpaketes 2 herausgeführter Wicklungsdraht zu einem Kommutatorhaken geführt, der einer etwa um 180° am Umfang versetzten Nut gegenüberliegt.

Zur elektrischen Isolierung der Wickelköpfe 6, 7 gegenüber den Stirnseiten des Rotorpakets 2 und gegenüber der Rotorwelle 1 radial unterhalb der Wickelköpfe 6, 7 sind Isolierendscheiben 3, 8 mit je einem axial angeformten, hülsenförmigen, die Ro torwelle 1 im Bereich der Wickelköpfe 6, 7 umfasssenden Kragen 31, 81 vorgesehen. An das axial freie Ende des Kragens 31 der einen Isolierendscheibe 3 ist eine axial stauchbare Hülse 4 einstückig angeformt, die erfindungsgemäß zur Isolierung des verbleibenden blanken Rotorwellenbereiches zwischen dem Kommu tator 5 und dem Kragen 31 dient und beim Aufdrücken des Kommutators 5 bis zum Längeneinbaumaß d zwischen den Lager stellen durch axiales Stauchen in der Länge angepaßt wird.

Fig. 2 zeigt in vergrößerter Detaildarstellung eine an den Kragen 31 der Isolierendscheibe 3 einstückig angeformte Hülse 4, deren radiale Wandstärke gegenüber der des Kragens 31 ver ringert ist.

Fig. 3 und 4 zeigen in einem Teilausschnitt der Rotoranordnung gemäß Fig. 1 den Vorgang des Aufschiebens des Kommutators 5 und der gleichzeitigen Stauchung der Hülse 4. Fig. 3 zeigt den Zustand des gerade auf die Rotorwelle 1 aufgesteckten Kommu tators 5, der in Pfeilrichtung auf die Hülse 4 zugeschoben wird; beim weiteren axialen Aufdrücken wird dann die Hülse 4 gemäß Fig. 4 selbsttätig gestaucht, bis der Kommutator 5 seine dem Längeneinbaumaß d entsprechende Endstellung erreicht hat.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Kommutatormotors mit einer Isolierabdeckung der Rotorwelle im Bereich zwischen der einen Rotorpaket-Stirnseite und der gegenüberliegenden Kommutator- Stirnseite, dadurch gekennzeichnet, daß als Isolierabdeckung zwischen der Rotorpaket-Stirnseite und der gegenüberliegenden Kommutator-Stirnseite (51) eine die Rotorwelle (1) umfassende, axial stauchbare Hülse (4) auf die Rotorwelle (1) aufgesteckt und in einem Arbeitsgang mit einem im Sinne eines Ausgleichs der jeweiligen Toleranzen abstandsgenauen Aufdrücken des Kommutators (5) auf die Rotor welle (1) entsprechend mehr oder weniger gestaucht wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines Kommutatormotors mit einer Isolierabdeckung der Rotorwelle im Bereich zwischen einer, die Rotorpaket-Stirnseite abdeckenden Isolierendscheibe und der gegenüberliegenden Kommutator-Stirnseite nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Isolierabdeckung zwischen der Isolierendscheibe (3) und der gegenüberliegenden Kommutator-Stirnseite (51) eine axial stauchbare Hülse (4) als getrenntes Bauteil auf die Rotor welle (1) aufgesteckt und mit dem abstandgenauen Aufdrücken des Kommutators (5) gestaucht wird.

3. Verfahren zur Herstellung eines Kommutatormotors mit einer Isolierabdeckung der Rotorwelle im Bereich zwischen einer die eine Rotorpaket-Stirnseite abdeckenden Isolierendscheibe mit einem angeformten, axial vorstehenden, hülsenförmigen, die Rotorwelle umfassenden Kragen und der gegenüberliegenden Kommutator-Stirnseite nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß als Isolierabdeckung zwi schen dem die Rotorwelle (1) umfassenden Kragen (31) und der gegenüberliegenden Kommutator-Stirnseite (51) eine die Rotor welle (1) umfassende axial stauchbare Hülse (4) als getrenntes Bauteil auf die Rotorwelle (1) aufgesteckt und mit dem ab standsgenauen Aufdrücken des Kommutators (5) gestaucht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Isolierabdeckung eine in Umfangsrichtung geschlossene Hülse (4) auf die Rotor welle (1) von deren freiem Ende her axial aufgesteckt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Verwendung einer einstückig an die Isolierend scheibe (3) angeformten, axial stauchbaren Hülse (4).

6. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Verwendung einer an den axial vorstehenden, die Rotorwelle (1) umfassenden Kragen (31) der Isolierendscheibe (3) einstückig angeformten, axial stauchbaren Hülse (4).

7. Verfahren nach Anspruch 3 und/oder 6, gekenn zeichnet, daß die Verwendung einer axial stauch baren Hülse (4) mit einer gegenüber dem Kragen (31) der Isolierendscheibe (3) radial verringerten Wandstärke.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekenn zeichnet, durch die Verwendung einer axial stauch baren Hülse (4) mit einem an ihrem kommutatorseitigen Ende gegenüber ihrem am Kragen (31) der Isolierendscheibe (3) angeformten Teil versehenen, geringeren radialen Wandstärke.

9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Verwendung einer axial stauchbaren Hülse (4) mit zwischen ihrem kommutatorseitigen Ende einerseits und ihrem rotorpaketseitigen Ende andererseits kontinuierlich veränder lichen radialen Wandstärke.