CN108352769A - 用于将由预制的波绕组线团构成的波绕组置入定子叠片铁芯槽中的设备和方法 - Google Patents

用于将由预制的波绕组线团构成的波绕组置入定子叠片铁芯槽中的设备和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于将具有由线材构成的波绕组的绕组线团(2)置入转子体或定子体(4)中的设备，其具有用于接纳并保持转子体或定子体(4)的接纳装置(5)和将绕组线团(2)传送至接纳装置(4)的传送装置(1)。所述接纳装置(5)还具有置入装置(50)，该置入装置可以将绕组线团(2)的各匝圈(2a)分离开并且将其沿着槽(43)的深度方向(R)置入转子体或定子体(4)中。

Description

用于将由预制的波绕组线团构成的波绕组置入定子叠片铁芯 槽中的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于将具有线材波绕组的绕组线团置入定子叠片铁芯中的设备和一种用于制造定子的方法。
背景技术
线材波绕组(Drahtwellenwicklung)大多数情况下是由一根或者多根线材构成的绕组，然而尤其不只是由扁平线材或者异形线材构成，这些线材具有独特的波形。线材在本申请的意义下是绳索状的可缠绕的制品，其适合于传导电流，特别是那些由金属或者金属合金构成的制品。它们通过交替地将线材围绕缠绕斜撑(Wickelschwert)缠绕和将线材弯曲进行加工制造。通过这个工艺过程便产生了线材线团(Drahtmatte)亦或绕组线团(Wicklungsmatte)，接着必须将这些线材线团亦或绕组线团安置在转子体或定子体上，特别是转子叠片铁芯或者定子叠片铁芯上。在此，必须在转子体或定子体内的相应一道槽中放置确定数量的匝圈。这一点根据现有技术几乎是不能自动化实现的。已知的是，缠绕线团(Wickelmatte)围绕着一个可径向扩张的置入设备缠绕，然后将该置入设备放置在转子体或定子体的环内，并且通过径向扩张将环形设置的缠绕线团压入转子体或定子体的位于内侧的槽中。为此必须保证：均匀地进行扩张，这是基于下述事实：作用于一个匝圈上的径向压力在由许多连在一起的匝圈构成的绕组线团内部不仅会导致该相应匝圈的偏移运动，而且还会导致整个绕组线团的(多个)匝圈移位。所述的这种处理方法因此要求很高的精密度，并且相应的置入设备需要从根本上针对于每一种长度的绕组线团重新加以设计。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于将具有线材波绕组的绕组线团置入转子体或定子体中的设备和一种用于制造转子或定子的相应方法，借其可以与绕组线团长度无关地将绕组线团可靠和精确地置入槽中。
此目的通过具有权利要求1所述特征的用于将具有线材波绕组的绕组线团置入转子体或定子体中的设备和具有权利要求12所述特征的用于制造转子或定子的方法得以实现。在相应的从属权利要求中说明了一些有益的实施方式。
按照本发明的用于将具有线材波绕组的绕组线团置入转子体或定子体中的设备包括用于将转子体或定子体接纳并保持在紧固位置中的接纳装置和将绕组线团传送至接纳装置的传送装置。此外所述接纳装置还包括置入装置，该置入装置设计为，用于将绕组线团的匝圈或者匝圈组分离开并且将匝圈或者匝圈组针对转子体或定子体一道槽接着一道槽依次相继地沿着槽深方向置入转子体或定子体的槽中。所述槽深方向是如下的方向，即槽沿着该方向延伸到转子体或定子体之中。它可以是径向方向，但也可以在转子体或定子体中设置与径向方向成一定角度设置的槽。那么，所述槽深方向便是指如下的方向，该方向与径向方向成所说的角度延伸。
根据本发明，转子体或定子体可以构造为转子叠片铁芯或者定子叠片铁芯，然而这一点并不是强制必要的。也可以采用由非叠置成组的材料、例如由烧结材料构成的转子体或定子体。
根据本发明的方法可以(特别是在使用上文所述以及下文所述本发明设备的情况下)如下地实现这一点：
首先制备转子体或定子体，该转子体或定子体具有在其内侧或者外侧上构造为凹口的槽。该槽具有一个(并非绝对必要地沿着径向方向延伸的)槽深方向和一个槽纵向。执行下列步骤：
-将波绕组线团引向转子体或定子体的设置有槽的那侧；
-通过如下方式依次置入各匝圈：
a.将一个匝圈或者多个匝圈分离开来，并且
b.接着将这一个匝圈或者这多个匝圈经由置入装置置入一道槽中，
c.在将所述一个或多个匝圈置入槽中之后进行所述转子体或定子体与所述置入装置之间的相对旋转，
d.重复执行步骤a.、b.和c.。
所述波绕组线团由线材构成，该线材优选为扁平线材或异形线材。
最后，可以利用滑盖(Deckschieber)将填充有匝圈的槽封闭起来，为此，按照本发明的设备可以具有一滑盖置入装置，该滑盖置入装置设计为，利用滑盖沿着槽的轴向方向或者说槽纵向将填充有匝圈的槽封闭。
通过一道槽接着一道槽依次地置入匝圈，可以高精密度地执行工艺流程并且降低了漏槽(eine Nut nicht zu treffen，即未能对上某一槽)的危险。此外，本发明同样地适用于在定子叠片铁芯内位于外侧和内侧的槽，并且与待置入绕组线团的长度无关。
优选规定：接纳装置设计为可旋转的，从而它能够使转子体或定子体沿着旋转方向围绕该转子体或定子体的纵轴线旋转。当然，重要的只是：实现转子体或定子体与置入装置之间的相对旋转。因此，也可以是接纳装置固定地支承，而置入装置相对该接纳装置可旋转地支承。为使转子体或定子体旋转，特别是可以设置伺服马达。
根据本发明的一种优选实施方式，所述置入装置具有分离滑移件(Vereinzelungsschieber)，该分离滑移件可以沿着进给方向向转子体或定子体进给。在此，所述进给方向特别是与槽深方向成不等于0°的夹角延伸。通过这种方式，分离滑移件始终于相对匝圈的置入方向倾斜地作用，这样，按照削皮过程的方式进行的分离更加容易。
此外，置入装置还可以具有槽深推送器(Nuttiefenschieber)，特别是径向推送器。该推送器构造为可以沿着槽深方向向着转子体或定子体进给。于是，它可以通过沿着槽深方向的进给推送而将分离开来的匝圈推入转子体或定子体的槽中。
为了易于置入各个匝圈或者匝圈组，特别是可以规定：所述置入装置具有导向装置，该导向装置可定位在转子体或定子体的要填充匝圈的槽的侧面边缘上方。
特别有益的是：所述导向装置包括两个能定位在要填充的槽的侧面的导板。匝圈可以顺着这些导板滑入要填充的槽中。在此，特别是可以这样地定位所述导板(所述导板优选可以由弹簧钢、其他金属或者由塑料构成)，即：避免与锐棱状的槽边缘接触以及因而避免缠绕线团的个别区段受到损伤。
另外，根据一种实施方式，作为对此的备选或者补充，所述置入装置可以具有定位装置。该定位装置设计为，用于将所述置入装置定位在转子体或定子体的要填充的槽上方。以此方式，所述置入装置便始终位于这样一个位置，在该位置，一个分离开来的匝圈或者匝圈组直接位于要填充的槽上方。所述定位装置可以有益地是一个另外的滑移件，该滑移件沉入某一不需填充的槽中，优选沉入一个与要填充的槽相邻的、按照填充顺序要迟后填充的槽中，并且这样便将所述置入装置相对于所述转子体或定子体定位。于是可以有效且可靠地实施对转子体或定子体中相应槽的填充。
附图说明
下文将参照图1和2进一步详细地阐述本发明。
图1在此示出了按照本发明的示例性设备的透视图；
图2示出了在置入装置区域内转子体或定子体的视图。
具体实施方式
在图1示出的设备中设置有一传送装置1，经由该传送装置将绕组线团(下文也称为线团)2传送至转子体或定子体4。在所示图例中示出一个接纳装置5，转子体或定子体4可以被接纳(特别是在此通过输送装置3)而推移套装到该接纳装置上并且固定在该接纳装置5上。在固定于接纳装置5上之后，(特别是环形的或者盘状的)转子体或定子体可以围绕机器轴线A沿着旋转方向P1旋转。优选经由未详细示出的旋转驱动装置(特别是伺服马达)来实现这一点。
在接纳装置5上设置有置入装置50，它也可以与此分开地设置。在所示实例中示出的是一个在内侧开槽的转子体或定子体4(在此特别是作为定子体示出)，但该设备以及尤其是本发明的方法也可利用在外侧开槽的转子体或定子体予以实施。在这一情况中，置入装置50不是设置在转子体或定子体4的内边缘上(如所图示的那样)，而是设置在相应的外边缘上。方向a标示出所述槽的槽纵向，该槽纵向优选与机器轴线A的方向X平行地延伸，然而并不是必须如此。
在图2中示意性说明的用于置入线团2匝圈2a的置入过程因此适用于具有位于内侧以及外侧的槽43的转子体或定子体4。转子体或定子体4的槽43构造在槽壁41、42之间。槽43在两个相邻的壁41、42之间沿着槽深方向R(该槽深方向可以是转子体或定子体的径向方向，然而并非必须如此)以及沿着槽纵向a延伸，该槽纵向优选与机器轴线的方向X平行地延伸。转子体或定子体在所示实例中可以沿着方向P1围绕机器轴线A旋转。
在所示实例中，线团2具有两个上下叠置的匝圈2a，然而也可以是更多或者更少的匝圈2a，特别是，所述线团也可以只由一层匝圈构成。在此，示例性地示出了借助置入装置50将匝圈2a置入。图中示出的置入过程是在这样一个时刻，在该时刻，两个匝圈被置入槽43中。在沿着箭头方向P1位于前面的槽43‘中已经置入了匝圈2a。
所述置入装置50首先经由一个分离装置53将正要置入的匝圈或者匝圈组2a与线团的其余的还未置入的匝圈2a单独分开。为此，分离装置优选构造为能够向着转子体或定子体的方向进给，在此，在所示实例中构造为滑移件53，其具有与槽深方向R成一定夹角延伸的滑移方向S。通过滑移件沿着方向S驶近转子体或定子体，将尚且不需置入的匝圈2a拦住，使得它们不能到达要填充的槽43上方。只有要置入槽43中的匝圈在这个时刻位于槽口上方。为了能够将其沿着槽深方向R置入槽43中，置入装置50具有一个(同样)沿着槽深方向R可运动的元件，特别是槽深推送器52，该槽深推送器在分离过程之后把要置入的匝圈2a压入到槽43之中。重复这个过程，直至线团的所有匝圈都被置入槽中。
为了易于置入，可以作为备选或者互相补充而设置两个辅助设备。
一是，利用导向元件54、55、56可以使得分离开来的匝圈2a更加易于置入。所述导向元件通常是导板55和56，这些导板放置在槽边缘的区域中，因此匝圈2a在滑入槽43中时不会在锐棱状的边缘41、42上受到损伤。优选设置有一个沿着槽深方向可进给的导板56以及还有一个倾斜地或者弧形弯曲地延伸的另外的导板55，该导板支撑在一个设置于所述置入装置50上的楔形件54上，从而产生一种漏斗状供送机构，其中，匝圈在导板55上滑动并且顶到导板56上，使得该匝圈2a被准确地导入要填充的槽43中，在那里它可以紧接着被元件52压入槽43中。
作为第二个所提及的辅助设备，可以设置一种定位装置51。该定位装置所具有的目的是，将置入装置50、特别是元件52精确地定位在要填充的槽43上方。例如可以按如下方式实现这一点：定位装置51设置为安置在所述置入装置50上的另外的槽深推送器，该槽深推送器嵌接到一个优选位于要填充的那个槽前面的槽43‘中，这样便在进行匝圈2a分离过程和置入槽43中之前保证所述置入装置处于一个确定的方位。
上述设备和上述方法能够使得绕组线团2往转子体或定子体4中的置入更加简单和自动化。

Claims (14)

1.用于将具有线材波绕组的绕组线团(2)置入转子体或定子体(4)中的设备，该设备具有用于将转子体或定子体(4)接纳并保持在紧固位置中的接纳装置(5)和将绕组线团(2)传送至接纳装置(4)的传送装置(1)，其中，所述接纳装置(5)还具有置入装置，该置入装置设计为，用于将绕组线团(2)的各匝圈(2a)分离开并且针对转子体或定子体(4)沿着槽深方向(R)置入转子体或定子体(4)的槽(43)中。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于：所述接纳装置(5)设计为可旋转的，从而该接纳装置能够使转子体或定子体(4)沿着旋转方向(P1)围绕该转子体或定子体(4)的纵轴线旋转。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于：该设备为了使转子体或定子体(4)旋转而具有伺服马达。
4.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于：所述置入装置具有能够沿着进给方向(S)向定子叠片铁芯(4)进给的分离滑移件(53)，所述进给方向特别是与槽深方向(R)成不等于0°的夹角延伸。
5.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于：所述置入装置具有槽深推送器，特别是径向推送器(52)，该槽深推送器能够沿着槽深方向(R)向着转子体或定子体(4)进给并且设计为，用于通过沿着槽深方向(R)的进给推送而将分离开来的匝圈(2a)推入转子体或定子体(4)的槽(43)中。
6.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于：所述置入装置具有导向装置(55，56)，该导向装置能够定位在转子体或定子体的要填充匝圈的槽(43)的侧面边缘(42)上方，该导向装置使匝圈(2a)易于置入相应的槽(43)中。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于：所述导向装置包括两个导板(55，56)，这两个导板能定位在要填充的槽(43)的区域中，特别是在所述要填充的槽(43)的侧面。
8.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于：该设备具有定位装置(51)，该定位装置设计为，用于将所述置入装置定位在转子体或定子体(4)的要填充的槽(43)上方。
9.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于：该设备还具有滑盖置入装置，该滑盖置入装置设计为，利用滑盖沿着槽(43)的轴向方向封闭填充有匝圈的槽(43)。
10.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于：所述槽深方向(R)是转子体或定子体(4)的径向方向。
11.如前述权利要求之任一项所述的设备，其特征在于：所述转子体或定子体(4)构造为转子叠片铁芯或者定子叠片铁芯，特别是定子叠片铁芯。
12.用于制造定子的方法，通过将波绕组线团(2)的各匝圈(2a)置入转子体或定子体(4)的槽(43)中来进行制造，特别是使用如前述权利要求之任一项所述的设备，其中，该方法具有下列步骤：
制备转子体或定子体(4)，该转子体或定子体具有在其内侧或者外侧上构造为凹口的槽(43，43‘)，所述槽具有槽深方向(R)和槽纵向(X)；
将波绕组线团(2)引向所述转子体或定子体(4)的设置有槽(43)的那侧；
通过如下方式依次置入各匝圈：
a.将一个匝圈(2a)或者多个匝圈(2a)分离开来，并且
b.接着将这一个匝圈(2a)或者这多个匝圈(2a)经由置入装置(5)置入槽(43)中，
c.在将所述一个或多个匝圈(2a)置入槽(43)中之后进行所述转子体或定子体(4)与所述置入装置(5)之间的相对旋转，
d.重复执行步骤a.、b.和c.。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：最后利用滑盖将填充有匝圈(2a)的槽(43)封闭起来。
14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于：作为转子体或定子体(4)，使用转子叠片铁芯或者定子叠片铁芯，特别是定子叠片铁芯。
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