DE10212314A1

DE10212314A1 - Commutator and process for its manufacture

Info

Publication number: DE10212314A1
Application number: DE2002112314
Authority: DE
Inventors: Valter Leban; Boris Jezersek
Original assignee: Kolektor doo
Current assignee: Kolektor doo
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2003-10-09
Also published as: EP1485974A1; WO2003079503A1

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Kommutators mit einer Mehrzahl von Leitersegmenten (1) und mindestens einem ringförmigen, sich in einer zur Kommutatorachse (2) senkrechten Ebene erstreckenden und an den Leitersegmenten (1) an jeweils einem Sitz (10) angreifenden Verstärkungselement (11), wobei das Verstärkungselement (11) an den Leitersegmenten (1) angebracht wird, nachdem diese in einer zur Kommutatorachse (2) konzentrischen Position angeordnet wurden, ist das Verstärkungselement (11) in situ aus mehreren Windungen eines Fadens (12) gewickelt.In a method for producing a commutator with a plurality of conductor segments (1) and at least one ring-shaped reinforcing element (11), which extends in a plane perpendicular to the commutator axis (2) and engages the conductor segments (1) with a seat (10). , wherein the reinforcing element (11) is attached to the conductor segments (1) after they have been arranged in a position concentric to the commutator axis (2), the reinforcing element (11) is wound in situ from several turns of a thread (12).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kommutators mit einer Mehrzahl von Leitersegmenten und mindestens einem ringförmigen, sich in einer zur Kommutatorachse senkrechten Ebene erstreckenden und an den Leitersegmenten an jeweils einem Sitz angreifenden Verstärkungselement, wobei das Verstärkungselement an den Leitersegmenten angebracht wird, nachdem diese in einer zur Kommutatorachse konzentrischen Positionierung angeordnet wurden. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung einen Kommutator mit einer Mehrzahl von Leitersegmenten, wobei mindestens ein ringförmiges Verstärkungselement vorgesehen ist, welches sich in einer zur Kommutatorachse senkrechten Ebene erstreckt und an den Leitersegmenten angreift. The present invention relates to a method for Manufacture of a commutator with a plurality of Conductor segments and at least one ring-shaped, itself in a plane perpendicular to the commutator axis extending and on the conductor segments at one seat each attacking reinforcing element, the Reinforcing element is attached to the conductor segments, after this in one to the commutator axis concentric positioning. Furthermore The present invention relates to a commutator a plurality of conductor segments, at least an annular reinforcing element is provided, which is in a perpendicular to the commutator axis Extends level and attacks the conductor segments.

Kommutatoren unterliegen je nach ihrer Baugröße und ihren Betriebsbedingungen (Drehzahl) zum Teil erheblichen fliehkraftbedingten Spannungen, die insbesondere bei hohen Betriebstemperaturen zu Verformungen des Kommutators führen können. Derartige Verformungen beeinträchtigen hinwiederum sowohl die Lebensdauer des Kommutators als auch dessen Wirkungsgrad sowie den Wirkungsgrad der zugeordneten elektrischen Maschine. Zur Vermeidung unerwünschter Verformungen weisen daher Kommutatoren häufig ringförmige Verstärkungselemente auf, welche an den Leitersegmenten an jeweils einem Sitz angreifen und einen wesentlichen Teil der auf die Leitersegmente wirkenden fliehkraftbedingten Kräfte aufnehmen. Kommutatoren dieser Art sind beispielsweise aus der EP 0693230 B1 bekannt. Dabei wird ein vorgefertigter, beispielsweise aus Glasfasermaterial bestehender Verstärkungsring auf die Leitersegmente aufgesetzt, nachdem diese zuvor in einer zur Kommutatorachse konzentrischen Positionierung angeordnet wurden. Commutators are subject to their size and their operating conditions (speed) in part considerable centrifugal stresses, in particular at high operating temperatures to deformation of the Can lead commutators. Such deformations in turn affect both the life of the Commutator as well as its efficiency and the Efficiency of the assigned electrical machine. to Avoid undesired deformations therefore Commutators often have ring-shaped reinforcing elements, which on the conductor segments on one seat attack and a substantial part of the on the Centrifugal forces acting on conductor segments take up. Commutators of this type are out, for example known from EP 0693230 B1. In doing so, a prefabricated, for example made of glass fiber material Reinforcement ring placed on the conductor segments, after this previously in one to the commutator axis concentric positioning.

Ein solches Herstellverfahren erweist sich insbesondere unter dem Gesichtspunkt, daß sowohl der vorgefertigte Verstärkungsring als auch die übrigen vorgefertigten Komponenten des Kommutators, insbesondere die Leitersegmente toleranzbehaftet sind, als nicht optimal. Denn im ungünstigen Falle addieren sich die Toleranzen der Leitersegmente und des Verstärkungsrings dahingehend, daß die Leitersegmente nicht tragend an dem Verstärkungsring anliegen, so daß dieser eine Verlagerung der Leitersegmente infolge der auf diese wirkenden Fliehkräfte und somit eine Verformung des Kommutators nicht zu verhindern vermag. Wird demgegenüber jeder Verstärkungsring und jedes Leitersegment vermessen und für jeden einzelnen Kommutator in Abhängigkeit von den tatsächlichen Abmessungen der Leitersegmente ein spezifischer Verstärkungsring ausgewählt, so läßt sich hierdurch zwar das vorstehend erläuterte Toleranzproblem entschärfen; indessen führt dies zu einer nicht akzeptablen Steigerung der Herstellkosten. Im übrigen läßt sich auf diese Weise nicht kompensieren, daß die einzelnen Sitze der Leitersegmente infolge von Herstellungstoleranzen ggf. nicht auf einer idealen Kreisbahn liegen. Such a manufacturing process proves particularly from the point of view that both the prefabricated Reinforcement ring as well as the other prefabricated ones Components of the commutator, especially the Conductor segments are tolerant than not optimal. Because in the worst case, the tolerances add up Conductor segments and the reinforcement ring in that that the conductor segments are not load-bearing on the Reinforcement ring rest so that this is a shift of Conductor segments due to the acting on them Centrifugal forces and therefore no deformation of the commutator is able to prevent. In contrast, everyone Reinforcement ring and each conductor segment measured and for every single commutator depending on the actual dimensions of the conductor segments specific reinforcement ring selected, so can thereby the tolerance problem explained above defuse; however, this does not lead to one acceptable increase in manufacturing costs. Otherwise leaves do not compensate each other in this way that the individual seats of the conductor segments as a result of Manufacturing tolerances may not be on an ideal circular path lie.

Vor dem Hintergrund der vorstehend dargelegten Nachteile des Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kommutators der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei dessen Anwendung sich mit möglichst geringen Herstellkosten Kommutatoren fertigen lassen, die auch unter hohen Belastungen höchsten Ansprüchen an die Formhaltigkeit genügen. Against the background of the above Disadvantages of the prior art lie in the present Invention, the object of a method for Production of a commutator of the type specified at the outset to create, in the application with which possible have commutators manufactured at low manufacturing costs, the highest demands even under high loads the shape retention is sufficient.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabenstellung dadurch gelöst, daß das Verstärkungselement in situ aus mehreren Windungen eines Fadens gewickelt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich mit anderen Worten dadurch aus, daß nicht ein vorgefertigter Verstärkungsring auf den Leitersegmenten angebracht wird, nachdem diese in einer zur Kommutatorachse konzentrischen Positionierung angeordnet wurden, sondern daß vielmehr für jeden einzelnen Kommutator das ringförmige Verstärkungselement in situ, d. h. an Ort und Stelle an den Leitersegmenten jeweils an dem betreffenden Sitz anliegend aus mehreren Windungen eines Fadens gewickelt wird. Auf diese Weise wird mit einfachsten Mitteln sichergestellt, daß das Verstärkungselement hinsichtlich seiner Abmessungen sowie seiner Form (unrunde Sitzfläche) exakt auf den individuellen Kommutator, d. h. die bei diesem verwendeten einzelnen Bauteile, abgestimmt ist. Das Verstärkungselement liegt auf diese Weise an allen Leitersegmenten des betreffenden Kommutators gleichmäßig und mit gleicher Kraft an. Auf diese Weise kann es seine Funktion optimal erfüllen, ohne daß hiermit nicht akzeptable Herstellkosten verbunden wären. Im Gegenteil, das erfindungsgemäße Verfahren ist sogar auch in wirtschaftlicher Hinsicht durchaus attraktiv. Denn es entfällt jeglicher beim Stand der Technik mit der Vorfertigung, Lagerhaltung und Montage der Verstärkungsringe verbundene Aufwand. Zudem sind an diejenigen Fertigungstoleranzen, welche die Leitersegmente einzuhalten haben, geringere Anforderungen zu stellen, was sich ebenfalls im Sinne einer Verringerung der Herstellkosten auswirkt. Desweiteren ist das erfindungsgemäße Herstellverfahren für Kommutatoren weniger anfällig im Hinblick auf unvermeidbare prozeßbedingte Schwankungen, was sich über einen entsprechend verringerten Ausschuß ebenfalls im Sinne reduzierter Herstellkosten auswirkt. Ebenfalls trägt hierzu bei, daß sich unter Verwendung eines einzigen Ausgangsmaterials, nämlich eines bestimmten Fadens, sämtliche Verstärkungselemente herstellen lassen, und seien die entsprechenden Kommutatoren noch so unterschiedlich aufgebaut bzw. dimensioniert. According to the present invention, this is Task solved in that the reinforcing element in wound in situ from several turns of a thread becomes. The method according to the invention is characterized by in other words by not a Prefabricated reinforcement ring attached to the conductor segments becomes after this in a to the commutator axis concentric positioning were arranged, but that rather for each commutator annular reinforcement element in situ, d. H. in place and Place on the conductor segments on the concerned seat from several turns of a thread is wrapped. That way, with simplest Means ensured that the reinforcing element in terms of its dimensions and shape (non-round seat) exactly to the individual Commutator, d. H. the individual used in this Components, is coordinated. The reinforcing element lies in this way on all conductor segments of the concerned commutator evenly and with the same force. In this way it can function optimally meet without hereby unacceptable manufacturing costs would be connected. On the contrary, the invention Process is even economical quite attractive. Because everyone is eliminated from the State of the art with prefabrication, warehousing and assembly of the reinforcement rings associated effort. In addition, there are manufacturing tolerances which the conductor segments have to be observed, lower To make demands, which is also in the sense of a Reduction in manufacturing costs. Furthermore is the manufacturing method for Commutators less prone to inevitable process-related fluctuations, what about a accordingly reduced committee also in mind reduced manufacturing costs. Also carries do this by using a single Starting material, namely a certain thread, have all reinforcement elements manufactured, and be the corresponding commutators differently constructed or dimensioned.

Eine erste bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens für Kommutatoren zeichnet sich dadurch aus, daß der Faden aus mindestens einem Fasermaterial aus der folgenden Auswahl, gegebenenfalls aus einer geeigneten Fasermischung, besteht: Kohlenstofffasern, Aramidfasern, Glasfasern, Borfasern, Aluminiumoxidfasern, Siliziumcarbidfasern, Quarzfasern, Polyethylenfasern. Diese Materialien haben sich im Hinblick auf die besonderen Anforderungen der erfindungsgemäßen Verwendung des aus ihnen gebildeten Fadens als besonders geeignet erwiesen. Besonders günstig ist es dabei, wenn der Faden aus einem isolierenden Material besteht; denn in diesem Falle bedarf es keines zusätzlichen Aufwandes, um die Leitersegmente im Bereich des Sitzes gegenüber dem Faden zu isolieren. A first preferred development of the Manufacturing method according to the invention for commutators stands out characterized in that the thread from at least one Fiber material from the following selection, if necessary from a suitable fiber mixture, there is: Carbon fibers, aramid fibers, glass fibers, boron fibers, Aluminum oxide fibers, silicon carbide fibers, quartz fibers, Polyethylene fibers. These materials have been considered the special requirements of the invention Use of the thread formed from them as special proven suitable. It is particularly favorable if the thread is made of an insulating material; because in this case no additional effort is required, opposite the conductor segments in the area of the seat to isolate the thread.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der das Verstärkungselement bildende Faden auf zuvor kalibrierte Leitersegmente gewickelt werden. Dies ist jedoch keineswegs zwingend. Vielmehr zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren gerade dadurch aus, daß auch nicht kalibrierte Leitersegmente verwendet werden können, eben weil, wie weiter oben bereits dargelegt wurde, das ringförmige Verstärkungselement individuell für jeden einzelnen Kommutator in Abhängigkeit und unter Berücksichtigung von den spezifischen Abmessungen der einzelnen verwendeten Leitersegmente hergestellt wird. In the context of the present invention, the Thread forming reinforcement element on previously calibrated Conductor segments are wrapped. However, this is by no means mandatory. Rather, it stands out method according to the invention in that non-calibrated conductor segments can be used can, precisely because, as already explained above was, the ring-shaped reinforcing element individually for every single commutator depending and under Taking into account the specific dimensions of the individually used conductor segments is produced.

Eine andere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens für Kommutatoren zeichnet sich dadurch aus, daß die die Leitersegmente und das gewickelte Verstärkungselement umfassende Einheit zur Bildung eines Trägerkörpers mit isolierendem Preßstoff umspritzt wird. Indessen ist auch dieses nicht zwingend. Vielmehr läßt sich die vorliegende Erfindung nutzbringend auch bei solchen Kommutatoren einsetzen, welche nicht über einen derartigen aus Preßstoff gespritzten Trägerkörper verfügen. Another preferred development of the Manufacturing method according to the invention for commutators stands out characterized in that the conductor segments and wound reinforcing element comprising unit for Formation of a carrier body with insulating press material is encapsulated. However, this is also not mandatory. Rather, the present invention usefully also with such commutators, which does not have such a made of pressed material injection molded carrier body.

Besonders bevorzugt ist jener Faden, welcher zur Herstellung des in situ hergestellten Verstärkungselements verwendet wird, beschichtet. Ein derartiger, mit einer (beispielsweise aus Teflon® bestehenden) Beschichtung versehener Faden ist besonders geeignet zum Einsatz in solchen Herstellungsverfahren, bei denen der Faden mit hoher Geschwindigkeit gewickelt wird. Denn die Beschichtung wirkt in diesem Falle einer Beschädigung des Fadens während des Wickelns des Verstärkungselements entgegen. The thread which is used for Production of the reinforcement element produced in situ is used coated. One with one (for example made of Teflon®) coating provided thread is particularly suitable for use in those manufacturing processes in which the thread with is wound at high speed. Because the In this case, the coating acts to damage the Thread during the winding of the reinforcing element opposite.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von fünf in der Zeichnung veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt In the following the present invention with reference to five preferred illustrated in the drawing Embodiments explained in more detail. It shows

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht einen gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Trommelkommutator, Fig. 1 shows a drum commutator made according to the present invention in perspective view,

Fig. 2 eine Detailansicht des Kommutators nach Fig. 1, Fig. 2 is a detailed view of the commutator of Fig. 1,

Fig. 3 eine Detailansicht eines weiteren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Trommelkommutators, Fig. 3 is a detailed view of another drum commutator made according to the present invention,

Fig. 4 in perspektivischer Ansicht einen dritten gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Trommelkommutator, Fig. 4 shows a third perspective view drum commutator made according to the present invention,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen vierten gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Trommelkommutator, 5 shows drum commutator. A longitudinal section through a fourth prepared according to the present invention

Fig. 6 einen Axialschnitt durch einen gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Plankommutator und Fig. 6 is an axial section through a face commutator manufactured according to the present invention and

Fig. 7 eine zur Verwendung im Rahmen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens geeignete Vorrichtung in schematischer Ansicht. Fig. 7 is a for use in the manufacturing method suitable device according to the invention in a schematic view.

Der in den Fig. 1 und 2 veranschaulichte Trommelkommutator umfaßt eine Vielzahl von Leitersegmenten 1, welche konzentrisch um eine Achse 2 herum angeordnet sind. Zwischen jeweils zwei einander benachbarten Leitersegmenten 1 ist eine Isolationslage 3 aufgenommen. Die radialen Außenflächen 4 der Leitersegmente 1 definieren eine zylindrische Bürstenlauffläche 5. The drum commutator illustrated in FIGS. 1 and 2 comprises a plurality of conductor segments 1 , which are arranged concentrically around an axis 2 . An insulation layer 3 is accommodated between each two adjacent conductor segments 1 . The radial outer surfaces 4 of the conductor segments 1 define a cylindrical brush running surface 5 .

Jedes der Leitersegmente 1 weist radial innenliegend jeweils einen Ankerabschnitt 6 auf. Jeder derartige Ankerabschnitt 6 umfaßt zwei endseitig angeordnete, jeweils durch eine Aussparung 7 definierte axiale Vorsprünge 8. Jeder Vorsprung 8 bildet auf seinen radialen Außenflächen 9 einen Sitz 10 für ein umlaufendes, senkrecht zur Kommutatorachse 2 angeordnetes ringförmiges Verstärkungselement 11. In dem vorstehend dargelegten Umfang entspricht der Trommelkommutator nach den Fig. 1 und 2 dem hinlänglich bekannten Stand der Technik, so daß es an dieser Stelle weitergehender, detaillierterer Erläuterungen nicht bedarf. Each of the conductor segments 1 has an armature section 6 on the radially inner side. Each anchor section 6 of this type comprises two axial projections 8 arranged at the ends, each defined by a recess 7 . Each projection 8 forms on its radial outer surfaces 9 a seat 10 for a circumferential annular reinforcing element 11 arranged perpendicular to the commutator axis 2 . To the extent set out above, the drum commutator according to FIGS. 1 and 2 corresponds to the well-known prior art, so that further, more detailed explanations are not required at this point.

Wie dies insbesondere der Fig. 2 entnehmbar ist, besteht jedes Verstärkungselement 11 aus einem in einer Mehrzahl von parallelen Windungen gewickelten Faden 12. Der Faden 12 ist dabei als Kevlar® ausgeführt, d. h. er besteht aus einer Vielzahl von Aramid-Fasern. Der Faden 12 weist dabei eine Beschichtung aus Teflon® auf. Das ringförmige Verstärkungselement 11 wird an Ort und Stelle hergestellt, indem der Faden 12 unter gleichmäßiger Anlage an den den Sitz 10 bildenden radialen Außenflächen 9 der Vorsprünge 8 um diese herum gewickelt wird. As can be seen in particular from FIG. 2, each reinforcing element 11 consists of a thread 12 wound in a plurality of parallel windings. The thread 12 is designed as Kevlar®, ie it consists of a large number of aramid fibers. The thread 12 has a coating of Teflon®. The ring-shaped reinforcing element 11 is produced on site by winding the thread 12 around it with uniform contact with the radial outer surfaces 9 of the projections 8 forming the seat 10 .

Während bei dem Trommelkommutator nach den Fig. 1 und 2 das ringförmige Verstärkungselement 11 lediglich eine Lage von Windungen des Fadens 12 umfaßt, veranschaulicht Fig. 3 die Verhältnisse bei einem Trommelkommutator, bei welchem das ringförmige Verstärkungselement 11 vierzig in zwei Lagen angeordnete Windungen des Fadens 12 umfaßt. Erkennbar lassen sich somit unter Verwendung desselben Fadens 12 in Abhängigkeit und unter Berücksichtigung der jeweiligen Anforderungen und Betriebsbedingungen des Kommutators unterschiedlich starke Verstärkungselemente 11 herstellen. Im übrigen entspricht der Trommelkommutator nach Fig. 3 demjenigen nach den Fig. 1 und 2, so daß auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen werden kann. While Figure 2, the annular reinforcing member 11 comprises only one layer of turns of the thread 12 in the drum commutator according to FIGS. 1 and illustrated Fig. 3, the conditions in a drum commutator, wherein the annular reinforcing member 11 forty in two layers arranged turns of the thread 12 includes. Recognizable reinforcing elements 11 can thus be produced using the same thread 12 depending on and taking into account the respective requirements and operating conditions of the commutator. Incidentally, the drum commutator corresponds to Fig. 3 to that shown in FIGS. 1 and 2, so that reference can be made to the relevant passages.

Fig. 4 veranschaulicht einen Trommelkommutator, der hinsichtlich seiner maßgeblichen Gestaltungselemente dem Trommelkommutator nach den Fig. 1 und 2 entspricht. Ergänzend erkennbar ist hier ein aus Preßstoff gefertigter Trägerkörper 13, welcher die Ankerabschnitte 6 der Leitersegmente 1 vollständig umschließt und in welchen somit insbesondere die beiden ringförmigen Verstärkungselemente 11 eingebettet sind. Radial innen ist in den Trägerkörper 13 eine Buchse 14 eingesetzt. Erkennbar sind in Fig. 4 desweiteren die Anschlußfahnen 15, welche endseitig radial nach außen von den Leitersegmenten 1 abstehen. FIG. 4 illustrates a drum commutator which corresponds to the drum commutator according to FIGS. 1 and 2 with regard to its essential design elements. In addition, a support body 13 made of pressed material can be seen here, which completely surrounds the armature sections 6 of the conductor segments 1 and in which the two annular reinforcement elements 11 are thus embedded in particular. A bushing 14 is inserted radially inside the carrier body 13 . Can be seen in Fig. 4 Furthermore, the connecting lugs 15, which ends protrude radially outwardly from the conductor segments, 1.

Der in Fig. 5 veranschaulichte Trommelkommutator unterscheidet sich von den vorstehend erläuterten Trommelkommutatoren nach den Fig. 1 bis 4 insbesondere dadurch, daß die Leitersegmente 1 nicht einzeln hergestellt und anschließend, im Rahmen der Fertigung des Kommutators zusammengefügt worden sind, sondern daß vielmehr die einzelnen Leitersegmente zunächst Teil eines zusammenhängenden Rohlings sind, der erst später durch eine entsprechende Bearbeitung in die einzelnen gegeneinander isolierten Leitersegmente 1 unterteilt wird. Der Rohling kann dabei von Anfang an hülsenförmig hergestellt sein; ebenso kann er streifenförmig hergestellt und erst später in eine Hülsenform gebogen sein. In jedem Falle werden zwei ringförmige Verstärkungselemente 11 dadurch hergestellt, daß jeweils ein Faden 12 mit mehreren Windungen auf zugeordnete, radial nach innen von den Leitersegmenten 1 vorstehende Vorsprünge 16 gewickelt wird. Anschließend wird ein Trägerkörper 13 angespritzt, bevor der Leiterrohling durch geeignete Bearbeitung (Sägen, Abdrehen oder dergleichen) in einzelne, gegeneinander isolierte Leitersegmente 1 unterteilt wird. The drum commutator illustrated in FIG. 5 differs from the drum commutators according to FIGS. 1 to 4 explained above in particular in that the conductor segments 1 have not been produced individually and then joined together in the course of the production of the commutator, but rather the individual conductor segments are initially part of a coherent blank which is only later divided into the individual conductor segments 1 which are insulated from one another by appropriate processing. The blank can be made sleeve-shaped from the start; it can also be made in strips and later bent into a sleeve shape. In any case, two ring-shaped reinforcing elements 11 are produced by winding a thread 12 with a plurality of turns onto associated projections 16 projecting radially inwards from the conductor segments 1 . Subsequently, a carrier body 13 is molded on before the conductor blank is divided into individual conductor segments 1 which are insulated from one another by suitable processing (sawing, twisting or the like).

Fig. 6 veranschaulicht die Umsetzung der vorliegenden Erfindung an einem Plankommutator. Im Lichte der vorstehenden Erläuterungen zu den Fig. 1 bis 5 ist die der Fig. 6 zugrundeliegende Konstruktion aus sich heraus verständlich. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf entsprechende Erläuterungen an dieser Stelle verzichtet. Fig. 6 shows the implementation of the present invention have been illustrated in a flat commutator. In the light of the above explanations for FIGS. 1 to 5, the construction on which FIG. 6 is based can be understood from itself. To avoid repetition, corresponding explanations are omitted here.

Bei sämtlichen vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ist das mindestens eine ringförmige Verstärkungselement 11 innenliegend angeordnet. Lediglich der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, daß dies keineswegs zwingend ist. Vielmehr kommt im Rahmen der vorliegenden Erfindung in gleicher Weise in Betracht, daß das ringförmige Verstärkungselement außenliegend angeordnet wird, indem es an einer nach außen offenen radialen Außenfläche der Leitersegmente anliegt. In all of the exemplary embodiments explained above, the at least one annular reinforcing element 11 is arranged on the inside. For the sake of completeness, it is pointed out that this is by no means mandatory. Rather, it is equally within the scope of the present invention that the annular reinforcing element is arranged on the outside by being in contact with an outwardly open radial outer surface of the conductor segments.

Fig. 7 veranschaulicht eine Vorrichtung, wie sie sich im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des aus Faden gewickelten Verstärkungsrings an Ort und Stelle einsetzen läßt. Die Vorrichtung umfaßt einen Wickeldorn 17, eine Fadenführung 18, eine Spanneinheit 19 in Form einer Spannrolle 20, einen Fadenhalter 21 und ein Schneidelement 22. Der Faden 12 ist auf einer entsprechenden Rolle 23 bevorratet und wird von dieser über die Spannrolle 20 abgezogen. Die Spannrolle sorgt dabei für eine gleichmäßige Spannung des Fadens 12, so daß dieser gleichmäßig an dem jeweiligen Sitz 10 sämtlicher Leitersegmente 1 anliegt. Auf dem Wickeldorn 17 ist die aus den einzelnen zusammengefügten Leitersegmenten 1 bestehende Baugruppe 24 aufgenommen. Ein Ring 25 umgibt dabei die Leitersegmente 1; diese liegen mit ihren radialen Außenflächen 4 innen an dem Ring 25 an, so daß die Innenabmessungen des Rings 25 den Durchmesser der Bürstenlauffläche 5 des fertigen Kommutators vorgeben. Fig. 7 illustrates a device as it can be used in the context of the inventive method for producing the reinforcing ring wound from thread on the spot. The device comprises a winding mandrel 17 , a thread guide 18 , a tensioning unit 19 in the form of a tensioning roller 20 , a thread holder 21 and a cutting element 22 . The thread 12 is stored on a corresponding roller 23 and is drawn off from it via the tension roller 20 . The tensioning roller ensures a uniform tension of the thread 12 , so that it lies evenly against the respective seat 10 of all conductor segments 1 . On the winding mandrel 17, which consists of the individual conductor segments joined assembly 1 24 is received. A ring 25 surrounds the conductor segments 1 ; these lie with their radial outer surfaces 4 on the inside of the ring 25 , so that the inner dimensions of the ring 25 specify the diameter of the brush running surface 5 of the finished commutator.

Die Fadenführung 18 ist in drei Achsen verstellbar, um eine exakte Positionierung der Fadenführung relativ zu der mit der Wicklung zu versehenden Baugruppe und die Erzeugung einer kompakten Wicklung zu ermöglichen. The thread guide 18 is adjustable in three axes in order to enable an exact positioning of the thread guide relative to the assembly to be provided with the winding and to produce a compact winding.

Der Fadenhalter 21 dient dazu, das Ende des Fadens 12 in Zeiträumen außerhalb des eigentlichen Wickelvorgangs zu fixieren, insbesondere während an der Baugruppe 24 hantiert wird. Mittels des Schneidelements 22 wird der Faden 12 am Ende des Wickelvorgangs durchtrennt. The thread holder 21 serves to fix the end of the thread 12 in periods outside of the actual winding process, in particular while the assembly 24 is being handled. The thread 12 is cut at the end of the winding process by means of the cutting element 22 .

Unter Anwendung der in Fig. 7 veranschaulichten Vorrichtung wird der hier maßgebliche Verfahrensabschnitt, nämlich die Herstellung des ringförmigen Verstärkungselements 11 wie folgt durchgeführt: Zunächst wird die Baugruppe 24 auf dem Wickeldorn 17 fixiert. Anschließend wird unter entsprechender Positionierung der Fadenführung 18 der Faden 12 in die Aussparung 7 eingelegt. Hier wird der Faden nun fixiert, beispielsweise mittels eines Klebepunkts. Anschließend wird der Faden zwischen jener Fixierung und dem Fadenhalter 21 durchtrennt, und zwar mittels des Schneidelements 22. Hernach wird die Wicklung durch entsprechende Drehung des Wickeldorns 17 hergestellt. Sodann wird der Faden 12 am Ende der hergestellten Wicklung fixiert, wiederum beispielsweise mittels eines Klebepunkts. Der Fadenhalter 21 ergreift nun den Faden benachbart jener Fixierung, bevor abschließend, wiederum mittels des Schneidelements 22, der Faden 12 durchtrennt wird. Using the device illustrated in FIG. 7, the relevant process step, namely the production of the annular reinforcing element 11, is carried out as follows: First, the assembly 24 is fixed on the winding mandrel 17 . Then, with the thread guide 18 being positioned appropriately, the thread 12 is inserted into the recess 7 . The thread is now fixed here, for example by means of an adhesive point. The thread is then severed between that fixation and the thread holder 21 , specifically by means of the cutting element 22 . The winding is then produced by appropriate rotation of the winding mandrel 17 . The thread 12 is then fixed at the end of the winding produced, again for example by means of an adhesive point. The thread holder 21 now grips the thread adjacent to that fixation before finally, again by means of the cutting element 22 , the thread 12 is cut.

Alternativ zu der vorstehend angesprochenen Fixierung des Fadens am Anfang und am Ende der Wicklung mittels jeweils eines Klebepunkts kommen verschiedene andere Möglichkeiten in Betracht. So kann der Faden beispielsweise auch mittels einiger Wicklungen an einem Stift fixiert werden. Desweiteren kann der Faden in einen schmalen Spalt eingelegt werden, der anschließend so deformiert wird, daß der Faden eingeklemmt wird. Der Faden kann desweiteren mittels eines zusätzlichen Elements, beispielsweise eines Keils festgelegt werden. Auch kann die Wicklung insgesamt abgedeckt werden, um ihre Enden zu fixieren. As an alternative to the fixation mentioned above of the thread at the beginning and at the end of the winding by means of one glue point each comes different others Possibilities. So the thread can for example by means of a few windings on a pin be fixed. Furthermore, the thread can be in one narrow gap are inserted, which is then like this is deformed that the thread is pinched. The Thread can also by means of an additional Element, such as a wedge. The winding can also be covered in total to fix their ends.

Bei der vorstehend erläuterten Vorrichtung dreht sich zur Erzeugung der Wicklung des Fadens 12 der Wickeldorn 17 mit der auf ihm fixierten Baugruppe. Es versteht sich, daß in kinematischer Umkehr die Wicklung des Fadens 12 auch bei feststehender Baugruppe und rotierender Fadenführung erzeugt werden kann. In the device explained above, the winding mandrel 17 rotates with the assembly fixed on it to produce the winding of the thread 12 . It is understood that the winding of the thread 12 can also be produced with a fixed assembly and rotating thread guide in kinematic reversal.

Claims

1. Method for producing a commutator with a plurality of conductor segments ( 1 ) and at least one ring-shaped reinforcing element ( 11 ), which extends in a plane perpendicular to the commutator axis ( 2 ) and engages the conductor segments ( 1 ) with a seat ( 10 ). wherein the reinforcing element ( 11 ) is attached to the conductor segments ( 1 ) after they have been arranged in a position concentric to the commutator axis ( 2 ), characterized in that the reinforcing element ( 11 ) is wound in situ from a plurality of turns of a thread ( 12 ) becomes.

2. The method according to claim 1, characterized in that the thread ( 12 ) consists of at least one fiber material from the following selection: carbon fibers, aramid fibers, glass fibers, boron fibers, aluminum oxide fibers, silicon carbide fibers, quartz fibers, polyethylene fibers.

3. The method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the reinforcing element ( 11 ) is wound on previously calibrated conductor segments ( 1 ).

4. The method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the reinforcing element ( 11 ) is wound on previously non-calibrated conductor segments ( 1 ).

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the conductor segments ( 1 ) and the wound reinforcing element ( 11 ) comprising unit ( 24 ) for molding a carrier body ( 13 ) is overmolded with insulating molding material.

6. commutator with a plurality of conductor segments ( 1 ), at least one annular reinforcing element ( 11 ) being provided, which extends in a plane perpendicular to the commutator axis ( 2 ) and engages the conductor segments ( 1 ), characterized in that the reinforcing element ( 11 ) is wound in situ from several turns of a thread ( 12 ).

7. commutator according to claim 6, characterized in that the thread ( 12 ) consists of an insulating material.

8. Commutator according to claim 6 or claim 7, characterized in that it comprises an insulating carrier body ( 13 ).

9. commutator according to one of claims 6 to 8, characterized in that the thread ( 12 ) is coated.