DE102016203167A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines wellenförmig gebogenen Drahtsegments - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines wellenförmig gebogenen Drahtsegments Download PDF

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Christian Brückner
Hubertus Büttner
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) zum Herstellen eines wellenförmig gebogenen Drahtsegments (200), insbesondere für die Verwendung als Statorwicklung in einer elektrischen Maschine, mit einer Linearführung (110) und mit mehreren Formwerkzeugen (120), die längsverschieblich und drehbar an der Linearführung (110) gelagert sind und die jeweils einen Aufnahmebereich zur Fixierung des zu biegenden Drahtsegments (200) aufweisen. Die Formwerkzeuge (120) sind gegensinnig verdrehbar (a, b) und gleichzeitig entlang der Linearführung (110) zusammenfahrbar, um das daran fixierte Drahtsegment (200) in eine Wellenform biegen zu können. Die Erfindung betrifft ferner ein mit dieser Vorrichtung (100) ausführbares Verfahren zum Herstellen eines wellenförmig gebogenen Drahtsegments (200).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines wellenförmig gebogenen Drahtsegments bzw. Drahtstücks, insbesondere für die weitere Verwendung als Statorwicklung in einer elektrischen Maschine.
  • Elektrische Maschinen betreffender Art, wie insbesondere Elektromotoren und Generatoren, weisen einen feststehenden Stator mit einer Statorwicklung und einen im Inneren des Stators drehbar gelagerten Rotor (Innenläufer) auf. Typischerweise ist der Stator an seinem Innenumfang oder Außenumfang mit axial verlaufenden Längsnuten ausgebildet, die Aufnahmeräume für die Statorwicklung bereitstellen. Bei der Statorwicklung handelt es sich um eine elektrische Spule aus Leitungsdraht (in der Regel ein isolierter Kupferdraht), die aus einem einzelnen Langdraht oder mehreren Einzeldrähten hergestellt wird, was mitunter sehr aufwändig ist. Eine gängige Herstellweise sieht vor, dass die Statorwicklung durch direktes Aufwickeln wenigstens eines Leitungsdrahts auf den Stator bzw. Statorkörper hergestellt wird. Eine andere gängige Vorgehensweise sieht vor, dass einzelne Leitungsdrahtsegmente bzw. -stücke zunächst vorgeformt und dann in die Nuten bzw. Aufnahmeräume des Stators eingesetzt werden.
  • Die EP 1 974 443 B1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine. Zur Bildung der Statorwicklung werden in einem ersten Schritt die Leiter mittels eines Verlegekopfs auf einem linearen Träger abgelegt, wobei dieser Träger mit Kerben ausgebildet ist, in die hinein die Leiter durch wellenartiges Falten und/oder Biegen in mehreren Lagen angeordnet werden. In zwei Transferschritten werden die wellenförmig vorgeformten Leiter dann zunächst von dem linearen Träger auf einen ringförmigen Träger und von dort auf den Stator übertragen.
  • Mit der Erfindung sollen eine neuartige Vorrichtung und ein damit ausführbares Verfahren zum sicheren und wiederholbaren Herstellen wellenförmig gebogener Drahtsegmente, insbesondere für die weitere Verwendung als Statorwicklung in einer elektrischen Maschine, bereitgestellt werden.
  • Dies gelingt mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und mit einem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich analog für beide Erfindungsgegenstände aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen wellenförmig gebogener Drahtsegmente umfasst (wenigstens) eine Linearführung, insbesondere eine Schiene oder dergleichen, und mehrere Formwerkzeuge (wenigstens zwei), die längsverschieblich und drehbar an der Linearführung gelagert sind und die jeweils (wenigstens) einen Aufnahmebereich zur Fixierung wenigstens eines zu biegenden bzw. zu formenden Drahtsegments aufweisen. Um das an den Formwerkzeugen fixierte Drahtsegment in eine definierte Wellenform umformen bzw. biegen zu können, sind die Formwerkzeuge gegensinnig verdrehbar und gleichzeitig entlang der Linearführung zusammenfahrbar bzw. zusammenschiebbar.
  • Ein mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestelltes wellenförmiges Drahtsegment weist vor- und rücklaufende Abschnitte und diese verbindende Übergänge in Form von Wendeabschnitten bzw. Übergangsabschnitten auf, woraus sich näherungsweise in der Draufsicht eine Wellenform ergibt. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Wellenform im Wesentlichen parallele Geradabschnitte und diese verbindende Wende- bzw. Übergangsabschnitte aufweist. Die Geradabschnitte bilden die Nutabschnitte, die später in die Nuten bzw. Aufnahmeräume des Stators bzw. Statorkörpers (bspw. ein Statorblechpaket) eingesetzt werden. Die Wendeabschnitte verbinden außerhalb der Statornuten die Nutabschnitte. Dabei ist es möglich, dass die Wendeabschnitte mehrere Statornuten übergreifen, die Nutabschnitte eines Drahtsegments also nicht in unmittelbar benachbarten Statornuten angeordnet werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung (gleiches gilt für das erfindungsgemäße Verfahren) ermöglicht die einfache, prozesssichere und reproduzierbare Herstellung mit definierter Wellenform gebogener Drahtsegmente, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung mit wenigen Formwerkzeugen auskommt. Da alle Nut- und Wendeabschnitte der Wellenform im Wesentlichen gleichzeitig erzeugt werden, ergibt sich eine sehr kurze Taktzeit (insbesondere im Vergleich zu einer schrittweisen Formung des Drahts durch einzeln ausgeführte Biegeschritte). Aufgrund der schonenden Umformung kann der Draht, insbesondere ein Leitungsdraht, bereits mit einer elektrischen Isolierung, bspw. einem Isolierlack, versehen sein.
  • Bevorzugt wird ein erfindungsgemäß hergestelltes, wellenförmig gebogenes Drahtsegment im Weiteren für die Herstellung einer Statorwicklung verwendet, insbesondere für eine elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug (bspw. eine Lichtmaschine bzw. einen Generator und/oder einen Elektromotor, insbesondere einen Fahrmotor). Hierzu wird das wellenförmige Drahtstück direkt oder über einen Dummy (bspw. wie in der EP 1 974 443 B1 beschrieben) in den Statorkörper bzw. das Statorblechpaket eingesetzt, wobei sich die Nuten bzw. Aufnahmeräume sowohl innen als auch außen befinden können. Bevorzugt ist vorgesehen, dass mehrere solcher wellenförmig gebogener Drahtsegmente in den Nuten bzw. Aufnahmeräumen des Statorkörpers in radialer Richtung übereinander gestapelt werden (siehe bspw. 16 der EP 1 974 443 B1 ), um die zur Verfügung stehenden Aufnahmeräume für die Statorwicklung möglichst kompakt auszufüllen und einen hohen Füllgrad zu erreichen (insbesondere bei begrenztem Bauraum und/oder hohen Leistungsanforderungen besteht der Anspruch eines hohen Füllgrads). Begünstigt wird dies durch Verwendung von Rechteckdraht (wie nachfolgend noch näher erläutert). Bevorzugt handelt es sich bei der elektrischen Maschine um einen Innenläufer, wobei es sich prinzipiell auch um einen Außenläufer handeln kann.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Formwerkzeuge der erfindungsgemäßen Vorrichtung einen Lagerabschnitt für die Halterung bzw. Befestigung an der Linearführung und einen Aufnahmeabschnitt mit daran ausgebildetem Aufnahmebereich aufweisen, wobei der Lagerabschnitt und der Aufnahmeabschnitt mittels kugelgelagertem Drehgelenk oder dergleichen verbunden sind. Das Drehen bzw. die Verdrehbewegung kann dadurch weitgehend reibungsfrei erfolgen.
  • Die Aufnahmebereiche an den Formwerkzeugen sind bevorzugt als Nuten ausgebildet, die das umzuformende Drahtsegment an den entsprechenden Stellen formschlüssig aufnehmen können.
  • Die rutschfeste Fixierung des Drahtsegments in den Aufnahmebereichen der Formwerkzeuge kann mittels aufsetzbarer Anpressplatten erfolgen. Die lösbare Befestigung der Anpressplatten kann bspw. mittels Verschraubung oder dergleichen erfolgen.
  • Die Formwerkzeuge können ferner mit wenigstens einem Formungsabschnitt zur Ausformung von Übergängen (d. h. Wendeabschnitten bzw. Übergangsabschnitten) in der herzustellenden Wellenform ausgebildet sein.
  • Zumindest einige der Formwerkzeuge können mit Abstandshaltern ausgebildet sein, die beim Zusammenfahren eine definierte Endstellung für die Formwerkzeuge vorgeben, indem diese insbesondere die Verdrehbewegung und/oder die Zusammenfahrbewegung begrenzen. Mit Hilfe solcher Abstandshalter kann während des Biegeprozesses der Drehwinkel der Formwerkzeuge bzw. deren Aufnahmeabschnitte begrenzt und entlang der Linearführung ein Abstand, bis zu dem die Formwerkzeuge zusammenfahrbar bzw. -schiebbar sind, definiert werden.
  • Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch wenigstens einen Antrieb zum aktiven Verdrehen und/oder Verschieben (d. h. Zusammenfahren und Auseinanderfahren) der Formwerkzeuge auf. Der Antrieb kann über einen geeigneten Antriebsmechanismus einzelne oder alle Formwerkzeuge aktiv antreiben. Bei dem Antrieb handelt es sich bspw. um einen elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Dreh- oder Linearantrieb (Motor).
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen wellenförmig gebogener Drahtsegmente umfasst zumindest die folgenden Schritte:
    • – Bereitstellen einer Vorrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die (wenigstens) eine Linearführung und mehrere daran längsverschieblich und drehbar gelagerte Formwerkzeuge aufweist;
    • – stellenweises Fixieren wenigstens eines zu formenden bzw. unverformten, insbesondere geraden Drahtsegments an den Formwerkzeugen, wozu diese gemäß vorausgehender Erläuterungen mit Aufnahmebereichen ausgebildet sein können;
    • – Herstellen der Wellenform, wozu die Formwerkzeuge zusammen mit dem daran fixierten Drahtsegment gegensinnig verdreht und gleichzeitig entlang der Linearführung, insbesondere auf einen vorbestimmten Abstand, zusammengefahren bzw. zusammengeschoben werden, d. h. die zunächst zueinander beabstandeten Formwerkzeuge werden unter Abstandsverkürzung gegensinnig verdreht und formen dabei das aufgenommene Drahtsegment in einem Arbeits- bzw. Umformschritt wellenförmig um.
  • Bevorzugt erfolgt der Biege- bzw. Umformvorgang im kalten Zustand, d. h. das Drahtsegment weist in etwa Raumtemperatur auf. Ferner kann das Drahtsegment eine Isolierung aufweisen, wie obenstehend bereits erläutert. Die Erfindung eignet sich auch zum Biegen von Drähten mit nicht-runden Querschnitten. Das Drahtsegment kann bspw. einen rechteckigen Querschnitt aufweisen (sogenannter Rechteckdraht).
  • Die Erfindung wird nachfolgend in nicht einschränkender Weise anhand eines in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, auch losgelöst von konkreten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein und die Erfindung weiterbilden.
  • Die 1 bis 3 zeigen in einer Draufsicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung und die Abfolge beim Biegen eines Drahtsegments.
  • Die 4 zeigt vergrößert einen Schnitt durch ein Formwerkzeug der Vorrichtung, gemäß dem in 1 angegebenen Schnittverlauf (C-C).
  • 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 100 zum wellenförmigen Biegen von Leitungsdraht 200. Die wiederverwendbare Vorrichtung 100 weist eine als Schiene ausgebildete Linearführung 110 auf, an der schlitten- bzw. wagenartig mehrere Formelemente bzw. Formwerkzeuge 120 (120a bis 120f) gelagert sind. Die gezeigte Anzahl von insgesamt sechs Formwerkzeugen 120 ist nur beispielhaft. Die Linearführung 110 ist bspw. auf einer Grundplatte, einem Traggestell oder dergleichen angeordnet. Anstatt einer einzelnen Linearführung 110 können in äquivalenter Weise auch mehrere, insbesondere parallel angeordnete, Linearführungen vorgesehen sein.
  • Die Formwerkzeuge 120 sind jeweils mit einem Aufnahmebereich 123 für den zu formenden Leitungsdraht 200 ausgebildet. Wie aus 4 ersichtlich, weisen die Formwerkzeuge 120 einen Lagerabschnitt 121 (bspw. eine Rolle) für die Halterung an der Linearführung 110 und einen Aufnahmeabschnitt bzw. eine Formwerkzeugplatte 122 mit dem Aufnahmebereich 123 auf, wobei der Lagerabschnitt 121 und der Aufnahmeabschnitt 122 mittels kugelgelagertem Drehgelenk 126 verkippungsfrei verbunden sind. Die Drehachse ist mit L bezeichnet (wie aus 4 ersichtlich, schneiden sich die Drahtachse und die Drehachse). Die Lagerung an der Schiene 110 kann bspw. mittels Rollen oder dergleichen erfolgen. Die Formwerkzeuge 120 bzw. deren Aufnahmeabschnitte 122 sind also längs- bzw. linearverschieblich und um die Achse L drehbar an der Schiene 110 gelagert. Bis auf das erste Formwerkzeug 120a und das letzte Formwerkzeug 120f sind alle dazwischen befindlichen Formwerkzeuge 120b bis 120e identisch bzw. spiegelsymmetrisch ausgebildet und bezüglich der Drahtachse abwechselnd spiegelverkehrt angeordnet.
  • Zum Ausführen eines Biegevorgangs wird der zu biegende Leitungsdraht 200, wobei dieser typischerweise bereits mit einem Isolierlack versehen ist, in die zueinander fluchtend ausgerichteten Aufnahmebereiche 123 der Formwerkzeuge 120 eingesetzt, wie in 1 gezeigt. Der Draht 200 kann bspw. von einer Rolle abgezogen, mithilfe einer Richtvorrichtung gerade gerichtet und dann abgelängt sein. Der Draht 200 weist bspw. einen Durchmesser von 2,0 mm bis 4,0 mm auf. Bevorzugt handelt es sich um einen Rechteckdraht (Draht mit rechteckigem Querschnitt). Vorzugsweise handelt es sich um einen Kupferdraht, insbesondere isolierten Kupferdraht.
  • Das im Wesentlichen gerade Drahtstück bzw. Drahtsegment 200 kann bspw. von oben in die Formwerkzeuge 120 eingesetzt oder in axialer Richtung eingeführt bzw. eingefädelt werden. Die Aufnahmebereiche 123 sind mit einer Profilierung, bspw. einer Nut oder dergleichen, ausgebildet. Die Fixierung des eingelegten Drahtsegments 200 erfolgt mit Hilfe von Anpressplatten 127 (siehe 4), um beim Biegen das Ausbeulen und/oder Durchrutschen des Drahts 200 zu verhindern. Die in den 1 bis 3 nicht dargestellten Anpressplatten 127 können bspw. mittels Verschraubung 128 befestigt werden, wodurch der Draht 200 in die zugehörigen Profilierungen bzw. Nuten der Aufnahmebereiche 123 eingespannt wird. Zwischen dem Leitungsdraht 200 und den Aufnahmebereichen 123 bestehen Übergangspassungen. Ferner sind die Aufnahmebereiche 123 poliert, um die Drahtoberfläche bzw. den Isolierlack beim Einsetzen bzw. Einlegen und während des nachfolgenden Biegeprozesses nicht zu beschädigen.
  • Vor, während oder nach dem Einlegen bzw. Einfädeln des Drahtsegments 200 werden die Formwerkzeuge 120 zueinander auf vorbestimmte Abstände, bspw. gleichmäßige Abstände (wie in 1 gezeigt) gebracht. Die richtigen Abstände ergeben sich mathematisch aus der Abwicklung der herzustellenden Wellenform.
  • Ausgehend von dem in 1 gezeigten Ausgangszustand, wobei das zu formende bzw. zu biegende Drahtsegment 200 an mehreren Stellen an den Formwerkzeugen 120 fixiert ist, werden die Formwerkzeuge 120 nun entlang der Schiene 110 zusammengefahren bzw. zusammengeschoben und dabei verdreht, wobei benachbarte Formwerkzeuge 120 gegensinnig verdreht werden, wie in 2 durch die Bogenpfeile a und b veranschaulicht (2 zeigt einen Zwischenzustand). Das Zusammenschieben, wobei sich der Abstand zwischen den einzelnen Formwerkzeugen 120 verringert, und das Verdrehen der Formwerkzeuge 120 findet gleichzeitig statt. Das gleichzeitige Zusammenschieben und Verdrehen kann kontinuierlich erfolgen. Ebenso ist denkbar, dass das Zusammenschieben und Verdrehen abwechselnd in Teilschritten ausgeführt wird. Durch das lineare Zusammenschieben und gegensinnige Verdrehen der Formwerkzeuge 120 wird das Drahtsegment 200 wellenförmig umgeformt bzw. gebogen und nimmt schließlich die in 3 gezeigte Wellenform an, wie nachfolgend noch näher erläutert.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das erste (linke) Formwerkzeug 120a ortsfest und kann nur eine Dreh- bzw. Verdrehbewebung ausführen. Die Kraft für das Zusammenschieben und Verdrehen der Formwerkzeuge 120 kann unterschiedlich aufgebracht werden. Die Formwerkzeuge 120 können bspw. aktiv, d. h. mittels geeignetem Antrieb, zusammengefahren werden, wobei es ausreichend sein kann, dass nur das letzte (rechte) Formwerkzeug 120f aktiv bewegt wird. Ferner kann die Drehbewegung der Formwerkzeuge 120 aktiv, d. h. mittels geeigneten Antrieben (wobei alle oder nur einzelne Formwerkzeuge 120 drehangetrieben sein können), oder passiv, d. h. in Folge des Zusammenschiebens, erfolgen. Für das passive Verdrehen kann der gewünschte Drehsinn bzw. die gewünschte Drehrichtung, bspw. durch eine in die entgegengesetzte Drehrichtung wirkende Drehsperre, vorgegeben werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einzelne Formwerkzeuge 120 (bspw. das erste und das vorletzte) oder auch alle Formwerkzeuge 120 aktiv zu verdrehen, wobei sich die Abstände zwischen den Formwerkzeugen 120 zwangsläufig verringern und sich die Formwerkzeuge 120 entlang der Linearführung 110 passiv aufeinander zu bewegen. Bevorzugt ist eine Kombination aus aktivem Zusammendrücken bzw. Zusammenfahren und aktivem Verdrehen aller oder einzelner Formwerkzeuge 120 vorgesehen.
  • Der Biegevorgang ist beendet, wenn die Formwerkzeuge 120 die gewünschte Endstellung eingenommen haben, wie in 3 gezeigt (3 zeigt den Endzustand). Die Formwerkzeuge 120 können mit Abstandshaltern 129a und 129b ausgebildet sein, die eine gewünschte Endstellung und einen gewünschten Endabstand zwischen den Formwerkzeugen 120 gewährleisten. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Abstandshalter 129a verrundet ausgebildet, so dass diese beim Anschlagen verkantungsfrei abrollen können (s. u.).
  • 3 zeigt ferner das fertig gebogene Drahtsegment 200, das gerade und zueinander parallele Abschnitte 210 und Übergänge 220 in Gestalt bogenartiger Übergangs- bzw. Wendeabschnitte aufweist. Die geraden Abschnitte 210 werden später in die Nuten des Stators eingesetzt (wie bspw. in der 1 der EP 1 974 443 B1 gezeigt) und können daher auch als Nutabschnitte bzw. -segmente bezeichnet werden. Die beiden gerade auslaufenden Drahtenden dienen der elektrischen Kontaktierung (zur Herstellung einer Wellenwicklung wird bspw. das Ende eines ersten wellenförmigen Drahtsegments 200 mit dem Anfang eines zweiten wellenförmigen Drahtsegments 200 kontaktiert). Damit die Wendeabschnitte 220 nicht frei, sondern in definierter Weise gebogen bzw. geformt werden, sind die Formwerkzeuge 120 ferner am Ende der nutartigen Aufnahmebereiche 123 mit Formabschnitten 124 und/oder 125 ausgebildet, mit denen die Wendeabschnitte 220 ausgeformt werden, wie sich dies anschaulich aus 2 ergibt. Die Wende- bzw. Fußabschnitte 220 weisen stumpfe Spitzen 225 auf, die durch Biegen des Drahts 200 um die Formabschnitte 124 erzeugt werden.
  • Die als Ausleger ausgebildeten Abstandshalter 129a fungieren auch als Hebelarme, die nach einem bestimmten Zusammenfahrweg und Verdrehwinkel an den benachbarten Formwerkzeugen 120 zum Anschlag kommen und dann beim weiteren Zusammenfahren und Verdrehen das Verspannen des Drahts 200 entlang der Formabschnitte 124 und/oder 125 ermöglichen, so dass der Draht 200 vollständig anliegt und nicht ausbeult. Die Fixierung des Drahts 200 mithilfe der aufsetzbaren Anpressplatten 127 gewährleistet beim Biegen der Wendeabschnitte 220 die Beibehaltung einer konstanten Abwicklungslänge, indem das Durchrutschen und Ausbeulen verhindert wird. Bevorzugt sind die Anpressplatten 127 derart ausgebildet, dass das Ausformen der Wendeabschnitte 220 nicht beeinträchtigt wird, dass also in diesen Bereichen der zu formende bzw. zu biegende Draht 200 lediglich geführt aber nicht eingespannt ist.
  • Jedes Formwerkzeug 120 erzeugt also einen Nutabschnitt 210 und einen Teil angrenzender Übergangs bzw. Wendeabschnitte 220. Die benötigte Anzahl der Formwerkzeuge 120 ergibt sich somit aus der Anzahl der herzustellenden Nutabschnitte 210. Die einen Wendeabschnitt 220 formenden benachbarten Formwerkzeuge 120 können auch als Formwerkzeugepaar bezeichnet werden. Mit einem Formwerkzeugepaar können zwei Nutabschnitte 210 und ein diese Nutabschnitte 210 verbindender Wendeabschnitt 220 erzeugt werden. Wie vorausgehend erläutert, haben die Formwerkzeuge 120 eines Formwerkzeugepaars einen gegensätzlichen Drehsinn.
  • Nachdem der Biegeprozess beendet ist (3) werden die Anpressplatten 127 gelöst und das nun wellenförmig geformte Drahtsegment 200 kann entnommen werden (gegebenenfalls wird die Vorrichtung 100 vorher noch entspannt). Ein etwaiges Auffedern der Wellenform kann durch sogenanntes Überbiegen im Biegeprozess kompensiert werden (ausgehend von der in 3 gezeigten Stellung der Formwerkzeuge 120 können diese bis zum Anschlagen der vorsprungartigen Abstandshalter 129b geringfügig überdreht werden, wodurch es dann zum Überbiegen bzw. Überspannen des Drahts 200 kommt). Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Umform- bzw. Biegeprozess in einer Ebene stattfindet, d. h. dass dieser 2-dimensional ist. In einem nachgelagerten Prozessschritt kann das 2-dimensional geformte wellenförmige Leitungsdrahtsegment 200 vor dem Einsetzen in den Stator noch rundgebogen werden.
  • Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren gezeigte Wellenform beschränkt. Es versteht sich von selbst, dass durch entsprechende Abwandlung der Formwerkzeuge 120 auch andere Wellenformen herstellbar sind. Bevorzugt sind die Aufnahmeabschnitte bzw. Formwerkzeugplatten 122 der Formwerkzeuge 120 austauschbar ausgebildet. Ferner kann die Vorrichtung 100 bzw. können die Formwerkzeuge 120 so ausgebildet sein, dass gleichzeitig mehrere Drahtsegmente 200 gebogen werden können.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Vorrichtung
    110
    Linearführung
    120
    Formwerkzeug
    121
    Lagerabschnitt
    122
    Aufnahmeabschnitt
    123
    Aufnahmebereich
    124
    Formabschnitt
    125
    Formabschnitt
    126
    Drehgelenk
    127
    Anpressplatte
    128
    Verschraubung
    129
    Abstandshalter
    200
    Drahtstück
    210
    Nutabschnitt, Geradabschnitt
    220
    Übergang, Wendeabschnitt
    225
    Spitze
    L
    Drehachse
    a
    Drehsinn
    b
    Drehsinn
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1974443 B1 [0003, 0009, 0009, 0029]

Claims (10)

  1. Vorrichtung (100) zum Herstellen eines wellenförmig gebogenen Drahtsegments (200), insbesondere für die Verwendung als Statorwicklung in einer elektrischen Maschine, mit einer Linearführung (110) und mit mehreren Formwerkzeugen (120), die längsverschieblich und drehbar an der Linearführung (110) gelagert sind und die jeweils einen Aufnahmebereich (123) zur Fixierung des zu biegenden Drahtsegments (200) aufweisen, wobei die Formwerkzeuge (120), um das daran fixierte Drahtsegment (200) in Wellenform biegen zu können, gegensinnig verdrehbar (a, b) und gleichzeitig entlang der Linearführung (110) zusammenfahrbar sind.
  2. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formwerkzeuge (120) einen Lagerabschnitt (121) für die Halterung an der Linearführung (110) und einen Aufnahmeabschnitt (122) mit dem Aufnahmebereich (123) aufweisen, wobei der Lagerabschnitt (121) und der Aufnahmeabschnitt (122) mittels kugelgelagertem Drehgelenk (126) verbunden sind.
  3. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebereiche (123) an den Formwerkzeugen (120) als Nuten ausgebildet sind.
  4. Vorrichtung (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die rutschfeste Fixierung des Drahtsegments (200) in den Aufnahmebereichen (123) der Formwerkzeuge (120) mittels aufsetzbarer Anpressplatten (127) erfolgt.
  5. Vorrichtung (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formwerkzeuge (120) ferner mit wenigstens einem Formungsabschnitt (124, 125) zur Ausformung von Übergängen (220) in der Wellenform ausgebildet sind.
  6. Vorrichtung (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formwerkzeuge (120) mit Abstandshaltern (129a, 129b) ausgebildet sind, die eine Endstellung vorgeben.
  7. Vorrichtung (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens einen Antrieb zum Verdrehen und/oder Verschieben der Formwerkzeuge (120) aufweist.
  8. Verfahren zum Herstellen eines wellenförmig gebogenen Drahtsegments (200), insbesondere für die Verwendung als Statorwicklung in einer elektrischen Maschine, umfassend: – Bereitstellen einer Vorrichtung (100), die eine Linearführung (110) und mehrere daran längsverschieblich und drehbar gelagerte Formwerkzeuge (120) aufweist; – Fixieren des zu formenden Drahtsegments (200) an den Formwerkzeugen (120); – Herstellen der Wellenform, wozu die Formwerkzeuge (120) zusammen mit dem daran fixierten Drahtsegment (200) gegensinnig verdreht (a, b) und gleichzeitig entlang der Linearführung (110) zusammengefahren werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtsegment (200) eine Isolierung aufweist.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtsegment (200) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
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