DE102014003602A1

DE102014003602A1 - Method for producing a winding

Info

Publication number: DE102014003602A1
Application number: DE102014003602.2A
Authority: DE
Inventors: Sadik Sadiku; Keith A. Witwer
Original assignee: Elmotec Statomat Vertriebs GmbH
Current assignee: Schaeffler Elmotec Statomat GmbH
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2015-09-17

Abstract

Ein Verfahren dient zur Herstellung einer vorbereiteten Wicklung (70) zum Einlegen in Nuten (82) eines Stators (80) oder Rotors. Um ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen flachen Wicklung zu vereinfachen, wird vorgeschlagen, 2X parallel geführte Drähte bereitzustellen, diese einer Wickelschablone mit drei gleichmäßigen in einem Winkel von jeweils 120° zueinander angeordneten Wickelkanten (W1, W2, W3) zuzuführen, eine erste Außenflanke (A) der Wickelschablone (12) zu belegen und anschließend durch sukzessives Drehen der Wickelschablone (12) um jeweils 120° und Verschieben von Drahtabschnitten an den Außenflanken weiterzuführen, wobei aus dem Bereich der Wickelschablone (12) gelangende Drahtabschnitte die Wicklung (70) bilden.One method is to fabricate a prepared coil (70) for insertion into slots (82) of a stator (80) or rotor. In order to simplify a method for producing such a flat winding, it is proposed to provide 2X parallel-guided wires to feed them to a winding template with three uniform winding edges (W1, W2, W3) arranged at an angle of 120 ° to each other, a first outer edge (FIG. A) the winding template (12) to occupy and then continue by successively rotating the winding template (12) by 120 ° and moving wire sections on the outer edges, wherein from the region of the winding template (12) reaching wire sections form the winding (70).

Description

Die Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zum Herstellen einer vorbereiteten Wicklung zum Einlegen in Nuten eines Stators oder Rotors.The invention relates to a method for producing a prepared winding for insertion into slots of a stator or rotor.

Das vorliegende Verfahren dient vor allem dazu, eine sogenannte verteilte Wellenwicklung herzustellen, die dann in die Nuten eines Stators (oder Rotors) eingelegt werden kann. Eine verteilte Wellenwicklung weist eine Vielzahl paralleler Drähte auf, die gerade Abschnitte besitzen, die in den Nuten eines Stators angeordnet werden. Diese geraden Abschnitte alternieren zwischen einer inneren und einer benachbarten äußeren Radiallage in dem Stator, wenn sich das Drahtmuster radial um den Stator bewegt. Dieses verteilte Wellenmuster enthält eine Anzahl X an Phasen oder gruppierter Nuten in dem Stator. Im Allgemeinen ist X ein Vielfaches von 3, es sind aber auch Konstruktionen möglich, bei welchen X eine beliebige andere ganze Zahl ist. Die Anzahl paralleler Drähte in dem Wicklungsmuster der verteilten Welle beträgt 2X. In dem Wellenmuster werden die geraden Abschnitte des Drahtes aus einem Schlitz mit den geraden Abschnitten des Drahtes in der Nut verbunden, die X Nuten entfernt in der Gegenuhrzeigerrichtung und der Uhrzeigerrichtung liegen, wobei sie durch gabelförmige Verbindungsdrähte oder Endbiegeabschnitte verbunden. Die Welle wird dadurch erzeugt, dass einer der beiden verbindenden Endabschnitte mit der Nut X Nuten entfernt in der Gegenuhrzeigerrichtung verbunden wird, während auf der gegenüberliegenden Seite des Stators der zugehörige Endbiegeabschnitt mit der Nut X Nuten entfernt in der Uhrzeigerrichtung verbunden wird. Diese Endverbindungen alternieren, da sich das Drahtmuster radial um den Stator bewegt. Diese gabelförmigen Verbindungen sorgen auch für den Lagewechsel zwischen den alternierenden inneren und äußeren bzw. äußeren und inneren radial benachbarten Lagen der geraden Drahtabschnitte über die Statornuten bei jedem der einzelnen Drähte, die das Wicklungsmuster bilden. Das endgültig vorgefertigte Drahtmuster besitzt 2 X parallele Drähte, die in einem kontinuierlichen, verteilten und miteinander verwobenen Wellenmuster gewickelt sind, das flach ausgelegt ist. Dieses Muster hat 2 X Anfangsdrähte in einer oberen Lage und 2 X Enddrähte in einer unteren Lage. Diese sind einfache gerade Drahtabschnitte. Alle anderen geraden Drahtabschnitte zwischen diesen Anfangs- und Enddrähten sind paarweise mit einem Draht in der unteren und einem Draht in der oberen Lage ausgebildet. Die Gesamtzahl dieser geraden Drahtabschnitte bestimmt sich durch die Anzahl von Leitern, die in jede Nut der Statorkonstruktion mit diesem Muster ausgefüllt werden. Die Anzahl an Leitern in einer Statornut muss ein Vielfaches von zwei sein, wobei die Gesamtzahl an Drähten in einer zu füllenden Statornut bei diesem Muster zwei A beträgt, wobei A die Anzahl an Umdrehungen darstellt, um die sich das Wicklungsmuster um den Statorumfang windet. Die ersten 2 X Anfangsdrähte und die letzten 2 X Enddrähte biegen schließlich die gleichen Nuten in dem Stator.The present method is primarily used to produce a so-called distributed wave winding, which can then be inserted into the grooves of a stator (or rotor). A distributed wave winding has a plurality of parallel wires having straight portions which are disposed in the slots of a stator. These straight portions alternate between an inner and an adjacent outer radial layer in the stator as the wire pattern moves radially around the stator. This distributed wave pattern contains a number X of phases or grouped grooves in the stator. In general, X is a multiple of 3, but constructions are also possible where X is any other integer. The number of parallel wires in the distributed shaft winding pattern is 2X. In the wave pattern, the straight portions of the wire are connected from a slot to the straight portions of the wire in the groove, which are X-grooves away in the counterclockwise and clockwise directions, being connected by fork-shaped connecting wires or Endbiegeabschnitte. The shaft is generated by connecting one of the two connecting end portions with the groove X grooves away in the counterclockwise direction, while on the opposite side of the stator, the associated Endbiegeabschnitt with the groove X grooves remotely connected in the clockwise direction. These end connections alternate because the wire pattern moves radially around the stator. These bifurcated connections also provide for the positional change between the alternating inner and outer or inner and inner radially adjacent layers of the straight wire sections via the stator slots in each of the individual wires forming the winding pattern. The final prefabricated wire pattern has 2X parallel wires wound in a continuous, distributed and interwoven wave pattern that is laid flat. This pattern has 2 X starting wires in an upper layer and 2 X end wires in a lower layer. These are simple straight wire sections. All other straight wire sections between these start and end wires are formed in pairs with a wire in the lower and a wire in the upper layer. The total number of these straight wire sections is determined by the number of conductors that are filled in each groove of the stator construction with this pattern. The number of conductors in a stator slot must be a multiple of two, where the total number of wires in a stator slot to be filled in this pattern is two A, where A represents the number of revolutions that the winding pattern winds around the stator circumference. The first 2X start wires and the last 2X end wires eventually bend the same slots in the stator.

Das genaue Aussehen der zu erzeugenden Wicklung wird im Rahmen des Ausführungsbeispieles noch näher erörtert.The exact appearance of the winding to be generated is discussed in more detail in the context of the embodiment.

Aus der EP 1 469 579 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Wicklung bekannt, das auf einer sechseckigen Schablone basiert. In der Praxis konnte sich dieses Verfahren allerdings nicht durchsetzen, da die technische Umsetzung schwierig ist.From the EP 1 469 579 B1 For example, a method of making such a winding based on a hexagonal template is known. In practice, however, this procedure could not prevail because the technical implementation is difficult.

Ein weiteres Verfahren ist aus der DE 10 2008 019 479 A1 bekannt. Dort werden, wie bereits angesprochen, zunächst zwei Wicklungshälften mittels einer flachen, leistenförmigen Schablone gewickelt, wobei dann anschließend die beiden Hälften miteinander zu der dann in den Stator einzulegenden Gesamtwicklung verflochten werden. Ein unmittelbares Wickeln aller Drähte mit der Anzahl 2X ist nicht möglich, da nach dem Verschieben, das dem ersten Umbiegen zur Herstellung der gebogenen Wickelköpfe um den X-fachen Abstand der Drähte entsprechend die Hälfte der Drähte noch mit den Drähten im Bereich der Drahtzufuhr kollidieren würde. Das Zusammensetzen der beiden Hälften der verteilten Wellenwicklung ist zwar nicht sonderlich problematisch, stellt aber einen zusätzlichen Verfahrensschritt dar und erfordert ein exaktes Ausrichten der beiden Hälften zueinander, bevor sie in ein Magazin eingelegt werden, von welchem aus sie dann in die Nuten des Stators eingelegt werden. Die beiden letzten Schritte des Einlegens in das Magazin und des Übertragens in die Nuten des Stators sind als solches bekannt.Another procedure is from the DE 10 2008 019 479 A1 known. There, as already mentioned, initially two winding halves wound by means of a flat, strip-shaped template, in which case then subsequently the two halves are intertwined with each other to be introduced into the stator total winding. A direct winding of all wires with the number 2X is not possible, since after the shift, the half of the wires would still collide with the wires in the range of wire feed after the first bending to produce the bent end windings by the X-fold spacing of the wires , Although the assembly of the two halves of the distributed wave winding is not particularly problematic, but represents an additional process step and requires an exact alignment of the two halves to each other before they are inserted into a magazine, from which they are then inserted into the grooves of the stator , The last two steps of insertion into the magazine and transfer into the slots of the stator are known as such.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem eine derartige flache Wicklung zum Einlegen in die Nuten eines Stators oder Rotors einfacher durchgeführt werden kann.The object of the present invention is to provide a method with which such a flat winding for insertion into the slots of a stator or rotor can be performed more easily.

Erfindungsgemäß weist das Verfahren folgende Schritte auf, um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen:

A: Bereitstellung einer Anzahl 2X parallel geführter Drähte;
B: Zuführen der parallel geführten Drähte zum Umfang einer Wickelschablone mit drei gleichmäßig in einem Winkel von jeweils 120° zueinander angeordneten Wickelkanten W1, W2 und W3, zwischen denen Außenflanken A, B und C ausgebildet sind;
C: Belegen einer ersten Außenflanke der Wickelschablone zwischen zwei Wickelkanten W1 und W3 mit 2 X parallel zueinander liegenden Drähten zur Bildung eines ersten Drahtabschnittes;
D: Drehen der Wickelschablone um 120° derart, dass eine zweite Außenflanke B der Wickelschablone mit 2 X parallel zueinander liegenden Drähten zur Bildung eines zweiten Drahtabschnittes belegt wird und gleichzeitig die Drähte um die erste Wickelkante W1 zwischen der ersten Außenflanke A und der zweiten Außenflanke B umgebogen werden;
E: Verschieben der Drahtabschnitte an der ersten Außenflanke A relativ zu den Drahtabschnitten an der zweiten Außenflanke B um eine Weg X mal den Abstand zweier benachbarter Drähte in einer axialen Richtung bezüglich der Drehachse der Wickelschablone;
F: Weiterdrehen der Wickelschablone um 120° derart, dass die dritte Außenflanke C der Wickelschablone mit zwei X parallel zueinander liegenden Drähten zur Bildung eines dritten Drahtabschnittes belegt wird und gleichzeitig die Drähte zwischen der zweiten Außenflanke B und der dritten Außenflanke C um eine zweite Wickelkante W2 umgebogen werden;
G: Verschieben der Drahtabschnitte an der zweiten Außenflanke B und der ersten Außenflanke A relativ zu dem dritten Drahtabschnitt an der Außenflanke C um einen Weg X mal den Abstand zweier benachbarter Drähte in einer axialen Richtung bezüglich der Drehachse der Wickelschablone, wobei der erste Drahtabschnitt an der ersten Außenflanke A axial zur Drehachse aus dem Bereich der Wickelschablone gelangen;
H: Weiterdrehen der Wickelschablone um 120° derart, dass erneut die erste Außenflanke A der Wickelschablone mit zwei X parallel zueinander liegenden Drähten zur Bildung eines vierten Drahtabschnittes belegt wird und gleichzeitig die Drähte um eine dritte Wickelkante W3 zwischen der dritten Außenflanke C und der ersten Außenflanke A umgebogen werden;
I: Verschieben der zweiten und dritten Drahtabschnitte an der dritten Außenflanke C und der zweiten Außenflanke B relativ zu dem vierten Drahtabschnitt an der ersten Außenflanke A um einen Weg X mal den Abstand zweier benachbarter Drähte in einer axialen Richtung bezüglich der Drehachse der Wickelschablone, wobei die Drahtabschnitte an der zweiten Außenflanke B axial zur Drehachse aus dem Bereich der Wickelschablone gelangen;
J: Weiterdrehen der Wickelschablone um 120° derart, dass erneut die zweite Außenflanke B der Wickelschablone mit zwei X parallel zueinander liegenden Drähten zur Bildung eines fünften Drahtabschnittes belegt wird und gleichzeitig die Drähte um die erste Wickelkante W1 zwischen der ersten Außenflanke A und der zweiten Außenflanke B umgebogen werden;
K: Verschieben der dritten und vierten Drahtabschnitte an der ersten Außenflanke A und der dritten Außenflanke C relativ zu dem fünften Drahtabschnitt an der zweiten Außenflanke B um einen Weg X mal den Abstand zweier benachbarter Drähte in einer axialen Richtung bezüglich der Drehachse der Wickelschablone, wobei der dritte Drahtabschnitt an der dritten Außenflanke C axial zur Drehachse aus dem Bereich der Wickelschablone gelangen;
L: Wiederholen der Schritte F–K, bis eine vorbereitete Wicklung mit einer Vielzahl von Drahtabschnitten von der gewünschten Gesamtlänge erzeugt worden ist, wobei beim letzten Durchlauf die Außenflanken nicht mehr oder teilweise nicht mehr neu belegt werden und entsprechend dann nach Bedarf die Schritte bis zum Schritt K nicht mehr alle wiederholt werden, und die Drähte an der gewünschten Stelle durchtrennt werden.

According to the invention, the method has the following steps in order to achieve the above-mentioned object:

A: providing a number of 2X parallel wires;
B: feeding the parallel-guided wires to the circumference of a winding template with three evenly arranged at an angle of 120 ° to each other winding edges W1, W2 and W3, between which outer edges A, B and C are formed;
C: covering a first outer flank of the winding template between two winding edges W1 and W3 with 2 X wires lying parallel to one another to form a first wire section;
D: rotating the winding template by 120 ° such that a second outer edge B of the winding template with 2 X parallel wires for forming a second wire section is occupied and at the same time the wires around the first winding edge W1 between the first outer edge A and the second outer edge B. to be bent over;
E: shifting the wire sections on the first outer flank A relative to the wire sections on the second outer flank B by a distance X times the distance between two adjacent wires in an axial direction with respect to the axis of rotation of the reeling template;
F: Further rotation of the winding template by 120 ° such that the third outer edge C of the winding template with two X parallel wires to form a third wire section is occupied and at the same time the wires between the second outer edge B and the third outer edge C about a second winding edge W2 to be bent over;
G: shifting the wire sections on the second outer flank B and the first outer flank A relative to the third wire section on the outer flank C by a distance X times the distance between two adjacent wires in an axial direction with respect to the axis of rotation of the winding template, wherein the first wire section on the first outer edge A axially from the region of the winding template reach the axis of rotation;
H: Further rotation of the winding template by 120 ° such that again the first outer edge A of the winding template with two X parallel wires to form a fourth wire section is occupied and at the same time the wires around a third winding edge W3 between the third outer edge C and the first outer edge Be bent over;
I: shifting the second and third wire sections at the third outer flank C and the second outer flank B relative to the fourth wire section at the first outer flank A by a distance X times the distance between two adjacent wires in an axial direction with respect to the axis of rotation of the reeling template, wherein the Wire sections on the second outer edge B axially from the area of the winding template reach the axis of rotation;
J: Continue to rotate the winding template by 120 ° in such a way that again the second outer flank B of the winding template is covered with two X wires lying parallel to form a fifth wire section and at the same time the wires around the first winding edge W1 between the first outer flank A and the second outer flank B are bent over;
K: shifting the third and fourth wire sections on the first outer flank A and the third outer flank C relative to the fifth wire section on the second outer flank B by a distance X times the distance between two adjacent wires in an axial direction with respect to the axis of rotation of the winding template, wherein the third wire section on the third outer edge C axially from the region of the winding template reach the axis of rotation;
L: repeating steps F-K until a prepared winding having a plurality of wire sections of the desired total length has been produced, the outer edges of which are no longer or partially unoccupied during the last pass, and then as required steps up to Step K no longer all are repeated, and the wires are cut at the desired location.

Das neue Verfahren bietet den Vorteil, dass sämtliche Drähte mit der Anzahl 2 mal X (im Vergleich zu bisher zwei nachträglich zu verdrillenden Windungshälfte mit jeweils einer Anzahl X an Drähten) in einem kontinuierlichen Verfahren verarbeitet werden können. Vereinfacht beschrieben läuft das Verfahren so ab, dass durch das Biegen und nachträgliche Verschieben der parallelen, geradlinigen Drahtabschnitte auf einer räumlichen statt flachen Winkelschablone, die Drähte, die die Drahtabschnitte bilden, sich nicht mehr mit den nachfolgenden Drähten verhaken können. Der zweite Verschiebeschritt, der die Drähte aus dem Eingriffsbereich der Wickelschablone bringt, läuft entsprechend räumlich entfernt von der Zufuhrstelle der zwei X Drähte ab, so dass ein Verhaken nicht zu befürchten ist, während die gebogenen Abschnitte zwischen den geraden, parallelen Drahtabschnitten durch die Verschiebeschritte ausgebildet werden.The new method offers the advantage that all wires with the number 2 times X can be processed in a continuous process (in comparison to the previous two turn half to be twisted, each with a number X of wires). Simplified described the process is such that by bending and subsequent displacement of the parallel, linear wire sections on a spatial instead of flat angle template, the wires that make up the wire sections, can no longer get caught with the subsequent wires. The second displacement step, which brings the wires out of the engagement region of the winding template, accordingly proceeds spatially away from the supply point of the two X wires, so that hooking is not to be feared, while the bent sections are formed between the straight, parallel wire sections by the displacement steps become.

Der zusätzliche Schritt des Verdrillens zweier Wicklungshälften entfällt, so dass sich insgesamt die Zahl der Arbeitsschritte vereinfacht und die vorgefertigte Wicklung insgesamt kontinuierlich gefertigt werden kann, bevor sie beispielsweise an ein geschlitztes Magazin übergeben und von dort dann in die Nuten eines Stators übertragen wird.The additional step of twisting two winding halves is eliminated, so that overall the number of work steps simplified and the prefabricated winding can be made continuously in total, before it passed, for example, to a slotted magazine and then transferred from there into the grooves of a stator.

Es ist theoretisch denkbar, an Stelle einer Wickelschablone mit drei Flanken auch eine Wickelschablone mit noch mehr Flanken einzusetzen, wobei die parallelen Drahtstege aber nach dem zweiten Verschieben wiederum aus dem Eingriffsbereich einer solchen Wickelschablone gelangen können. Zweckmäßig ist aber die Ausbildung der Wickelschablone mit drei Außenflanken, da sich mit jeder zusätzlichen Flanke der Aufwand einer für das Verfahren zu konzipierenden Vorrichtung erhöht.It is theoretically conceivable to use instead of a winding template with three flanks and a winding template with even more flanks, the parallel wire webs but in turn can get out of the engagement region of such a winding template after the second displacement. It is expedient but the formation of the winding template with three outer edges, since with each additional edge increases the cost of a device to be designed for the process.

Vorzugsweise ist das Verfahren dahingehend weitergebildet, dass die aus dem Bereich der Wickelschablone gelangenden Drahtabschnitte zu einer gestreckten Ausrichtung flach geformt werden. Dieser Arbeitsschritt ist vorzugsweise in das bestehende Verfahren integriert, um im Sinne der Aufgabenstellung zu einem kontinuierlichen Verfahren zu gelangen. Erreicht werden kann dies beispielsweise durch eine Weiterbildung des Verfahrens dahingehend, dass die in den Schritten G, I und K aus dem Bereich der Wickelschablone gelangenden Drahtabschnitte zur flachen Ausformung von einer flachen, leistenförmigen Schablone aufgenommen werden, die bei einem Verdrehen der Wickelschablone um 120° (oder weniger bei entsprechender höherer Anzahl der Außenflanken) um jeweils 180° um die Drehachse der Wickelschablone gedreht wird. Dadurch wird die zunächst auf der im Querschnitt dreiecksförmigen Wickelschablone geformte Drahtwicklung auf die flache leistenförmige Schablone übertragen, die ihr die endgültige Form verleiht, in welcher sie in das Magazin und den Stator übertragen werden kann. Auf der leistenförmigen Schablone liegen die Drähte dann auf deren beiden Seiten jeweils um X Drähte versetzt, wobei sich bezogen auf das Belegen der Außenflanke der dreiecksförmigen Wickelschablone auf der ersten Seite der leistenförmigen Schablone die Abfolge A, C, B, A, C usw. ergibt, während die Abfolge der geraden Drahtabschnitte auf der gegenüberliegenden Seite bezogen auf die ursprüngliche Belegung der dreiecksförmigen Wickelschablone B, A, C, B, A usw. ist.Preferably, the method is further developed such that the wire sections reaching out of the area of the winding template are shaped flat to a stretched orientation. This step is preferably integrated into the existing process in order to arrive at a continuous process in the sense of the task. This can be achieved, for example, by a further development of the method such that the wire sections reaching from the area of the winding template in steps G, I and K are received for flat formation by a flat, strip-shaped template, which is rotated by 120 ° when the winding template is rotated (or less with a corresponding higher number of outer edges) is rotated by 180 ° about the axis of rotation of the winding template. Characterized the first formed on the cross-sectional triangular-shaped winding template wire winding is transferred to the flat strip-shaped template that gives it the final shape in which it can be transferred to the magazine and the stator. On the strip-shaped template, the wires are then offset on both sides in each case by X wires, based on the covering of the outer edge of the triangular-shaped winding template on the first side of the strip-shaped template, the sequence A, C, B, A, C, etc. results while the sequence of the straight wire sections on the opposite side is based on the original layout of the triangular-shaped winding template B, A, C, B, A and so on.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass bewegliche Wickelkanten vorgesehen sind, die vor dem Verschieben der geraden parallelen Drahtabschnitte aus dem Bereich der Drahtbiegungen zwischen diesen Abschnitten bewegt werden. Dadurch sind die Drähte im Bereich der Drahtbiegungen frei, sich bei dem Verschiebevorgang zu verformen, ohne dass beispielsweise Draht nachgeführt werden müsste. Die Drahtbiegungen flachen in ihren Übergangsbereichen zwischen den geraden Drahtabschnitten beim Verschieben auch ab, was im Hinblick auf die sich später ergebende Baulänge des Stators durchaus gewünscht ist und auch im Sinne einer Materialersparnis vorteilhaft ist.In a further preferred embodiment of the method it is provided that movable winding edges are provided, which are moved before moving the straight parallel wire sections from the region of the wire bends between these sections. As a result, the wires in the region of the wire bends are free to deform during the displacement process, without, for example, wire having to be tracked. The wire bends flat in their transition areas between the straight wire sections when moving from what is quite desirable in view of the later resulting length of the stator and is also advantageous in terms of material savings.

Die Wickelkanten können beispielsweise radial nach innen verschoben werden, vorzugsweise werden sie aber entgegengesetzt zur Verschieberichtung axial aus dem Bereich der Drahtbiegungen bewegt, wo entsprechender Freiraum konstruktiv einfach vorgesehen werden kann.The winding edges can for example be moved radially inward, but they are preferably opposite to the direction of displacement axially moved from the field of wire bends, where appropriate clearance can be easily provided structurally.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass jeweils vor dem Verschieben die Drahtbiegungen mit einem Formwerkzeug in Eingriff gebracht werden. Ein solches Formwerkzeug fördert eine definierte Verformung der Drahtbiegungen zwischen den geraden Drahtabschnitten und verhindert unkontrollierte Verformungen oder auch Beschädigungen der Drähte in diesem Bereich, was insbesondere im Hinblick auf empfindliche Isolierungen vorteilhaft sein kann.In a particularly preferred development of the method, it is provided that the wire bends are each brought into engagement with a forming tool before being moved. Such a mold promotes a defined deformation of the wire bends between the straight wire sections and prevents uncontrolled deformation or damage to the wires in this area, which may be particularly advantageous in terms of sensitive insulation.

Selbstverständlich kann das Verfahren derart ausgebildet sein, dass die Drahtanfänge aller Drähte und/oder die Drahtenden aller Drähte der vorgefertigten Wicklung in einer gewünschten Weise geformt werden, beispielsweise indem sie einfach abgewickelt werden, um später den elektrischen Anschluss zu vereinfachen. Der entsprechende Formvorgang kann für die Drahtanfänge beispielsweise vor dem Schritt D erfolgen, während die Formung der Drahtenden zweckmäßigerweise nach dem Durchtrennen gemäß L erfolgt.Of course, the method may be configured such that the wire starts of all the wires and / or the wire ends of all the wires of the prefabricated winding are formed in a desired manner, for example simply by unwinding to facilitate the electrical connection later. The corresponding shaping process can be carried out for the wire starts, for example, before step D, while the shaping of the wire ends expediently takes place after cutting according to L.

Das axiale Verschieben der parallelen Drahtabschnitte an benachbarten Außenflanken der Wickelschablone kann dadurch unterstützt sein, dass diese an den Außenflanken durch radial bewegliche Greifformwerkzeuge vorzugsweise mit Nuten zur Aufnahme der Drähte axial formschlüssig gehalten werden. Die beweglichen Greifformwerkzeuge, von denen vorzugsweise im Bereich jeder Außenflanke eines vorgesehen ist, können das Verschieben der Drahtabschnitte durch axiales relatives Bewegen zueinander an den aufeinanderfolgenden Außenflanken bewerkstelligen.The axial displacement of the parallel wire sections on adjacent outer flanks of the winding template can be assisted in that they are held on the outer flanks by means of radially movable gripping forming tools, preferably with grooves for receiving the wires, in an axially form-fitting manner. The movable gripping molds, one of which is preferably provided in the region of each outer edge of one, the displacement of the wire sections can accomplish by axially relative movement to each other on the successive outer edges.

Die Greifformwerkzeuge können in Verbindung mit den Formwerkzeugen für die Drahtbiegungen und ggf. weiteren formschlüssig wirkenden Halterungen ein Verfahren ermöglichen, bei welchem die Drähte während der Herstellung der vorgefertigten Wicklung zu jedem Zeitpunkt einer exakten räumlichen Kontrolle unterliegen, d. h. ein Ausweichen einzelner Drähte kann sicher verhindert werden, was der Qualität der vorgefertigten Wicklung und später auch des fertig bewickelten Stators zugute kommt. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die geraden, parallelen Drahtabschnitte beim Belegen der jeweiligen Außenflanke der Wickelschablone an einen konkaven Verlauf zwischen den Wickelkanten angedrückt werden.The gripping forming tools, in conjunction with the forming tools for the wire bends and possibly other form-fitting mounts, can provide a method in which the wires are subject to precise spatial control at all times during manufacture of the prefabricated coil, d. H. Dodge of individual wires can be reliably prevented, which benefits the quality of the prefabricated winding and later also of the finished wound stator. In a particularly preferred embodiment of the method, it is provided that the straight, parallel wire sections are pressed against a concave course between the winding edges when the respective outer flank of the winding template is occupied.

Durch die konkave Ausbildung des Übergangsbereichs zwischen den Wickelkanten, d. h. der Außenflanken, nehmen die Drahtabschnitte einen längeren Weg ein, als dieser bei einer geradlinigen Verbindung zwischen den Wickelkanten vorhanden ist. Dadurch wird es einfacher im Umkreis der dreiecksförmigen Wickelschablone die leistenförmige Schablone anzuordnen und die unterschiedliche Drehbewegung dieser beiden Schablonen ohne weitere Maßnahmen sowie eine saubere Übergabe der Drahtabschnitte von der dreiecksförmigen Winkelschablone auf die leistenförmigen Schablonen zu ermöglichen.Due to the concave design of the transition region between the winding edges, d. H. the outer edges, take the wire sections a longer way, as this is available at a straight line connection between the winding edges. This makes it easier to arrange the strip-shaped template in the vicinity of the triangular winding template and to allow the different rotational movement of these two templates without further action and a clean transfer of the wire sections of the triangular-shaped angle template on the strip-shaped templates.

Um Platz für das Verschieben der Greifformwerkzeuge zu schaffen und zu vermeiden, dass die die dreiecksförmige Wickelschablone verlassenden Drahtabschnitte über einen gewissen Axialweg ungeführt sind, ist es von Vorteil, wenn die leistenförmige Schablone mit zwei axial relativ zueinander beweglichen Hälften ausgebildet ist, wobei die Hälften zwischen den einzelnen Verfahrensschritten relativ zueinander verschoben werden. In order to create space for moving the gripping forming tools and to avoid that the wire sections leaving the triangular-shaped winding template are unguided over a certain axial path, it is advantageous if the strip-shaped template is formed with two axially movable halves, the halves between the individual process steps are shifted relative to each other.

Das Verfahren eignet sich insbesondere auch für das Verwenden von im Querschnitt im wesentlichen rechteckförmigen Drähten, die im Hinblick auf einen optimalen Füllgrad in den Nuten des Stators bevorzugt werden.The method is also particularly suitable for the use of cross-sectionally substantially rectangular wires, which are preferred in view of an optimum degree of filling in the slots of the stator.

Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen. Es zeigen:Hereinafter, an embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine schematische Ansicht eines Wickelwerkzeuges zur Durchführung des Verfahrens; 1 a schematic view of a winding tool for performing the method;

2–14 eine schematische Abfolge von Verfahrensschritten beim Herstellen einer flachen Wicklung zum Einlegen in Statornuten, wobei im wesentlichen nur der Draht in einer Ansicht gemäß 1 sowie in einer Draufsicht von oben gezeigt ist; 2 - 14 a schematic sequence of steps in the manufacture of a flat winding for insertion into stator, wherein essentially only the wire in a view according to 1 as well as in a plan view from above;

15 eine perspektivische Ansicht des Wickelwerkzeuges nach der Durchführung des Verfahrensschrittes 10 (gemäß 11 und 12); 15 a perspective view of the winding tool after performing the method step 10 (according to 11 and 12 );

16 eine perspektivische Ansicht des Werkzeuges nach der Durchführung des Verfahrensschrittes 11 (siehe 12 und 13); 16 a perspective view of the tool after performing the method step 11 (please refer 12 and 13 );

17 eine Draufsicht auf eine flache Wicklung mit einer halben Anzahl von Drähten im Vergleich zu den zuvor gezeigten Beispielen; 17 a plan view of a flat coil with half a number of wires compared to the examples shown previously;

18 einen Stator, in dessen Nuten die Wicklung aus 17 aufgenommen ist. 18 a stator in whose grooves the winding out 17 is included.

In 1 ist schematisch ein Wickelwerkzeug 10 in einer Stirnansicht gezeigt, das aus mehreren zueinander beweglichen Teilen besteht.In 1 is schematically a winding tool 10 shown in an end view, which consists of several mutually movable parts.

Zentrales Element des Wickelwerkzeuges 10 ist eine in ihrer Grundform im Querschnitt dreiecksförmige Wickelschablone 12, zwischen deren drei Wickelkanten W1, W2 und W3 Außenflanken A, B und C ausgebildet sind. Diese Außenflanken sind jeweils konkav gekrümmt, so dass die Wickelschablone ein sternartiges Aussehen hat. Die dreiecksförmige Wickelschablone 12 ist drehbar angeordnet.Central element of the winding tool 10 is a triangular-shaped winding template in its basic form in cross-section 12 , between the three winding edges W1, W2 and W3 outer edges A, B and C are formed. These outer edges are concavely curved, so that the winding template has a star-like appearance. The triangular winding template 12 is rotatably arranged.

Die Wickelkanten W1, W2 und W3 sind durch axial bewegliche Biegeleisten 14 ausgebildet, auf deren Funktion später noch näher eingegangen wird. Radial innenseitig dieser Biegeleisten 14 liegen profilierte Formleisten 16, die im Zusammenhang mit 15 und 16 noch näher vorgestellt werden.The winding edges W1, W2 and W3 are by axially movable bending bars 14 whose function will be discussed in more detail later. Radial inside this bending bars 14 lie profiled moldings 16 related to 15 and 16 will be presented in more detail.

Eine Drahtzugvorrichtung 18 dient dem Bereitstellen der für die Wicklung zu verarbeitenden Drähte 32, während ein radial bewegliches Formwerkzeug 20 in den Bereich der Wickelkanten W1, W2 und W3 bewegt werden kann, wenn diese sich in der Position befinden, in der in 1 die Wickelkante W1 gezeigt ist. Das Formwerkzeug 20 wirkt mit der Formleiste 16 zusammen und wird später noch näher beschrieben.A wire pulling device 18 serves to provide the wires to be processed for the winding 32 while a radially movable mold 20 can be moved to the area of the winding edges W1, W2 and W3 when they are in the position in which 1 the winding edge W1 is shown. The mold 20 works with the form bar 16 together and will be described later.

Im Bereich der Außenflanken A, B und C ist jeweils ein Greifformwerkzeug 22 vorgesehen, die in 1 alle in einer radial inneren Stellung dargestellt sind. Die Formgreifwerkzeuge 22 sind radial nach außen beweglich, wobei sie drehstarr mit der dreiecksförmigen Wickelschablone 12 ausgebildet sein können. Radial innenseitig besitzen die Greifformwerkzeuge eine Kontur 24, die in der Seitenansicht der Kontur der Außenflanken A, B und C angepasst ist. Die Formgreifwerkzeuge 22 sind unabhängig voneinander auch axial beweglich, worauf später noch näher eingegangen wird.In the area of the outer flanks A, B and C is in each case a gripping mold 22 provided in 1 all shown in a radially inner position. The form gripping tools 22 are movable radially outwards, while they are rotationally rigid with the triangular-shaped winding template 12 can be trained. Radially inside the gripping molds have a contour 24 , which is adapted in the side view of the contour of the outer edges A, B and C. The form gripping tools 22 are independently movable axially, which will be discussed later in more detail.

Weiterhin verfügt das Wickelwerkzeug 10 über eine flache, leistenförmige Schablone 26, die in der Ansicht gemäß 1 axial vor der dreiecksförmigen Wickelschablone 12 angeordnet ist. Die leistenförmige Schablone 26 besteht aus zwei axial relativ zueinander beweglichen Schablonenhälften 28, 30, auf die später noch näher eingegangen wird. Die leistenförmige Schablone 26 ist um eine Drehachse D drehbar, um welche auch die dreiecksförmige Wickelschablone 12 rotiert. Die leistenförmige Schablone 26 ist nicht drehstarr mit der dreiecksförmigen Schablone 12 gekoppelt, führt aber bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine mit deren Drehbewegung synchronisierte Drehbewegung dahingehend aus, dass bei einer Rotation der dreiecksförmigen Wickelschablone 12 um 120° die leistenförmige Schablone 26 eine Rotation um 180° ausführt.Furthermore, the winding tool 10 over a flat, strip-shaped template 26 in the view according to 1 axially in front of the triangular-shaped winding template 12 is arranged. The strip-shaped template 26 consists of two axially movable template halves 28 . 30 , which will be discussed later. The strip-shaped template 26 is rotatable about a rotation axis D, which is also the triangular-shaped winding template 12 rotates. The strip-shaped template 26 is not torsionally rigid with the triangular template 12 coupled, but leads in the embodiment shown a synchronized with the rotational movement of the rotational movement to the effect that upon rotation of the triangular-shaped winding template 12 120 ° the strip-shaped template 26 performs a rotation of 180 °.

In 2–14 wird nun der Ablauf des Verfahrens beschrieben, wobei das Verfahren vom anfänglichen Zuführen von einer Anzahl 2X Drähten 32 mit einem rechteckigen Querschnitt beschrieben wird. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist X gleich sechs, d. h. es werden zwölf Drähte 32 zugeführt.In 2 - 14 The process of the method will now be described, starting with the initial feeding of a number of 2X wires 32 is described with a rectangular cross-section. In the embodiment shown, X is six, that is, twelve wires 32 fed.

Auf der linken Seite in 2 ist die Ausgangsposition 1 mit zugeführten Drähten 32 sowie schematisch die Ausgangslage des Wickelwerkzeuges in der Bildmitte 10 dargestellt, wobei das Wickelwerkzeug 10 entsprechend 1 zur Veranschaulichung in der Ausgangslage ebenfalls dargestellt ist. An der unteren Stelle der linken Hälfte der Darstellung sind nochmals die zwölf parallelen Drähte 32 in einer Ansicht von oben gezeigt. In allen übrigen Darstellungen (von Zustand 1 in 2 bis zu Stand 13 in 14) ist von dem Wickelwerkzeug 10 lediglich ab Verfahrensposition 9 die leistenförmige Schablone 26 gezeigt, um die Formänderungen des Drahtes besser veranschaulichen zu können. Zu Beginn des Verfahrens (Verfahrenszustand 1) werden zunächst die Drähte 32 in einer hinreichenden Länge über das Wickelwerkzeug 10 gezogen, wobei sie an einer Klemmstelle 34 gehalten sind. Wie in Zustand 1 unten zu erkennen ist, sind die Drähte 32 noch nicht verformt.On the left in 2 is the starting position 1 with supplied wires 32 and schematically the starting position of the winding tool in the middle of the picture 10 illustrated, wherein the winding tool 10 corresponding 1 for illustration in the starting position is also shown. At the bottom of the left half of the illustration are again the twelve parallel wires 32 shown in a view from above. In all other representations (from state 1 in 2 up to stand 13 in 14 ) is from the winding tool 10 only from the procedural position 9 the strip-shaped template 26 shown to better illustrate the changes in shape of the wire. At the beginning of the process (process state 1 ) are the wires first 32 in a sufficient length over the winding tool 10 pulled, being at a nip 34 are held. As in condition 1 Below are the wires 32 not deformed yet.

Anschließend wird beim Übergang von Zustand 1 auf Zustand 2 (3) das Greifformwerkzeug 22 im Bereich der Außenflanke A der dreiecksförmigen Wickelschablone 12 aus einer radial nach außen verschobenen Stellung abgesenkt, so dass die Drähte 32 der Kontur 24 der konkaven Außenflanke angepasst werden. Zur Veranschaulichung dieses Vorganges wird auf 15 und 16 verwiesen, auch wenn dort bereits ein fortgeschrittenes Verfahrensstadium erreicht ist. Wie zu erkennen ist, besitzen die Greifformwerkzeuge 22 parallel zum Verlauf der Drähte 32 in ihre konvex ausgebildete radiale Innenfläche 24 eingearbeitete Längsnuten 36, die jeweils einen Draht 32 aufnehmen. An der ersten Außenflanke A der dreiecksförmigen Wickelschablone 12 sind wie an den übrigen Außenflanken B und C auch zwei axiale Führungsnuten 36 eingearbeitet, die mit Vorsprüngen 38 an den Greifformwerkzeugen 22 zusammenwirken, so dass eine axiale Führung zwischen diesen Werkzeugen 22 und der dreiecksförmigen Wickelschablone 12 entsteht.Subsequently, at the transition from state 1 on condition 2 ( 3 ) the gripping mold 22 in the region of the outer edge A of the triangular-shaped winding template 12 lowered from a radially outwardly shifted position, so that the wires 32 the contour 24 be adapted to the concave outer edge. To illustrate this process is on 15 and 16 even if an advanced stage of the procedure has already been reached there. As can be seen, have the gripping molds 22 parallel to the course of the wires 32 in its convex radial inner surface 24 incorporated longitudinal grooves 36 , each one wire 32 take up. At the first outer edge A of the triangular-shaped winding template 12 are like the other outer edges B and C and two axial guide grooves 36 incorporated with protrusions 38 at the gripping molds 22 interact, allowing axial guidance between these tools 22 and the triangular-shaped winding template 12 arises.

Im nächsten Schritt (4) werden die freien Enden 40 der Drähte 32 in einem gewünschten Winkel umgebogen, wobei die freien Enden 40 später elektrische Anschlüsse für den Stator bilden. Durch dieses Umbiegen der Drähte 32 in der Blickrichtung auf das Werkzeug nach oben und vorne ergibt sich auch in der Draufsicht der Drähte 32 erstmals eine Veränderung. Das Greifformwerkzeug 22 bleibt weiter in der auf die Kontur der Außenflanke A abgesenkten Stellung.In the next step ( 4 ) become the free ends 40 the wires 32 bent at a desired angle, with the free ends 40 later form electrical connections for the stator. By this bending the wires 32 in the direction of the tool up and forward results in the plan view of the wires 32 for the first time a change. The gripping mold 22 remains in the lowered to the contour of the outer edge A position.

Wie in 5 schematisch dargestellt ist, wird nun bei im Bereich der ersten Außenflanke A abgesenkten Formgreifwerkzeug 22 die dreiecksförmige Wickelschablone 12 indexiert um 120° im Uhrzeigersinn im Sinne der Darstellung bewegt. Dadurch gelangt die zweite Anlageflanke B nach oben, während die Flanke A nunmehr die vormalige Lage der dritten Außenflanke C einnimmt, wie sie durch den gekrümmten Drahtverlauf angedeutet ist. Die Klemmvorrichtung 34 verhindert dabei ein Nachrutschen des Drahtes und folgt beim Verdrehen entsprechend der zweiten Wickelkante W2 von der in der Position 3 zu der in Position 4 gezeigten Stelle.As in 5 is shown schematically, is now in the region of the first outer edge A lowered mold gripping tool 22 the triangular winding template 12 indexed by 120 ° clockwise in the sense of the representation moves. As a result, the second abutment edge B comes up, while the flank A now occupies the previous position of the third outer edge C, as indicated by the curved wire path. The clamping device 34 prevents slippage of the wire and follows when twisting according to the second winding edge W2 of the in the position 3 to the position 4 shown location.

Während des Drehvorgangs wird der Draht um die Wickelkante W2 mit der zwischenliegenden Biegeleiste 14 gebogen.During the turning process, the wire around the winding edge W2 with the intermediate bending bar 14 bent.

Im nächsten Schritt, der in 6 veranschaulicht ist, wird nunmehr das der zweiten Außenflanke B zugeordnete Formgreifwerkzeug 22 abgesenkt, wobei sich wiederum die parallelen Drähte 32 der konkaven Außenkontur dieser zweiten Außenflanke B anpassen, wie dies durch den Drahtverlauf in der Position 5 in der mittleren Darstellung veranschaulicht ist. In der Draufsicht auf die Drähte ergeben sich zunächst keine wesentlichen Änderungen.In the next step, the in 6 is illustrated, is now the second outer edge B associated form gripping tool 22 lowered, in turn, the parallel wires 32 the concave outer contour of this second outer edge B adjust, as determined by the wire in the position 5 is illustrated in the middle illustration. In the plan view of the wires initially no significant changes.

In 7 ist nunmehr der Übergang zwischen den Positionen 5 und 6 des Verfahrens gezeigt. In diesem Schritt werden erstmals gebogene Übergangsbereiche 42 zwischen geraden Drahtabschnitten 44 gebogen, wobei letztere später die Nuten eines Stators einnehmen sollen, während die Übergangsbereiche 42, die gelegentlich auch als Wickelköpfe bezeichnet werden, außerhalb des Stators liegen.In 7 is now the transition between the positions 5 and 6 of the method. For the first time, curved transition areas will be used in this step 42 between straight wire sections 44 bent, the latter later to take the grooves of a stator, while the transition areas 42 , which are sometimes referred to as winding heads, lie outside the stator.

Um genügend Freiraum für den räumlichen Biegevorgang zu haben, werden zunächst die Biegeleisten 14 axial aus dem Anlagebereich mit den Drähten 42 verschoben. Diese zurückgezogene Lage ist in 15 und 16 gezeigt. Anschließend wird das Greifformwerkzeug 22 im Bereich der ersten Außenflanke A um den sechsfachen Abstand der Einzeldrähte relativ zu dem Greifwerkzeug 22 an der zweiten Außenflanke B axial verschoben, so dass sich in der Draufsicht auf den Draht die entsprechende Verlagerung ergibt. Bei diesem Formvorgang, dessen abschließende Stellung in 16 in perspektivischer Ansicht gezeigt ist, legen sich die Einzeldrähte im Bereich der späteren Wickelköpfe in dafür vorgesehene Nuten 46 der Formleiste 16. Hierbei werden sie durch das radial nach innen verfahrene Formwerkzeug 20 unterstützt, so dass sich nach dem Formvorgang alle Drähte im Biegebereich in einer definierten Lage befinden. Das Formwerkzeug 20 kann auch eine Axialbewegung ausführen, die kleiner sein kann als die Bewegung des Greifformwerkzeuges.In order to have enough space for the spatial bending process, first the bending bars 14 axially out of the contact area with the wires 42 postponed. This withdrawn location is in 15 and 16 shown. Subsequently, the gripping mold 22 in the region of the first outer edge A by six times the distance between the individual wires relative to the gripping tool 22 axially displaced at the second outer edge B, so that the corresponding displacement results in the plan view of the wire. In this molding process, its final position in 16 is shown in perspective view, put the individual wires in the area of the later winding heads in designated grooves 46 the shape bar 16 , In this case, they are moved by the radially inwardly moved mold 20 supports, so that after forming all wires in the bending area are in a defined position. The mold 20 can also perform an axial movement, which may be smaller than the movement of the gripping mold.

Nach dem Verschieben der geraden Drahtabschnitte an der ersten Außenflanke A zu den Drahtabschnitten an der zweiten Außenflanke B wird gemäß Position 7 wiederum ein Indexiervorgang der dreieckförmigen Wickelschablone 12 um 120° durchgeführt, so dass schließlich auch die dritte Außenflanke C mit Drähten 32 belegt wird. Wie zuvor bereits an den anderen Außenflanken A und B beschrieben, wird auch hier gemäß 9 als nächstes das zugehörige Greifformwerkzeug 22 radial nach innen gesenkt, so dass sich die Drähte 32 der Kontur der dritten Außenflanke C anpassen.After shifting the straight wire sections on the first outer flank A to the wire sections on the second outer flank B is in accordance with position 7 again an indexing of the triangular winding template 12 performed by 120 °, so that finally the third outer edge C with wires 32 is occupied. As previously described on the other outer edges A and B, is also according to here 9 next, the associated gripping mold 22 lowered radially inward, so that the wires 32 the contour of the third outer edge C adapt.

Wie in Position 6 für die Außenflanke A beschrieben, wird nunmehr im Schritt 9 gemäß 10 durch axiales Verschieben des Greifformwerkzeuges 22 an der Außenflanke B der Übergangsbereich zwischen den geraden Drahtabschnitten an der Außenflanke B und der Außenflanke C geformt. Durch dieses Verschieben wird simultan auch der Drahtabschnitt an der Außenflanke A axial verschoben, wobei dieser aus dem Eingriffsbereich mit der dreiecksförmigen Wickelschablone 12 gelangt, wie aus der Draufsicht auf den Draht 32 gut zu erkennen ist. Im mittleren Bereich der Darstellung der Position 9 ist nun auch die leistenförmige Schablone 26 dargestellt, über deren erste Flanke sich der Drahtabschnitt, der vormals an der ersten Außenflanke A anlag, legt. As in position 6 described for the outer edge A, is now in step 9 according to 10 by axial displacement of the gripping mold 22 formed on the outer edge B of the transition region between the straight wire sections on the outer edge B and the outer edge C. As a result of this displacement, the wire section on the outer flank A is simultaneously displaced axially, with the latter coming out of the engagement region with the triangular-shaped winding template 12 as seen from the top view of the wire 32 easy to recognize. In the middle area of the representation of the position 9 is now the strip-shaped template 26 represented, on the first edge of the wire section, which formerly applied to the first outer edge A, sets.

Im Rahmen des in 11 gezeigten nächsten Indexierungsschrittes mit einem Verdrehen der dreiecksförmigen Wickelschablone 12 um 120° im Uhrzeigersinn, wird simultan die leistenförmige Schablone 26 um 180° im Uhrzeigersinn gedreht. Dabei legt sich der zuvor an der Außenflanke A der Wickelschablone 12 geformte Drahtabschnitt flach an eine Außenflanke der leistenförmige Schablone 26 an, während gleichzeitig frisch zugeführte Drähte über die erste Außenflanke A gezogen werden.As part of the in 11 shown next indexing step with a rotation of the triangular-shaped winding template 12 by 120 ° clockwise, simultaneously becomes the strip-shaped template 26 rotated 180 ° clockwise. In this case, the previously laid on the outer edge A of the winding template 12 formed wire section flat to an outer edge of the strip-shaped template 26 while pulling freshly supplied wires over the first outer edge A at the same time.

Entsprechend folgen die Verfahrensschritte in den Positionen 11, 12 und 13 nach, wobei sukzessive die geraden Drahtabschnitte durch das Verschieben und Verformen der Übergangsbereiche auf die leistenförmige Schablone 26 geschoben werden. Dieser Vorgang von Position 8–13 in der Abfolge Anpressen der Drähte an die frisch belegte Außenkontur, Indexieren um 120° und anschließendes Verschieben durch axiales Bewegen eines Greifformwerkzeuges 22 wird wiederholt, bis die leistenförmige Schablone 26 mit einer Wicklung der gewünschten Länge bestückt ist. Zum Ende der Herstellung der Wicklung wird selbstverständlich kein Draht mehr nachgeführt, und nach dem Durchtrennen des Drahtes werden die letzten Drahtenden (nicht gezeigt) in ähnlicher Weise wie die Drahtenden 40 am Beginn der Wicklung abgebogen.Accordingly, the process steps in the positions follow 11 . 12 and 13 according to, wherein successively the straight wire sections by moving and deforming the transition areas on the strip-shaped template 26 be pushed. This process of position 8th - 13 in the sequence of pressing the wires to the freshly occupied outer contour, indexing by 120 ° and subsequent displacement by axially moving a gripping molding tool 22 is repeated until the strip-shaped template 26 is equipped with a winding of the desired length. Of course, at the end of the manufacture of the winding no wire will be tracked and after cutting the wire the last wire ends (not shown) will be similar to the wire ends 40 bent at the beginning of the winding.

Schließlich wird die Wicklung von der leistenförmigen Schablone 26 abgezogen und in ein lineares Magazin mit einer entsprechenden Zahl von Nuten eingelegt, aus welcher es dann in an sich bekannter Weise in die Nuten eines Stators (oder auch eines Rotors) eingelegt werden kann. Hinsichtlich 15 und 16, die bereits zuvor teilweise erörtert worden sind, wird noch darauf verwiesen, dass dort die Beweglichkeit der beiden Hälften 28, 30 der leistenförmigen Schablone 26 gut zu erkennen ist. Die beiden Hälften 28, 30 sind entlang einer linearen Führung 50, die unmittelbar an den beiden Hälften ausgebildet ist, verschieblich. Hintergrund dieser relativ zueinander verschieblichen Hälften 28, 30 ist der Umstand, dass beim Ausführen des Verschiebens mittels eines Greifformwerkzeuges 22 (in der Darstellung das untere Werkzeug), dieses die entsprechende Hälfte 30 axial verschieben kann, während die andere Hälfte 28 in Anlage an oder wenigstens nahe der dreiecksförmigen Wickelschablone 12 verbleiben kann. Dadurch wird sichergestellt, dass die von der dreiecksförmigen Wickelschablone 12 geschobenen Drähte ohne einen zwischenliegenden Spalt auf die leistenförmige Schablone 26 übertragen werden können.Finally, the winding of the strip-shaped template 26 subtracted and placed in a linear magazine with a corresponding number of grooves, from which it can then be inserted in a conventional manner in the grooves of a stator (or a rotor). Regarding 15 and 16 , which have already been partially discussed before, it is still pointed out that there the mobility of the two halves 28 . 30 the strip-shaped template 26 easy to recognize. The two halves 28 . 30 are along a linear guide 50 , which is formed directly on the two halves, displaceable. Background of these relatively movable halves 28 . 30 is the fact that when carrying out the displacement by means of a gripping forming tool 22 (in the illustration the lower tool), this the corresponding half 30 can move axially, while the other half 28 in contact with or at least near the triangular-shaped winding template 12 can remain. This will ensure that the of the triangular-shaped winding template 12 pushed wires without an intermediate gap on the strip-shaped template 26 can be transmitted.

Nicht gezeigt ist eine in 15 und 16 eine axial rückgezogene Stellung eines Greifformwerkzeuges 22 nach rechts im Sinne der Darstellung, so dass beim Indexieren der dreiecksförmigen Wickelschablone 12, d. h. deren Rotation um 120°, die Drahtzufuhr nicht behindert ist. Diese Position nimmt das Greifformwerkzeug 22 ein, wenn es aus der hier verdeckten Lage auf der Rückseite mit der Wickelschablone 12 nach oben verdreht wird, bevor es durch axiales Verschieben wieder in die in 15 gezeigte Stellung gelangt, aus welcher es dann in die in 16 gezeigte Stellung abgesenkt wird, um die geraden Drahtabschnitte an die Kontur der jeweiligen Außenflanke anzupassen.Not shown is an in 15 and 16 an axially retracted position of a gripping mold 22 to the right in the sense of the representation, so that when indexing the triangular-shaped winding template 12 , ie their rotation by 120 °, the wire feed is not hindered. This position takes the gripping mold 22 if it is from the hidden position on the back with the winding template 12 is twisted upwards, before it by axial displacement back into the in 15 shown position, from which it then in the in 16 shown position is lowered to adapt the straight wire sections to the contour of the respective outer edge.

In 17 ist eine vorgefertigte Wicklung 70 im flachen Zustand gezeigt, wobei diese Lage dem Zustand entspricht, in welchem die Wicklung 70 auf der leistenförmigen Schablone 26 liegt, die aber nicht gezeigt ist. Allerdings handelt es sich bei der dargestellten Wicklung 70 in 17 nur um eine Wicklung mit jeweils sechs Anschlussdrähten 40, 72 am Anfang und Ende der Wicklung, d. h. in diesem Fall beträgt X 3. An der grundsätzlichen Vorgehensweise bei dem Verfahren ändert sich nichts, lediglich dass nicht zwölf parallele Drähte sondern nur sechs zugeführt werden. Entsprechend vermindert sich der axiale Weg beim Verschieben und Ausbilden der Übergangsbereiche 42 zwischen den geraden Drahtabschnitten 44.In 17 is a prefabricated winding 70 shown in the flat state, this situation corresponds to the state in which the winding 70 on the strip-shaped template 26 which is not shown. However, it is in the illustrated winding 70 in 17 only one winding, each with six connecting wires 40 . 72 at the beginning and end of the winding, ie in this case X is 3. The basic procedure in the process, nothing changes, only that not twelve parallel wires but only six are supplied. Accordingly, the axial path decreases when shifting and forming the transition regions 42 between the straight wire sections 44 ,

18 zeigt als Beispiel einen Stator 80, in welchen die Wicklung 70 in Statornuten 80 eingelegt ist. Die Anschlussdrähte 40, 72 am Anfang und am Ende der Wicklung liegen auf einer Seite des Stators 80, was ihren Anschluss erleichtert. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist auch zu erkennen, dass die Länge der Wicklung 70 ein Mehrfaches des Umfangs des Stators 80 beträgt, beim gezeigten Ausführungsbeispiel die doppelte Länge. Insbesondere bei rechteckförmigen Querschnitten lassen sich mit derart hergestellten Statoren hervorragende Füllungsgrade der Nuten 82 erreichen, so dass die kompakt bauenden Motoren eine hohe Leistungsfähigkeit besitzen. Die durch das Verschieben abgeflachten Übergangsbereiche 42 sorgen für einen geringen Materialverbrauch und einen geringen axialen Bauraum des Rotors. 18 shows a stator as an example 80 in which the winding 70 in stator grooves 80 is inserted. The connecting wires 40 . 72 at the beginning and at the end of the winding lie on one side of the stator 80 which makes their connection easier. In the embodiment shown, it can also be seen that the length of the winding 70 a multiple of the circumference of the stator 80 is, in the embodiment shown twice the length. Especially with rectangular cross-sections can be excellent filling levels of the grooves with stators prepared in this way 82 achieve, so that the compact design engines have high performance. The flattened by moving transition areas 42 ensure a low material consumption and a small axial space of the rotor.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1469579 B1 [0004]
DE 102008019479 A1 [0005]

Claims

Method for producing a prepared winding ( 70 ) for insertion in grooves ( 82 ) of a stator ( 80 ) or rotor, characterized by the following steps: A: Providing a number of 2X parallel wires ( 32 ); B: feeding the parallel wires ( 32 ) to the circumference of a winding template ( 12 ) with three uniformly arranged at an angle of 120 ° to each other winding edges (W1, W2, W3), between which three outer edges (A, B, C) are formed; C: covering a first outer flank (A) of the winding template (A) 12 ) between two winding edges (W1, W2) with 2X parallel wires ( 32 ) for forming a first wire section ( 44 ); D: turning the winding template ( 12 ) by 120 ° such that a second outer edge (B) of the winding template) with 2X parallel to each other wires ( 32 ) for forming a second wire section ( 44 ) and at the same time the wires ( 32 ) are bent over a first winding edge (W1) between the first outer flank (A) and the second outer flank (B); E: moving the wire section ( 44 ) on the first outer flank (A) relative to the wire section (FIG. 44 ) on the second outer flank (B) by a distance X times the distance between two adjacent wires in an axial direction with respect to the axis of rotation of the winding template ( 12 ); F: further rotation of the winding template ( 12 ) by 120 ° such that the third outer edge (C) of the winding template ( 12 ) with 2X parallel wires ( 32 ) for forming a third wire section ( 44 ) and at the same time the wires ( 32 ) are bent over a second winding edge (W2) between the second outer edge (B) and the third outer edge (C); G: shifting the first and second wire sections ( 44 ) on the second outer flank (B) and the first outer flank (A) relative to the third wire section (FIG. 44 ) on the third outer edge (C) by a distance X times the distance between two adjacent wires in an axial direction with respect to the axis of rotation of the winding template ( 12 ), wherein the first wire section ( 44 ) on the first outer flank (A) axially of the axis of rotation of the winding template ( 12 ); H: further rotation of the winding template ( 12 ) by 120 ° such that again the first outer edge (A) of the winding template with 2X parallel to each other wires ( 32 ) to form a fourth wire cut ( 44 is occupied while the wires ( 32 ) are bent over a third winding edge (W3) between the third outer edge (C) and the first outer edge (A); I: shifting the second and third wire sections ( 44 ) on the third outer flank (C) and the second outer flank (B) relative to the fourth wire section (FIG. 44 ) on the first outer flank (A) by a distance X times the distance between two adjacent wires in an axial direction with respect to the axis of rotation of the winding template ( 12 ), wherein the second wire section ( 44 ) on the second outer edge (B) axially of the axis of rotation of the winding template ( 12 ); J: Continue turning the winding template ( 12 ) by 120 ° such that again the second outer edge (B) of the winding template ( 12 ) with 2X parallel wires ( 32 ) for forming a fifth wire section ( 44 ) and at the same time the wires are bent around the first winding edge (W1) between the first outer flank (A) and the second outer flank (B); K: shifting the fourth and third wire sections on the outer flank A and the outer flank C relative to the fifth wire section (FIG. 44 ) on the second outer flank (B) by a distance X times the distance between two adjacent wires in an axial direction with respect to the axis of rotation of the winding template ( 12 ), wherein the third wire section ( 44 ) on the third outer edge C axially of the axis of rotation of the winding template ( 12 ); L: Repeat steps F to K until a winding ( 70 ) with a plurality of wire sections ( 44 ) has been produced by the desired total length, wherein the outer edge or partially no longer be occupied in the last pass and the wires are cut at the desired location.

A method according to claim 1, characterized in that from the region of the winding template ( 12 ) reaching wire sections ( 44 ) are formed into a flat arrangement with two sides.

A method according to claim 2, characterized in that in the steps G, I, and K from the region of the winding template ( 12 ) reaching wire sections ( 44 ) for flat deformation of a flat, strip-shaped template ( 26 ) are taken, which in a twisting of the winding template ( 12 ) by 120 ° about each 180 ° about the axis of rotation of the winding template ( 12 ) is rotated.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that movable winding edges (W1, W2, W3) are provided which, prior to displacement of the wire sections ( 44 ) from the field of wire bends ( 42 ) are moved.

A method according to claim 3, characterized in that the winding edges (W1, W2, W3) on bending strips ( 14 ) are formed, which are opposite to the direction of displacement axially from the region of the wire bends ( 42 ) are moved before the shifting steps are performed.

Method one of the preceding claims, that in each case before moving the Wire bends ( 42 ) with a mold ( 20 ) and after the shifting and shaping of the transition regions of the wire bends ( 42 ) are disengaged again.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the wire starts ( 40 ) or the wire ends ( 72 ) of the winding ( 70 ) are formed in a desired manner.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the wire sections ( 44 ) on the outer flanks (A, B, C) by radially movable gripping forming tools ( 22 ) with grooves ( 36 for receiving the wires ( 32 ) are held axially positive manner.

Method according to claim 7, characterized in that the displacement of the wire sections ( 44 ) by axially relative movement of the gripping molds ( 22 ) on the successive outer edges (A, B, C) is accomplished.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the wire sections ( 44 ) are pressed against the concave course between the winding edges (W1, W2, W3) when covering the respective outer flank (A, B, C).

Method according to one of claims 2 to 9, characterized in that the strip-shaped template ( 26 ) with two axially relative to each other movable halves ( 28 . 30 ), the halves ( 28 . 30 ) are moved relative to each other in order to make room for the axial displacement of the gripping forming tools ( 22 ) to accomplish.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in cross-section rectangular wires ( 32 ) for producing the winding ( 70 ) be used.