CN112567606A - 用于形成绕组元件的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于由导体(12)形成优选发叉形的绕组元件的方法和设备(10)。

Description

用于形成绕组元件的方法和设备

技术领域

本发明涉及具有权利要求1前序部分的特征的用于形成绕组元件的方法。此外，本发明涉及具有并列权利要求前序部分的特征的用于形成绕组元件的设备。最后，本发明涉及具有另外的并列权利要求的特征的对这种用于形成绕组元件的设备的应用。

背景技术

申请人从实践中已知开头所述类型的方法和设备。因此，在生产用于牵引驱动的电动机时，制造单独的绕组元件(插入式线圈、所谓的“发夹”)，这些绕组元件在接下来的工艺中被进一步加工以形成定子绕组。为了实现由于较高填充度的电动机的较高效率，在发夹技术中从圆形导体横截面过渡到矩形导体横截面。在制造绕组元件的范畴内，必须从连续材料上分割相应的导体件并形成适当的绕组元件。随后，绕组元件在定位在定子上之后被彼此焊接。

对于发叉形的绕组元件、所谓的发夹(因为其形状类似于发叉的形状)，在本申请的意义上，绕组元件是指，该绕组元件包括两个平行的腿部和将这两个腿部彼此连接的区段，该区段特别是构造弓形的。发夹特别可以是U形的。连接区段特别是可以具有三维延伸。

在现有技术中，导体件通常通过一个或多个不同的弯曲站(2D或3D弯曲站)而改型成绕组元件。由此能够将导体件形成为装配在定子上所需的形状。然而问题在于：在建造这种弯曲站时所需的费用较高。此外，导体件通过弯曲站通常仅能改型成一致的或略微不同的绕组元件。这使得绕组元件的有利的制造更加困难，特别是在形状多样性较高和相同的绕组元件少的情况下。

DE 10 2009 025 988 A1描述了一种用于自由弯曲中空型材的装置。

US 2003/0 029 215 A1描述了一种用于带状线材的弯曲设备。

发明内容

本发明的目的基于：能够以低成本的方式实现对具有不同形状的绕组元件的制造。在此期望的是：对此仅需要一个设备。

本发明通过根据权利要求1的特征的用于由导体形成优选发叉形的绕组元件(所谓的“发夹”或插入式线圈)的方法来实现上述目的。导体沿着纵向方向长形延伸并具有一个(或多个)沿着纵向方向延伸的外侧面。该方法的特征在于多个步骤，如下所述。

首先将导体穿过引导件，其中，引导件具有排出口，当导体穿过时，所述排出口的开口边缘在两侧由两个彼此垂直的方向(换句话说由四侧)接触导体的外侧面。通过在两侧由两个彼此垂直的方向接触导体，导体实际上在排出口中被强制引导。换句话说，导体以由接触精确预定的定向穿过排出口。

在进一步的步骤中，将从引导件中出来的导体穿过改型装置，该改型装置(沿导体的运输方向)优选直接位于排出口的下游，该改型装置包括改型开口，在该改型开口的一个边缘或多个边缘处设置有多个改型区段。改型区段在两侧由两个彼此垂直的相互相反的方向(换句话说，从四侧)接触导体的外侧面。通过在两侧由两个彼此垂直的方向接触导体，导体实际上在改型开口中被强制引导。换句话说，导体以由接触精确预定的定向穿过改型开口。

在进一步的步骤中，通过使导体运动穿过改型开口，在改变改型区段相对引导件的开口边缘的定向的同时对导体进行改型。在此在改型过程期间，改型区段(或者换句话说，改型装置总体)相对开口边缘围绕至少一个垂直于运输方向延伸的枢转轴线枢转并且沿着至少一个平面平移运动，该平面的法向向量是枢转轴线。在此通过叠加枢转运动和平移运动，改型区段的枢转轴线远离导体的中心纵向轴线(沿其纵向方向的中心轴线)转移。在此可以额外设定(特别是叠加前面描述的改型过程)：改型区段(或者换句话说改型装置总体)在改型过程期间相对开口边缘围绕至少一个枢转轴线枢转(导体的扭曲)，该枢转轴线对应于所述运输方向。如上所述，导体以精确预定的定向穿过排出口和改型开口，这是因为导体在排出口和改型开口中由于该导体被在相应两侧由两个彼此垂直的方向接触而被强制引导。在改型期间通过枢转通过改变排出口相对改型开口的定向，导体被迫弯曲并且果必要情况下被扭曲。

所提出的方法具有的优点在于，通过以下方式以简单的方式制造具有不同形状的绕组元件，即，将导体引导穿过引导件并且借助改型装置将其形成为期望的形状，为此使改型区段或改型装置总体枢转。为了避免导体夹紧在改型装置中并且由此避免当改型装置围绕垂直于运输方向定向的枢转轴线枢转时导体不期望的变形或损坏，改型装置或其改型区段在枢转的同时在一平面中运动，该平面的法向向量是枢转轴线(对枢转运动的补偿)。换句话说，一方面进行用于导体改型的枢转或者旋转，另一方面进行用于补偿在枢转平面中由枢转运动产生的偏移(改型开口相对引导件的排出口的偏移)的平移运动。当围绕运输方向枢转(扭转运动)时，这种平移补偿是不必要的。通过这种方法能够制造大量具有不同形状的绕组元件。因此能替换已知的弯曲站。还可以经济地有益地制造仅少数量的不同绕组元件。通过借助叠加平移来补偿枢转运动，当导体改型成需构造的弓形部时，设置在需构造在导体上的弓形部(例如需构造的内半径)的内侧上的改型区段在其相对开口边缘的相对位置中的变化小于与其对置的改型区段或其它改型区段。

枢转特别是逐渐实现的。为了获得相似或相同的曲线，导体被越快地推过引导件或者改型装置，改型装置或者其改型区段就可以枢转得越快。导体的进给速度越高，改型装置的枢转运动(角速度)就可以实施得越快。

引导件(引导装置)引导导体并且在输送给改型装置时以及在改型期间使其稳定。导体从引导件到改型装置的进给可以借助操作单元、例如夹持单元、连接在本设备(改型设备)上游的用于分离导体的设备来完成，该设备将作为连续材料存在的导体(卷轴)定长地切割成限定的导体件并将其分割。在这方面，本设备可以是较大的过程链的组成部分。同样可考虑：在此存在的设备被独立地应用(独立版本)，其中，导体的进给可以借助进给装置进行。

所述方法还可以包括：需构造在导体上的弓形部的内侧上的改型区段在其相对开口边缘的相对位置中保持不变。换句话说，改型区段的(绕垂直于进给方向的枢转轴线)枢转运动可以与改型区段的平移补偿运动相协调，使得在导体上要形成的弓形部的内侧上的改型区段在其相对于开口边缘的相对位置上保持不变。由此有利于导体的改型过程，这是因为沿运输方向观察，改型开口的开口横截面主要或完全在背离改型的一侧上(“曲线外侧”)改变。由枢转运动导致的“孔偏移”由此得到很大地或完全地补偿。因此在改型时产生的力相对较低。改型设备的夹紧倾向也可以保持得低。

适宜地，改型区段相对引导件的开口边缘的枢转可以逐步地或连续地进行。通过逐步枢转，能够利用多个必要情况下不同程度弯曲的改型区段实现改型。连续枢转能够实现曲率半径始终变化(减小或增加)的改型。

有利的是，改型区段可以相对引导件的开口边缘同时绕多个枢转轴线枢转，并且特别是沿着多个平面运动。由此不仅可以实现导体的二维改型(“2D改型”、例如U形的扁平的发夹)，如在枢转轴线中和在平面中运动那样，而且可以实现导体的三维改型(“3D改型”，例如根据单个绕组图的定制形状)，从而可以实现几乎具有任何形状的绕组元件。

具体地，导体可以具有基本上矩形的横截面(垂直于纵向方向)。由此能够实现定子绕组的具有较高填充度的绕组元件。不管导体的横截面如何，导体可以是线材。

优选地，导体是实心材料，即它没有任何空腔。

也可以想到的是：导体是导体件(导体区段)(不是连续材料或连续线材)。因此，改型在已经分割的和定长切割的导体上、即导体件上实施。导体的分割可以在位于改型上游的工艺或位于上游的设备中进行。

导体特别可以借助设计为夹紧-夹持进给装置的操作单元穿过。这意味着，进给装置夹紧地夹持导体，因而在进给装置与导体之间不再发生相对运动，并且导体则通过进给装置的运动而运动。

适宜地，导体可以具有绝缘护套。在此可以是涂层、例如漆层。导体由此已经完成绝缘，因而导体的改型与其绝缘护套共同实现。

还可考虑的是：导体包括铜或由铜组成，或者具有带绝缘护套的铜芯。由此能够提供具有高导电性的导体。

为了进一步开发该方法，下文结合设备描述的措施也可以用于所述方法的另外的设计，所述措施也可以鉴于方法来阅读。

开头提到的目的也通过具有并列权利要求的特征的用于由导体形成优选发叉形的绕组元件(发夹；插入式线圈)的设备来实现。该设备的特征在于多个在下文描述的特征。

所述设备包括引导件(引导装置)，其中，引导件具有排出口，该排出口的开口边缘构造和设置为，使得导体在穿过排出口时在两侧由两个彼此垂直的方向(换句话说，由四侧)在其外侧面上被接触。所述设备还包括改型装置，该改型装置(沿导体的运输方向)优选直接设置在排出口的下游并且包括改型开口，在该改型开口的边缘处设置有多个改型区段。改型区段构造和设置为，导体在穿过改型开口时在两侧由两个彼此垂直的方向(换句话说，由四侧)在其外侧面上被接触。所述设备包括至少一个枢转装置和至少一个补偿装置，它们与改型装置共同作用，使得改型区段可以相对开口边缘围绕垂直于运输方向延伸的枢转轴线枢转并且可以沿着法向向量是枢转轴线的平面平移运动，和/或所述设备包括至少一个枢转装置，该枢转装置与改型装置共同作用，使得改型区段(或者换而言之，改型装置总体)可以相对开口边缘围绕对应于运输方向的至少一个枢转轴线枢转。

在优选设计的范畴内，所述设备可以包括第一、第二和/或第三枢转装置，以及第一和/或第二补偿装置。借助所述枢转装置可以实现导体的二维或三维改型。如上所述，借助(多个)补偿装置，改型装置可以平移运动，以便补偿由枢转运动导致的“孔偏移”。

在优选设计的范畴内，第一枢转装置可以具有第一、特别是内部悬架，改型装置紧固在该第一、特别是内部悬架上，其中，第一、特别是内部悬架围绕沿着导体的运输方向(导体沿着该方向运动通过引导并且该方向在那里对应导体的纵向延伸)延伸的(第一)枢转轴线可枢转地支承并且可以借助第一驱动装置枢转。因此，导体可以围绕运输方向(X方向)或纵向延伸改型，例如可以由此实现螺旋区段(绕组的螺旋形区段)。由于在该枢转过程(围绕导体的运输方向或X方向的旋转)中没有发生偏移，所以为此不需要补偿装置。

内部悬架(“主盘”)可以构造盘形的并且可以具有空隙(部分盘或分盘)。通过所述空隙特别是在成型成发叉时(在发叉形改型时导体“返回”)为导体提供了空间。此外还实现了维护或改造工作的好可接近性。在内部悬架上可以构造用于改型装置的紧固区段，这些紧固区段具有紧固点(具有用于螺纹紧固的内螺纹的孔或通道)。内部悬架可以由多个轴承可枢转地保持，例如三个关于枢转轴线偏移120°的轴承。如下所述，这些轴承可以紧固在中间悬架上。

内部悬架在其外周上可以具有径向突出的凸缘，该凸缘与分别构造在轴承中的凹槽相对应。第一驱动装置可以具有电机、例如(无刷)电动机，其可以围绕其枢转轴线驱动内部悬架。驱动装置和内部悬架可以借助齿轮连接或螺旋齿轮传动装置联接。驱动装置的电机轴和枢转轴线可以平行于彼此定向。

有利的是，第二枢转装置可以具有第二、特别是中间悬架，该第二、特别是中间悬架围绕垂直于运输方向(导体沿该方向运动穿过引导件，并且该方向在那里对应导体的纵向延伸)的第二枢转轴线、优选竖直枢转轴线可枢转地支承并且可以借助第二驱动装置枢转(围绕Y轴的枢转运动)。在此可以实现导体在一个平面中的改型(“2D改型”)、例如相对所述设备的框架的水平平面。具有附接的改型装置的第一、特别是内部悬架和紧固在其上的改型装置可以支承在第二、特别是中间悬架处。

第二、特别是中间悬架(“第二盘”)可以构造成盘形的并且可以具有空隙(部分盘或扁平的圆环区段)。通过所述空隙可以例如在成型成发叉时给导体提供空间并且为维护或改装工作提供好的可接近性。轴承可以例如借助螺纹连接紧固在第二、特别是中间悬架上，所述轴承可枢转地支撑内盘(“主盘”)。用于第一、特别是内部悬架的第一驱动装置同样可以例如借助螺纹连接紧固在中间盘上。中间悬架的枢转运动(旋转)可以由第二驱动装置的电机轴直接预定。

第二驱动装置可以具有电机、例如(无刷)电动机，其中，第二枢转轴线和电机轴的中心纵向轴线完全一致。如下所述，第二驱动装置可以紧固在外部悬架上。中间悬架在外部悬架上的紧固可以借助轴承单元进行，这些轴承单元能够实现围绕第二枢转轴线的枢转运动。轴承单元可以具有多个紧固区段、销栓和/或滚动轴承。

进一步有利地，第三枢转装置可以具有第三、特别是外部悬架，该第三、特别是外部悬架围绕垂直于运输方向(导体沿该方向运动通过引导件并且该方向在那里对应导体的纵向延伸)的第三枢转轴线、优选水平的枢转轴线可枢转地支承并且可以借助第三驱动装置枢转(围绕Z轴的枢转运动)。由此可以在另一平面中实现导体的改型(“2D改型”)、例如相对所述设备的框架的竖直平面。由此与第二枢转装置一起可以实现导体到绕组元件的三维改型(“3D改型”)。特别是中间悬架和内部悬架连同紧固在其上的改型装置可以支承在第三、特别是外部悬架上。

第三、特别是外部悬架可以构造为圆环区段并且例如可以具有C形横截面(“半月形”)。用于中间悬架的轴承单元和/或用于中间悬架的第二驱动装置可以紧固在第三、特别是外部悬架上。第三、特别是外部悬架的枢转运动(旋转)可以由第三驱动装置的电机轴直接预定。第三驱动装置可以具有电机、例如电动机，其中，第三枢转轴线和第三驱动装置的电机轴的中心纵向轴线完全一致。如下所述，第三驱动装置可以借助第一补偿装置和/或第二补偿装置紧固在用作所述设备的支撑结构的框架上。

在优选设计的范畴内，改型装置可以构造为可更换的工具单元。因此可以根据横截面、尺寸和/或要在导体上进行的改型来挑选和适配改型装置。改型装置可以具有板形的保持结构(基板)，该保持结构具有用于紧固在内部悬架(主盘)上的孔/通道。改型装置可以具有一个或两个校准装置，用于微调节改型装置在基板的平面中的定位(Z-Y校准装置)。为此，改型装置可以具有相对基板可调节的止挡。止挡可以借助固定螺纹件相对基板进行校准和固定。在所述止挡中可以设置有具有螺纹的用于紧固在内部悬架(主盘)上的孔或通道。所述设备可以具有多个不同的工具单元，例如，可以以所述设备维持一组不同的改型装置。

具体而言，改型装置的改型区段可以分别由销或滚柱形成。销或滚柱可以借助滚动轴承支承在基板上或基板中。可以设置四个销/滚柱，相应两个彼此对置。可以为不同的改型提供不同的改型装置。此外可以提供结构简单的改型装置(例如没有滚动轴承的实施例)或者可以提供结构上质量高的实施例(例如具有滚动轴承的实施例)。对于滚柱在此意味着，用于支撑滚柱的轴承设置在滚柱旋转轴线的纵向区域中，在该纵向区域中也发生滚柱与导体的接触。销可以经由轴承可旋转地支承，所述轴承沿着销的纵轴线相对销接触导体的部位错开设置。

有利地可以设置有用作支撑结构的框架，其中，枢转装置借助第一补偿装置和/或第二补偿装置与框架联接。因此可以实现枢转运动的补偿，其中，(多个)枢转装置整体可以相对框架运动。

在优选设计的范畴内，第一补偿装置可以包括第一滑架，该第一滑架沿着第一方向、特别是沿着相对所述框架水平的方向可移动，并且该第一滑架可以借助第四驱动装置驱动，使得改型装置沿着第三枢转装置的枢转轴线可运动。由此可以补偿作为围绕Y轴枢转运动的结果的相对导体的侧向偏移(沿Z方向的偏移)。

经由第一补偿装置和第二补偿装置，改型装置可以沿着两个垂直于运输方向的枢转轴线平移运动。

第一滑座可以借助四个线性引导件(例如通过保持架球)与框架联接。两个线性引导件可以紧固在上部框架侧，并且两个线性引导件可以紧固在下部框架侧。第一滑座可以通过第四驱动装置运动。第四驱动装置可以具有电机、例如电动机并且可以固定在框架上。转轴、例如滚珠螺杆可以与电机轴联接，该电机轴与紧固在第一滑座上的螺母、例如转轴螺母共同作用。电机轴可以借助金属波纹管离合器与转轴联接。金属波纹管离合器用作补偿元件，通过该补偿元件例如可以补偿侧向偏移和轴向运动。

有利的是，第二补偿装置可以具有第二滑座，该第二滑座可以沿着第二方向、特别是沿着相对所述框架竖直的方向移动，该第二滑座可以借助第五驱动装置驱动，使得改型装置可以沿着垂直于第二枢转装置的枢转轴线的轴线运动。由此可以补偿作为围绕Z轴的枢转运动的结果的相对导体的竖直偏移(沿Y方向的偏移)。第二滑座可以借助多个、例如两个或四个线性引导件(例如通过保持架球)与所述框架联接。第二滑座可以借助第五驱动装置驱动。第五驱动装置可以具有电机、例如电动机并且可以固定到框架上。转轴、例如滚珠螺杆可以与电机轴联接，该电机轴与紧固在第二滑座上的螺母、例如转轴螺母共同作用。电机轴可以借助金属波纹管离合器与所述转轴联接。金属波纹管离合器用作补偿元件，通过该补偿元件例如可以补偿侧向偏移和轴向运动。

也可以使用前面结合所述方法描述的措施也可以用于所述设备的另外的设计，这些措施也可以鉴于设备来阅读。

开头提到的目的也通过对如上所述的用于由导体形成优选发叉形的绕组元件(发夹；插入式线圈)的设备的应用来实现。这可以根据根据上述方法的一个或多个措施来完成。

在根据本发明的方法以及根据本发明的设备中，开口边缘可以构造和设置成，这些开口边缘构成基本上矩形的排出口。

在根据本发明的方法以及根据本发明的设备中，改型区段可以构造和设置成，这些改型区段构成基本上矩形的改型开口。改型区段可以分别成对对置地且彼此平行地设置，其中，相应的两对改型区段可以设置成彼此偏移90°。

附图说明

下面参照附图更详细地描述本发明，其中，相同或功能相同的元件可能情况下仅设置一次附图标记。附图中：

图1示出用于由导体形成发叉形的绕组元件的设备的实施例的透视性正视图；

图2示出图1所示设备的透视性后视图；

图3示出图1所示设备的局部的放大正视图；

图4a-c示出图1所示设备的改型装置的实施方式的多个视图；

图5a-c示出图1所示设备的改型装置的实施方式的多个视图；

图6a-c示出图1所示设备的改型装置的实施方式的多个视图；

图7示出改型区段相对引导件的开口边缘的定向变化的示意图。

具体实施方式

图1示出了用于由导体12形成例如发叉形的绕组元件(“发夹”)的设备10。导体12沿着纵向方向(X方向)长形延伸并且具有沿着纵向方向延伸的外侧面13。设备10的部件与用作支撑结构的框架14联接或紧固在其上。

设备10包括(图1中部分隐藏的)引导件16和改型装置18，导体12被引导通过它们。改型装置18可以借助多个枢转装置和多个补偿装置相对引导件16运动，由此能够将由引导件16和改型装置18引导的导体12改型成例如发叉形的绕组元件。这在下面详细阐释，其中，参照图1中画出的空间轴(X轴、Y轴和Z轴)。X轴沿着导体12的纵向方向延伸，Y轴垂直于其向上延伸(在图1中竖直向上)，并且Z轴垂直于X-Y平面延伸(在图1中向左斜向下)。

如已经指出的那样，设备10包括具有排出口20(见图7)的引导件16(在图1中部分隐藏)。排出口20的开口边缘22构造和设置成，在穿过排出口20时，在两侧由两个垂直于彼此的方向(由四侧)接触导体12(仅在图7中示出)。

同样如之前指出的那样，设备10包括改型装置18，该改型装置沿导体12的运输方向(X轴)直接布置在排出口20的下游并且包括改型开口24。四个改型区段26设置在改型开口24的一个边缘或多个边缘处，其构造和设置为，当穿过改型开口24时，在两侧由两个彼此垂直的方向、即由四侧在导体的外侧面13上接触该导体12。四个改型区段26构造和设置成，使得改型开口24构造为基本上矩形。

设备10包括至少一个枢转装置和至少一个补偿装置，它们与改型装置18共同作用，使得改型区段26可以相对开口边缘22围绕至少一个枢转轴线28枢转并且可以沿着法向向量是枢转轴线28的至少一个平面30运动(如图7所示)。

在该实施例中，设备10包括第一枢转装置32、第二枢转装置34、第三枢转装置36、第一补偿装置38和第二补偿装置40。

第一枢转装置32具有第一内部悬架42，改型装置18例如通过旋接紧固在该第一内部悬架上。内部悬架42围绕沿着导体12的运输方向延伸的第一枢转轴线(X轴)可枢转地支承并且可以借助第一驱动装置44枢转。导体12由此可以围绕运输方向(X轴)改型(导体12围绕X轴的扭曲)。因为在此没有偏移(排出口20和改型开口24的中心纵向轴线是一致的或者二者都位于X轴上)，所以在第一枢转装置32上不需要补偿装置。

内部悬架42(主盘42)构造为盘形的并且具有向着侧面敞开的空隙43(圆环区段)。通过空隙43为导体12的改型提供了空间。用于改型装置18的紧固区段46构造在内部悬架42上，这些紧固区段作为紧固点具有带用于螺纹紧固的内螺纹的孔或通道(没有附图标记)。内部悬架42由多个轴承48可枢转地保持，这些轴承相对运输方向(X轴)例如偏移120°。如下所述，这些轴承48紧固在中间悬架50上。

内部悬架42在其外周上具有径向突出的凸缘52，该凸缘对应于分别形成在轴承48中的凹槽54。第一驱动装置44可以具有电机、例如(无刷)电动机，其可以围绕内部悬架42的枢转轴线(X轴)驱动该内部悬架。驱动装置44和内部悬架42借助齿轮联接或螺旋齿轮传动装置联接。驱动装置44的电机轴和枢转轴线(X轴)平行于彼此定向。

第二枢转装置34具有第二中间悬架50，该第二中间悬架围绕垂直于运输方向(X轴)的第二(此处为竖直)枢转轴线(Y轴)可枢转地支承并且借助第二驱动装置56可枢转(围绕Y轴的枢转运动)。因此，导体在一个平面中的改型是可能的(“2D改型”，即，改型为扁平的发夹)。

内部悬架42连同紧固在其上的改型装置18支承在中间悬架50上。中间悬架50(第二盘50)构造为盘形的并且具有空隙58(扁平的圆环区段)。通过空隙58为导体12的改型提供了空间。轴承48分别借助螺纹连接紧固在中间悬架50上。用于内部悬架42的第一驱动装置44同样紧固在中间盘50上、例如借助螺纹连接。

中间悬架50的枢转运动(旋转)直接由第二驱动装置56的电机轴(没有附图标记)预定。第二驱动装置56具有电机、例如(无刷)电动机，其中，第二枢转轴线(Y轴)和电机轴的中心纵向轴线一致。如下所述，第二驱动装置56紧固在外部悬架60上。中间悬架50借助轴承单元62紧固在外部悬架60上，该轴承单元能够实现围绕第二枢转轴线(Y轴)的枢转运动。轴承单元62具有多个紧固区段64、销栓66和滚动轴承(未示出)。

第三枢转装置36具有第三外部悬架60，该第三外部悬架围绕垂直于运输方向的第三(此处为竖直)枢转轴线(Z轴)可枢转地支承并且借助第三驱动装置68可枢转(围绕Z轴的枢转运动)。因此，导体12在另一平面中的改型是可能的(“2D改型”)、例如在相对设备10的框架14竖直的平面(X-Y平面)中。与第二枢转装置34一起，由此可以实现导体12到绕组元件的三维改型(“3D改型”)。

中间悬架50和内部悬架42连同紧固在其上的改型装置18支承在外部悬架60上。外部悬架60构造为圆环区段并且具有C形横截面。用于中间悬架50的第二驱动装置56和轴承单元62紧固在外部悬架60上。

外部悬架60的枢转运动(旋转)直接由第三驱动装置68的电机轴(没有附图标记)预定。第三驱动装置68具有电机、例如(无刷)电动机，其中，第三枢转轴线(Z轴)和第三驱动装置68的电机轴的中心纵向轴线一致。如下所述，第三驱动装置68借助第一补偿装置38和/或第二补偿装置40紧固在框架14上。

改型装置18构造为可更换的工具单元(见图4至6)。由此能够选择适配的改型装置18并且使其与改型适配。

改型装置18具有板形的保持结构70(基板70)，该保持结构具有用于紧固在内部悬架42上的孔/通道。改型装置18具有两个校准装置72、74，用于在基板70的平面中微调改型装置18。为此，改型装置18相对基板18具有可调节的止挡76、78。止挡76、78可以分别借助固定螺纹件80相对基板70校准和固定。在止挡76、78中可以构造有具有用于紧固在内部悬架42上的螺纹的孔或通道(没有附图标记)。设备10可以包括多个不同的改型装置18或工具单元，例如在设备40中可以储备有一组不同的改型装置18。

改型装置18的改型区段26分别由销82或滚柱84形成，该销或滚柱可以可选地借助滚动轴承86支承在改型装置18上。由于导体12的矩形横截面形状，分别设置有四个改型区段26。

为了提供结构简单的改型装置18，销82(没有滚动轴承)可以紧固在基板70上或中(见图5)。如果导体12被引导穿过改型开口24，销82不或仅轻微地共同转动。结构质量高的解决方案可以通过具有滚动轴承的实施形式来实现。例如，销82可以借助滚动轴承86支承在基板70上或中(见图4a)。同样地，滚柱84也可以借助滚动轴承86支承在基板70上或中(见图6a)。滚柱84或者滚动轴承86可以借助螺栓88紧固在轴承座90上，该轴承座紧固在基板70上。

如已经指出的那样，设备10作为支撑结构具有框架14，其中，第三枢转装置36借助第一补偿装置38和第二补偿装置40与框架14联接。

第一补偿装置38具有第一滑座92，该第一滑座可以沿着相对框架14水平的方向移动并且可以借助第四驱动装置94驱动，使得改型装置18可以沿着第三枢转装置的枢转轴线(Z轴)运动。由此可以补偿作为围绕Y轴的枢转运动的结果的相对导体12的侧向偏移(沿Z方向的偏移)。

第一滑座92可以借助四个线性引导件96(例如通过保持架球)与框架14联接。两个线性引导件96紧固在上部框架区段14’上，并且两个线性引导件96紧固在下部框架区段14”上。第一滑座92可以通过第四驱动装置94沿着线性引导件96运动。第四驱动装置96可以具有电机、例如(无刷)电动机并且可以固定在框架14上。转轴98(滚珠螺杆98)与电机轴联接，该转轴与紧固在第一滑座92上的螺母(转轴螺母；未示出)共同作用。第四驱动装置96的电机轴借助金属波纹管离合器100与转轴98联接。

第二补偿装置40具有第二滑座102，该第二滑座可以沿着相对框架14竖直的方向移动并且可以借助第五驱动装置104驱动，使得改型装置18可以沿着垂直于第三枢转装置36的枢转轴线(Z轴)的轴线(Y轴)运动。由此可以补偿作为围绕Z轴的枢转运动的结果的相对导体12的竖直偏移(沿Y方向的偏移)。

第二滑座102借助两个线性引导件106(例如通过保持架球)与框架14联接。第二滑座102可以借助第五驱动装置104沿着线性引导件106被驱动。第五驱动装置104具有电机、例如(无刷)电动机并且固定在框架14上。转轴108(滚珠螺杆108)与第五驱动装置104的电机轴联接，该转轴与紧固在第二滑座102上的螺母(主轴螺母；未示出)共同作用。电机轴借助金属波纹管离合器110与转轴108联接。

用于由构造为沿着纵向方向(X轴)长形延伸并且具有沿着纵向方向延伸的外侧面13的导体12形成优选发叉形的绕组元件(发夹；插入式线圈)的方法，如下地作业：

首先将导体12穿过引导件16，其中，引导件16具有排出口20，当导体12穿过时，该排出口的开口边缘22由两个垂直于彼此的两个方向在两侧(从四侧)接触导体的外侧面13。

随后，将从引导件16出来的导体12穿过(沿导体12的运输方向)直接跟在排出口20之后的改型装置18，该改型装置具有改型开口24，在该改型开口的一个边缘或多个边缘处设置有多个改型区段26。这些改型区段26在两侧由两个垂直于彼此的方向(由四侧)接触导体12的外侧面13。

随后，通过导体12运动穿过改型开口24在改变改型区段26相对引导件20的开口边缘22的定向的同时来改型导体12。在此在改型过程中，将改型区段26(或者换句话说，改型装置18整体)相对开口边缘22围绕至少一个枢转轴线28枢转并且沿着至少一个法向向量是枢转轴线28的平面30运动。

当改变改型区段26相对引导件16的开口边缘22的定向时，改型区段26在需构造在导体12上的弓形部的内侧面(内半径)上在其相对引导件16的开口边缘22的相对位置上的变化小于其它改型区段，并且优选保持在其相对开口边缘22的相对位置中。由此实际上补偿了由枢转运动导致的“孔偏移”。

这一方面在图7中示出。改型装置18或改型区段26的起始位置(通过的导体12不会经历任何改型)在图7中通过实线画出。改型装置18或改型区段26的可能的改型位置(通过的导体12如图所示被改型)通过虚线画出。如果改型装置18相对开口边缘22的定向从起始位置(实线)开始在没有补偿孔偏移的情况下实施，则改型装置18将围绕与导体12在中心相交的枢转轴线枢转，这会产生如下的结构：导体12通过改型区段26由两个对置侧(未示出)受载。

为了避免这种情况，改型装置18不仅枢转，而且还在法向向量是枢转轴线28的枢转平面30中向着改型的内侧(内半径)的方向(通过箭头31示出)平移移动。这通过如下方式实现，即，设置在弓形部的内侧上的改型区段26’在改型期间不改变或仅以可忽略的方式改变其相对于开口边缘22的相对位置。叠加的枢转运动和平移补偿运动特别是彼此协调，使得改型区段26’在枢转时相对开口边缘22不执行相对运动。

如上所述，改型区段26相对引导件16的开口边缘22的枢转可以逐步地或连续地执行。

改型区段26可以相对引导件16的开口边缘22同时围绕多个枢转轴线枢转并且沿着多个平面运动。由此不仅能够实现导体12到绕组元件的二维改型，而且能够实现导体到绕组元件的三维改型，如上所述。例如，可以如下地实施两个平移补偿运动的叠加补偿，使得改型区段26的接触导体的部分的中心不执行任何相对运动。

导体12具有基本上矩形的横截面(垂直于纵向方向；x轴)。导体12是线材。尽管出于理解的原因在图1和2中以不同的方式示出，但是导体12是导体件或导体区段(不是连续材料或连续线材)。

导体12具有绝缘护套。该绝缘护套在此是涂层、例如漆层。因此，导体12已经完成绝缘，使得导体12的改型与其绝缘护套共同实现。

导体12可以包括铜或者可以由铜组成，或者可以具有带绝缘护套的铜芯。

Claims (19)

1.用于由导体(12)形成发叉形的绕组元件的方法，其中，所述导体(12)构造成沿着纵向方向(X)长形延伸并且具有沿着所述纵向方向(X)延伸的外侧面(13)，其特征在于以下步骤：

-将所述导体(12)沿与该导体的纵向方向(X)相应的运输方向穿过引导件(16)，所述引导件(16)具有排出口(20)，当所述导体(12)穿过时，所述排出口的开口边缘(22)在两侧由两个垂直于彼此的方向接触所述导体(12)的外侧面(13)；

-将从所述引导件(16)出来的导体(12)穿过跟随所述排出口(20)的改型装置(18)，所述改型装置包括改型开口(24)，在所述改型开口的边缘上设置有多个改型区段(26)，这些改型区段(26)在两侧由两个垂直于彼此的方向接触所述导体(12)的外侧面(13)；并且

-通过所述导体(12)运动穿过所述改型开口(24)在改变所述改型区段(26)相对所述引导件(16)的开口边缘(22)的定向的同时将该导体(12)改型，其中，所述改型区段(26)在改型过程中相对所述开口边缘(22)围绕至少一个垂直于运输方向延伸的枢转轴线(28、Y、Z)枢转并且同时沿着至少一个平面(30)平移运动，所述平面的法向向量是所述枢转轴线(28、Y、Z)，其中，在这个枢转运动以及所述改型区段(26)相对所述引导件的开口边缘(22)的叠加平移运动中，设置在需构造在所述导体(12)上的弓形部的内侧上的改型区段(26’)在其相对所述引导件(16)的开口边缘(22)的相对位置中的变化小于设置在需构造的弓形部的外侧上的与其对置的改型区段(26)，特别地，在改型过程期间，所述改型区段(26)额外地相对所述开口边缘(22)围绕至少一个相应于所述运输方向(X)的枢转轴线(X)枢转，以便使所述导体(12)扭曲。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述改型区段(26)相对所述引导件的开口边缘(22)的定向在改型(16)期间改变时，在需构造在所述导体(12)上的弓形部的内侧上的改型区段(26’)在其相对所述开口边缘(22)的相对位置中保持不变。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述改型区段(26)相对所述引导件(16)的开口边缘(22)的枢转逐步或连续实现。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述改型区段(26)相对所述引导件(20)的开口边缘(22)同时地或依次地围绕多个枢转轴线(28、X、Y、Z)枢转、并且特别是沿着多个平面(30)运动。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述导体(12)具有基本上矩形的横截面和/或所述导体(12)是线材。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述导体(12)是导体件或导体区段。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述导体(12)具有绝缘护套。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述导体(12)包括铜或由铜组成，或者具有带绝缘护套的铜芯。

9.用于由导体(12)形成发叉形的绕组元件的设备(10)，该设备包括：引导件(16)，所述引导件(16)具有排出口(20)，所述排出口的开口边缘(22)构造和设置成，当穿过所述排出口(20)时在两侧由两个垂直于彼此的方向在所述导体(12)的外侧面(13)上接触该导体；改型装置(18)，所述改型装置设置在所述排出口(20)的下游并且包括改型开口(24)，在所述改型开口的边缘处设置有多个改型区段(26)，所述改型区段(26)构造和设置成，在穿过所述改型开口(24)时在两侧由两个垂直于彼此的方向在所述导体(12)的外侧面(13)上接触该导体；其特征在于，所述设备(10)包括至少一个枢转装置(34、36)和至少一个补偿装置(38、40)，所述枢转装置和补偿装置与所述改型装置(18)共同作用，使得所述改型区段(26)能够相对所述开口边缘(22)围绕至少一个垂直于运输方向(X)延伸的枢转轴线(28、Y、Z)枢转并且能够沿着至少一个平面(30)平移运动，所述平面的法向向量是所述枢转轴线(28、X、Y、Z)，特别地，所述设备(10)包括至少一个枢转装置(32)，所述枢转装置与所述改型装置(18)共同作用，使得所述改型区段(26)能够相对所述开口边缘(22)围绕相应于所述运输方向的至少一个枢转轴线(X)枢转。

10.根据权利要求9所述的设备(10)，其特征在于，所述设备(10)包括第一枢转装置(32)、第二枢转装置(34)和/或第三枢转装置(36)以及第一补偿装置(38)和/或第二补偿装置(40)。

11.根据权利要求10所述的设备(10)，其特征在于，所述第一枢转装置(32)具有第一、特别是内部悬架(42)，所述改型装置(18)紧固在该第一、特别是内部悬架上，其中，所述第一、特别是内部悬架(42)围绕沿着所述导体(12)的运输方向延伸的枢转轴线(X)可枢转地支承并且能够借助第一驱动装置(44)枢转。

12.根据权利要求10或11所述的设备(10)，其特征在于，所述第二枢转装置(34)具有第二、特别是中间悬架(50)，所述第二、特别是中间悬架围绕垂直于所述运输方向(X)的第二枢转轴线(Y)、优选竖直的枢转轴线(Y)可枢转地支承并且能够借助第二驱动装置(56)枢转。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的设备(10)，其特征在于，所述第三枢转装置(36)具有第三、特别是外部悬架(60)，所述第三、特别是外部悬架围绕垂直于所述运输方向(X)的第三枢转轴线(Z)、优选水平的枢转轴线(Z)的可枢转地支承并且能够借助第三驱动装置(68)枢转。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的设备(10)，其特征在于，所述改型装置(18)构造为可更换的工具单元。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的设备(10)，其特征在于，所述改型装置(18)的改型区段(26)分别由销(82)或滚柱(84)形成。

16.根据权利要求9至15中任一项所述的设备(10)，其特征在于，设置有用作支撑结构的框架(14)，其中，所述第三枢转装置(36)借助第一补偿装置(38)和/或第二补偿装置(40)与所述框架(14)联接。

17.根据权利要求10至16中任一项所述的设备(10)，其特征在于，所述第一补偿装置(38)包括第一滑座(92)，该第一滑座沿着第一方向(Z)、特别是相对所述框架水平的方向(Z)可移动，并且所述第一滑架能够借助第四驱动装置(94)驱动，使得所述改型装置(18)能沿着所述第三枢转装置(36)的枢转轴线(Z)运动。

18.根据权利要求10至17中任一项所述的设备(10)，其特征在于，所述第二补偿装置(40)包括第二滑座(102)，该第二滑座沿着第二方向(Y)、特别是相对所述框架(14)竖直的方向(Y)可移动，并且所述第二滑座能够借助第五驱动装置(104)驱动，使得所述改型装置(18)能沿着垂直于所述第三枢转装置(36)的枢转轴线()的轴线(Y)运动。

19.对根据权利要求9至18中任一项所述的用于由导体(12)形成优选发叉形的绕组元件的设备(10)的应用，该应用特别是根据权利要求1至8中任一项所述的方法。

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