DE102017221100A1 - Method for stripping an electrical conductor - Google Patents

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Theresa Timmerevers
Tobias Hein
Fabian Lange
Marc Kleineluemern
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zum Abisolieren eines elektrischen Leiters (1), wobei der Leiter (1) ein elektrisch leitfähiges strangförmiges Leitelement (2) und eine das Leitelement (2) umgebende elektrisch isolierende Isolationsschicht (3) aufweist und wobei das Verfahren einen Schritt des Entfernens (100) der Isolationsschicht (3) in einem vordefinierten Bereich (4) mittels Laserlicht umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder nach dem Schritt des Entfernens (100) die Isolationsschicht (3) entlang einer um das Leitelement (2) umlaufenden Kante (5), die eine Grenze des vordefinierten Bereichs (4) darstellt, in einem Umformschritt (200) gegen das Leitelement (2) gedrückt wird.The present invention comprises a method for stripping an electrical conductor (1), wherein the conductor (1) comprises an electrically conductive strand-like guide element (2) and an electrically insulating insulating layer (3) surrounding the guide element (2), and wherein the method comprises a step the removal (100) of the insulating layer (3) in a predefined area (4) by means of laser light, characterized in that before and / or after the step of removing (100) the insulating layer (3) is guided along a path around the guide element (2). circumferential edge (5), which is a boundary of the predefined area (4) is pressed in a forming step (200) against the guide element (2).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abisolieren eines elektrischen Leiters. Der elektrische Leiter ist insbesondere Teil einer Statorwicklung einer elektrischen Maschine. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Stator umfassend eine Drahtwicklung, wobei Drahtenden der Drahtwicklung mit dem zuvor genannten Verfahren abisoliert sind.The present invention relates to a method for stripping an electrical conductor. The electrical conductor is in particular part of a stator winding of an electrical machine. Furthermore, the invention relates to a stator comprising a wire winding, wherein wire ends of the wire winding are stripped with the aforementioned method.

Aus dem Stand der Technik sind elektrische Maschinen bekannt, wie sie beispielsweise für Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge eingesetzt werden. Diese müssen eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen, wie insbesondere eine hohe Leistungsdichte umfassen.From the prior art electrical machines are known, as used for example for electric vehicles or hybrid vehicles. These must meet a variety of requirements, such as in particular include a high power density.

Eine Steigerung der Leistungsdichte wird in der Regel über mehrere Maßnahmen realisiert. Der Einsatz von Flachdraht bei Statoren in Stecktechnik erhöht den elektrischen Füllfaktor der Nuten, wodurch die elektrische Maschine beispielsweise mit höherem Strom betrieben werden kann. Dies führt zu einer Vergrößerung der Antriebsleistung. Kurze Wickelköpfe sorgen dafür, dass der elektromagnetisch wirksame Anteil der elektrischen Maschine, die Eisenlänge, einen möglichst großen Anteil des axialen Bauraums einnimmt.Increasing the power density is usually realized by several measures. The use of flat wire in stators in plug-in technology increases the electrical fill factor of the grooves, whereby the electrical machine can be operated, for example, with higher power. This leads to an increase in the drive power. Short winding heads ensure that the electromagnetically effective portion of the electrical machine, the iron length, occupies the largest possible proportion of the axial space.

Die einzelnen, zuvor abisolierten Wicklungselemente müssen miteinander verbunden werden. Nur so kann die Gesamtwicklung hergestellt werden. Ein besonders geeignetes Verfahren hierfür ist das Laserschweißen, da es geringere Anforderungen an die Bauraumzugänglichkeit stellt als andere Verfahren, wie beispielsweise das Widerstandschweißen.The individual, previously stripped winding elements must be connected together. Only then can the total winding be made. A particularly suitable method for this purpose is laser welding, since it places less demands on the space accessibility than other methods, such as resistance welding.

Zur Erhöhung der Leistungsdichte wird versucht, die Wicklungskopfhöhe zu minimieren. Dies bedingt, dass die Wicklungselemente einer große Biegebelastung und Torsionsbelastung ausgesetzt sind. Hierdurch steigen wiederum die Anforderungen an die Haftung zwischen einem elektrischen Leiter, der üblicherweise aus Kupfer gefertigt ist, und dessen Isolationsschicht. Bei zu kleinem Biegeradius des Wicklungselements besteht die Gefahr einer Ablösung der Isolationsschicht von dem Leiter. Erschwerend kommt hinzu, dass durch Laserschweißverfahren die Wicklungselemente erwärmt werden. Die Belastbarkeit der Isolationsschicht sinkt jedoch mit steigender Temperatur. Somit verschärft eine Minimierung des Wickelkopfs diese Probleme weiter.To increase the power density, an attempt is made to minimize the winding head height. This requires that the winding elements are subjected to a large bending load and torsional load. This in turn increases the demands on the adhesion between an electrical conductor, which is usually made of copper, and its insulation layer. If the bending radius of the winding element is too small, there is a risk of detachment of the insulation layer from the conductor. To make matters worse, that the winding elements are heated by laser welding. However, the load capacity of the insulation layer decreases with increasing temperature. Thus minimizing the winding head further aggravates these problems.

Aus dem Stand der Technik ist die DE 10 2016 220 863 A1 bekannt, bei der die elektrischen Leiter gemäß einem spezifischen Muster abisoliert werden, um die Abisolierung an die Belastung beim Laserschweißen anzupassen. Allerdings hat diese Form keine oder nahezu keine Auswirkungen auf die Festigkeit bei Biegebelastung und/oder Torsionsbelastung. Ansonsten ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass ein Abisolieren mit geraden Kanten erfolgt. Dies ist beispielsweise in der US 2014 042 865 A1 offenbart. Das Abisolieren kann mittels eines mechanischen Werkzeugs (vgl. DE 2 501 103 A1 ) oder mittels lasergestützten Verfahren (vgl. DE 10 2013 006 361 A1 ) erfolgen.From the prior art is the DE 10 2016 220 863 A1 known, in which the electrical conductors are stripped according to a specific pattern to adapt the stripping to the load during laser welding. However, this shape has no or almost no effect on the strength under bending load and / or torsional load. Otherwise, it is known from the prior art that stripping takes place with straight edges. This is for example in the US 2014 042 865 A1 disclosed. The stripping can by means of a mechanical tool (see. DE 2 501 103 A1 ) or by laser-assisted methods (cf. DE 10 2013 006 361 A1 ) respectively.

Ein Abisolierverfahren gemäß dem Stand der Technik ist in 1 dargestellt. So zeigt 1 einen elektrischen Leiter 1 vor dem Abisolieren und nach dem Abisolieren.A stripping method according to the prior art is in 1 shown. So shows 1 an electrical conductor 1 before stripping and after stripping.

Der elektrische Leiter 1 umfasst ein elektrisch leitfähiges strangförmiges Leitelement 2 und eine das Leitelement 2 umgebende elektrische Isolationsschicht 3. Um die Isolationsschicht 3 von dem Leitelement 2 an einem vordefinierten Bereich 4 zu entfernen, findet eine Bearbeitung des Leiters 1 mittels eines Lasers statt. Insbesondere kann hier auf eine Bearbeitung mittels CO2-Laser und Nd:YAG-Laser zurückgegriffen werden, was aus dem Stand der Technik bekannt ist. Durch die Bearbeitung mittels Laserlicht wird ein Schritt des Entfernens 100 der Isolationsschicht 3 durchgeführt, wodurch der Leiter 1 einen abisolierten Bereich 7 und einen isolierten Bereich 6 aufweist. Der isolierte Bereich 6 endet an einer Kante 5, die auch eine Kante des vordefinierten Bereichs 4 darstellt. An der Kante 5 ist die Isolationsschicht 3 scharfkantig, was die Gefahr einer Ablösung der Isolationsschicht 3 von dem Leitelement 2 bei Torsionsbelastung und/oder Biegebelastung erhöht.The electrical conductor 1 comprises an electrically conductive strand-shaped guide element 2 and one the guiding element 2 surrounding electrical insulation layer 3 , To the insulation layer 3 from the guide element 2 at a predefined area 4 to remove, finds a processing of the head 1 by means of a laser instead. In particular, it is possible here to resort to processing by means of CO 2 lasers and Nd: YAG lasers, which is known from the prior art. Processing by means of laser light becomes a step of removal 100 the insulation layer 3 carried out, causing the conductor 1 a stripped area 7 and an isolated area 6 having. The isolated area 6 ends at an edge 5 which is also an edge of the predefined area 4 represents. At the edge 5 is the insulation layer 3 sharp-edged, what the risk of detachment of the insulation layer 3 from the guide element 2 increased in torsional load and / or bending load.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist ermöglicht, dass elektrische Maschinen mit kurzen Wickelköpfen hergestellt werden können. Insbesondere wird mittels einer lokalen mechanischen Modifikation der Abisolierkante ermöglicht, kleine Biegeradien herzustellen. Die lokale mechanische Modifikation bewirkt insbesondere ein Anpressen der Isolationsschicht an das Leitelement.The method according to the invention makes it possible to produce electrical machines with short end windings. In particular, the stripping edge is made possible by means of a local mechanical modification to produce small bending radii. The local mechanical modification in particular causes a pressing of the insulating layer to the guide element.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abisolieren eines elektrischen Leiters. Es ist vorgesehen, dass der Leiter ein elektrisch leitfähiges strangförmiges Leitelement aufweist. Das strangförmige Leitelement ist von einer elektrisch isolierenden Isolationsschicht umgeben. Insbesondere handelt es sich bei dem Leiter um einen Draht, besonders vorteilhaft um einen Flachdraht.The invention relates to a method for stripping an electrical conductor. It is envisaged that the conductor has an electrically conductive strand-shaped guide element. The strand-shaped guide element is surrounded by an electrically insulating insulating layer. In particular, the conductor is a wire, particularly advantageously a flat wire.

Das Verfahren zum Abisolieren umfasst zunächst einen Schritt des Entfernens der Isolationsschicht an einem vordefinierten Bereich mittels Laserlicht. Das Laserlicht kann insbesondere durch eine Kombination aus CO2- und Nd:YAG-Laser erzeugt werden. Dies führt zu einer rückstandslosen Entfernung der Isolationsschicht bei kurzen Taktzeiten. Um scharfe Kanten zu vermeiden, ist vorgesehen, dass vor oder nach dem Schritt des Entfernens der Isolationsschicht entlang einer um das Leitelement umlaufenden Kante, die eine Grenze des vordefinierten Bereichs darstellt, die Isolationsschicht in einem Umformschritt gegen das Leitelement gedrückt wird. Dadurch erfolgt ein verbessertes Anhaften der Isolationsschicht an dem Leitelement, wodurch auch kleine Biegeradien realisiert werden können, ohne dass die Gefahr eines Ablösens der Isolationsschicht von dem Leitelement besteht.The method of stripping first comprises a step of removing the insulating layer at a predefined area by means of laser light. The laser light can be generated in particular by a combination of CO 2 and Nd: YAG lasers become. This leads to a residue-free removal of the insulation layer at short cycle times. In order to avoid sharp edges, it is provided that before or after the step of removing the insulating layer along an edge running around the guide element, which forms a boundary of the predefined area, the insulating layer is pressed against the guide element in a forming step. This results in an improved adhesion of the insulating layer to the guide element, whereby even small bending radii can be realized without the risk of detachment of the insulating layer consists of the guide element.

Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.The dependent claims have preferred developments of the invention to the content.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass durch den Umformschritt die Isolationsschicht allein oder die Isolationsschicht zusammen mit dem Leitelement verformt wird. Insbesondere kann es hierbei zu einer Verjüngung des Querschnitts des Leiterelements kommen und zu einer lokalen Kaltverfestigung des Leiterelements. Gleichzeitig wird durch Flächenpressung erreicht, dass die Isolationsschicht an dem Leitelement verstärkt anhaftet, wodurch ein Ablösen der Isolationsschicht von dem Leitelement erschwert ist.It is preferably provided that the insulating layer alone or the insulating layer is deformed together with the guide element by the forming step. In particular, this can lead to a rejuvenation of the cross section of the conductor element and to a local work hardening of the conductor element. At the same time is achieved by surface pressure, that the insulating layer adheres to the guide element reinforced, whereby a detachment of the insulating layer is difficult of the guide element.

Bevorzugt umfasst der Umformschritt einen Prägeschritt. Bei dem Prägeschritt wird die Isolationsschicht zusammen mit dem Leitelement durch Einprägen einer die Kante bildenden Verjüngung des Querschnitts des Leitelements, insbesondere einer Rille oder Nut, verformt. Somit wird insbesondere eine umlaufende Rille oder Nut in den elektrischen Leiter eingebracht. An dieser Rille oder Nut findet, insbesondere wie zuvor beschrieben, eine Kaltverfestigung des Leitelements zusammen mit einer Verformung der Isolationsschicht statt. Gleichzeitig wird mittels lokaler Flächenpressung die Haftung zwischen Isolationsschicht und Leitelement verbessert. Der Prägeschritt wird besonders vorteilhaft vor dem Schritt des Entfernens ausgeführt. Somit wird der unbearbeitete elektrische Leiter geprägt, um anschließend die Isolationsschicht in dem vordefinierten Bereich, der sich bis zu der Prägestelle und damit bis zu der Rille oder Nut erstreckt, bis zu der Kante zu entfernen. Durch den Prägeschritt ist sichergestellt, dass kein scharfkantiger Übergang zwischen abisoliertem Bereich und isoliertem Bereich vorhanden ist, vielmehr ist eine abgerundete Kante der Isolationsschicht vorhanden.The forming step preferably comprises an embossing step. In the embossing step, the insulating layer is deformed together with the guide element by impressing a tapering of the cross section of the guide element, in particular a groove or groove, which forms the edge. Thus, in particular, a circumferential groove or groove is introduced into the electrical conductor. At this groove or groove, in particular as described above, a work hardening of the guide element takes place together with a deformation of the insulation layer. At the same time, the adhesion between insulating layer and guide element is improved by means of local surface pressure. The embossing step is carried out particularly advantageously before the removal step. Thus, the unprocessed electrical conductor is embossed to subsequently remove the insulating layer in the predefined area, which extends to the embossment point and thus to the groove or groove, up to the edge. The embossing step ensures that there is no sharp-edged transition between stripped area and insulated area, but instead there is a rounded edge of the insulation layer.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Umformschritt einen Richtschritt umfasst. Durch das Durchlaufen eines Richtprozesses erfolgt insbesondere eine Verformung einer Kante der Isolationsschicht. Wiederum kann somit vermieden werden, dass scharfe Übergänge zwischen dem abisolierten Bereich und dem isolierten Bereich auftreten. Besonders vorteilhaft werden ein erster Richtschritt und ein zweiter Richtschritt durchgeführt. Der erste Richtschritt findet vor dem Schritt des Entfernens statt, während der zweite Richtschritt nach dem Schritt des Entfernens stattfindet. Der erste Richtschritt findet bei der Verarbeitung des elektrischen Leiters, insbesondere in Zusammenhang mit elektrischen Maschinen, standardmäßig statt. Der zweite Richtschritt wird zusätzlich ausgeführt, um eine nach dem Schritt des Entfernens auftretende scharfe Kante der Isolationsschicht zu entfernen. Durch diesen Richtschritt wird insbesondere erreicht, dass die scharfe Kante abgeschrägt wird und außerdem lokal mit einer Spannung beaufschlagt wird. Dies führt dazu, dass die Isolationsschicht auf das Leitelement gedrückt wird. Dies führt wiederum zu einer verbesserten Haftung der Isolationsschicht auf dem Leitelement, wodurch ein Ablösen bei Torsionsbelastung oder Biegebelastung verhindert ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Isolationsschicht während des Richtschritts an der Kante lokal verformt wird. Das lokale Verformen geschieht durch das zuvor beschriebene lokale Beaufschlagen mit einer mechanischen Spannung. Somit wird die Isolationsschicht sicher und zuverlässig gegen das Leitelement gepresst, wodurch ein Ablösen, wie zuvor beschrieben, vorteilhafterweise verhindert ist.In a further preferred embodiment it is provided that the forming step comprises a straightening step. By passing through a straightening process, in particular a deformation of an edge of the insulation layer takes place. Again, it can thus be avoided that sharp transitions between the stripped area and the isolated area occur. Particularly advantageously, a first straightening step and a second straightening step are performed. The first straightening step occurs before the removing step, while the second straightening step takes place after the removing step. The first straightening step takes place during the processing of the electrical conductor, in particular in connection with electrical machines, as standard. The second straightening step is additionally performed to remove a sharp edge of the insulating layer occurring after the removing step. By this straightening step is achieved in particular that the sharp edge is chamfered and also locally applied with a voltage. This results in that the insulating layer is pressed onto the guide element. This in turn leads to an improved adhesion of the insulating layer on the guide element, whereby a detachment under torsional load or bending load is prevented. It is preferably provided that the insulating layer is locally deformed during the straightening step at the edge. The local deformation is done by the above-described local application of a mechanical stress. Thus, the insulating layer is securely and reliably pressed against the guide element, whereby a detachment, as described above, is advantageously prevented.

Die Isolationsschicht wird durch den Umformschritt an der Kante bevorzugt abgeschrägt und/oder abgerundet. Somit findet insbesondere eine lokale Verformung statt. Die lokale Verformung führt außerdem zu einem verbesserten Halt der Isolationsschicht an dem Leitelement.The insulating layer is preferably bevelled and / or rounded off by the forming step at the edge. Thus, in particular, a local deformation takes place. The local deformation also leads to an improved hold of the insulating layer on the guide element.

Durch den Umformschritt wird vorteilhafterweise ein scharfkantiger Übergang zwischen einem isolierten Bereich und einem abisolierten Bereich vermieden oder beseitigt. Solche scharfkantigen Übergänge sind oftmals Ausgangspunkt eines Ablösebereichs, an dem sich die Isolationsschicht von dem Leitelement ablöst. Durch das Vermeiden scharfkantiger Übergänge ist ein erhebliches Gefahrenpotential der Ablösung gebannt. Somit können auch sehr kleine Biegeradien verwendet werden, da eine Gefahr des Ablösens der Isolationsschicht von dem Leitelement selbst bei hoher Biegebelastung oder Torsionsbelastung sehr gering ist.The forming step advantageously avoids or eliminates a sharp-edged transition between an insulated area and a stripped area. Such sharp-edged transitions are often the starting point of a detachment region, at which the insulation layer separates from the guide element. By avoiding sharp-edged transitions, a considerable danger potential of detachment is eliminated. Thus, even very small bending radii can be used, since a risk of detachment of the insulating layer of the guide element is very low even at high bending load or torsional load.

Die Erfindung betrifft außerdem einen Stator einer elektrischen Maschine. Der Stator weist eine Drahtwicklung, die insbesondere eine Flachdrahtwicklung ist. Die Drahtwicklung umfasst ein elektrisch leitfähiges strangförmiges Leitelement und eine das Leitelement umgebende elektrisch isolierende Isolationsschicht auf. Dabei sind Drahtenden der Drahtwicklung in einem vordefinierten Bereich abisoliert und außerdem stoffschlüssig verbunden sind. Es ist vorgesehen, dass Drahtenden der Drahtwicklung insbesondere durch ein Verfahren, wie zuvor beschrieben abisoliert wurden. Durch die stoffschlüssige Verbindung ist eine Wicklung realisiert. Die Isolationsschicht ist entlang einer um das Leitelement umlaufenden Kante, die eine Grenze des vordefinierten Bereichs darstellt, gegen das Leitelement gedrückt. Dadurch ist die Isolationsschicht (3) verformt. Dies ermöglicht, dass auch hohe Biegebelastungen oder Torsionsbelastungen auftreten können, ohne dass ein Ablösen der Isolationsschicht von dem Leitelement erfolgt.The invention also relates to a stator of an electrical machine. The stator has a wire winding, which is in particular a flat wire winding. The wire winding comprises an electrically conductive strand-shaped guide element and an electrically insulating insulating layer surrounding the guide element. In this case, wire ends of the wire winding are stripped in a predefined area and also connected cohesively. It is envisaged that wire ends of the wire winding in particular by a method as before were stripped described. The cohesive connection realizes a winding. The insulating layer is pressed against the guide element along an edge running around the guide element, which represents a boundary of the predefined area. As a result, the insulation layer ( 3 ) deformed. This makes it possible that even high bending loads or torsional loads can occur without detaching the insulating layer from the guide element.

Bevorzugt ist die Isolationsschicht zusammen mit dem Leitelement an der Kante verformt. Insbesondere kann es hierbei zu einer Verjüngung des Querschnitts des Leiterelements kommen und zu einer lokalen Kaltverfestigung des Leiterelements. Gleichzeitig wird durch Flächenpressung erreicht, dass die Isolationsschicht an dem Leitelement verstärkt anhaftet, wodurch ein Ablösen der Isolationsschicht von dem Leitelement erschwert ist.Preferably, the insulating layer is deformed together with the guide element at the edge. In particular, this can lead to a rejuvenation of the cross section of the conductor element and to a local work hardening of the conductor element. At the same time is achieved by surface pressure, that the insulating layer adheres to the guide element reinforced, whereby a detachment of the insulating layer is difficult of the guide element.

Bevorzugt ist die Isolationsschicht, insbesondere zusammen mit dem Leitelement, durch eine Einprägung verformt. Die Einprägung ist insbesondere eine die Kante bildende Verjüngung des Querschnitts des Leitelements. Bevorzugt ist die Einprägung eine Rille oder eine Nut. An dieser Rille oder Nut findet, insbesondere wie zuvor beschrieben, eine Kaltverfestigung des Leitelements zusammen mit einer Verformung der Isolationsschicht statt. Gleichzeitig wird mittels lokaler Flächenpressung die Haftung zwischen Isolationsschicht und Leitelement verbessert. Die Isolationsschicht ist in dem sich bis zu der Einprägung erstreckenden vordefinierten Bereich entfernt. Durch die Einprägung ist sichergestellt, dass kein scharfkantiger Übergang zwischen abisoliertem Bereich und isoliertem Bereich vorhanden ist, vielmehr ist eine abgerundete Kante der Isolationsschicht vorhanden.Preferably, the insulation layer, in particular together with the guide element, deformed by an indentation. The embossment is in particular a tapering of the cross section of the guide element which forms the edge. Preferably, the imprint is a groove or a groove. At this groove or groove, in particular as described above, a work hardening of the guide element takes place together with a deformation of the insulation layer. At the same time, the adhesion between insulating layer and guide element is improved by means of local surface pressure. The insulation layer is removed in the predefined area extending up to the indentation. The embossment ensures that there is no sharp-edged transition between the stripped area and the insulated area, but instead there is a rounded edge of the insulation layer.

Die Isolationsschicht ist an der Kante bevorzugt abgeschrägt und/oder abgerundet. Somit findet insbesondere eine lokale Verformung statt. Die lokale Verformung führt außerdem zu einem verbesserten Halt der Isolationsschicht an dem Leitelement. Wiederum kann somit vermieden werden, dass scharfe Übergänge zwischen dem abisolierten Bereich und dem isolierten Bereich auftreten. Dies führt wiederum zu einer verbesserten Haftung der Isolationsschicht auf dem Leitelement, wodurch ein Ablösen bei Torsionsbelastung oder Biegebelastung verhindert ist. Insbesondere erfolgt ein Abschrägen und/oder Abrunden der Kante durch einen Richtprozess.The insulation layer is preferably bevelled and / or rounded at the edge. Thus, in particular, a local deformation takes place. The local deformation also leads to an improved hold of the insulating layer on the guide element. Again, it can thus be avoided that sharp transitions between the stripped area and the isolated area occur. This in turn leads to an improved adhesion of the insulating layer on the guide element, whereby a detachment under torsional load or bending load is prevented. In particular, a chamfering and / or rounding off the edge takes place by a straightening process.

Figurenlistelist of figures

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:

  • 1 eine schematische Ansicht eines Ablaufs eines Verfahrens gemäß dem Stand der Technik,
  • 2 eine schematische Ansicht eines Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 3 ein schematischer Ablauf eines Verfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
  • 4 ein Stator gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
  • 1 a schematic view of a sequence of a method according to the prior art,
  • 2 a schematic view of a method according to a first embodiment of the invention,
  • 3 a schematic sequence of a method according to a second embodiment of the invention, and
  • 4 a stator according to an embodiment of the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt schematisch einen Ablauf eines Verfahrens gemäß dem Stand der Technik. Dies wurde eingangs bereits beschrieben. 1 schematically shows a sequence of a method according to the prior art. This has already been described at the beginning.

2 zeigt schematisch einen Ablauf eines Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. An einem vordefinierten Bereich 4 soll ein Leiter 1 abisoliert werden. Der Leiter 1 umfasst ein elektrisch leitfähiges Leitelement 2, das insbesondere aus Kupfer gefertigt ist. Das Leitelement 2 wird von einer Isolationsschicht 3 umgeben, wobei die Isolationsschicht 3 elektrisch isolierend wirkt. Das Abisolieren erfolgt mittels Laserlicht, wobei vorteilhafterweise eine Kombination aus CO2-Laser und Nd:YAG-Laser verwendet wird. 2 schematically shows a sequence of a method according to a first embodiment of the invention. At a predefined area 4 should be a leader 1 be stripped off. The leader 1 comprises an electrically conductive guide element 2 , which is made in particular of copper. The guiding element 2 is from an insulation layer 3 surrounded, with the insulation layer 3 electrically insulating acts. The stripping is done by means of laser light, advantageously a combination of CO 2 laser and Nd: YAG laser is used.

In dem ersten Ausführungsbeispiel erfolgt zunächst ein Prägeschritt als Umformschritt 200. Durch den Prägeschritt wird eine Einprägung 12 in den elektrischen Leiter 1 eingebracht. Dabei ist vorgesehen, dass die Einprägung 12 entlang einer Grenze des vordefinierten Bereichs 4 verläuft.In the first embodiment, an embossing step is first carried out as a forming step 200 , The embossing step becomes an impression 12 in the electrical conductor 1 brought in. It is envisaged that the impression 12 along a boundary of the predefined area 4 runs.

Nach dem Prägeschritt erfolgt ein Schritt des Entfernens 100, bei dem die Isolationsschicht 3 innerhalb des vordefinierten Bereichs 4 entfernt wird. Dadurch entsteht ein isolierter Bereich 6 und ein abisolierter Bereich 7 des Leiters 1. Ein Übergang zwischen beiden Bereichen stellt eine Kante 5 dar, die auch eine Kante des vordefinierten Bereichs 4 ist. Insbesondere verläuft die Kante 5 durch die Einprägung 12.After the embossing step, there is a step of removing 100 in which the insulation layer 3 within the predefined range 4 Will get removed. This creates an isolated area 6 and a stripped area 7 of the leader 1 , A transition between both areas represents an edge 5 which is also an edge of the predefined area 4 is. In particular, the edge runs 5 through the imprint 12 ,

An der Einprägung 12 ist sowohl die Isolationsschicht 3 als auch das Leitelement 2 lokal verformt. Gleichzeitig ist mittels lokaler Flächenpressung eine Haftung zwischen Isolationsschicht 3 und Leitelement 2 vergrößert. Somit haftet die Isolationsschicht 3 besser an dem Leitelement 2 als dies ohne Umformschritt 200 der Fall wäre.At the imprint 12 is both the insulation layer 3 as well as the guiding element 2 locally deformed. At the same time, adhesion between the insulation layer is achieved by means of local surface pressure 3 and guide element 2 increased. Thus, the insulation layer adheres 3 better on the guide element 2 than this without forming step 200 the case would be.

Es wird somit durch den vorgeschalteten Umformschritt 200 in Form des Prägeschritts erreicht, dass die Kante 5 nicht scharf ist, sondern abgerundet, wobei eine Haftung der Isolationsschicht 3 an dem Leitelement 2 verbessert ist, um ein Ablösen der Isolationsschicht 3 von dem Leitelement 2 auch bei hohe Biegebelastung oder Torsionsbelastung zu vermeiden.It is thus by the upstream forming step 200 in the form of the embossing step that reaches the edge 5 not sharp, but rounded, with a liability of the insulation layer 3 on the guide element 2 is improved to peel off the insulation layer 3 from the guide element 2 to avoid even at high bending load or torsional load.

3 zeigt eine schematische Ansicht eines Ablaufs eines Verfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei soll derselbe Leiter 1, wie in 2 gezeigt, abisoliert werden. Ein vordefinierter Bereich 4 zeigt den Bereich an, an dem die Isolationsschicht 3 entfernt werden soll, um das Leitelement 2 freizulegen. 3 shows a schematic view of a sequence of a method according to a second embodiment of the invention. In this case, the same leader 1 , as in 2 shown, stripped off. A predefined area 4 indicates the area where the insulation layer 3 should be removed to the guide element 2 expose.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird zunächst der Schritt des Entfernens 100 durchgeführt, um die Isolationsschicht 3 an dem vordefinierten Bereich 4 zu entfernen. Dabei entsteht eine scharfe Kante 5, die den Übergang zwischen abisoliertem Bereich 7 und isoliertem Bereich 6 anzeigt. Die Kante 5 ist außerdem eine Begrenzungskante des vordefinierten Bereichs 4.In the second embodiment, first, the removal step 100 performed to the insulation layer 3 at the predefined area 4 to remove. This creates a sharp edge 5 that the transition between stripped area 7 and isolated area 6 displays. The edge 5 is also a boundary edge of the predefined area 4 ,

Zur Weiterverarbeitung wird ein Umformschritt 200 durchgeführt. Der Umformschritt 200 ist in dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Richtschritt.For further processing, a forming step 200 carried out. The forming step 200 is a straightening step in the second embodiment.

Es ist vorgesehen, dass der elektrische Leiter 1 einen ersten Richtschritt durchläuft, der standardmäßig ausgeführt wird, um den elektrischen Leiter 1 zu verarbeiten. Anschließend erfolgt der Schritt des Entfernens 100, um im weiteren Verlauf einen weiteren Richtschritt durchzuführen. Dieser zweite Richtschritt wird nach dem Schritt des Entfernens 100 durchgeführt und stellt somit den Umformschritt 200 dar.It is envisaged that the electrical conductor 1 undergoes a first straightening step that is performed by default to the electrical conductor 1 to process. This is followed by the removal step 100 in order to carry out a further straightening step in the further course. This second straightening step will be after the removal step 100 carried out and thus provides the forming step 200 represents.

Durch den zweiten Richtschritt wird die Kante 5 der Isolationsschicht 3 nach dem Abisolieren durch den Schritt des Entfernens 100 lokal mit einer Spannung beaufschlagt und auf das Leitelement 2 gedrückt. Dadurch ist die Haftung zwischen Leitelement 2 und Isolationsschicht 3 verbessert, wodurch auch bei Torsionsbelastung oder Biegebelastung keine Ablösung der Isolationsschicht 3 von dem Leitelement 2 erfolgt.The second straightening step becomes the edge 5 the insulation layer 3 after stripping by the removal step 100 locally subjected to a voltage and the guide element 2 pressed. As a result, the adhesion between the guide element 2 and insulation layer 3 improved, thereby no detachment of the insulation layer even under torsional load or bending load 3 from the guide element 2 he follows.

Es findet wiederum eine Verformung der Kante 5 statt, da diese während des Richtschrittes abgeschrägt wird. Durch die dadurch auftretenden Spannungen wird die Isolationsschicht 3, wie bereits beschrieben, lokal mit einer Spannung beaufschlagt und an das Leitelement 2 gedrückt.It again finds a deformation of the edge 5 instead, since it is bevelled during the straightening step. Due to the resulting stresses, the insulation layer 3 , as already described, locally applied with a voltage and to the guide element 2 pressed.

Bevorzugt lässt sich das Verfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem Verfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kombinieren, so dass zuvor ein Prägeschritt und nachfolgend ein Richtschritt ausgeführt werden.Preferably, the method according to the first embodiment can be combined with the method according to the second embodiment, so that an embossing step and subsequently a straightening step are carried out beforehand.

4 zeigt schematisch einen Stator 8 einer elektrischen Maschine. Der Stator 8 weist eine Vielzahl von Statornuten 11 auf, die einem Statorblechpaket 10 angebracht sind. In den Statornuten 11 sind Leiterelemente angebracht, bei denen es sich insbesondere um Flachdrahtleiterelemente handelt. Die Leiterelemente entsprechen den elektrischen Leitern 1, wie zuvor beschrieben. Die so vorgesehene Drahtwicklung weist eine Vielzahl von Drahtenden 9 auf, wobei Drahtenden 9 elektrisch miteinander zu verbinden sind, um die finale Drahtwicklung herzustellen. Dazu sind die Drahtenden 9 abzuisolieren, um eine stoffschlüssige Verbindung zu ermöglichen. Das Abisolieren erfolgt insbesondere mit dem zuvor beschriebenen Verfahren. 4 schematically shows a stator 8th an electric machine. The stator 8th has a plurality of stator slots 11 on top of a stator core 10 are attached. In the stator grooves 11 conductor elements are attached, which are in particular flat wire conductor elements. The conductor elements correspond to the electrical conductors 1 , Like previously described. The wire winding thus provided has a plurality of wire ends 9 on, with wire ends 9 electrically connect to each other to make the final wire winding. These are the wire ends 9 Stripping to allow a cohesive connection. The stripping is carried out in particular by the method described above.

So kann erreicht werden, dass der Stator 8 eine geringe Wickelkopfhöhe aufweist, wodurch kleine Biegeradien entstehen. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass sich die Isolation nicht von den elektrischen Leitern löst, das heißt, dass sich die Isolationsschicht 3 nicht von dem Leitelement 2 ablöst. Dies wird dadurch erreicht, dass das Abisolieren mit dem Verfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und/oder zweitem Ausführungsbeispiel der ausgeführt wird. Dadurch wird erreicht, dass die Isolationsschicht 3 gegen das Leitelement 2 gepresst, um so eine Haftung zwischen Isolationsschicht 3 und Leitelement 2 zu optimieren. Dies wiederum führt zu der verminderten Gefahr einer Ablösung der Isolationsschicht 3 von dem Leitelement 2.So can be achieved that the stator 8th has a small winding head height, whereby small bending radii arise. At the same time it is ensured that the insulation does not come off the electrical conductors, that is, that the insulation layer 3 not from the guide element 2 replaces. This is achieved by performing the stripping with the method according to the first embodiment of the invention and / or second embodiment of the invention. This ensures that the insulation layer 3 against the guide element 2 pressed so as to provide adhesion between insulation layer 3 and guide element 2 to optimize. This in turn leads to the reduced risk of detachment of the insulation layer 3 from the guide element 2 ,

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Claims (10)

Verfahren zum Abisolieren eines elektrischen Leiters (1), wobei der Leiter (1) ein elektrisch leitfähiges strangförmiges Leitelement (2) und eine das Leitelement (2) umgebende elektrisch isolierende Isolationsschicht (3) aufweist und wobei das Verfahren einen Schritt des Entfernens (100) der Isolationsschicht (3) in einem vordefinierten Bereich (4) mittels Laserlicht umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder nach dem Schritt des Entfernens (100) die Isolationsschicht (3) entlang einer um das Leitelement (2) umlaufenden Kante (5), die eine Grenze des vordefinierten Bereichs (4) darstellt, in einem Umformschritt (200) gegen das Leitelement (2) gedrückt wird.A method for stripping an electrical conductor (1), wherein the conductor (1) comprises an electrically conductive strand-shaped guide element (2) and an electrically insulating insulating layer (3) surrounding the guide element (2) and wherein the method comprises a step of removing (100) the insulation layer (3) in a predefined area (4) by means of laser light, characterized in that before and / or after the step of removing (100) the insulation layer (3) along an edge (5) running around the guide element (2) , which represents a boundary of the predefined area (4), is pressed in a forming step (200) against the guide element (2). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Umformschritt (200) die Isolationsschicht (3) oder die Isolationsschicht (3) zusammen mit dem Leitelement (1) verformt wird.Method according to Claim 1 , characterized in that by the forming step (200), the insulating layer (3) or the insulating layer (3) is deformed together with the guide element (1). Verfahren Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Umformschritt (200) einen Prägeschritt umfasst, bei dem die Isolationsschicht (3) zusammen mit dem Leitelement (1) durch Einprägen einer die Kante (5) bildenden Verjüngung des Querschnitts des Leitelements (1), insbesondere einer Rille oder Nut, verformt wird, und dass nach dem Umformschritt (200) die Isolationsschicht (3) in dem vordefinierten Bereich (4) bis zur Kante (5) entfernt wird.method Claim 2 , characterized in that the forming step (200) comprises an embossing step, wherein the insulating layer (3) together with the guide element (1) by impressing a the edge (5) forming the taper of the cross section of the guide element (1), in particular a groove or Groove, is deformed, and that after the forming step (200), the insulating layer (3) in the predefined area (4) to the edge (5) is removed. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Umformschritt (200) einen Richtschritt umfasst, bei dem, insbesondere ausschließlich, die Isolationsschicht (3) lokal verformt wird.Method according to Claim 2 , characterized in that the forming step (200) comprises a straightening step in which, in particular exclusively, the insulating layer (3) is locally deformed. Verfahren Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (3) durch den Richtschritt an der Kante (5) abgeschrägt und/oder abgerundet wird.method Claim 4 , characterized in that the insulating layer (3) is beveled and / or rounded off by the straightening step on the edge (5). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Umformschritt (200) ein scharfkantiger Übergang zwischen einem isolierten Bereich (6) und einem abisolierten Bereich (7) vermieden oder beseitigt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the forming step (200) avoids or eliminates a sharp-edged transition between an insulated region (6) and a stripped region (7). Stator (8) einer elektrischen Maschine umfassend eine Drahtwicklung, insbesondere eine Flachdrahtwicklung, mit einem elektrisch leitfähigem strangförmigen Leitelement (2) und einer das Leitelement (2) umgebenden elektrisch isolierenden Isolationsschicht (3), wobei Drahtenden (9) der Drahtwicklung in einem vordefinierten Bereich (4) abisoliert und außerdem stoffschlüssig verbunden sind und wobei die Isolationsschicht (3) entlang einer um das Leitelement (2) umlaufenden Kante (5), die eine Grenze des vordefinierten Bereichs darstellt, gegen das Leitelement (2) gedrückt ist, wodurch die Isolationsschicht (3) verformt ist.Stator (8) of an electric machine comprising a wire winding, in particular a flat wire winding, with an electrically conductive strand-like guide element (2) and an electrically insulating insulating layer (3) surrounding the guide element (2), wherein wire ends (9) of the wire winding in a predefined area (4) stripped and also materially connected and wherein the insulating layer (3) along an around the guide element (2) encircling edge (5), which is a boundary of the predefined area, pressed against the guide element (2), whereby the insulating layer (3) is deformed. Stator (8) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (3) zusammen mit dem Leitelement (2) an der Kante (5) verformt ist.Stator (8) after Claim 7 , characterized in that the insulating layer (3) is deformed together with the guide element (2) on the edge (5). Stator (8) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (3), insbesondere zusammen mit dem Leitelement (2), an der Kante (5) eine Einprägung (12), insbesondere eine Rille oder Nut, aufweist.Stator (8) after Claim 7 or 8th , characterized in that the insulation layer (3), in particular together with the guide element (2), on the edge (5) has an embossment (12), in particular a groove or groove. Stator (8) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (3) an der Kante (5) abgeschrägt und/oder abgerundet ist.Stator (8) after Claim 7 or 8th , characterized in that the insulating layer (3) at the edge (5) is chamfered and / or rounded.
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