DE102018107598A1 - Method and device for joining coil elements in an arrangement for a coil of an electrodynamic machine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fügen von Spulenelementen in einer Anordnung für eine Spule einer elektrodynamischen Maschine, mit Bereitstellen eines Kerns (2) mit Spulenelementen (1), die jeweils stabförmig und zumindest abschnittsweise in einer zugeordneten Nut des Kerns (1) angeordnet sind; und Fügen von außerhalb der Nuten angeordneten Stableiterenden der Spulenelemente (1), wobei hierbei in radialer Richtung zwischen ersten radial innenliegenden und ersten radial außenliegenden Stableiterenden, die jeweils benachbart zueinander angeordnet und miteinander zu fügen sind, ein Zwischenspannelement in einer Zwischenstellung angeordnet wird; die ersten radial außenliegenden Stableiterenden mittels Verlagern des Zwischenspannelements mit Hilfe eines zugeordneten Spannaktors nach radial außen in einer außenliegenden Spannstellung gegen einen außenliegenden Anschlag gespannt und in der gespannten Stellung gefügt werden; und die ersten radial innenliegenden Stableiterenden mittels Verlagern des Zwischenspannelements mit Hilfe des zugeordneten Spannaktors nach radial innen in einer innenliegenden Spannstellung gegen einen innenliegenden Anschlag gespannt und in der gespannten Stellung gefügt werden. Weiterhin ist eine Vorrichtung zum Fügen von Spulenelementen in einer Anordnung für eine Spule einer elektrodynamischen Maschine vorgesehen.The invention relates to a method for joining coil elements in an arrangement for a coil of an electrodynamic machine, comprising providing a core (2) with coil elements (1) which are each arranged in a rod-shaped manner and at least partially in an associated groove of the core (1); and joining rod end ends of the coil elements (1) arranged outside the slots, wherein an intermediate clamping element is arranged in an intermediate position in the radial direction between first radially inner and first radially outer rod conductor ends, which are each adjacent to one another and to be joined together; the first radially outer Stableiterenden be stretched by displacing the intermediate clamping element by means of an associated Spannaktors radially outward in an outward clamping position against an outer stop and joined in the cocked position; and the first radially inner Stableiterenden be stretched by displacing the intermediate clamping element by means of the associated Spannaktors radially inward in an inner clamping position against an inner stop and joined in the cocked position. Furthermore, a device for joining coil elements is provided in an arrangement for a coil of an electrodynamic machine.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fügen von Spulenelementen in einer Anordnung für eine Spule einer elektrodynamischen Maschine.The invention relates to a method and a device for joining coil elements in an arrangement for a coil of an electrodynamic machine.
Hintergrundbackground
Bei Anordnungen für eine Spule einer elektrischen oder elektrodynamischen Maschine kann vorgesehen sein, die einem Kern zugeordnete Spule aus mehreren Spulenelementen zu bilden, die jeweils zumindest abschnittsweise in einer Nut des Kerns angeordnet sind. Nach dem Anordnen der Spulenelemente an dem Kern sind Stableiterenden der Spulenelemente miteinander zu fügen, um so eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen.In arrangements for a coil of an electric or electrodynamic machine, it may be provided to form the coil associated with a core from a plurality of coil elements which are each arranged at least in sections in a groove of the core. After arranging the coil elements on the core, conductor ends of the coil elements are to be joined together so as to establish an electrically conductive connection.
In dem Dokument
ZusammenfassungSummary
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Fügen von Spulenelementen in einer Anordnung für eine Spule einer elektrodynamischen Maschine anzugeben, mit denen Stableiterenden der Spulenelemente auf effiziente Art und Weise gefügt werden können.The object of the invention is to specify an improved method and an improved device for joining coil elements in an arrangement for a coil of an electrodynamic machine, with which rod conductor ends of the coil elements can be joined in an efficient manner.
Zur Lösung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fügen von Spulenelementen in einer Anordnung für eine Spule einer elektrodynamischen Maschine nach den unabhängigen Ansprüchen 1 und 14 vorgesehen. Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.To solve a method and an apparatus for joining coil elements in an arrangement for a coil of an electrodynamic machine according to the
Nach einem Aspekt ist ein Verfahren zum Fügen von Spulenelementen in einer Anordnung für eine Spule einer elektrodynamischen Maschine geschaffen. Bei dem Verfahren wird ein Kern mit Spulenelementen, die jeweils stabförmig und zumindest abschnittsweise in einer zugeordneten Nut des Kerns angeordnet sind, bereitgestellt. Außerhalb der Nuten angeordnete Stableiterenden der Spulenelemente werden gefügt. Hierbei ist Folgendes vorgesehen: in radialer Richtung zwischen ersten radial innenliegenden und ersten radial außenliegenden Stableiterenden, die jeweils benachbart zueinander angeordnet und miteinander zu fügen sind, wird ein Zwischenspannelement in einer Zwischenstellung angeordnet; die ersten radial außenliegenden Stableiterenden werden mittels Verlagern des Zwischenspannelements mit Hilfe eines zugeordneten Spannaktors nach radial außen in einer außenliegenden Spannstellung gegen einen außenliegenden Anschlag gespannt und in der gespannten Stellung gefügt; und die ersten radial innenliegenden Stableiterenden werden mittels Verlagern des Zwischenspannelements mit Hilfe des zugeordneten Spannaktors nach radial innen in einer innenliegenden Spannstellung gegen einen innenliegenden Anschlag gespannt und in der gespannten Stellung gefügt.In one aspect, there is provided a method of joining coil elements in an assembly for a coil of an electrodynamic machine. In the method, a core with coil elements, which are each arranged in a rod-shaped manner and at least in sections in an associated groove of the core, is provided. Barred ends of the coil elements arranged outside the grooves are joined. Here, the following is provided: in the radial direction between first radially inner and first radially outer rod conductor ends, which are each adjacent to each other and to be joined together, an intermediate clamping element is arranged in an intermediate position; the first radially outer Stableiterenden be stretched by displacing the intermediate clamping element by means of an associated Spannaktors radially outward in an outward clamping position against an outer stop and joined in the cocked position; and the first radially inner Stableiterenden be stretched by displacing the intermediate clamping element by means of the associated Spannaktors radially inward in an inner clamping position against an inner stop and joined in the cocked position.
Nach einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung zum Fügen von Spulenelementen in einer Anordnung für eine Spule einer elektrodynamischen Maschine geschaffen. Die Vorrichtung weist eine Werkstückaufnahme auf, die eingerichtet ist, einen Kern mit Spulenelementen, die jeweils stabförmig und zumindest abschnittsweise in einer zugeordneten Nut des Kerns angeordnet sind, für einen Fügeprozess aufzunehmen. Es ist eine Spanneinrichtung vorgesehen, die eingerichtet ist, in radialer Richtung zwischen ersten radial innenliegenden und ersten radial außenliegenden Stableiterenden, die jeweils benachbart zueinander angeordnet und miteinander zu fügen sind, ein Zwischenspannelement in einer Zwischenstellung anzuordnen, die ersten radial außenliegenden Stableiterenden mittels Verlagern des Zwischenspannelements mit Hilfe eines zugeordneten Spannaktors nach radial außen in einer außenliegenden Spannstellung gegen einen außenliegenden Anschlag zu spannen, und die ersten radial innenliegenden Stableiterenden mittels Verlagern des Zwischenspannelements mit Hilfe des zugeordneten Spannaktors nach radial innen in einer innenliegenden Spannstellung gegen einen innenliegenden Anschlag zu spannen. Es ist weiterhin eine Fügeeinrichtung vorgesehen, die eingerichtet ist, die ersten radial außenliegenden Stableiterenden in der außenliegenden Spannstellung und die ersten radial innenliegenden Stableiterenden in der innenliegenden Spannstellung zu fügen.According to a further aspect, an apparatus for joining coil elements in an arrangement for a coil of an electrodynamic machine is provided. The device has a workpiece holder, which is configured to receive a core with coil elements, which are each arranged in a rod-shaped manner and at least partially in an associated groove of the core, for a joining process. It is provided a clamping device which is arranged, in the radial direction between the first radially inner and first radially outer Stableiterenden, each adjacent to each other and to be joined to arrange an intermediate clamping element in an intermediate position to stretch the first radially outer Stableiterenden by displacing the intermediate clamping element by means of an associated Spannaktors radially outward in an outboard clamping position against an outboard stop, and tension the first radially inner Stableiterenden by displacing the intermediate clamping element by means of the associated Spannaktors radially inward in an inner clamping position against an inner stop. It is further provided a joining device which is adapted to add the first radially outer Stableiterenden in the outer clamping position and the first radially inner Stableiterenden in the inner clamping position.
Ein erster Spannarm des Zwischenspannelements kann zwischen den ersten radial innenliegenden und den ersten radial außenliegenden Stableiterenden angeordnet werden, und ein zweiter Spannarm des Zwischenspannelements kann zwischen zweiten radial innenliegenden und zweiten radial außenliegenden Stableiterenden, die jeweils benachbart zueinander angeordnet und miteinander zu fügen sind, angeordnet werden. Die Spannarme können als starre Spannarme an dem Zwischenspannelement gebildet sein. Bei dieser oder anderen Ausführungsformen erfolgt das Verlagern des ersten Spannarms und des zweiten Spannarms in die verschiedenen Stellungen synchron. Das Fügen der ersten radial innenliegenden und der zweiten radial innenliegenden Stableiterenden sowie das Fügen der ersten radial außenliegenden und der zweiten radial außenliegenden Stableiterenden kann zeitgleich oder in zeitlichem Abstand nacheinander erfolgen. Der erste und der zweite Spannarm können in Bezug auf eine in radialer Richtung verlaufende Mittelachse des Zwischenspannelements symmetrisch ausgebildet sein. Das Spannen der ersten und der zweiten Stableiterenden kann synchron erfolgen.A first tensioning arm of the intermediate tensioning member may be disposed between the first radially inward and the first radially outboard rod end, and a second tensioning arm of the intermediate tensioning member may be disposed between second radially inward and second radially outboard rod ends respectively adjacent to each other and to be joined together , The clamping arms can be formed as rigid clamping arms on the intermediate clamping element. In this or other embodiments, the displacement of the first tensioning arm and the second tensioning arm into the various positions is synchronized. The joining of the first radially inner and the second radially inner rod conductor ends and the joining of the first radially outer and the second radially outer rod conductor ends can take place simultaneously or at a time interval one after the other. The first and second tensioning arms may be formed symmetrically with respect to a radially extending center axis of the intermediate tensioning element. The tensioning of the first and the second rod conductor ends can take place synchronously.
An dem Zwischenspannelement kann wenigstens ein dritter Spannarm vorgesehen sein, welcher beim Anordnen des Zwischenspannelements zwischen radial innenliegenden und radial außenliegenden Stableiterenden angeordnet wird, um diese in einer innenliegenden Spannstellung sowie einer außenliegenden Spannstellung zu spannen. Der dritte Spannarm kann in radialer Richtung radial innenliegend oder radial außenliegend in Bezug auf den ersten oder den zweiten Spannarm angeordnet sein, derart, dass miteinander zu fügende Stableiterenden zwischen den benachbarten Spannarmen angeordnet sind.At least one third clamping arm may be provided on the intermediate clamping element, which is arranged between radially inner and radially outer bar conductor ends when arranging the intermediate clamping element in order to tension it in an inner clamping position and an outer clamping position. The third clamping arm can be arranged radially inward or radially outward in relation to the first or the second clamping arm in the radial direction, such that rod conductor ends to be joined are arranged between the adjacent clamping arms.
An dem Zwischenspannelement kann in einem Bereich, welcher beim Verlagern nach radial innen und / oder nach radial außen mit den ersten radial innenliegenden und / oder den ersten radial außenliegenden Stableiterenden in Kontakt kommt, ein Positionierelement angeordnet sein, welches eingerichtet ist, die ersten radial innenliegenden und / oder die ersten radial außenliegenden Stableiterenden zu einer jeweiligen Fügestellung hin zu positionieren. Das oder die Positionierelemente können an einem oder mehreren der Spannarme ausgebildet sein. Das Positionierelement kann eingerichtet sein, die zu fügenden Stableiterenden in Umfangsrichtung des Kerns auszurichten. An den Positionierelementen können in dem Bereich, in welchem die zu fügenden Stableiterenden mit den Positionierelementen in Kontakt kommen, zur Radialrichtung schräg gestellte Wandabschnitte vorgesehen sein, die beispielsweise in einem konusförmigen oder einem V-förmigen Wandabschnitt angeordnet sind. Mithilfe des oder der Positionierelemente können die zu fügenden Stableiterenden in einer Ausführungsform aus einer vorpositionierten Stellung in eine Fügestellung geführt oder verlagert werden, also die Stellung, in welcher dann gefügt wird. Allgemein können die Positionierelemente eingerichtet sein, die zu fügenden Stableiterenden aus einer Ausgangsstellung in die Fügestellung zu führen oder zu verlagern, um die zu fügenden Stableiterenden so in der Fügestellung zu positionieren.On the intermediate clamping element can be arranged in a region which comes when moving radially inward and / or radially outward with the first radially inner and / or the first radially outer Stableiterenden into contact, a positioning, which is arranged, the first radially inner and / or to position the first radially outer rod conductor ends towards a respective joining position. The one or more positioning elements may be formed on one or more of the clamping arms. The positioning element can be set up to align the rod conductor ends to be joined in the circumferential direction of the core. At the positioning elements can be provided in the region in which come to be joined Stableiterenden with the positioning in contact with the radial direction inclined wall sections, which are arranged for example in a cone-shaped or a V-shaped wall portion. With the aid of the positioning element (s), the rod conductor ends to be joined can in one embodiment be guided or displaced from a prepositioned position into a joining position, that is to say the position in which it is then joined. In general, the positioning elements can be set up to guide or displace the rod conductor ends to be joined from a starting position into the joining position so as to position the rod conductor ends to be joined in the joining position.
Das Zwischenspannelement kann mittels einer Verlagerungsbewegung in axialer Richtung in die Zwischenstellung verlagert werden, aus welcher das Zwischenspannelement zum Ausbilden der außenliegenden und der innenliegenden Spannstellung verlagerbar ist. Hierbei kann ein Absenken des Zwischenspannelements aus einer Stellung oberhalb der zu fügenden Stableiterenden vorgesehen sein.The intermediate clamping element can be displaced by means of a displacement movement in the axial direction into the intermediate position, from which the intermediate clamping element for forming the outer and the inner clamping position can be displaced. Here, a lowering of the intermediate clamping element may be provided from a position above the Stableiterenden to be joined.
Die Stableiterenden können jeweils durch eine Öffnung eines Lochelements gesteckt sein, und mittels Wandabschnitten, die die Öffnung begrenzen, können der außenliegende und der innenliegende Anschlag gebildet sein. Es können mehrere Lochelemente mit jeweils einer oder mehreren Öffnungen vorgesehen sein. Pro Öffnung können eine oder mehrere Gruppen von jeweils miteinander zu fügenden Stableiterenden angeordnet sein, wobei pro Gruppe stets mindestens zwei Stableiterenden miteinander gefügt werden. Eine Anzahl von Lochelementen kann zusammen eine mehrstückige Lochscheibe bilden. Alternativ kann eine einstückige Lochscheibe vorgesehen sein, insbesondere mit einer auf einer Kreisbahn umlaufenden Anordnung von Öffnungen oder Durchbrüchen zum Einstecken der Stableiterenden. Das eine oder die mehreren Lochelemente oder die Lochscheibe können relativ zu den zu fügenden Stableiterenden gemeinsam bewegt werden, insbesondere synchron. Hierbei kann vorgesehen sein, dass das Durchstecken der zu fügenden Stableiterenden und das Anordnen des oder der Zwischenspannelemente mittels einer gemeinsamen Bewegung ausgeführt wird. Alternativ kann vorgesehen sein, das oder die Lochelemente oder die Lochscheibe einerseits und das oder die Zwischenspannelemente andererseits zeitlich nacheinander und getrennt zu verlagern.The rod conductor ends can each be inserted through an opening of a hole element, and by means of wall sections which delimit the opening, the outer and the inner stop can be formed. There may be provided a plurality of perforated elements each having one or more openings. One or more groups of rod conductor ends to be joined together can be arranged per opening, whereby at least two rod conductor ends are always joined together per group. A number of hole elements may together form a multi-piece perforated disc. Alternatively it can be provided a one-piece perforated disc, in particular with a circulating on a circular path arrangement of openings or openings for insertion of Stableiterenden. The one or more hole elements or the perforated disc can be moved together relative to the Stableiterenden to be joined, in particular synchronously. In this case, it can be provided that the insertion of the rod conductor ends to be joined and the arrangement of the intermediate clamping element or elements is carried out by means of a common movement. Alternatively, it may be provided that the one or more hole elements or the perforated disc on the one hand and the one or more intermediate clamping elements on the other hand temporally successively and separately to relocate.
In den verschiedenen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, die zu fügenden Stableiterenden von einer Unterseite (eine Seite) in die jeweils zugeordnete Öffnung einzuführen, wohingegen das oder die Zwischenspannelemente von der Oberseite (Gegenseite) an die jeweilige Öffnung herangeführt werden, um so zwischen den radial innenliegenden und den radial außenliegenden Stableiterenden, nachdem diese durch die Öffnung hindurch gesteckt wurden, angeordnet zu werden.In the various embodiments, it may be provided to introduce the rod end to be joined from a lower side (one side) into the respective associated opening, whereas the intermediate clamping element (s) are brought from the upper side (opposite side) to the respective opening so as to be between the radially inner ones and the radially outer rod conductor ends after being inserted through the opening.
Beim Einführen der zu fügenden Stableiterenden in die jeweils zugeordnete Öffnung kann ein Nachjustieren oder -positionieren der Stableiterenden erfolgen, derart, dass deren Relativlage in Bezug auf den Kern verändert wird. Das Zwischenspannelement kann vor oder nach dem Hindurchstecken der zu fügenden Stableiterenden durch die zugeordnete Öffnung in Bezug auf die Öffnung angeordnet werden, wobei wahlweise eine Nachpositionierung oder -justierung des Zwischenspannelements in der Zwischenstellung vorgesehen sein kann, nachdem die zu fügenden Stableiterenden durch die Öffnung hindurchgesteckt sind.When inserting the Stableiterenden to be joined in the respectively associated opening a readjustment or positioning of Stableiterenden done, such that their relative position is changed with respect to the core. The intermediate clamping element can be arranged before or after the insertion of the rod conductor ends to be joined through the associated opening with respect to the opening, wherein optionally a repositioning or adjustment of the intermediate tensioning element in the intermediate position can be provided after the Stableiterenden to be joined ends are inserted through the opening.
Die Stableiterenden können beim Durchstecken mit einem konischen Wandabschnitt in Kontakt treten, der die Öffnung wenigstens abschnittsweise umgibt, und entlang des konischen Wandabschnitts zur jeweiligen Fügestellung hin geführt werden. Mithilfe der Führung entlang des konischen Wandabschnitts können die zu fügenden Stableiterenden auf einem Teilweg hin zur Fügestellung verlagert oder tatsächlich in der Fügestellung positioniert werden.When plugged in, the rod conductor ends can come into contact with a conical wall section which at least partially surrounds the opening and is guided along the conical wall section to the respective joining position. By means of the guide along the conical wall section, the rod conductor ends to be joined can be displaced along a partial path to the joining position or actually positioned in the joining position.
Der Kern kann mit einer umlaufenden Kreisanordnung von außerhalb der Nuten angeordneten Stableiterenden bereitgestellt werden, und der Kreisanordnung kann eine radial umlaufende Anordnung von Zwischenspannelementen zugeordnet sein, wobei die Zwischenspannelemente zum Anordnen in der Zwischenstellung, der innenliegenden Spannstellung und / oder der äußeren Spannstellung einzeln nacheinander oder synchron in Gruppen verlagert werden können. Beim Anordnen zwischen den zu fügenden Stableiterenden können die Zwischenspannelemente einzeln oder in mehreren Gruppen gemeinsam verlagert werden.The core may be provided with a circulating circular array of rod ends arranged outside of the slots, and the circuit arrangement may be associated with a radially encircling array of intermediate clamping elements, the intermediate clamping elements being arranged one after the other in the intermediate position, the inner clamping position and / or the outer clamping position synchronously in groups can be relocated. When arranging between the rod ends to be joined, the intermediate clamping elements can be displaced individually or in several groups together.
Es kann vorgesehen sein, dass die Spannaktoren getrennt und individuell ansteuerbar sind, beispielsweise um individuelle und getrennte Spannhübe auszuführen, die sich in der Größe des Spannhubs und / oder der jeweils aufgewandten Spannkraft unterscheiden. Es können Teilgruppen von Spannaktoren betätigt werden, derart, dass mehrere Spannaktoren einen gleichen Spannhub ausführen und / oder synchron aktiviert werden. Die individuelle Ansteuerung einzelner Spannaktoren oder von Gruppen von Spannaktoren ermöglicht es, Toleranzen zwischen den jeweils zu fügenden Stableiterenden auszugleichen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass einzelne Spannaktoren oder Gruppen von Spannaktoren nacheinander aktiviert werden, um getrennt den entsprechenden Spannhub auszuführen.It can be provided that the clamping actuators are separately and individually controllable, for example, to perform individual and separate clamping strokes, which differ in the size of the clamping stroke and / or the respectively applied clamping force. Subgroups of clamping actuators can be actuated in such a way that several clamping actuators execute a same clamping stroke and / or are activated synchronously. The individual control of individual clamping actuators or groups of clamping actuators makes it possible to compensate for tolerances between the rod conductor ends to be joined in each case. It can be provided that individual clamping actuators or groups of clamping actuators are activated one after the other in order to carry out the corresponding clamping stroke separately.
Zum Ausbilden des innenliegenden Anschlags kann ein innenliegendes Anschlagelement von radial innen nach radial außen in Richtung der ersten radial innenliegenden Stableiterenden verlagert werden. Alternativ oder ergänzend kann zum Ausbilden des außenliegenden Anschlags ein außenliegendes Anschlagelement von radial außen nach radial innen in Richtung der ersten radial außenliegenden Stableiterenden verlagert werden. Hierbei können das innenliegende und das außenliegende Anschlagelement zeitversetzt oder synchron verlagert werden. Ein innenliegendes und / oder ein außenliegendes Anschlagelement können nur einer oder mehreren Gruppen von jeweils miteinander zu fügenden Stableiterenden zugeordnet sein, derart, dass das jeweilige Anschlagelement einen Anschlag für nur die eine oder gemeinsam für mehrere Gruppen von zu fügenden Stableiterelementen bildet. Die zu fügenden Stableiterelemente werden mithilfe des Zwischenspannelements dann gegen das jeweilige Anschlagelement gespannt, um schließlich zu fügen.To form the inner stop, an inner stop element can be displaced from radially inward to radially outward in the direction of the first radially inner rod conductor ends. Alternatively or additionally, to form the outer stop, an outer stop element can be displaced from radially outside to radially inside in the direction of the first radially outer rod conductor ends. In this case, the inner and the outer stop element can be displaced with a time delay or synchronously. An inner and / or an outer stop element can be assigned to only one or more groups of rod endings to be joined to each other, such that the respective stop element forms a stop for only one or together for a plurality of groups of Stableiterelementen to be joined. The Stableiterelemente to be joined are then stretched by means of the intermediate clamping element against the respective stop element, to finally add.
Das Zwischenspannelement und (mindestens) ein weiteres Zwischenspannelement können mittels eines gemeinsamen Spannaktors verlagert werden. Bei dieser Ausführungsform kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Zwischenspannelement und das weitere Zwischenspannelement mit gleicher Spannkraft auf die jeweils zu spannenden Stableiterenden wirken. Eine Ausführung gemeinsamer Spannaktoren kann mithilfe einer Kulissenscheibe gebildet sein, die zum Spannen der zu fügenden Stableiterenden, zum Beispiel aller Stableiterenden gemeinsam, in eine Drehrichtung um eine Mittelachse des Kerns gedreht wird. Um die dann gefügten Stableiterenden wieder zu entspannen, wird die Kulissenscheibe in die Gegendrehrichtung gedreht. Mithilfe der Kulissenscheibe ist eine Ausführungsform gebildet, bei der auf einer Kreisbahn umlaufend angeordnete Gruppen von jeweils miteinander zu fügenden Stableiterenden synchron gespannt und wieder freigegeben werden können. Eine weitere Ausführung für gemeinsame Spannaktoren kann die Verwendung anderer mechanischer Spannmittel vorsehen, zum Beispiel Keilschieber- und / oder Kipphebeleinrichtungen.The intermediate clamping element and (at least) one further intermediate clamping element can be displaced by means of a common clamping actuator. In this embodiment, it may be provided, in particular, that the intermediate clamping element and the further intermediate clamping element act with the same clamping force on the respectively to be clamped Stableiterenden. One embodiment of common clamping actuators may be formed by means of a link disc which is rotated in a direction of rotation about a center axis of the core for clamping the rod conductor ends to be joined, for example all rod conductor ends together. In order to relax the Stableiterenden then joined, the link disc is rotated in the reverse direction of rotation. By means of the link plate, an embodiment is formed, in which circumferentially arranged on a circular path groups of each to be joined Stableiterenden can be stretched synchronously and released again. Another embodiment for common tensioning actuators may provide for the use of other mechanical tensioning means, for example wedge and / or rocker arms.
Das Zwischenspannelement und das weitere Zwischenspannelement können mittels getrennt wirkender Spannaktoren verlagert werden. Die getrennt wirkenden Spannaktoren können zeitversetzt oder zeitgleich betätigt werden.The intermediate clamping element and the further intermediate clamping element can be displaced by means of separately acting clamping actuators. The separately acting clamping actuators can be actuated with a time delay or at the same time.
Das Verlagern des Zwischenspannelements in die Zwischenstellung und das Durchstecken der Stableiterenden durch die Öffnung in dem Lochelement können zumindest abschnittsweise synchron ausgeführt werden. Das Bewegen des Lochelements (oder der Lochscheibe) sowie die Bewegung zum Durchstecken der Stableiterenden durch die Öffnung können jeweils als axiale Bewegung ausgeführt werden.The displacement of the intermediate clamping element into the intermediate position and the insertion of the rod conductor ends through the opening in the hole element can be carried out synchronously at least in sections. The movement of the hole member (or the perforated disc) and the movement for the insertion of the Stableiterenden through the opening can each be carried out as an axial movement.
Die Stableiterenden der Spulenelemente können mittels einer Laser-Fügevorrichtung gefügt werden. Das Laserschweißen kann mit oder ohne Zusatzwerkstoff ausgeführt werden. Die Laser-Fügevorrichtung kann ein sogenanntes Visionsystem aufweisen, welches eingerichtet ist, einen Fügekopf der Laser-Fügevorrichtung relativ zu den zu fügenden Stableiterenden in Abhängigkeit von der konkreten Position der zu fügenden Stableiterenden zu positionieren, wodurch wahlweise ein Toleranzausgleich ermöglicht ist. Auch andere Schweißverfahren können zum Einsatz kommen, beispielsweise Elektronstrahlschweißen, Plasmaschweißen oder WIG-Schweißen.The Stableiterenden the coil elements can be joined by means of a laser-joining device. The laser welding can be carried out with or without additional material. The laser joining device can have a so-called vision system, which is set up to position a joining head of the laser joining device relative to the rod end to be joined in dependence on the concrete position of the rod conductor ends to be joined, whereby optionally a tolerance compensation is made possible. Also other welding methods can be used, for example, electron beam welding, plasma welding or TIG welding.
Der Kern mit Spulenelementen kann für eine Steckspulenanordnung bereitgestellt und eingerichtet sein. Die Spulenelemente können U-förmig oder haarnadelförmig ausgebildet sein, insbesondere in der Ausführung als sogenannte Hairpin-Spulenelemente.The core with coil elements may be provided and arranged for a plug-in coil assembly. The coil elements may be U-shaped or hairpin-shaped, in particular in the embodiment as so-called hairpin coil elements.
Die Spannaktoren können beispielsweise als elektrische, pneumatische oder hydraulische Spannaktoren ausgeführt sein, die jeweils einen geeigneten Spannhub für das Zwischenspannelement zur Verfügung stellen. Ein Gehäuse der Spannaktoren kann in radialer Richtung konisch ausgebildet sein, was eine umlaufende Anordnung von mehreren Spannaktoren entlang des Umfangs des Kerns ermöglicht. Um das jeweilige Zwischenspannelement zwischen den zu fügenden Gruppen von Stableiterenden anzuordnen, können die Spannaktoren zusammen mit dem jeweiligen Zwischenspannelement in axialer Richtung (bezogen auf den Kern) verlagert werden.The clamping actuators can be designed, for example, as electrical, pneumatic or hydraulic clamping actuators, each of which provides a suitable clamping stroke for the intermediate clamping element. A housing of the clamping actuators may be conical in the radial direction, which allows a circumferential arrangement of a plurality of clamping actuators along the circumference of the core. To arrange the respective intermediate clamping element between the groups of rod conductor ends to be joined, the clamping actuators can be displaced together with the respective intermediate clamping element in the axial direction (relative to the core).
In Verbindung mit der Vorrichtung zum Fügen der Spulenelemente in der Anordnung für eine Spule einer elektrischen oder elektrodynamische Maschine können die vorangehend im Zusammenhang mit dem Verfahren erläuterten Ausgestaltungen entsprechend vorgesehen sein.In connection with the device for joining the coil elements in the arrangement for a coil of an electric or electrodynamic machine, the embodiments explained above in connection with the method can be provided accordingly.
Figurenlistelist of figures
Unter Bezugnahme auf Figuren einer Zeichnung werden nachfolgend weitere Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen:
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1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Anordnung für eine Fügevorrichtung zum Fügen von Spulenelementen in einer Anordnung für eine Spule einer elektrodynamischen Maschine; -
2 eine schematische perspektivische Darstellung eines Teils der Fügevorrichtung aus1 , wobei eine Spannvorrichtung oberhalb einer Anordnung mit Kern und am Kern angeordneten Spulenelementen gezeigt ist; -
3 eine schematische perspektivische Darstellung der Anordnung aus2 , wobei die Spanneinrichtung zu der Anordnung mit Kern und Spulenelementen hin abgesenkt ist; -
4 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts der Anordnung aus3 von oben; -
5 eine schematische perspektivische Darstellung eines Abschnitts einer umlaufenden Anordnung von zu fügenden Stableiterenden von Spulenelementen, wobei die zu fügenden Stableiterelemente unterhalb einer Lochscheibe angeordnet sind; -
6 eine schematische perspektivische Darstellung des Abschnitts aus5 , wobei die zu fügenden Stableiterenden teilweise in zugeordnete Öffnungen der Lochscheibe eingesteckt sind; -
7 eine schematische perspektivische Darstellung des Abschnitts aus5 , wobei die zu fügenden Stableiterenden durch die zugeordneten Öffnungen der Lochscheibe hindurchgesteckt sind; -
8 eine schematische Darstellung einer Anordnung von zu fügenden Stableiterenden, die paarweise durch zugeordnete Öffnungen gesteckt sind, wobei ein jeweiliges Zwischenspannelement in einer Zwischenstellung zwischen radial innenliegenden und radial außenliegenden Stableiterenden angeordnet ist; -
9 eine schematische Darstellung der Anordnung aus8 , wobei das Zwischenspannelement nach radial innen verlagert ist, um radial innenliegende Stableiterenden zu spannen; -
10 eine schematische Darstellung der Anordnung aus8 , wobei das Zwischenspannelement nach radial außen verlagert ist, um radial außenliegende Stableiterenden zu spannen; und -
11 eine schematische Darstellung einer Anordnung von zu fügenden Stableiterenden, wobei in radialer Richtung mehrere jeweils miteinander zu fügende Gruppen von Stableiterenden angeordnet sind.
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1 a schematic perspective view of an arrangement for a joining device for joining coil elements in an arrangement for a coil of an electrodynamic machine; -
2 a schematic perspective view of a part of the joining device1 wherein a tensioning device is shown above a core-core arrangement with coil elements disposed on the core; -
3 a schematic perspective view of thearrangement 2 wherein the tensioning device is lowered toward the core and spool assembly; -
4 a schematic representation of a section of thearrangement 3 from above; -
5 a schematic perspective view of a portion of a circumferential arrangement of Stableiterenden to be joined coil elements, wherein the Stableiterelemente to be joined are arranged below a perforated disc; -
6 a schematic perspective view of thesection 5 wherein the Stableiterenden to be joined are partially inserted into associated openings of the perforated disc; -
7 a schematic perspective view of thesection 5 wherein the Stableiterenden to be joined are inserted through the associated openings of the perforated disc; -
8th a schematic representation of an array of Stableiterenden to be joined, which are inserted in pairs through associated openings, wherein a respective intermediate clamping element is arranged in an intermediate position between radially inner and radially outer Stableiterenden; -
9 a schematic representation of the arrangement8th wherein the intermediate tensioning element is displaced radially inward in order to tension radially inner rod conductor ends; -
10 a schematic representation of the arrangement8th wherein the intermediate tensioning element is displaced radially outward to tension radially outer rod conductor ends; and -
11 a schematic representation of an array of Stableiterenden to be joined, wherein in the radial direction a plurality of each to be mated groups of Stableiterenden are arranged.
Die Anordnung mit dem Kern
Gemäß der beispielhaften Ausführungsform in
Zur Vorbereitung des eigentlichen Fügevorgangs wird die Spannvorrichtung
Gemäß
Gemäß den
Die
Wie sich beispielsweise aus
Die
Bei der gezeigten Ausführungsform werden mithilfe des ersten und des zweiten Spannarms
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie der Zeichnung offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der verschiedenen Ausführungen von Bedeutung sein.The features disclosed in the above description, the claims and the drawings may be important both individually and in any combination for the realization of the various embodiments.
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