CN113574778A - 用于弯曲电机定子的设置在环形层中的棒状导体端部的设备 - Google Patents

Abstract

归纳而言，本发明涉及一种用于弯曲用于电机的设置在定子基体(3a)中的棒状导体(2)的设置在环形层(L1‑L4)中的端部(2a)的设备(1)，所述设备包括多个同轴设置的联接体(6)，所述联接体具有联接凹部(7)，利用所述联接凹部可以逐层地嵌接棒状导体(2)的端部(2a)并使其塑性变形。对于每个联接体(6)设有驱动平台(10)，所述驱动平台可以沿轴向方向(AR)与联接体(6)一起移动。属于驱动平台(10)的联接体(6)可以在驱动平台(10)上旋转。所有驱动平台(10)在共同的爬升杆机构(11)上沿轴向移动。每个驱动平台(10)都具有自己的用于使驱动平台(10)沿轴向移动的第一驱动器(8)和自己的用于使联接体(6)在驱动平台(10)上旋转的第二驱动器(9)，这两个驱动器(8、9)可与驱动平台(10)一起沿轴向移动。所述设备(1)结构简单并且需要较小的结构空间。

Description

用于弯曲电机定子的设置在环形层中的棒状导体端部的设备

技术领域

本发明涉及一种用于弯曲电机的定子的直线或弯曲的棒状导体的设置在至少四个环形层中的端部的设备，所述电机尤其是电动机或发电机，

所述设备包括用于定子的保持件，尤其是夹紧保持件，

所述设备包括至少四个关于中轴线同心设置的联接体，所述联接体分别在前端部上具有多个环形设置的联接凹部，用于嵌接每个环形层的棒状导体的端部，

并且所述设备对于每个联接体分别具有一个用于使联接体沿中轴线的轴向方向移动的第一驱动器和一个用于使联接体绕中轴线旋转的第二驱动器，使得所有联接体都能相互独立地沿轴向移动和旋转。

背景技术

这种设备是由US 8,327,677 B2已知的。

电机，尤其是电动机尤其是在交通领域越来越重要，因为利用电机可以无排放地将电能转化为力，例如驱动力。

电机一般而言基于电磁的相互作用和感应。常见的电动机具有转子，在转子中设置永磁体，所述转子相对于定子旋转，在所述定子中设置电磁线圈，所述线圈可以用作电磁铁。在电动机中，通常引导电流通过定子的线圈，并且转子由此受到力，所述力使转子旋转。在发电机中，旋转的转子在线圈中产生电流。

定子的线圈可以利用连续的丝线来缠绕；但高性能的定子可以通过所谓的棒状导体完成。这里，常见类型的棒状导体是U形弯曲棒状导体(也称为“发夹”)，所述棒状导体已经在一侧在其支脚之间建立了电连接；但两侧都具有自由端的不弯曲的棒状导体也广泛使用。

通常在定子中插入多个首先为单独的(未弯曲的或弯曲的)棒状导体，然后应根据预先给定的布线图在这些棒状导体的自由端上将这些棒状导体相互电连接，通常是通过焊接来连接。为此，预备性地机械地使棒状导体要连接的端部(端部段)沿周向弯曲(塑性变形)，以使来自相邻的径向层的棒状导体最初在周向上还具有间距的端部在周向上彼此靠近。对于用于弯曲棒状导体端部的相应机器也广泛使用名称“扭线机”。

US 8,327,677 B2记载了一种扭线机，其中棒状导体端部的四个同心的径向层可以沿周向弯曲。对于每个层都设有自己的联接装置，所述联接装置可以以环形设置的凹部接合一个层的棒状导体端，即相同半径上的棒状导体端部。这里，每个联接装置又以自己的机器轴旋转并以自己的机器轴沿轴向移动。为此，在机架上固定总共8个伺服电机。单个的联接装置的旋转和移动操作又分别通过自己的沿径向伸出的臂部来实现，这里没有更详细说明，在驱动侧旋转操作如何与移动操作解耦。

所述的扭线机需要很大的结构空间，并且具有复杂的并且由于杠杆机构不灵活的结构。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于弯曲棒状导体端部的设备，所述设备具有更简单和更紧凑的结构。

该目的通过前面所述类型的设备来实现，其特征在于，

对于每个联接体都存在自己的驱动平台，联接体能绕中轴线旋转地、但沿轴向固定地支承在相应的驱动平台上，

所述驱动平台设置成能在共同的位置固定的爬升杆机构上沿中轴线单独地移动，所述爬升杆机构包括至少两个平行于中轴线设置的爬升杆，

并且相应的驱动平台具有：

-属于驱动平台的联接体的第一驱动器和第二驱动器；

-至少两个用于使驱动平台沿轴向移动的爬升件，所述爬升件沿轴向固定在驱动平台上并且分别联接到一个所述爬升杆上，并且爬升件由第一驱动器驱动，以及

-用于使联接体相对于驱动平台旋转的传动装置，所述传动装置与联接体联接并由第二驱动器驱动。

在根据本发明的设备(扭线机)中设置多个驱动平台，这些驱动平台能够在共同的爬升杆机构上并由此在相对应的机架上单独地沿轴向移动。每个联接体都配设有自己的驱动平台，联接体支承在所述驱动平台上。

用于使驱动平台沿轴向移动的第一(局部)驱动器、如第一伺服电机和用于使驱动平台上的联接体旋转的第二(局部)驱动器、如第二伺服电机安装在相应的驱动平台上。当驱动平台通过第一驱动器沿轴向移动时，相关的设置在该驱动平台上(至少相对于弯曲过程的力输入方向)沿轴向固定支承的联接体被带动，即所述联接体同样沿轴向移动。通过第二驱动器可以使相关的联接体相对于其驱动平台旋转，这里，驱动平台尤其是通过爬升杆机构不可相对转动地保持在机架上。由此，联接体可以相对于机架并且尤其是相对于定子旋转。

通过这种结构，可以以简单的方式借助于驱动平台彼此独立地并且也独立于在其它驱动平台上的其余的联接体地实现联接体沿轴向的移动和旋转。不需要大结构空间的径向伸出的臂部。所有的驱动平台尤其是都可以在相同的爬升杆机构上沿轴向移动，这可以特别紧凑地构成并且是非常经济的。

优选实施形式

以下实施形式是优选的，所述实施形式设定，

至少靠外的联接体分别具有基本上圆柱壳形的前部件和同样基本上圆柱壳形的后部件，所述前部件具有与联接凹部的环形设置结构的直径相对应第一直径ED，所述后部件具有第二直径ZD，其中有ZD>ED，

最内侧的联接体同样具有前部件和后部件，尤其是该前部件同样基本上是圆柱壳形的，所述前部件具有与最内侧的联接体的联接凹部的环形设置结构的直径相对应的第一直径EDI，并且该后部件同样基本上是圆柱壳形的，所述后部件具有第二直径ZDI，其中优选有ZDI>EDI，

联接体的各前部件和各后部件分别相互插接地设置，

并且各传动装置对于一个联接体分别联接在联接体的后部件上。联接体的所述前部件可以对应于定子上的柱元件的环形层紧凑地相互插接。借助于所述后部件可以优化联接体，以便铰接或支承在驱动平台上，尤其是通过更大的直径来获得更好的机械稳定性。为了实现紧凑的构造形式，各后部件也可以相互插接。联接体(同轴地)相互插接的圆柱壳形的部分使得可以沿轴向相互引导，并允许联接体同时相对于彼此转动和相对于彼此沿轴向移动。要注意的是，最内侧的联接体也例如可以由实心材料制成；但为了实现轻量和节省材料的结构，这里也优选采用圆柱壳形的部件。

这样的实施形式是特别优选的，在该实施形式中，至少靠外的联接体的驱动平台分别具有用于引导一个或多个更为靠内设置的联接体通过的通孔。由此实现了以一种特别紧凑的结构。

在一个有利的实施形式中，所述爬升杆构造成螺杆，并且所述爬升件构造成螺母。这使得驱动平台能够精确地并且尤其是低游隙地移动。螺杆通常位置固定地和不可相对转动地固定在机架中，并且(沿轴向固定在相应驱动平台上的)爬升件通过第一驱动器在相应的驱动平台上旋转，以使驱动平台沿轴向移动。

在一个备选的、同样优选的实施形式中，所述爬升杆构造成齿条，并且所述爬升件构造成齿轮或蜗轮。由此使得驱动平台可以特别简单和稳固地移动。所述齿条通常位置固定地固定在机架内，并且(沿轴向固定在相应的驱动平台上的)齿轮或蜗轮通过第一驱动器在相应的驱动平台上旋转，以使驱动平台沿轴向移动。

这样的实施形式是特别优选的，在所述实施形式中，爬升杆围绕中轴线对称地设置，尤其是存在恰好两个彼此相对置的爬升杆。通过所述对称的设置可以确保向爬升杆中侧面相等的力输入，这避免驱动平台发生倾斜，并由此确保了驱动平台的精确移动，由此在弯曲棒状导体端时实现了轴向补偿运动的精确转换，并相应地实现了棒状导体端部的精确弯曲。

在一个优选的实施形式中，在相应的驱动平台上绕中轴线能旋转地支承第一中间环，所述第一中间环由第一驱动器驱动，并且各所述爬升件分别在不同的位置上联接到第一中间环上，尤其是各所述爬升件关于中轴线对称地设置在第一中间环上。借助于第一中间环，第一驱动器的力可以均匀地分配到各爬升件上，并且避免了由于不均匀的力输入而使驱动平台发生倾斜。如果设置多于两个爬升杆和爬升件，所有爬升件优选地在不同位置处联接到第一中间环上。第一中间环可以构造成部分齿或全齿的齿环。

以下实施形式同样是优选的，其中，相应的由第二驱动器驱动的传动装置包括齿轮或齿条并啮合到在联接体上的齿部或在与联接体刚性连接的第二中间环上的齿部中。通过齿轮的齿或齿条的齿向联接体上用于使其旋转的力传递和联接体上或第二中间环上的适当的对应齿部在结构上特别简单和稳固。第二中间环可以设计成部分齿形或全齿形的齿环。在使用齿条时，联接体的旋转可以通过线性马达来调整。

还有一个实施形式是有利的，其中，相应的联接体的各联接凹部在一个端部件上构成，所述端部件可更换地固定在该联接体的其余部分上。通过更换联接体的端部件，可以以简单的方式实现与其他类型的定子相适配。优选的，前面的端部件完整地包括联接体的圆柱壳形的前部件，并且优选地还包括用于连接联接体的圆柱壳形的后部件的中间法兰。

此外，还有一个实施形式是有利的，其中，所述联接凹部在相应的联接体的前端部上冠状地构成。冠状结构只需要很少的材料并且此外还使得可以弯曲沿径向方向较为紧密设置的棒状导体端部。在冠状的构成方案中，联接凹部只在周向上受到限制，而在径向方向上没有限制。备选地，联接凹部也可以构成(在径向上和周向上)完整闭合的凹陷；由此可以确保对棒状导体端部特别可靠的嵌接。

在一个优选的实施形式中设定，所述设备此外还包括轨道系统，所述轨道系统具有至少两个位置固定的平行于中轴线延伸的轨道，并且此外还在每个驱动平台上固定或构成至少两个对应件，所述对应件分别沿轴向可移动地设置在一个所述轨道上。通过位置固定地设置在机架上的轨道，可以实现对驱动平台特别好的(附加于爬升杆机构的)稳定作用，以防止发生倾斜。通常，对应件包围轨道和/或嵌接到轨道中。

还有一个实施形式也是优选的，这个实施形式设定，

用于定子的保持件设置在辅助平台上，所述辅助平台同样也中轴线的轴向方向可移动地设置在爬升杆机构上，

并且所述辅助平台包括附加驱动器和至少两个用于使所述辅助平台沿轴向移动的附加爬升件，所述附加爬升件沿轴向固定在辅助平台上并且分别联接到一个所述爬升杆上，并且所述附加爬升件由所述附加驱动器驱动。通过能沿轴向移动的附加平台，在弯曲棒状导体的层时，降低了联接体的轴向运动的量。此时，保持件进行用于弯曲过程的主运动，而联接体仅完成小的差异运动。保持件在附加平台上(以及定子在保持件中)的固定通常是抗旋转的。备选地，用于保持件的附加平台也可以(沿轴向和在旋转上)位置固定地固定在爬升杆机构上。

在设备的具有轨道系统和用于保持件的能轴向移动的附加平台的实施形式的一个改进方案中，此外在所述附加平台上固定或构成至少两个附加对应件，所述附加对应件分别能沿轴向移动地设置在一个所述轨道上。由此，也可以机械地使附加平台更好地稳定化，尤其是防止倾斜地稳定化。

在本发明的范围内还包括根据本发明的上面描述的设备的应用，用于弯曲电机的定子的直线或弯曲的棒状导体的设置在至少四个环形层中的端部，所述电机尤其是电动机或发电机，

所述定子设置在保持件中，

相应环形层的设置在定子中的棒状导体的端部分别相应联接体的联接凹部搭接，

并且相互独立地操控所述联接体的轴向运动和旋转运动，

尤其是沿径向前后相继设置的联接体的旋转方向交替变化。通过使联接体旋转和沿轴向移动，可以按希望的方式弯曲棒状导体的端部。所述旋转调整棒状导体端部在周向上弯曲的程度。通过轴向移动在沿周向弯曲时补偿棒状导体端部有效的轴向缩短，使得棒状导体端部不会经由弯曲过程在联接凹部处脱离。优选棒状导体在弯曲过程开始时具有不同的轴向长度，而弯曲过程包括对联接体沿轴向的补充引导以这样的方式进行，即在弯曲过程结束时棒状导体的端部处于相同的轴向高度。在本发明的范围内，所有机器轴(对于每个驱动平台的旋转和轴向移动)都可以单独地操控，以实现最佳的弯曲过程。

这里，所述应用的一个变型方案是优选的，这个变型方案设定，

在弯曲定子的棒状导体的端部时，联接体的轴向运动的行程从内向外增大，

尤其是各联接体的旋转运动的旋转角度间隔从内向外增大。通过向外增大的轴向行程，可以考虑到弯曲的棒状导体沿径向进一步向外更大的有效长度变化；在角度偏移(大致)相同时，由于沿周向上的绝对弯曲路径更靠外时较大，较为靠外的棒状导体通过在周向上比更靠内的棒状导体更强的弯曲而缩短。在本发明的范围内，旋转运动的实际操控的旋转角度间隔可以包括棒状导体的端部超过希望的终点位置的过度弯曲，以便考虑到弯曲加工之后端部的弹性回弹。通过沿径向向外增大实际操控实现的旋转角度间隔，尤其是在回弹之后，可以在所有层中实现保持相同的旋转角度间隔，从而实现特别精确的制造。

附图说明

本发明的其他优点将由说明书和附图得出。同样，上面所述的和还将进一步说明的特征根据本发明也可以分别自身单独地或多个组合地使用。所示和所述的实施形式不应理解为穷尽的列举，而是为了说明本发明而具有示例性的特点。

其中：

图1示出根据本发明的设备的示例性实施形式的示意性透视图；

图2A示出图1的定子的示意性透视图，所述定子具有设置其中的用于本发明的棒状导体；

图2B用从下面观察的示意图示出图2A的定子；

图2C用示意性透视图示出用于本发明的备选定子，其中柱元件构造成弯曲成“发夹”；

图3A用纵向剖视图用于图1设备的联接体的前端部件的示意性分解图；

图3B示出用于图1的设备的彼此插接的联接体的示意性纵向剖视图；

图4示出用于根据图1的设备的驱动平台连同相关联接体的示意性纵向剖视图；

图5A示出图4的驱动平台的示意性俯视图；

图5B示出图4的驱动平台的示意性仰视图；

图6A示意性示出在根据本发明应用图1的设备情况下进行弯曲时棒状导体的轴向缩短以及根据本发明对联接体的轴向行程的选择；

图6B示意性示出在根据本发明应用图1的设备情况下进行弯曲时棒状导体的弹性回弹以及根据本发明对联接体的过度弯曲角度间隔的选择。

具体实施方式

在这些附图中示例性示出根据本发明的用于弯曲电机的定子的棒状导体端部的设备的实施形式，所述电机例如是电动机或发电机。

图1示出设备1的示意性透视图。利用设备1应弯曲棒状导体2的端部，所述棒状导体已插接到具有基本圆柱壳形的定子基体3a的定子3中。在图1中，棒状导体2的上自由端部2b是可见的；但所述设备用于弯曲在图1中棒状导体2的隐藏的下自由端部(但要注意的是，也可以将定子3相反地装入所述设备1中，使得棒状导体2此前的上端部2b现在变成下端部，这些下端部此时也可以用装置1弯曲)。

图2A补充示出定子3和保持在其中的棒状导体2，所述棒状导体以下端部(端部段)2a从定子3的定子基体3a向下伸出并且所述棒状导体可以用图1的设备弯曲。图2B是定子3的从下方观察的视图。

棒状导体2的要弯曲的下端部2a在尚未弯曲的状态下分别排列成沿径向方向RR分布的排38并插入定子基体3a中用于每个排38的相应的沿径向方向RR细长的凹槽中。这里，在每个排38中设置棒状导体2的四个端部2a，这对应于棒状导体2的端部2a的四个环形层L1、L2、L3、L4。

通过根据本发明的设备可以沿周向UR(也叫方位角方向)弯曲棒状导体2的下端部2a。在常规弯曲过程中，例如将层L1的端部2a逆时针弯曲半个排中间角，并且相邻的层L2的端部2a顺时针弯曲半个排中间角；同样，层L3的端部2a也逆时针弯曲半个排中间角，相邻的层L4的端部2a顺时针弯曲半个排中间角。弯曲方向在各层L1-L4之间交变在本发明的范围内是优选的。此时，层L1和L2以及还有层L3和L4重叠的端部2a在其通过永久变形所达到的位置(未示出)中可以相互焊接。

再次参考图1，定子3固定在保持件4中，这里是夹紧保持件。所述保持件4设置在附加平台33上，下面进一步详细说明该附加平台。

在所示的实施形式中，设备1包括四个所谓的驱动平台10；在其它实施形式中，也可以提供更多的驱动平台(用于弯曲棒状导体端部的相应更多径向层)。

驱动平台10可以沿中轴线5移动，所述中轴线居中地穿过定子3并且这里竖直地延伸。这里，各驱动平台10在共同的爬升杆机构11上移动，所述爬升杆机构这里构造成具有两个爬升杆12。这里，爬升杆12构造成螺杆(为了简化起见，爬升杆12的外螺纹没有详细示出)。爬升杆12平行于中轴线5走向，中轴线5和爬升杆12的中心轴线12a位于共同的平面内(见图4下面的纵向剖切面/图平面)并且位置固定地设置在机架37内。

驱动平台10附加地通过轨道系统30引导，所述轨道系统这里包括总共四个轨道31，这些轨道位置固定地在机架37上构成(一个所述轨道31的大部分图1中是隐藏的)。

驱动平台10构造成分别具有用于使相应的驱动平台10沿爬升杆机构11轴向移动的第一驱动器并且还具有用于支承在相应驱动平台10上的联接体6(在图1中大部分是隐藏的，但可以见下文)旋转的第二驱动器。

附加平台33具有附加驱动器34，这里是伺服电机，所述附加驱动器以未详细说明的方式(例如通过同轴于中轴线5支承的附加中间环)联接到两个附加爬升件35上。在附加平台33上，附加爬升件35沿轴向方向AR固定在附加平台33上(即，沿轴向方向AR不能相对于附加平台33移动)，但可通过附加驱动器34旋转。附加爬升件35分别构造成螺母(具有内螺纹)并旋拧到爬升杆12上。因此，通过借助于附加驱动器34使附加爬升件35旋转，附加平台33可以沿轴向移动，并且保持件4和定子3连同其棒状导体2可以与附加平台一起沿轴向移动。

这里，附加平台33还具有附加对应件36，所述附加对应件这里包围轨道系统30的两个轨道31，并且由此引导附加平台33并附加地固定附加平台以防止发生倾斜。

图2C示出用于本发明、尤其是用于图1的设备的备选定子3。这里，棒状导体2构造成弯曲成近似U形(“发夹”)，棒状导体2的支腿42向下伸出并且以要弯曲的下端部2a从定子基体3a中伸出。在上面在定子3上构成棒状导体2的弓架43，所述构架分别将棒状导体2的两个支腿42相连接。在这种类型的棒状导体2中，只需要在棒状导体2的自由下端部2a区域中实施弯曲过程和焊接，但不必在上端部的区域中进行。

图3A用分解图示出用于图1设备的联接体6的前面的(这里是上部)端部件29。端部件29在这里分别包括前部件16和中间法兰41，所述前部件构造成基本上是圆柱壳形的。

上部件16在这里分别在其前面的、在图3a中的上面的端部构成成具有所谓的冠状结构7a，所述冠状结构7a分别在两个尖齿之间构成作为联接凹部7的轴向回缩部。总体上，每个冠状结构7a具有数量与在下面在定子上的(首先未变形的)棒状导体端部的径向排(对此参见图2B)相同的联接凹部7。相应的冠状结构7a借助于尖齿嵌接到在棒状导体端部的径向排之间的中间空间内，此时棒状导体的端部相应地位于联接凹部7中(未详细示出)。

相应的冠状结构7a的直径或者说联接体6的前部件16的直径，这里称为第一直径ED(或对于最内侧的联接体20称为EDI)，这里等于棒状导体端部的分别相对应的环形层的直径。通过使联接体6或冠状结构7a相互扭转，棒状导体嵌接的端部可以在所有层中沿周向单独弯曲，这里，联接体6可以在所有层中单独地轴向地被随后引导。

上部件16分别在下方过渡到中间法兰41中。联接体6的同样是圆柱壳形的后部件可更换地固定、例如旋拧在相应的中间法兰41上(在图3A中未示出，但对此可参见图3B或图4)；这个后部件具有与中间法兰41相同的外径，在图3A中标注为第二直径ZD(或对于最内侧的联接体20标注为ZDI)。

这里，在每个联接体6中，相应的第一直径ED小于相应的第二直径ZD，即ED＜ZD(或EDI＜ZDI)，由此，联接体6可以稳固和可靠地支承在驱动平台上，但同时也可以定子上精确地制造或弯曲小的棒状导体结构。

要注意的是，在联接体6中(径向的)第一直径ED和(径向的)第二直径ZD在分解图中从上到下减少，以便在组装状态下能够使联接体6沿径向相互嵌套(见下文)。

联接体6在装配状态下的前部件16和后部件18在图3B中可见(示例性地对最上方/最靠外的联接体6进行了标注，对此也见图4)。为了实现设备的紧凑结构，各联接体6相互插接(“嵌套地设置”)，这里分别将不同联接体6的前(上)部件16相互插接，并且联接体6的后(下)部件18也相互插接(所述后部件也向下彼此分开地伸出)。此时，这里总共四个联接体6可以相对于彼此旋转并且可以(在相应确定的路程上)相对于彼此沿轴向移动。为此，相应的前部件16构造成基本上是圆柱壳形的，并且相应的后部件18也构造成基本上是圆柱壳形的。后部件18分别支承在驱动平台10上(仅部分示出，对此参见图4、5A、5B的下面)。相邻联接体6的前部件16的壁部这里相互靠近(有确定的间隙)，并且相邻联接体6的后部件18的壁部这里也相互靠近(有确定的间隙)；由此实现了相互支撑。这里，四个联接体6的所有部件16、18相对于彼此都关于中轴线5同轴地设置。

要注意的是，在所示的实施形式中，前部件16和后部件18的圆柱壳形的形状、即具有通孔26的形状仅对于靠外的联接体15是必要的，以便能够使一个或多个沿径向更为靠内的联接体6穿过。对于最内侧的联接体20，联接体20在前部件21和/或后部件22中例如也可以由实心材料制成或制造成带有径向稳定支柱(没有详细示出)。然而，为了保持设备的材料成本和重量较低，这里带通孔26的圆柱壳形的形状(如图所示)也是优选地的。

图4以通过中轴线5和爬升杆12的中心轴线12a的示意性纵向剖视图并且图5A以上侧40的示意图，以及图5B以下侧39的示意图示出图1设备的示例性驱动平台10。要注意的是，图1的设备这里总共有四个基本上结构相同的驱动平台10，用于四个(分别具有自己的直径的)联接体6，所述驱动平台这里分别以交变的定向设置在机架上，以实现紧凑的结构。

驱动平台10具有自己的第一驱动器8，所述第一驱动器这里设置在驱动平台10的下侧39上。第一驱动器8驱动第一中间环27，所述第一中间环能绕中轴线5旋转地支承。第一中间环27这里构造成具有外齿部(没有详细示出)的齿环并且这里同样设置在驱动平台10的下侧39上。

两个爬升件13又联接到该第一中间环27上。为此，爬升件13分别刚性地固定在带外齿部的传动环13a上。这里，带外齿部的传动环13a在彼此相对置的位置处嵌接在第一中间环27上，这里，中轴线5正好位于所述位置之间。

爬升件13构造成具有内螺纹(未详细示出)，借助于所述内螺纹，爬升件旋拧在构造成螺杆的爬升杆12上。爬升件13在爬升件支承件13b上通过径向搭接沿轴向固定在驱动平台1上。但爬升件13连同带外齿部的传动环13a能绕爬升杆12的中心轴线12a旋转地支承。

由此，两个爬升件13能通过第一驱动器8绕中心轴线12a旋转，并且这里围绕爬升杆12螺旋式移动，由此带动驱动平台10并使其沿轴向方向AR移动。

此外，驱动平台1也具有自己的第二驱动器9，所述第二驱动器这里同样构造成伺服电机，并且所述第二驱动器这里也设置在驱动平台1的下侧39上。第二驱动器9这里直接驱动传动齿轮14a，所述传动齿轮设置在驱动平台1的上侧40上的凹沟中。传动齿轮14a啮合到具有外齿部的第二中间环28中，所述第二中间环通过联接法兰28a在下部件18的区域与联接体6刚性连接。第二中间环28绕中轴线5可旋转地支承。第二中间环28可以将轴向力从联接体6向下引入到联接体所在的驱动平台10中；相应地，联接体6沿轴向固定地支承在该驱动平台10上(用于弯曲过程)。优选的是，第二中间环28或联接体6也防止相对于驱动平台10的沿轴向向上移动地(例如利用在径向方向上搭接的没有详细示出的)固定。

传动齿轮14a和第二中间环28在这里构成传动装置14，第二驱动器9可以利用所述传动装置使联接体6在驱动平台10上绕中轴线5旋转。

这里每个驱动平台10都有两个刚性地固定在该驱动平台上的对应件32。每个对应物32包围一个所述轨道31，以便附加地引导驱动平台10并且尤其是附加地固定驱动平放，以防止发生倾斜(尤其是驱动平台形式10的上侧40的表面法线相对于中轴线5的倾斜)。

联接体6以其后部件18刚性地固定在联接法兰28a上。联接体6的前(上)端部件29可更换地固定在后部件18的上端部(例如通过螺纹结构，没有详细示出)。这里端部件29包括联接体6的前部件16以及中间法兰41(在中间法兰中可以沿径向在外部设置螺纹孔，没有详细示出)，前部件16进入过渡到所述中间法兰中。在前部件16上，联接凹部7或冠状结构7a在上端部上构成。

利用根据本发明的设备，可以使棒状导体端部的径向层相互独立地弯曲，这里可以沿轴向和径向相互独立地操作联接体。如在图6a和图6b中举例地示意性示出的那样，这尤其可以用来，在弯曲不同的层L1(沿径向靠内)、L2、L3和L4(沿径向靠外)中的棒状导体时，有意地将轴向运动的行程和旋转角度间隔选择成不同的。要注意的是，在图6A和图6B中，弯曲、长度和缩短的程度部分是夸大以及部分是减小地示出的，以便说明本发明的效果和特点。

起始状态是层L1至L4中首先未变形(尚未塑性变形)的棒状导体2或未变形的自由端部(端部段)2a，见图6a左边。棒状导体2的上端部2b(如有必要也可能是发夹形棒状导体的弓架，未详细示出)这里处于相同的(轴向)高度44。这里，棒状导体2的长度在径向最外层L4中是最长的，并且逐层向内径向减小，从而最短的棒状导体2出现在最内侧的层L1中，见图6a左边。利用根据图1的装置现在将棒状导体2的下端部2a与联接体一起弯曲，不同的层L1-L4中的联接体最初在不同高度上联接到棒状导体2的端部2a上。在弯曲过程中，棒状导体2沿周向弯曲(此时，各层之间以交变的转向弯曲)，并且在弯曲后，一个径向排的棒状导体2如图6a中右边示出的那样突出(为了简单起见，这里并排示出)。棒状导体2的下端2a现在处于相同的(轴向)高度45。为此，联接体在不同层L1-L4中已行进走过不同的轴向行程H1-H4，根据本发明的设备可以很容易地预先规定所述行程。轴向行程H1至H4从为Hl的最内层L1逐层径向向外增加到为H4的径向最外层L4。

但如果在弯曲过程中沿周向发生过度弯曲，从而要考虑在松开联接体之后弹性的弹簧行程(“回弹”)，在一些应用场合中，只能实现棒状导体2的在图6a中所示的最终状态。此时，必须首先将棒状导体2弯曲到在图6b中用虚线示出的位置，以便在回弹后得到棒状导体2希望的用实线示出的位置或相对应剩余的(塑性)变形。此时，对于所示的应用场合，弹簧行程或必要的过弯角度间隔

对于径向最内侧的层L1在

处是最小的，并且沿径向逐层向外增大，并且在径向最外层L4中在

处是最大的。

对于所示的应用场合，对应于棒状导体2的起始状态和希望的最终状态的角度差的基本旋转角度间隔BDW对于所有的层L1-L4都是相同的。但是由于从内向外为此需要越来越大的过度弯曲角度区间

因此联接体的实际被操控的旋转角度区间DWI必须从内向外增大，这里有：

以及

利用根据本发明的设备可以很容易地调整在相应层L1-L4中实际要操控的旋转角度间隔DWI。这样，在所示应用场合中，在弯曲过程之后，所得到的永久的旋转角度间隔在所有层L1-L4中等于所需的基本旋转角度间隔BDW。

要注意的是，在其它应用情况中，也可以应用这些层以其他形式分布的过度弯曲角度间隔，例如沿径向从内到外减小的过度弯曲角度间隔。要用到的过度弯曲角度间隔尤其是可以尤其取决于棒状导体横截面和棒状导体材料，或者也取决于相应层的弯曲几何形状。

如果在弯曲过程中根据本发明考虑到必要的过度弯曲并对齐进行精确调整，则在下一个制造步骤中可以在几乎没有机械应力的情况下焊接棒状导体端部，这就简化焊接过程并且使得可以更为精确地制造用于电机的整个定子包括其棒状导体2。

在弯曲过程中，对联接体单独的旋转操控(旋转)也可以用来在不同层对上的棒状导体端之间不同地设置方位角连接宽度。例如，在一个层对中，可以在沿方位角方向紧邻的棒状导体之间提供电连接，而在另一个层对中，可以提供到沿方位角方向再下一个棒状导体的电连接。利用根据本发明的设备这可以很好地实现。

归纳而言，本发明涉及一种用于弯曲用于电机的设置在定子基体(3a)中的棒状导体(2)的设置在环形层(L1-L4)中的端部(2a)的设备(1)，所述设备包括多个同轴设置的联接体(6)，所述联接体具有联接凹部(7)，所述联接凹部可以逐层地嵌接棒状导体(2)的端部(2a)并使其塑性变形。对于每个联接体(6)设有驱动平台(10)，所述驱动平台可以沿轴向方向(AR)与联接体(6)一起移动。属于驱动平台(10)的联接体(6)可以在驱动平台(10)上旋转。所有驱动平台(10)在共同的爬升杆机构(11)上沿轴向移动。每个驱动平台(10)都具有自己的用于使驱动平台(10)沿轴向移动的第一驱动器(8)和自己的用于使联接体(6)在驱动平台(10)上旋转的第二驱动器(9)，这两个驱动器(8、9)可与驱动平台(10)一起沿轴向移动。上所述设备(1)结构简单并且需要较小的结构空间。

附图标记列表

1 设备(也称为扭线机)

2 棒状导体

2a 下端部(棒状导体)

2b 上端部(棒状导体)

3 定子

3a 定子基体

4 保持件

5 中轴线

6 联接体

7 联接凹部

7a 冠状结构

8 第一驱动器

9 第二驱动器

10 驱动平台

11 爬升杆机构

12 爬升杆(在这里是螺杆)

12a 中心轴线(爬升杆)

13 爬升件(这里：螺母)

13a 传动环

13b 支承件

14 传动装置

14a 传动齿轮

15 外侧的(不是最内侧的)联接体

16 前部件

18 后部件

20 最内侧的联接体

21 前部件(最内侧的联接体)

22 后部件(最内侧的联接体)

26 通孔

27 第一中间环

28 第二中间环

28a 联接法兰

29 端部件

30 轨道系统

31 轨道

32 对应件

33 附加平台

34 附加驱动器

35 附加爬升件

36 附加对应件

37 机架

38 径向排(棒状导体端部)

39 下侧

40 上侧

41 中间法兰

42 支腿

43 弓架

44 相同高度(上端部)

45 相同高度(下端部)

AR 轴向方向(也称为轴线方向)

BDW (希望的)基础旋转角度间隔

DWI (实际操控的)旋转角度间隔

ED 第一直径(上部件/外侧的联接体)

EDI 第一直径(上部件/最内侧的联接体)

RR 径向方向

UR 周向

过度弯曲旋转角度间隔

ZD 第二直径(后部件/外侧的联接体)

ZDI 第二直径(后部件/最内侧的联接体)

Claims (15)

1.用于弯曲电机的定子(3)的直线或弯曲的棒状导体(2)的设置在至少四个环形层(L1-L4)中的端部(2a)的设备(1)，所述电机尤其是电动机或发电机，

所述设备(1)包括用于定子(2)的保持件(4)，尤其是夹紧保持件，

所述设备(1)包括至少四个关于中轴线(5)同心设置的联接体(6)，所述联接体分别在前端部上具有多个环形设置的联接凹部(7)，以用于嵌接每个环形层(L1-L4)的棒状导体(2)的端部(2a)，

并且所述设备(1)对于每个联接体(6)分别具有用于使联接体(6)沿中轴线(5)的轴向方向(AR)移动的第一驱动器(8)和用于使联接体(6)绕中轴线(5)旋转的第二驱动器(9)，从而所有联接体(6)都能相互独立地沿轴向移动和旋转，

其特征在于，

对于每个联接体(6)都存在自己的驱动平台(10)，联接体(6)能绕中轴线(5)旋转地、但沿轴向固定地支承在相应的驱动平台(10)上，

所述驱动平台(10)设置成能在共同的位置固定的爬升杆机构(11)上沿中轴线(5)单独地移动，所述爬升杆机构(11)包括至少两个平行于中轴线(5)设置的爬升杆(12)，

并且各驱动平台(10)具有：

-与驱动平台(10)相配的联接体(6)的第一驱动器(8)和第二驱动器(9)；

-至少两个用于使驱动平台(10)沿轴向移动的爬升件(13)，所述爬升件(13)沿轴向固定在驱动平台(10)上并且分别联接到一个所述爬升杆(12)上，并且爬升件(13)由第一驱动器(8)驱动，以及

-用于使联接体(6)相对于驱动平台(10)旋转的传动装置(14)，所述传动装置(14)与联接体(6)联接并由第二驱动器(9)驱动。

2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，至少外侧的联接体(6、15)分别具有基本上圆柱壳形的前部件(16)和同样基本上圆柱壳形的后部件(18)，所述前部件具有与联接凹部(7)的环形布置结构的直径相等的第一直径ED，所述后部件具有第二直径ZD，其中有ZD>ED，

最内侧的联接体(6、20)同样具有前部件(21)和后部件(22)，尤其是该前部件(21)同样基本上是圆柱壳形的，所述前部件具有与最内侧的联接体(6、20)的联接凹部(7)的环形布置结构的直径相等的第一直径EDI，并且该后部件(22)同样基本上是圆柱壳形的，所述后部件具有第二直径ZDI，其中优选有ZDI>EDI，

联接体(6、15、20)的各前部件(16、21)和各后部件(18、22)分别相互插接地设置，

并且用于一个联接体(6、15、20)的相应传动装置(14)分别联接在该联接体(6、15、20)的后部件(18、22)上。

3.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其特征在于，至少外侧的联接体(6、15)的驱动平台(10)分别具有用于引导一个或多个更为靠内设置的联接体(6、20)通过的通孔(26)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述爬升杆(12)构造成螺杆，并且所述爬升件(13)构造成螺母。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述爬升杆(12)构造成齿条，并且所述爬升件(13)构造成齿轮或蜗轮。

6.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，爬升杆(12)围绕中轴线(5)对称地设置，尤其是存在恰好两个彼此相对置的爬升杆(12)。

7.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，在各驱动平台(10)上绕中轴线(5)能旋转地支承第一中间环(27)，所述第一中间环(27)由第一驱动器(8)驱动，并且各所述爬升件(13)分别在不同的位置上联接到所述第一中间环(27)上，尤其是各所述爬升件(13)关于中轴线(5)对称地设置在第一中间环(27)上。

8.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，由第二驱动器(9)驱动的各传动装置(14)包括齿轮(14a)或齿条并啮合到联接体(6)上的齿部中或啮合到与联接体(6)刚性连接的第二中间环(28)上的齿部中。

9.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，各联接体(6)的联接凹部(7)在端部件(29)上构成，所述端部件可更换地固定在该联接体(6)的其余部分上。

10.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述联接凹部(7)在相应联接体(6)的前端部上构造成冠状的。

11.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述设备(1)此外还包括轨道系统(30)，所述轨道系统具有至少两个位置固定的平行于中轴线(5)延伸的轨道(31)，并且此外还在每个驱动平台(10)上固定或构成至少两个对应件(32)，所述对应件分别沿轴向能移动地设置在一个所述轨道(31)上。

12.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，用于定子(2)的保持件(4)设置在附加平台(33)上，所述附加平台(33)同样也沿中轴线(5)的轴向方向(AR)能移动地设置在爬升杆机构(11)上，并且所述附加平台(33)包括附加驱动器(34)和至少两个用于使所述附加平台(33)沿轴向移动的附加爬升件(35)，所述附加爬升件(35)沿轴向固定在附加平台(33)上并且分别联接到一个所述爬升杆(12)上，并且所述附加爬升件(35)由所述附加驱动器(34)驱动。

13.根据权利要求11和12所述的设备(1)，其特征在于，此外在所述附加平台(33)上固定或构成至少两个附加对应件(36)，所述附加对应件分别能沿轴向移动地设置在一个所述轨道(31)上。

14.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)的应用，用于弯曲电机的定子(3)的直线或弯曲的棒状导体(2)的设置在至少四个环形层(L1-L4)中的端部(2a)，所述电机尤其是电动机或发电机，将所述定子(3)设置在保持件(4)中，由相应联接体(6)的联接凹部(7)分别搭接相应环形层(L1-L4)的设置在定子(3)中的棒状导体(2)的端部(2a)，并且相互独立地操控所述联接体(6)的轴向运动和旋转运动，尤其是沿径向前后相继设置的联接体(6)的旋转方向交替变化。

15.根据权利要求14所述的应用，其特征在于，在弯曲定子(3)的棒状导体(2)的端部(2a)时，联接体(6)的轴向运动的行程(H1-H4)从内向外增大，尤其是各联接体(6)的旋转运动的旋转角度间隔(DWI)从内向外增大。

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