DE102018205662A1

DE102018205662A1 - Vorrichtung zum Richten von Drahtenden

Info

Publication number: DE102018205662A1
Application number: DE102018205662.5A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Schaffert; Rüdiger Brandau; Rainer Lenz
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2018-04-13
Filing date: 2018-04-13
Publication date: 2019-10-17
Also published as: WO2019197323A1; CN111989172A; EP3774110A1; EP3774110B1; US11583916B2; US20210046539A1

Abstract

Eine Vorrichtung (1) zum Richten von Drahtenden (3) von Kupferlackdrähten von Elektromotoren hat eine Klemmvorrichtung (6) zum Klemmen der Drahtenden (3) und eine Richtvorrichtung (7) zum Richten der über der Klemmvorrichtung (6) überstehenden Drahtenden (3). Die Klemmvorrichtung (6) und die Richtvorrichtung (7) weisen jeweils zwei Aktoren (8 - 11) auf mit denen Klemmelemente (12, 13) und Richtelemente (14, 15) quer zur Achse der Drahtenden (3) verfahren werden können.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Richten von Drahtenden, insbesondere Drahtenden von Kupferlackdrähten einer Spulenanordnung von Elektromotoren.
Insbesondere bei Kleinmotoren, wie sie häufig in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, werden zur Erstellung einer Motorbaugruppe Spulen mit abstehenden Drahtenden für einen Spritzgussvorgang in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt. Weil sich verbogene Drahtenden nicht in das Spritzgusswerkzeug einlegen lassen, wird von Hand ein glockenförmiges Bauteil über die Drahtenden geschoben. Dieses glockenförmige Bauteil richtet die Drahtenden und hält diese in einer vorgesehenen Position. Nachteilig hierbei ist, dass das glockenförmige Bauteil ein zusätzlich zu fertigendes Bauteil ist und einen eigenen Montageschritt erfordert.
Man könnte daran denken, die Drahtenden mittels einer Zange zu richten. Dies würde jedoch zu Beschädigungen der Drahtenden, insbesondere des Lacks bei Kupferlackdrähten führen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der ein zusätzlich zu montierendes Bauteil vermieden wird und mit welchem eine Beschädigung der Drahtenden vermieden werden kann.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Klemmvorrichtung zum Klemmen der Drahtenden und eine Richtvorrichtung zum Richten der über der Klemmvorrichtung überstehenden Drahtenden.
Durch diese Gestaltung werden die Drahtenden von der Klemmeinrichtung zunächst gehalten. Durch eine entsprechende Gestaltung der Klemmeinrichtung werden Beschädigungen insbesondere bei Kupferlackdrähten vermieden. Anschließend lassen sich die Drahtenden von der Richteinrichtung richten und damit in eine vorgesehene Form bringen. Damit werden ohne Einsatz von weiteren Bauteilen die Drahtenden auf eine vorgesehene Form gebracht. Die die Spulenanordnung aufweisende Motorbaugruppe lässt sich anschließend in das Spritzgusswerkzeug einsetzen.
Die Vorrichtung gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders kompakt, wenn die Klemmvorrichtung und die Richtvorrichtung in zwei übereinander liegenden Ebenen angeordnet sind.
Meist hat ein Elektromotor zumindest zwei Drahtenden, welche gerichtet werden müssen. Die Vorrichtung ermöglicht gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine schnelle Bearbeitung mehrerer Drahtenden, wenn die Klemmvorrichtung und die Richtvorrichtung zum gleichzeitigen Klemmen und Richten von mehreren Drahtenden ausgebildet sind.
Eine Fixierung der Drähte beim Richten der Drahtenden gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn die Klemmvorrichtung zwei zwischen einer Klemmstellung und einer Freigabestellung relativ zueinander verfahrbare Klemmelemente hat und dass in der Klemmstellung eingelegte Drahtenden kraftschlüssig gehalten sind und in der Freigabestellung ein Kraftschluss mit eingelegten Drahtenden gelöst ist.
Ein gleichmäßiges Einklemmen der Drahtenden lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sicherstellen, wenn die Klemmelemente jeweils mit einem Aktor verbunden sind und quer zur Achse der Drahtenden verfahrbar sind.
Das Richten der Drahtenden gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn die Richtvorrichtung zwei zwischen einer Richtstellung zur Biegung oder zum Richten der Drahtenden und einer Freigabestellung relativ zueinander verfahrbare Richtelemente hat. Zur gleichzeitigen Bearbeitung mehrerer Drahtenden können die Richtelemente entsprechend geformt sein.
Im konstruktiv einfachsten Fall könnte eines der Richtelemente feststehend und das andere der Richtelemente verfahrbar sein. Dies kann jedoch zu einer unerwünschten Belastung der Drahtenden führen. Die Belastung der Drahtenden lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders gering halten, wenn die beiden Richtelemente jeweils mit einem Aktor verbunden und quer zur Achse der Drahtenden verfahrbar sind. Durch diese Gestaltung bewegen sich die Richtelemente aufeinander zu und richten das vorzugsweise mittig von der Klemmvorrichtung gehaltene Drahtende.
Ein seitliches Abknicken der Drahtenden beim Richten lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn die Richtelemente prismenförmig gestaltet sind. Durch diese Gestaltung wird das Drahtende in die vorgesehene Form geführt.
Die Vorrichtung lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung einfach für mehrere Drahtenden, unterschiedliche Formen oder für unterschiedliche Querschnitte der Drahtenden umrüsten, wenn die Richtelemente lösbar in der Richtvorrichtung befestigt sind. Diese Gestaltung ermöglicht das Auswechseln der Richtelemente und damit die Anpassung der Richtvorrichtung auf die Anzahl, die zu richtende Form und den Querschnitt der Drahtenden. Zur lösbaren Befestigung eignet sich insbesondere eine Verschraubung.
Die Aktoren zum Antrieb der Richtelemente und der Klemmelemente lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung auf einer Seite anordnen, wenn eines der Richtelemente und eines der Klemmelemente über Zugstangen mit dem jeweiligen Aktor verbunden sind. Durch diese Gestaltung überragt die Vorrichtung die Spulenanordnung seitlich, so dass bei mehreren zu richtenden Drahtenden mehrere Vorrichtungen miteinander gekoppelt werden können. Die Vorrichtung gestaltet sich hierdurch zudem besonders kompakt.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

1 eine perspektivische Darstellung eines Richtwerkzeuges mit drei Vorrichtungen zum Richten von Drahtenden,
2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer der Vorrichtungen aus 1,
3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus 1,
4 eine Seitenansicht der Vorrichtung aus 1,
5 eine Schnittdarstellung der Vorrichtung aus 3 entlang der Linie V - V,
6 eine Schnittdarstellung der Vorrichtung aus 3 entlang der Linie VI - VI.

1 zeigt ein Richtwerkzeug mit drei miteinander verbundenen Vorrichtungen 1 und eine Spulenanordnung 2. Die Vorrichtungen dienen zum Richten von Drahtenden 3 der Spulenanordnung 2 vor dem Einlegen der Spulenanordnung 2 in ein Spritzgusswerkzeug. Die Vorrichtungen 1 sind über einen Ringträger 4 miteinander verbunden und lassen sich entlang mehrerer vertikaler Führungssäulen 5 auf die von der Spulenanordnung 2 abstehenden Drahtenden 3 schieben, so dass jede der Vorrichtungen 1 zwei Drahtenden 3 aufnimmt. Die Vorrichtungen 1 dienen jeweils zum gleichzeitigen Klemmen und Richten zweier Drahtenden 3. Die Spulenanordnung 2 ist Teil eines Stators eines nicht dargestellten elektrischen Kleinmotors, welcher als Stellmotor in heutigen Kraftfahrzeugen häufig eingesetzt wird.
2 zeigt eine der Vorrichtungen 1 aus 1 in einer perspektivischen Darstellung. Die Vorrichtung 1 hat eine Klemmvorrichtung 6 und eine Richtvorrichtung 7. Die Klemmvorrichtung 6 dient zum Klemmen der Drahtenden 3 mit Abstand zu deren freien Enden, während die Richtvorrichtung 7 sandwichartig über der Klemmvorrichtung 6 angeordnet ist und zum Richten der freien Enden der Drahtenden 3 ausgebildet ist. Die Klemmvorrichtung 6 und die Richtvorrichtung 7 liegen damit in zwei übereinander liegenden Ebenen und weisen jeweils zwei Aktoren 8 - 11 zum Antrieb von Klemmelementen 12, 13 und Richtelementen 14, 15 auf. Die Aktoren 8, 9 der Klemmvorrichtung 6 sind in 3 in einer Draufsicht zu erkennen. Die Aktoren 8 - 11 sind als doppelt wirkende Pneumatikzylinder ausgebildet und ermöglichen eine Bewegung der Klemmelemente 12, 13 der Klemmvorrichtung 6 und der Richtelemente 14, 15 der Richtvorrichtung 7 aufeinander zu.
Die als Pneumatikzylinder ausgebildeten Aktoren 8 - 11 ermöglichen ein aktives voneinander weg Bewegen und aktives aufeinander zu Bewegen der Klemmelemente 12, 13 oder der Richtelemente 14, 15 quer zur in 1 dargestellten Achsen der Drahtenden 3. Damit werden die Drahtenden 3 bei aufeinander zu bewegten Klemmelementen 12, 13 kraftschlüssig in einer definierten Position gehalten und können von den Richtelementen 14, 15 in die gewünschte Form gerichtet werden. Anschließend werden Richtelemente 14, 15 und Klemmelemente 12, 13 voneinander wegbewegt und die Spulenanordnung 2 kann mit den gerichteten Drahtenden 3 aus dem Richtwerkzeug entnommen werden.
3 zeigt in einer Draufsicht auf die Vorrichtung 1 aus 1, dass bei der Richtvorrichtung 7 der die den Richtelementen 14, 15 nahe Aktor 10 unmittelbar mit einem der Richtelemente 14 verbunden ist, während der den Richtelementen 14, 15 ferne Aktor 11 über Zugstangen 16 mit dem zweiten Richtelement 15 verbunden ist. Die Richtelemente 14, 15 sind prismenförmig gestaltet und lösbar in der Richtvorrichtung 7 befestigt. Damit kann die Richtvorrichtung 7 durch Auswechseln der Richtelemente 14, 15 beispielsweise zum Richten eines einzelnen Drahtendes 3 oder dreier Drahtenden 3 umgerüstet werden.
4 zeigt in einer Seitenansicht der Vorrichtung 1, dass die Klemmvorrichtung 6 analog wie die Richtvorrichtung 7 aufgebaut ist und ebenfalls Zugstangen 17 hat zur Verbindung des einen Aktors 9 mit dem einen Klemmelement 13 hat. Weiterhin haben die Klemmvorrichtung 6 und die Richtvorrichtung 7 jeweils Stellschrauben 18, 19 zur Einstellung von nicht näher dargestellten Anschlägen der mit den Zugstangen 16, 17 verbundenen Klemmelementes 13 und Richtelementes 15.
5 zeigt eine mittige Schnittdarstellung durch die Vorrichtung 1 aus 3 entlang der Linie V - V. Hierbei ist zu erkennen, dass die Richtelemente 14, 15 kammartig ineinander greifen. Damit werden die Drahtenden 3 in die vorgesehene Form geführt. Die Klemmelemente 12, 13 weisen im Vergleich zu den Richtelementen 14,1 5 kleine Abmessungen auf.
6 zeigt zur Verdeutlichung eine seitliche Schnittdarstellung durch die Vorrichtung 1 aus 3 entlang der Linie VI - VI im Bereich der Zugstangen 16, 17.

Claims

Vorrichtung (1) zum Richten von Drahtenden (3), insbesondere Drahtenden (3) von Kupferlackdrähten einer Spulenanordnung (2) von Elektromotoren, gekennzeichnet durch eine Klemmvorrichtung (6) zum Klemmen der Drahtenden (3) und eine Richtvorrichtung (7) zum Richten der über der Klemmvorrichtung (6) überstehenden Drahtenden (3).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (6) und die Richtvorrichtung (7) in zwei übereinander liegenden Ebenen angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (6) und die Richtvorrichtung (7) zum gleichzeitigen Klemmen und Richten von mehreren Drahtenden (3) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Klemmvorrichtung (6) zwei zwischen einer Klemmstellung und einer Freigabestellung relativ zueinander verfahrbare Klemmelemente (12, 13) hat und dass in der Klemmstellung eingelegte Drahtenden (3) kraftschlüssig gehalten sind und in der Freigabestellung ein Kraftschluss mit eingelegten Drahtenden (3) gelöst ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente (12, 13) jeweils mit einem Aktor (8, 9) verbunden sind und quer zur Achse der Drahtenden (3) verfahrbar sind.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass die Richtvorrichtung (7) zwei zwischen einer Richtstellung zur Biegung oder zum Richten der Drahtenden (3) und einer Freigabestellung relativ zueinander verfahrbare Richtelemente (14, 15) hat.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Richtelemente (14, 15) jeweils mit einem Aktor (10, 11) verbunden und quer zur Achse der Drahtenden eine Klemmvorrichtung zum Klemmen der Drahtenden und eine Richtvorrichtung zum Richten der über der Klemmvorrichtung überstehenden Drahtenden (3) verfahrbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtelemente (14, 15) prismenförmig gestaltet sind.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtelemente (14, 15) lösbar in der Richtvorrichtung (7) befestigt sind.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Richtelemente (15) und eines der Klemmelemente (13) über Zugstangen (16, 17) mit dem jeweiligen Aktor (9, 11) verbunden sind.