DE3835818A1 - Verfahren und vorrichtung zum verbinden von ankerwicklungsdraehten mit den lamellen eines hakenkollektors - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstel­ lung einer elektrisch leitenden und mechanisch festen Ver­ bindung von Ankerwicklungsdrähten mit den Lamellen eines Hakenkollektors, bei welchem die beim Wickelvorgang ohne Abisolieren um die Haken der Kollektorlamellen gelegten Drähte durch Umbiegen der Haken festgelegt und die freien Enden der Haken durch Ultraschallschweißen mit den jeweils zugehörigen Kollektorlamellen verbunden werden. Die Erfin­ dung schließt auch zur Verfahrensdurchführung besonders ge­ eignete Vorrichtungen mit einer relativ zum Hakenkollek­ tor bewegbaren Sonotrode zum Umbiegen der Haken und Ultra­ schallschweißen der Hakenenden mit den Kollektorlamellen ein.

Die bereits vorgeschlagene Herstellung einer sowohl elek­ trisch leitenden als auch mechanisch festen Verbindung von Ankerwicklungsdrähten mit den Lamellen eines Kollektors durch Ultraschallschweißen (DE-OS 27 39 730, DE-OS 30 17 426) ist besonders wegen der damit erzielbaren thermisch schonen­ den Behandlung des Kollektors vorteilhaft, jedoch ist es mit den vorgeschlagenen Verfahren bisher nicht gelungen, reproduzierbare elektrische Verbindungen zwischen den Anker­ wicklungsdrähten und den Kollektorlamellen herzustellen. Es hat sich vielmehr gezeigt, daß mit den bekannten Verfah­ ren eine von Lamelle zu Lamelle gleichbleibend gute elek­ trische Verbindung nicht möglich ist, weil die Drahtisolie­ rung oder Isolierungsreste zum Teil beträchtliche Über­ gangswiderstände ergeben und schlechtestenfalls eine elek­ trische Verbindung völlig ausschließen.

Bei einem der bekannten Verfahren (DE-OS 30 17 426) sollen die Kollektorlamellen auf einer Kontaktierungsfläche einer Sonotrode abgerollt werden und/oder umgekehrt, wodurch beim Schweißvorgang sowohl die Lackisolierung der Anker­ wicklungsdrähte abplatzen und gleichzeitig eine mechani­ sche Verbindung zwischen Haken und Lamellen durch Ultra­ schallschweißen entstehen soll. Das gewünschte Abplatzen der Lackisolierschicht erfolgt jedoch nicht gleichmäßig und/oder vollständig, so daß dieses Verfahren nicht zu reproduzierbaren elektrischen Verbindungen an den einzel­ nen Lamellen eines Kollektors führt, wodurch es wegen hoher Ausschußrate nicht für die Massenfertigung von Kollektoren geeignet ist.

Es wurde auch schon ein Verfahren vorgeschlagen (DE-OS 24 16 411), bei welchem zum Herstellen einer elektrisch leitenden und mechanischen Verbindung zwischen den Lamel­ len eines Hakenkommutators und Ankerwicklungsdrähten zu­ nächst die Isolierung an den Drahtschlaufen entfernt wird, bevor sie um die Haken gelegt werden. Anschließend werden die Haken umgebogen und mit den Lamellenenden preßver­ schweißt. Die partielle Entfernung der Lackisolierung von den Drahtschlaufen vor deren Anbringung an den Haken ist je­ doch ein aufwendiger Arbeitsschritt, der für jede Draht­ schlaufe durchzuführen ist. Zur Vermeidung von Kurzschlüssen zwischen benachbarten abisolierten Drahtschlaufen sind hierbei die Lamellenenden abwechselnd in verschiedenen Ebenen angeordnet, was die Herstellung derartiger Kollektoren weiter verteuert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dessen Hilfe an allen La­ mellen eines Hakenkollektors gute elektrisch leitende Ver­ bindungen mit den Ankerwicklungsdrähten erzielt werden, ohne daß zur Vermeidung von Kurzschlüssen die Lamellen­ enden in unterschiedlichen Ebenen anzuordnen sind.

Die gestellte Aufgabe wird ausgehend von der eingangs bezeichneten Gattung erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß vor dem Biegen der Haken die Lackisolierschicht an den Stellen der Haken thermisch und/oder mechanisch mindestens teil­ weise zerstört wird, und daß die Rückstände bzw. Reste der Lackisolierschicht bei dem unter Ultraschalleinwir­ kung erfolgenden Umbiegen der Haken von den für den Kon­ takt mit der Innenfläche der Haken bestimmten Drahtflächen durch die Ultraschallschwingungen mindestens teilweise ent­ fernt werden, bevor das Verschweißen der Hakenenden mit den Kollektorlamellen vorgenommen wird.

Durch die erfindungsgemäß vorgenommene thermische und/oder mechanische Zerstörung der Lackisolierschicht an die bereits um die Haken der Kollektorlamellen gelegten Drähte werden einerseits vorausgehende Abisolierschritte vermieden und andererseits wird die Abisolierung räumlich im wesentli­ chen auf die um die Haken gelegten Bereiche der Drähte be­ schränkt, so daß Kurzschlüsse zwischen benachbarten Drähten trotz Anordnung der Drahtschlaufen mit gleichen Radial­ abständen zur Kollektordrehachse ausgeschlossen sind. Die bei der thermischen und/oder mechanischen Zerstörung der Lackisolierschicht anfallenden Rückstände bzw. Reste der Lackisolierschicht werden beim Biegen unter Ultra­ schalleinwirkung aus dem Kontaktbereich verlagert bzw. entfernt, bevor die Haken vollständig umgebogen und an ihren Enden mit den Kollektorlamellen verschweißt werden. Auf diese Weise werden gleichbleibende metallische Kon­ taktflächen zwischen den Lamellen und Haken einerseits und den zugeordneten Drahtflächen erzielt.

Vorteilhaft wird das Verfahren so durchgeführt, daß die Rückstände bzw. Reste der Lackisolierschicht, soweit sie nicht vollständig entfernt werden, beim Umbiegen mittels der Ultraschallschwingungen in einen zwischen Draht, Hakeninnenfläche und Lamellenoberfläche gebildeten keil­ förmigen Raum verlagert werden. Damit ergeben sich defi­ nierte Zonen metallischen Kontakts zwischen den Drähten, der Hakeninnenfläche und der Lamellenoberfläche an jedem Haken.

Zweckmäßig wird das Verfahren so durchgeführt, daß zur mindestens teilweisen Zerstörung der Lackisolierschicht etwa in Längsrichtung des Kollektors durch die Abstände zwischen den Hakenenden und der Lamellenoberfläche hin­ durch thermisch und/oder mechanisch auf die Lackisolier­ schicht eingewirkt wird. Auf diese Weise können ausrei­ chend große Flächenbereiche der Drähte zuverlässig von der Lackisolierschicht befreit werden.

Für die mindestens teilweise Zerstörung der Lackisolier­ schicht durch thermische Einwirkung stehen mehrere vor­ teilhafte Verfahrensvarianten zur Verfügung. So kann die Lackisolierschicht durch Kontaktieren eines hocherhitzten Körpers mit den Drähten mindestens teilweise beseitigt werden. Aber auch durch Abflammen oder Aufblasen hoch­ erhitzter Luft auf die Drähte kommt es zu einem wirksa­ men Angriff auf die Lackisolierschicht. Auch ein Ab­ brennen der Lackisolierschicht mittels eines Laserstrahls kommt in Betracht. Schließlich ist es auch möglich, alle Drähte eines Kollektors an den Stellen der Haken gleich­ zeitig direkt induktiv zu erhitzen, wodurch die Lackiso­ lierschicht an allen Haken gleichzeitig angegriffen wird.

Auch für die auf mechanischem Wege herbeigeführte mindestens teilweise Zerstörung der Lackisolierschicht stehen ver­ schiedene Verfahrensmöglichkeiten zur Verfügung. So kann die Lackisolierschicht zusätzlich zu den beschriebenen thermischen Verfahren oder auch ausschließlich durch Ab­ bürsten der Drähte an den gewünschten Stellen entfernt werden. Das Verfahren kann aber auch so geführt werden, daß der Angriff auf die Lackisolierschicht zusätzlich zu den beschriebenen thermischen Verfahren oder ausschließlich durch Abstrahlen der Drähte mit feinen Feststoffpartikeln erfolgt. Es versteht sich, daß bei zusätzlicher Anwen­ dung mechanischer Verfahren diese zweckmäßig den thermi­ schen Verfahren nachfolgend zur Einwirkung gebracht wer­ den.

Bei einer Reihe der möglichen thermischen oder mechani­ schen Verfahrensvarianten ist es von Vorteil, wenn zur mindestens teilweisen Zerstörung der Lackisolierschicht die Einwirkung auf die Drähte unter Relativrotation zwi­ schen den thermisch und/oder mechanisch einwirkenden Mit­ teln und dem Hakenkollektor um die Achse des Hakenkollek­ tors erfolgt.

Entsprechend der Anzahl der vorstehend erläuterten Ver­ fahrensvarianten werden auch mehrere unterschiedlich aus­ gebildete erfindungsgemäße Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen. Soll die mindestens teil­ weise Zerstörung der Lackisolierschicht durch Kontaktieren eines glühenden Körpers mit den Drähten vorgenommen worden, so ist die Vorrichtung vorteilhaft so ausgebildet, daß ein induktiv oder elektrisch beheizbarer Ring konzentrisch zum Hakenkollektor und mit radialem Abstand dazu angeord­ net ist, der an einem parallel zur Achse des Hakenkollek­ tors verschiebbar geführten Halter befestigt ist.

Wenn dagegen die Lackisolierschicht durch Abflammen, Auf­ blasen hocherhitzter Luft oder durch einen Laserstrahl angegriffen werden soll, ist die Anordnung der Vorrichtung vorteilhaft so getroffen, daß am Umfang des Kollektors und mit Abstand dazu mindestens eine Brenner- oder Heiß­ luftdüse bzw. ein Laserkopf angeordnet ist, deren bzw. dessen Strahlrichtung mit der Kollektorachse einen spitzen Winkel bildet und die um die Haken gelegten Drähte trifft.

Für die mechanische Zerstörung der Lackisolierschicht durch Abbürsten der Drähte ist die Vorrichtung vorteil­ haft so ausgebildet, daß konzentrisch zum Hakenkollektor und mit radialem Abstand dazu ein umfänglich mit Stahl­ borsten od. dgl. besetzter Ring angeordnet ist, der an einem um die Achse des Hakenkollektors rotierbaren und parallel dazu verschiebbaren Halter befestigt ist.

Die Vorrichtungsausgestaltung für die Zerstörung der Lack­ isolierschicht durch Abstrahlen der Drähte mit feinen Feststoffpartikeln ist vorteilhaft dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Kollektors und mit Abstand dazu mindestens eine Strahldüse zum Ausstoßen von feinen Feststoffteilchen mit hoher Geschwindigkeit angeordnet ist, deren Strahlrich­ tung mit der Kollektorachse einen spitzen Winkel bildet und die um die Haken gelegten Drähte trifft.

Wenn die Drähte an den betreffenden Stellen gleichzeitig direkt induktiv erhitzt werden sollen, sieht eine vorteil­ hafte Vorrichtungsvariante vor, daß eine Induktionsspule konzentrisch zum Hakenkollektor und mit radialem Abstand zu den Haken vorgesehen ist, wobei die Induktionsspule und der Hakenkollektor relativ zueinander axial verlager­ bar angeordnet sind. Die axiale Verlagerbarkeit ermöglicht eine Relativverschiebung zwischen der Induktionsspule und dem Hakenkollektor, damit nach dem direkten induktiven Erhitzen der Drahtschlaufen die Haken für den Angriff der Sonotrode freigelegt sind.

Weitere Einzelheiten und Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zu seiner Durchführung vorgeschlagenen Vorrichtungen werden nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der schematisch dargestellten Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 die abgebrochen dargestellte Seitenansicht eines Haken­ kollektors,

Fig. 2 den abgebrochen dargestellten Schnitt durch eine Kollektor­ lamelle entsprechend der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen der Fig. 2 ähnlichen Schnitt durch eine Kollektor­ lamelle und eine Vorrichtung zum Kontaktieren eines glühen­ den Körpers mit den Drähten,

Fig. 4 einen weiteren abgebrochen dargestellten Längsschnitt durch eine Kollektorlamelle mit einer Vorrichtung zum Abflammen oder Aufblasen hocherhitzter Luft,

Fig. 5 einen abgebrochenen Längsschnitt durch eine Kollektorlamelle mit einer Laserstrahlvorrichtung,

Fig. 6 einen abgebrochenen Längsschnitt durch eine Kollektorlamelle mit einer Induktionsspule,

Fig. 7 einen abgebrochenen Längsschnitt durch eine Kollektorlamelle mit einer Vorrichtung zum Abbürsten der Drähte,

Fig. 8 einen abgebrochenen Längs­ schnitt durch eine Kollektor­ lamelle mit einer Vorrichtung zum Abstrahlen der Drähte mit feinen Feststoffpartikeln,

Fig. 9 u. 10 jeweils einen abgebrochenen Längsschnitt durch eine Kollek­ torlamelle mit gegenüberstehen­ der Sonotrode in zwei unter­ schiedlichen Ausführungsformen und

Fig. 11 eine Perspektivansicht eines Ankers mit Kollektor und einer dem Kollektor gegenüberstehenden rotierbaren Sonotrode.

Der in Fig. 1 dargestellte Kollektor 1 weist eine Viel­ zahl von mit gleichen Abständen in seiner Zylinderumfangs­ fläche befindlichen Lamellen 2 auf, an deren einem Ende jeweils ein Haken 3 angeformt ist. Die Haken 3 befinden sich zunächst übereinstimmend in einer aufgebogenen Stel­ lung, wie sie in den Fig. 1 bis 9 dargestellt ist. Die aufgebogene Stellung ermöglicht beim Wickeln des nur in Fig. 11 angedeuteten Ankers 4 das Umschlingen der Haken 3 mit den Ankerwicklungsdrähten 5.

Bevor die Haken 3 in Richtung der Oberfläche der Lamellen 2 unter Ultraschalleinwirkung auf noch zu beschreibende Weise umgebogen werden, wird in einem ersten Verfahrensschritt die auf den Ankerwicklungsdrähten 5 befindliche Lackisolier­ schicht 6 an den Stellen der Haken 3 thermisch und/oder mechanisch mindestens teilweise zerstört. Hierbei erfolgt die Einwirkung auf die Lackisolierschicht etwa in Längs­ richtung des Kollektors 1 durch die Abstände hindurch, die sich zwischen den Enden der Haken 3 und den Ober­ flächen der Lamellen 2 befinden. Zunächst werden die thermischen Verfahren anhand der entsprechende Vorrich­ tungen darstellenden Figuren näher beschrieben.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung ist konzentrisch zum Kollektor 1 und mit radialem, einen Spalt zur Kollek­ torumfangsfläche bildenden Abstand ein Ring 7 angeordnet, der an einem parallel zur Achse des Kollektors 1 verschieb­ bar geführten Halter 8 befestigt ist. Der Ring 7 kann auf induktivem Wege z. B. bis zur Rotglut beheizt werden. Wird der derart aufgeheizte Ring 7 in Kontakt mit den in die Haken 3 eingelegten Ankerwicklungsdrähten 5 gebracht, wie das in Fig. 3 angedeutet ist, so wird die Lackisolierschicht 6 an den Stellen des Kontakts und in unmittelbarer Nach­ barschaft dazu thermisch so beschädigt, daß sie sich in diesem Bereich von den Drähten löst. Hierbei erfolgt die thermische Einwirkung gleichzeitig für alle Haken 3 bzw. die in den Haken eingelegten Ankerwicklungsdrähte 5. Gleich­ zeitig zum Kontaktieren des Ringes 7 mit den Drähten kann eine Relativrotation zwischen dem Kollektor 1 und dem Ring 7 vorgesehen sein, wodurch gleichzeitig auch mecha­ nisch abkratzend auf die Lackisolierschicht an den fragli­ chen Stellen eingewirkt wird.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung ist am Umfang des Kollektors 1 und mit Abstand dazu mindestens eine Bren­ ner- oder Heißluftdüse 9 ortsfest angeordnet, aus der eine Flamme 10 oder aber hocherhitzte Luft zum Austritt gebracht werden kann, welche die Lackisolierschicht 6 innerhalb der Haken 3 von den Ankerwicklungsdrähten 5 ent­ fernt. Hierbei rotiert der Kollektor 1 um seine Achse, um alle in den Haken 3 befindlichen Drähte mit der Flamme 10 bzw. der Heißluft gleichmäßig in Berührung zu bringen.

Aus Fig. 5 geht eine ähnliche Vorrichtung hervor, bei welcher jedoch anstelle einer Brenner- oder Heißluft­ düse ein Laserkopf 11 angeordnet ist, aus welchem ein auf die in die Haken 3 eingelegten Ankerwicklungsdrähte 5 gerichteter Laserstrahl 12 austritt. Auch in diesem Fall ist der Laserkopf 11 ortsfest angeordnet, während der Kollektor 1 zur Rotation um seine Achse vorgesehen ist.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung ist konzentrisch zum Kollektor 1 eine Induktionsspule 13 vorgesehen, die allseits einen radialen Abstand zu den Haken 3 aufweist, d.h. diese nicht berührt. Eine Relativrotation muß in diesem Fall zwischen Induktionsspule 13 und Kollektor 1 nicht vorgesehen werden, jedoch müssen die Induktionsspule 13 und der Kollektor 1 in axialer Richtung relativ zuein­ ander verlagerbar angeordnet sein, damit nach der Induk­ tionserhitzung der in den Haken 3 befindlichen Ankerwick­ lungsdrähte 5 die Haken 3 zum Sonotrodenangriff freige­ legt werden können. Bei der Induktionserhitzung der Anker­ wicklungsdrähte, die vornehmlich im Bereich der Haken 3 erfolgt, wird die Lackisolierschicht 6 thermisch so ge­ schädigt, daß bei den nachfolgenden Arbeitsgängen ein metallischer Kontakt zwischen den Hakenlamellen und den Drähten herbeigeführt werden kann.

Wird der erste Verfahrensschritt der mindestens teilweisen Zerstörung der in die Haken 3 eingelegten Ankerwicklungs­ drähte 5 mechanisch durchgeführt oder soll zusätzlich zu einer vorausgegangenen thermischen Einwirkung auf die An­ kerwicklungsdrähte 5 zur Zerstörung der Lackisolierschicht auch noch mechanisch eingewirkt werden, so läßt sich das mit Hilfe der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Vorrich­ tungen durchführen. Gemäß Fig. 7 ist konzentrisch zum Kollektor 1 und mit radialem Abstand dazu ein Ring 14 vor­ gesehen, der an seinem Umfang mit Stahlborsten 15 od. dgl. besetzt ist. Der Ring 14 und der Kollektor 1 sind relativ zueinander axial verlagerbar und außerdem kann zwischen dem Ring 14 und dem Kollektor 1 eine Relativrotation herbei­ geführt werden, um den Abbürstvorgang durchzuführen. Der Ring 14 ist an einem Halter 16 befestigt.

Die in Fig. 8 gezeigte Vorrichtung ähnelt denjenigen, die mit Bezug auf die Fig. 4 und 5 beschrieben worden sind. Eine Strahldüse 17 ist so am Umfang des Kollektors 1 und mit Abstand dazu angeordnet, daß der aus ihr austretende Strahl von feinen Feststoffteilchen 18 auf die um die Haken 3 gelegten Drähte 5 auftrifft. Die Vorrichtung ist so aus­ gestaltet, daß eine Relativrotation zwischen der Strahl­ düse 17 und dem Kollektor 1 möglich ist. Wenn die Strahl­ düse 17 ortsfest angeordnet ist, ist für eine Drehbarkeit des Kollektors 1 um seine Achse zu sorgen. Es können auch mehrere Strahldüsen 17 am Umfang des Kollektors 1 ver­ teilt vorgesehen sein.

Ist in dem beschriebenen ersten Verfahrensschritt die Lackisolierschicht 6 auf den Ankerwicklungsdrähten 5 an ihren Einlegestellen in die Haken 3 mindestens teilweise thermisch und/oder mechanisch zerstört worden, erfolgt an dem Kollektor 1 nacheinander das Umbiegen der Haken 3 unter gleichzeitiger Ultraschalleinwirkung als zweiter Verfahrensschritt. Zu diesem Zweck wird die Sonotrode einer Ultraschallschweißvorrichtung als Biegewerkzeug verwendet. Zur Erläuterung dieses Vorgangs wird zunächst auf die Fig. 9 und 10 Bezug genommen.

In Fig. 9 ist eine Sonotrode 19 dargestellt, an der sich beispielsweise zwei unterschiedlich gestaltete Vorsprünge 20 und 21 befinden, die für die Umbiegungsform der Haken 3 verantwortlich sind. Sofort mit dem Aufsetzen eines der Vorsprünge 20 oder 21 auf den noch aufgebogenen Haken 3 werden die Ultraschallschwingung der Sonotrode 19 auf den Haken 3 übertragen und mit zunehmender Abbiegung auch auf den im Haken 3 liegenden Ankerwicklungsdraht 5. Dabei werden die Rückstände bzw. Reste der thermisch und/oder mecha­ nisch mindestens teilweise zerstörten Lackisolierschicht durch die hochfrequenten Schwingungen von den für den elek­ trischen Kontakt vorgesehenen Flächen des Ankerwicklungs­ drahts 5 entfernt und in einen keilförmigen Raum 22 ver­ lagert, der beim Biegevorgang zwischen dem Draht 5, der Innenfläche des Hakens 3 und der Oberfläche der Lamelle 2 gebildet ist. Der Biegevorgang ist dann im wesentlichen abgeschlossen, wenn der Haken 3 mit seinem Hakenende auf die Oberfläche der Kollektorlamelle 2 auftrifft.

Bei fortgesetzter Druckeinwirkung des Vorsprungs 20 bzw. 21 der Sonotrode 19 auf den Haken 3 wird dieser unter Ultraschallverschweißung des Hakenendes mit der Ober­ fläche der Lamelle 2 schließlich in die in Fig. 9 gezeig­ te endgültige Form gebracht. Wie ersichtlich ist, wird der durch den Anpreßdruck ebenfalls etwas verformte Anker­ wicklungsdraht 5 über einen erheblichen Umfangsbereich von dem Haken 3 zur Bildung eines zuverlässigen elektri­ schen Kontakts umschlungen. Der zweite Verfahrensschritt des Umbiegens des Hakens 3 unter Ultraschalleinwirkung und der dritte Verfahrensschritt des Verschweißens des Hakenendes mit der Kollektorlamelle 2 folgen sich zeit­ lich überlappend unmittelbar aufeinander.

In Fig. 10 ist dargestellt, daß durch entsprechende Anord­ nung und Gestaltung eines Vorsprungs 23 der Sonotrode 19 beim Biege- und Schweißvorgang zusätzlich zum keilförmigen Raum 22′ noch ein weiterer Spaltraum 24 zwischen dem Draht 5, der Innenfläche des Hakens 3 und der Oberfläche der Lamelle 2 gebildet werden kann, in welchen ebenfalls beim Biegen Rückstände bzw. Reste der Lackisolierschicht verlagert werden. Auch in diesem Fall entsteht ein sicherer metallischer Kontakt zwischen der Lamelle und dem Haken 3 einerseits und dem Ankerwicklungsdraht 5 andererseits.

Bei der in Fig. 11 gezeigten Anordnung ist die um ihre Achse drehbare Sonotrode 19 mit einem zylindrischen Sonotrodenkopf 25 versehen, deren Umfangsfläche 26 zum Abwälzen auf der zylindrischen Umfangsfläche des Kollek­ tors 1 bestimmt ist. In der Umfangsfläche 26 befinden sich in regelmäßigen Abständen Vertiefungen 27, welche den Haken 3 des Kollektors 1 so zugeordnet sind, daß beim Abwälzen die Haken 3 unter Durchführung des be­ schriebenen Biege- und Schweißvorgangs Aufnahme in den Vertiefungen 27 finden.

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden und mechanisch festen Verbindung von Ankerwicklungsdrähten mit den Lamellen eines Hakenkollektors, bei welchem die beim Wickelvorgang ohne Abisolieren um die Haken der Kollektorlamellen gelegten Drähte durch Umbiegen der Haken festgelegt und die freien Enden der Haken durch Ul­ traschallschweißen mit den jeweils zugehörigen Kollektor­ lamellen verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Umbiegen der Haken die Lackisolierschicht an den Stellen der Haken thermisch und/oder mechanisch mindestens teilweise zerstört wird, daß die Rückstände bzw. Reste der Lackisolierschicht bei dem unter Ultraschalleinwirkung erfolgenden Umbiegen der Haken von den für den Kontakt mit der Innenfläche der Haken bestimmten Drahtflächen durch die Ultraschallschwingungen mindestens teilweise entfernt werden, bevor das Verschweißen der Hakenenden mit den Kollektorlamellen vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstände bzw. Reste der Lackisolierschicht, soweit sie nicht vollständig entfernt werden, beim Umbiegen mittels der Ultraschallschwingungen in einen zwischen Draht, Haken­ innenfläche und Lamellenoberfläche gebildeten keilförmigen Raum verlagert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur mindestens teilweisen Zerstörung der Lackisolierschicht etwa in Längsrichtung des Kollektors durch die Abstände zwischen den Hakenenden und der Lamel­ lenoberfläche hindurch thermisch und/oder mechanisch auf die Lackisolierschicht eingewirkt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die mindestens teilweise Zerstörung der Lackisolierschicht durch Kontaktieren eines hocherhitzten Körpers mit den Drähten vorgenommen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens teilweise Zerstörung der Lackisolierschicht durch Abflammen oder Aufblasen hocherhitzter Luft auf die Drähte vorgenommen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens teilweise Zerstörung der Lackisolierschicht durch Abbrennen mittels eines Laser­ strahls vorgenommen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß zur mindestens teilweisen Zerstörung der Lackiso­ lierschicht alle Drähte an den Stellen der Haken gleich­ zeitig direkt induktiv erhitzt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die mindestens teilweise Zerstörung der Lackisolierschicht zusätzlich oder ausschließlich durch Ab­ bürsten der Drähte vorgenommen wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die mindestens teilweise Zerstörung der Lackisolierschicht zusätzlich oder ausschließlich durch Ab­ strahlen der Drähte mit feinen Feststoffpartikeln vorge­ nommen wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur mindestens teilweisen Zer­ störung der Lackisolierschicht die Einwirkung auf die Drähte unter Relativrotation zwischen den thermisch und/oder mecha­ nisch einwirkenden Mitteln und dem Hakenkollektor um die Achse des Hakenkollektors erfolgt.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4 mit einer relativ zum Hakenkollektor (1) bewegbaren Sonotrode (19) zum Umbiegen der Haken (3) und Ultraschallschweißen der Hakenenden mit den Kollektorlamel­ len (2), dadurch gekennzeichnet, daß ein induktiv oder elek­ trisch beheizbarer Ring (7) konzentrisch zum Hakenkollek­ tor (1) und mit radialem Abstand dazu angeordnet ist, der an einem parallel zur Achse des Hakenkollektors verschieb­ bar geführten Halter (8) befestigt ist.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 5, 6 und 10, mit einer relativ zum Hakenkollektor (1) bewegbaren Sonotrode (19) zum Umbiegen der Haken (3) und Ultraschallschweißen der Hakenenden mit den Kollektorlamellen (2), dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Kollektors (1) und mit Abstand dazu mindestens eine Brenner- oder Heißluftdüse (9) oder ein Laserkopf (11) angeordnet ist, deren bzw. dessen Strahlrichtung mit der Kollektorachse einen spitzen Winkel bildet und die um die Haken gelegten Drähte trifft.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und 10, mit einer relativ zum Haken­ kollektor (1) bewegbaren Sonotrode (19) zum Umbiegen der Ha­ ken (3) und Ultraschallschweißen der Hakenenden mit den Kollektorlamellen (2), dadurch gekennzeichnet, daß kon­ zentrisch zum Hakenkollektor (1) und mit radialem Abstand dazu ein umfänglich mit Stahlborsten (15) od. dgl. besetzter Ring (14) angeordnet ist, der an einem um die Achse des Hakenkollektors (1) rotierbaren und parallel dazu verschiebbaren Halter (16) befestigt ist.

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 9 und 10, mit einer relativ zum Hakenkollektor (1) bewegbaren Sonotrode (19) zum Umbiegen der Haken (3) und Ultraschallschweißen der Haken­ enden mit den Kollektorlamellen (2), dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Kollektors (1) und mit Abstand dazu mindestens eine Strahldüse (17) zum Ausstoßen von fei­ nen Feststoffteilchen (18) mit hoher Geschwindigkeit angeordnet ist, deren Strahlrichtung mit der Kollektor­ achse einen spitzen Winkel bildet und die um die Haken (3) gelegten Drähte (5) trifft.

15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1, 2 und 7 bis 9, mit einer relativ zum Hakenkollektor (1) bewegbaren Sonotrode (19) zum Um­ biegen der Haken (3) und Ultraschallschweißen der Haken­ enden mit den Kollektorlamellen (2), dadurch gekennzeich­ net, daß eine Induktionsspule (13) konzentrisch zum Haken­ kollektor (1) und mit radialem Abstand zu den Haken (3) vorgesehen ist, wobei die Induktionsspule (13) und der Hakenkollektor (1) relativ zueinander axial verlagerbar angeordnet sind.