DE102019201037A1 - Positioning device for positioning copper bars - Google Patents

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Lutz Dreyer
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K15/0056Manufacturing winding connections
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung zur umfänglichen und radialen Positionierung um eine Mittelachse M einer Mehrzahl an Endabschnitten von Kupferstäben.The invention relates to a positioning device for circumferential and radial positioning about a central axis M of a plurality of end sections of copper bars.

Description

Die Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung zur umfänglichen und radialen Positionierung um eine Mittelachse M einer Mehrzahl an Endabschnitten von Kupferstäben, wobei die Kupferstäbe im Wesentlichen U-förmig mit einem ersten Schenkelabschnitt, einem zweiten Schenkelabschnitt und einem beide Schenkelabschnitte verbindenden Querabschnitt ausgeformt sind, mit einer ersten und einer zweiten entgegengesetzt zueinander um die Mittelachse M drehbaren Verdrehscheibe, wobei in der ersten Verdrehscheibe umfänglich eine Mehrzahl an ersten Durchgängen und in der zweiten Verdrehscheibe umfänglich eine Mehrzahl an zweiten Durchgängen ausgebildet sind und die ersten mit den zweiten Durchgängen durch jeweilige Drehung der Verdrehscheiben zur Deckung bringbar sind, um die Endabschnitte der Kupferstäbe durch zur Deckung gebrachte ersten und zweiten Durchgänge hindurchzuführen.The invention relates to a positioning device for circumferential and radial positioning about a central axis M of a plurality of end sections of copper bars, the copper bars being formed essentially U-shaped with a first leg section, a second leg section and a transverse section connecting both leg sections, with a first and a second torsion disk, which can be rotated counter to one another about the central axis M, a plurality of first passages being formed circumferentially in the first torsion disk and a plurality of second passages being circumferentially formed in the second torsion disk, and the first passages can be made to coincide with the respective rotation of the torsion disks are to pass the end portions of the copper bars through aligned first and second passages.

Bei der Herstellung von elektrischen Maschinen, beispielsweise Elektromotoren oder Generatoren, geht es darum, den Montageprozess zu vereinfachen und gleichzeitig die Qualitätsparameter während des Montageprozesses zu verbessern. Hierbei ist zwischen in Wicklungs-Technologie hergestellten oder in Hair-Pin-Technologie hergestellten Statorelementen bzw. Rotorelementen zu unterscheiden. Die Hair-Pin-Technologie bietet die Möglichkeit die Leistungsdichte von Elektromotoren, die in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommen sollen, zu erhöhen. Bei der Hair-Pin-Technologie werden speziell gebogene Kupferstäbe, die wegen ihrer Form auch als Hair-Pins bezeichnet werden, in axial verlaufende und innenumfänglich oder außenumfänglich angeordnete Aufnahmenuten des Statorelements bzw. Rotorelements eingeführt.The manufacture of electrical machines, for example electric motors or generators, is about simplifying the assembly process and at the same time improving the quality parameters during the assembly process. A distinction must be made here between stator elements or rotor elements produced in winding technology or produced in hair-pin technology. Hair-pin technology offers the possibility of increasing the power density of electric motors that are to be used in motor vehicles. In the hair-pin technology, specially bent copper rods, which are also referred to as hair pins because of their shape, are introduced into receiving grooves of the stator element or rotor element that are axially extending and arranged around the inside or outside.

Im Verlauf der nachfolgenden Beschreibung wird der Begriff Kupferstab verwendet und auf den englischen Begriff Hair-Pin verzichtet. Ein Kupferstab im Sinne dieser Beschreibung ist bevorzugt U-förmig gebogen, so dass er zwei im Wesentlichen parallele Schenkelabschnitte aufweist, die von einem Querabschnitt miteinander verbunden werden. Die Länge dieses Querabschnittes bestimmt die sogenannte Spannweite des Kupferstabes, die demnach den Abstand der beiden Schenkelabschnitte zueinander angibt. Die beiden Schenkelabschnitte sind im montierten Zustand der Kupferstäbe in die Aufnahmenuten des Statorelements bzw. Rotorelements eingeführt.In the course of the following description, the term copper rod is used and the English term hair pin is omitted. A copper rod in the sense of this description is preferably bent in a U-shape, so that it has two substantially parallel leg sections which are connected to one another by a transverse section. The length of this cross section determines the so-called span of the copper rod, which accordingly indicates the distance between the two leg sections. The two leg sections are inserted into the receiving grooves of the stator element or rotor element in the assembled state of the copper rods.

Die beschriebene Biegung beziehungsweise Form des Kupferstabes bedingt, dass in einer Axialansicht betrachtet die beiden Schenkelabschnitte parallel zu der Mittelachse M in den Aufnahmenuten einsitzen, allerdings auf zwei unterschiedlichen Durchmessern bezogen auf die Mittelachse M. Diese zwei unterschiedlichen Durchmesser, auf denen Kupferstäbe in den Aufnahmenuten des Statorelements bzw. Rotorelements gesteckt sind, werden als sogenanntes „Level“ bezeichnet.The described bend or shape of the copper rod means that, viewed in an axial view, the two leg sections are seated parallel to the central axis M in the receiving grooves, but with two different diameters in relation to the central axis M. These two different diameters, on which copper rods in the receiving grooves of the Stator elements or rotor elements are plugged in, are referred to as a so-called "level".

Im eingeführten Zustand stehen somit die jeweiligen Querabschnitte der Kupferstäbe zu der einen Seite aus dem Statorelement bzw. Rotorelement heraus und die freien Endabschnitte zu der anderen Seite aus dem Statorelement bzw. Rotorelement heraus. Im Anschluss an das Einführen der Kupferstäbe in das Statorelement bzw. Rotorelement und einem hierauf folgenden Biegevorgang an den freien Endabschnitten, ist es erforderlich die freien Endabschnitte unterschiedlicher Kupferstäbe in geeigneter Weise paarweise miteinander zu verbinden, so dass sich durch die Gesamtheit der miteinander verbundenen Kupferstäbe ein oder mehrere durchgängige, wicklungsähnliche Drahtverläufe in dem Statorelement bzw. Rotorelement ergeben.In the inserted state, the respective transverse sections of the copper rods thus protrude from the stator element or rotor element on one side and the free end sections protrude from the stator element or rotor element on the other side. Following the insertion of the copper bars into the stator element or rotor element and a subsequent bending process at the free end sections, it is necessary to connect the free end sections of different copper bars in pairs in a suitable manner, so that the entirety of the interconnected copper bars or result in several continuous, winding-like wire runs in the stator element or rotor element.

Ein „Level“ entsteht nun dadurch, dass die freien Endabschnitte der Kupferstäbe auf dem äußeren Durchmesser mit den freien Endabschnitten der Kupferstäbe auf dem zweiten, inneren Durchmesser verbunden werden. In Konfigurationen, in denen ein zweiter „Level“ in den Aufnahmenuten eines Statorelements bzw. Rotorelements einsitzt, sind die Kupferstäbe folglich auf einem dritten und einem vierten Durchmesser gesteckt.A “level” is created by connecting the free end sections of the copper bars on the outer diameter with the free end sections of the copper bars on the second, inner diameter. In configurations in which a second “level” is located in the receiving grooves of a stator element or rotor element, the copper rods are consequently stuck on a third and a fourth diameter.

Das Verbinden der freien Endabschnitte der Kupferabschnitte erfolgt gemeinhin durch einen Fügeprozess, beispielsweise Löten oder Schweißen. Für das Fügen der Endabschnitte miteinander ist es erforderlich, dass die paarweise zu verbindenden Endabschnitte möglichst spaltfrei zueinander angeordnet werden. Hierfür sind Positioniervorrichtungen bekannt, wie beispielsweise eine in der EP 2 684 283 A1 beschrieben wird. Bei dieser vorbeschriebenen Vorrichtung kann es als nachteilig erachtet werden, dass die Krafteinwirkung auf die zu fügenden Endabschnitte sowohl im geraden Ende als auch im geneigten Bereich davor, welche durch den zuvor durchgeführten Biegevorgang entstanden ist, erfolgt. Insbesondere ist eine Krafteinwirkung in dem geneigten Bereich unerwünscht, da in dem geneigten Bereich hierdurch eine Beschädigung des aufgebrachten Isolierlacks erfolgen kann. Im Unterschied dazu ist in den freien Endbereichen der Kupferstäbe prinzipbedingt kein Isolierlack aufgetragen bzw. ein solcher wurde entfernt, so dass eine dort erfolgende Krafteinwirkung auch keine Beschädigungen hervorrufen kann.The free end sections of the copper sections are generally connected by a joining process, for example soldering or welding. For the joining of the end sections to one another, it is necessary that the end sections to be connected in pairs are arranged as gap-free as possible. Positioning devices are known for this, such as one in the EP 2 684 283 A1 is described. In this device described above, it can be considered disadvantageous that the force acting on the end sections to be joined takes place both in the straight end and in the inclined area in front of it, which has arisen as a result of the bending process carried out previously. In particular, the application of force in the inclined area is undesirable since this can result in damage to the applied insulating varnish in the inclined area. In contrast to this, due to the principle, no insulating varnish was applied to the free end areas of the copper rods, or one was removed, so that the action of force there cannot cause any damage.

Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, durch die eine Krafteinwirkung auf die Endbereiche der Kupferstäbe ohne die Gefahr einer Beschädigung der Isolierung erfolgen kann.Proceeding from this, the object of the present invention is to provide a device by means of which a force can be exerted on the end regions of the copper rods without the risk of damaging the insulation.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Positioniervorrichtung zur umfänglichen und radialen Positionierung um eine Mittelachse M einer Mehrzahl an Endabschnitten von Kupferstäben, wobei die Kupferstäbe im Wesentlichen U-förmig mit einem ersten Schenkelabschnitt, einem zweiten Schenkelabschnitt und einem beide Schenkelabschnitte verbindenden Querabschnitt ausgeformt sind, mit einer ersten und einer zweiten entgegengesetzt zueinander um die Mittelachse M drehbaren Verdrehscheibe, wobei in der ersten Verdrehscheibe umfänglich eine Mehrzahl an ersten Durchgängen und in der zweiten Verdrehscheibe umfänglich eine Mehrzahl an zweiten Durchgängen ausgebildet sind und die ersten mit den zweiten Durchgängen durch jeweilige Drehung der Verdrehscheiben zur Deckung bringbar sind, um die Endabschnitte der Kupferstäbe durch zur Deckung gebrachte ersten und zweiten Durchgänge hindurchzuführen, wobei die Durchgänge zumindest einer der Verdrehscheiben eine sich in Umfangsrichtung verjüngende Umrisskontur aufweist. The object is achieved by a positioning device for circumferential and radial positioning about a central axis M of a plurality of end sections of copper bars, the copper bars being formed essentially U-shaped with a first leg section, a second leg section and a transverse section connecting both leg sections, with a first and a second torsion disk rotatable counter to one another about the central axis M, wherein a plurality of first passages are circumferentially formed in the first torsion disk and a plurality of second passages are circumferentially formed in the second torsion disk and the first with the second passages are rotated by respective rotation of the torsion disks Can be brought to cover the end sections of the copper rods through first and second passages brought into register, the passages of at least one of the torsion disks tapering in the circumferential direction Has outline contour.

Durch die beiden Verdrehscheiben wird eine Ausrichtung der Kupferstäbe bzw. deren Endabschnitte sowohl in radialer als auch in Umfangsrichtung, bezogen auf die Mittelachse M, durch eine Krafteinwirkung in einer Ebene erreicht, nämlich in der Ebene in der sich die Endabschnitte befinden. Die sich verjüngende Umrisskontur wird dadurch realisiert, dass die in Umfangsrichtung verlaufenden Seitenflächen der Durchgänge zueinander derart angestellt sind, dass der jeweilige Durchgang sich verjüngt. Für eine einfachste Ausgestaltung ist es denkbar, dass lediglich eine der Seitenfläche angestellt ist und die andere Seitenfläche in Wesentliche entlang einer Tangentialen des Umfangs verläuft. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass beide Seitenflächen bezüglich der jeweiligen Tangentialen angestellt sind. Hierbei ist es insbesondere bevorzugt, wenn die sich verjüngende Umrisskontur im Wesentlichen trapezförmig ausgebildet ist.Alignment of the copper rods or their end sections both in the radial and in the circumferential direction, with respect to the central axis M, is achieved by the two rotating disks by the action of force in one plane, namely in the plane in which the end sections are located. The tapering outline contour is realized in that the circumferential side surfaces of the passages are aligned with each other in such a way that the respective passage tapers. For a simplest embodiment, it is conceivable that only one of the side surfaces is set and the other side surface essentially runs along a tangent to the circumference. However, it can also be provided that both side surfaces are set with respect to the respective tangents. It is particularly preferred here if the tapering contour is essentially trapezoidal.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die beiden Verdrehscheiben über einen Halteringrahmen drehbar gehalten sind. Der Halteringrahmen kann in vorteilhafter Weise dazu dienen, eine definierte und stabile Anlage zu dem Statorelement bzw. Rotorelement herzustellen.An advantageous embodiment of the invention provides that the two rotating disks are rotatably held by a retaining ring frame. The retaining ring frame can advantageously be used to produce a defined and stable contact with the stator element or rotor element.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass beide Verdrehscheiben an dem Halteringrahmen entlang der Mittelachse M axial verschieblich gehalten sind. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass zunächst der Haltringrahmen auf dem Statorelement bzw. Rotorelement platziert wird und anschließend die beiden Verdrehscheiben, zeitgleich oder nacheinander, in axialer Richtung auf die Endabschnitte der Kupferstäbe gesetzt werden.An advantageous embodiment of the invention provides that both torsion disks are held axially displaceably on the retaining ring frame along the central axis M. This advantageously ensures that the retaining ring frame is first placed on the stator element or rotor element and then the two rotating disks are placed on the end sections of the copper rods in the axial direction, simultaneously or in succession.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass für die beiden Verdrehscheiben ein gemeinsamer Drehantrieb vorgesehen ist, der zumindest abwechselnd in eine Wirkverbindung mit einer der Drehscheiben überführbar ist.An advantageous embodiment of the invention provides that a common rotary drive is provided for the two rotating disks, which can be converted at least alternately into an operative connection with one of the rotating disks.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die sich in ihrer Umrisskontur verjüngenden Durchgänge auf der Verdrehscheibe auf zumindest zwei konzentrischen Kreisen um die Mittelachse M angeordnet sind.An advantageous embodiment of the invention provides that the passages tapering in their contour are arranged on the rotating disc on at least two concentric circles around the central axis M.

Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen anhand der beigefügten Figuren erläutert. Die Figuren illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung. Hierin zeigen

  • 1a) eine Darstellung eines einzelnen Kupferstabes;
  • 1b) Statorelement bzw. Rotorelement mit Kupferstäben;
  • 2 eine erfindungsgemäße Positioniervorrichtung;
  • 3 eine erfindungsgemäße Positioniervorrichtung;
  • 4 eine erste Darstellung der Positionierung und
  • 5 eine zweite Darstellung der Positionierung.
The invention is explained below with further features, details and advantages with reference to the accompanying figures. The figures only illustrate exemplary embodiments of the invention. Show here
  • 1a) an illustration of a single copper rod;
  • 1b) Stator element or rotor element with copper rods;
  • 2 a positioning device according to the invention;
  • 3 a positioning device according to the invention;
  • 4 a first representation of the positioning and
  • 5 a second representation of the positioning.

Die 1a) zeigt zunächst einen einzelnen Kupferstab 2, der im Wesentlichen U-förmig mit einem ersten Schenkelabschnitt 41 , einem zweiten Schenkelabschnitt 42 und einem beide Schenkelabschnitte 41 , 42 verbindenden Querabschnitt 8 ausgeformt ist. Das vorliegend unten dargestellte Ende jedes Schenkelabschnitts 41 , 42 kann als Endabschnitt 61 , 62 bezeichnet werden, der im Gegensatz zu dem übrigen und nach oben weiterführenden Schenkelabschnitt 41 , 42 keine Isolation, beispielsweise durch einen Isolationslack, des Kupfermaterials aufweist.The 1a) first shows a single copper rod 2 which is substantially U-shaped with a first leg section 4 1 , a second leg section 4 2 and one both leg sections 4 1 . 4 2 connecting cross section 8th is formed. The end of each leg section shown below 4 1 . 4 2 can as end section 6 1 . 6 2 are referred to, in contrast to the rest of the leg section and continuing upward 4 1 . 4 2 has no insulation, for example by an insulating varnish, of the copper material.

Die 1b) zeigt ein Statorelement bzw. Rotorelement 1, das umfänglich mit einer Mehrzahl an Kupferstäben 2 bestückt ist, welche in nicht näher dargestellten Nuten des Statorelement bzw. Rotorelement 2 einsitzen. Die Kupferelemente 2 sitzen derart im dem Statorelement bzw. Rotorelement 1 ein, dass sie zur einen axialen Seite mit den Querabschnitten 8 und zur anderen axialen Seite mit den Endabschnitten 61, 62 über die jeweilige Stirnfläche hinausragen. Mit M ist eine Mittelachse bezeichnet, die im späteren Betrieb des Statorelement bzw. Rotorelements 1 mit der Rotationsachse gleichzusetzen ist.The 1b) shows a stator element or rotor element 1 , the circumference with a plurality of copper rods 2 is equipped, which in not shown grooves of the stator or rotor element 2 incarcerated. The copper elements 2 thus sit in the stator element or rotor element 1 one that they have an axial side with the cross sections 8th and to the other axial side with the end sections 61 . 62 protrude beyond the respective end face. M denotes a central axis, which is used in later operation of the stator element or rotor element 1 is to be equated with the axis of rotation.

Die 2 zeigt eine erfindungsgemäße Positioniervorrichtung 10, in der ein mit Kupferstäben 2 bestücktes Statorelement bzw. Rotorelement 1 aufgenommen ist. Hierzu kann die Positioniervorrichtung eine Grundplatte 16 aufweisen, über die das Statorelement bzw. Rotorelement 1 mit den Querabschnitten 8 der Kupferstäbe 2 zu der Grundplatte 16 zeigend gehalten ist. Hierzu können beispielsweise mehrere auf der Grundplatte 16 umfänglich positionierte Klemmvorrichtungen vorgesehen sein. Weiterhin umfasst die Positioniervorrichtung 10 einen Halteringrahmen 18, der funktional betrachtet als Gegenstück zu der Grundplatte 16 fungiert und der das Statorelement bzw. Rotorelement 1 auf der Seite hält, auf der die Endabschnitte 61 , 62 austreten. Weiterhin sind eine Mehrzahl an Zugelementen 24 vorgesehen, über die der Halteringrahmen 18 unter Zwischenschaltung des Statorelement bzw. Rotorelements 1 gegenüber der Grundplatte 16 verspannt werden kann. An dem bzw. auf dem Halteringrahmen 18 sind konzentrisch zueinander und unmittelbar aufeinander eine erste Verdrehscheibe 12 und eine zweite Verdrehscheibe 14 um die Mittelachse M drehbar gehalten. Hierzu kann der Haltringrahmen 18 im Bereich der Mittelachse M in geeigneter Weise eine Lagerung aufweisen. Vorliegend ist eine Statorelement bzw. Rotorelements 1 mit zwei „Level“ gezeigt. Nach der oben bereits gegebenen Definition von „Level“ bedeutet dies, dass durch das Statorelement bzw. Rotorelement 1 auf einem Radius immer zwei Paare Kupferstäbe 2 gesteckt sind und somit vier Endschnitte 61 bis 64 nach oben austreten, vgl. hier insbesondere 4. Beide Verdrehscheiben 12, 14 weisen umfänglich angeordnete Durchgänge 20, 22 auf, durch die die Endabschnitt 61 bis 64 nach oben hindurchtreten. Anhand der 2 ist zu erkennen, dass die obere Verdrehscheibe 14 auf einem Radius jeweils zwei Durchgänge 221 und 222 aufweist, so dass durch jeden der Durchgänge 221 und 222 zwei der Endschnitte 61 bis 64 hindurchtreten. The 2 shows a positioning device according to the invention 10 , in the one with copper rods 2 equipped stator element or rotor element 1 is included. For this purpose, the positioning device can be a base plate 16 have over which the stator element or rotor element 1 with the cross sections 8th the copper rods 2 to the base plate 16 is kept pointing. For this purpose, for example, several on the base plate 16 circumferentially positioned clamping devices can be provided. The positioning device further comprises 10 a retaining ring frame 18 , which is functionally regarded as a counterpart to the base plate 16 acts and the stator element or rotor element 1 holds on the side where the end sections 6 1 . 6 2 escape. Furthermore, a plurality of tension elements 24 provided over which the retaining ring frame 18 with the interposition of the stator element or rotor element 1 opposite the base plate 16 can be braced. On or on the retaining ring frame 18 are concentric with each other and directly on top of each other a first rotating disc 12 and a second rotating disc 14 held rotatable about the central axis M. The retaining ring frame can be used for this 18 have a bearing in a suitable manner in the region of the central axis M. A stator element or rotor element is present 1 shown with two "levels". According to the definition of “level” already given above, this means that through the stator element or rotor element 1 always two pairs of copper rods on a radius 2 are inserted and thus four end cuts 6 1 to 6 4 exit upwards, cf. here in particular 4 , Both torsion disks 12 . 14 have passages arranged circumferentially 20 . 22 on through which the end section 6 1 to 6 4 step up. Based on 2 it can be seen that the upper torsion disc 14 two passes each on a radius 22 1 and 22 2 has so that through each of the passages 22 1 and 22 2 two of the end cuts 6 1 to 6 4 pass.

Die 5 zeigt die Positioniervorrichtung 10, bei der die obere Verdrehscheibe 14 darstellungsmäßig weggelassen wurde. Zu erkennen ist folglich die untere Verdrehscheibe 12 und die Durchgänge 201 , 202 , die vorliegend als in radialer Richtung verlaufende Längsschlitze ausgeführt sind. Jeder der Durchgänge 201 , 202 nimmt somit zwei Paare der Endabschnitte 61 , 62 auf.The 5 shows the positioning device 10 , where the upper turntable 14 has been omitted from the illustration. The lower torsion disc can therefore be seen 12 and the passages 20 1 . 20 2 , which in the present case are designed as longitudinal slots running in the radial direction. Each of the passages 20 1 . 20 2 thus takes two pairs of the end sections 6 1 . 6 2 on.

Die 4 und 5 zeigt einer Abfolge der jeweilige Drehung der Verdrehscheiben 12, 14 zur spaltfreien und paarweise Positionierung der Endabschnitte 61 , 62 zueinander, um diese in dem positionierten Zustand fügen zu können. Die 4a) zeigt zunächst in schematischer Darstellung einen Durchgang 20 der unteren Verdrehscheibe 12 und zwei Paare Endabschnitte 61 bis 64 der Kupferstäbe 2, die durch den Durchgang 20 hindurchtreten. Die Endabschnitte 61 bis 64 treten in einem Ausgangszustand durch den Durchgang 20 hindurch. Dieser Ausgangszustand ergibt sich im Wesentlichen durch den zuvor durchgeführten Biegevorgang und eine danach unterschiedliches Rückfedern der einzelnen Endabschnitte 61 bis 64 in Richtung ihrer ursprünglichen Form. Vorliegend ist mit der Referenzlinie R rein exemplarisch die Linie eingezeichnet, auf die die Endabschnitte 61 bis 64 für ein paarweises Fügen positioniert werden müssen. Dass die jeweils oberen Endabschnitt 61 und 63 und die jeweils unteren Endabschnitte 62 und 64 auf entgegengesetzten Seiten der Referenzlinie R in dem darstellten Ausgangszustand liegen, ist dem Umstand geschuldet, dass die Kupferstäbe 2 beim Austritt aus den Nuten des Statorelement bzw. Rotorelements 1 in entgegengesetzte Umfangsrichtungen gebogen wurden, folglich deren Endabschnitte 61 bis 64 abwechselnd zu Kupferstäben 2 gehören, die in axialer Richtung in entgegengesetzte Umfangrichtung in das Statorelement bzw. Rotorelements 1 hineinlaufen. Folglich ergibt sich für die Endabschnitte 61 bis 64 ein entgegengesetztes Rückfederverhalten nach dem Biegevorgang. Anhand der 4b) ist die Drehung der unteren Verdrehscheibe 12 dargestellt, vorliegend eine Drehung D1 im Gegenuhrzeigersinn. In der 4c) ist schließlich nach erfolgter Drehung D1 der Verdrehscheibe 12 die Position der Endabschnitte 61 bis 64 bezogen auf die Referenzlinie R gezeigt. Zu erkennen ist, dass die jeweils oberen Endabschnitte 61 und 63 durch die Verdrehscheibe 12 bzw. die Seitenfläche 26 nicht in ihrer Position verändert wurden, da sie bezüglich der Drehung D1 der Verdrehscheibe 12 und der Seitenfläche 26 hinter der Referenzlinie R liegt.The 4 and 5 shows a sequence of the respective rotation of the torsion disks 12 . 14 for gap-free and pair-wise positioning of the end sections 6 1 . 6 2 to each other in order to be able to join them in the positioned state. The 4a) first shows a passage in a schematic representation 20 the lower rotating disc 12 and two pairs of end sections 6 1 to 6 4 the copper rods 2 going through the passage 20 pass. The end sections 6 1 to 6 4 step through the passage in an initial state 20 therethrough. This initial state essentially results from the previously performed bending process and a different spring back of the individual end sections afterwards 6 1 to 6 4 towards their original shape. This is with the reference line R the line on which the end sections are drawn purely as an example 6 1 to 6 4 have to be positioned for pairwise joining. That the respective upper end section 6 1 and 6 3 and the lower end portions 6 2 and 6 4 on opposite sides of the reference line R in the depicted initial state is due to the fact that the copper rods 2 when exiting the grooves of the stator element or rotor element 1 were bent in opposite circumferential directions, hence their end portions 6 1 to 6 4 alternating with copper rods 2 belong in the axial direction in the opposite circumferential direction in the stator or rotor element 1 into running. This results in the end sections 6 1 to 6 4 an opposite springback behavior after the bending process. Based on 4b) is the rotation of the lower rotating disc 12 shown, in the present case a rotation D 1 counterclockwise. In the 4c ) is finally after rotation D 1 the rotating disc 12 the position of the end sections 6 1 to 6 4 related to the reference line R shown. It can be seen that the respective upper end sections 6 1 and 6 3 through the rotating disc 12 or the side surface 26 have not been changed in position because of rotation D 1 the rotating disc 12 and the side surface 26 behind the reference line R lies.

Die 5a) und 5b) zeigen nach erfolgter Vorpositionierung durch die unteren Verdrehscheibe 12 die Endabschnitte 61 bis 64 in ihrem räumlichen bzw. positionsmäßigen Verhältnis zu der oberen Verdrehscheibe 14. Zu erkennen sind die paarweise angeordneten Durchgänge 221 und 222 der Verdrehscheibe 14, durch die die Endabschnitte 61 bis 64 hindurchtreten. Die Endabschnitte 61 bis 64 können hierbei, wie vorliegend dargestellt, von den Rändern der Durchgänge 221 , 222 freigestellt sein. Ausgehend von dieser Stellung erfolgt eine Drehung D2 der oberen Verdrehscheibe 14, wobei die Drehung D2 im Uhrzeigersinn erfolgt und damit der Drehung D1 entgegengesetzt ist. Die Drehung D2 ist anhand der 5c) und 5d) dargestellt. Die Durchgänge 221 , 222 weisen eine sich in Umfangsrichtung verjüngende Umrisskontur 28 auf. Insbesondere ist vorgesehen, dass sich die Durchgänge 221 , 222 entgegen der Richtung der Drehung D2 verjüngen. Hierdurch fungieren die Seitenflächen 301 , 302 als Abgleitschrägen, an den die Endbereiche 61 , 62 zunächst zur Anlage kommen und bei fortgesetzter Drehung D2 gegeneinander geklemmt werden. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Durchgänge 221 , 222 trapezförmig ausgebildet sind. Somit übernehmen die Durchgänge 221 , 222 der zweiten Verdrehscheibe 14 zunächst die Funktion der radialen Positionierung der Endbereiche 61 , 62 der Kupferstäbe 2. Weiterhin übernehmen die Durchgänge 221 , 222 der zweiten Verdrehscheibe 14 im Zusammenspiel mit dem Durchgang 20 der ersten Verdrehscheibe 12 auch die Funktion der endgültigen umfänglichen Positionierung der Endbereiche 61 , 62 der Kupferstäbe 2 bezüglich der Referenzlinie R.The 5a) and 5b) show after pre-positioning through the lower rotating disc 12 the end sections 6 1 to 6 4 in their spatial or positional relationship to the upper rotating disc 14 , The passages arranged in pairs can be seen 22 1 and 22 2 the rotating disc 14 through which the end sections 6 1 to 6 4 pass. The end sections 6 1 to 6 4 can, as shown here, from the edges of the passageways 22 1 . 22 2 be exempt. Starting from this position, a rotation takes place D 2 the upper rotating disc 14 , the rotation D 2 clockwise and thus the rotation D 1 is opposite. The rotation D 2 is based on the 5c ) and 5d). The passages 22 1 . 22 2 have a contour tapering in the circumferential direction 28 on. In particular, it is provided that the passages 22 1 . 22 2 against the direction of rotation D 2 rejuvenate. As a result, the side surfaces function 30 1 . 30 2 as sliding slopes to which the end areas 6 1 . 6 2 first come to rest and with continued rotation D 2 be clamped against each other. It is particularly useful if the passages 22 1 . 22 2 are trapezoidal. Thus the passages take over 22 1 . 22 2 The second Verdrehscheibe 14 first the function of the radial positioning of the end areas 6 1 . 6 2 the copper rods 2 , The passages continue to take over 22 1 . 22 2 the second rotating disc 14 in interaction with the passage 20 the first rotating disc 12 also the function of the final extensive positioning of the end regions 6 1 . 6 2 the copper rods 2 with respect to the reference line R ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Statorelement bzw. RotorelementStator element or rotor element
22
Kupferstabcopper rod
44
Schenkelabschnittleg portion
66
Endabschnittend
88th
Querabschnittcross section
1010
Positioniervorrichtungpositioning
1212
VerdrehscheibeVerdrehscheibe
1414
VerdrehscheibeVerdrehscheibe
1616
Grundplattebaseplate
1818
HalteringrahmenRetaining ring frame
2020
Durchgangpassage
2222
Durchgangpassage
2424
Zugelementtension element
2626
Seitenflächeside surface
2828
Umrisskonturoutline contour
3030
Seitenflächenfaces
RR
Referenzliniereference line

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 2684283 A1 [0007]EP 2684283 A1 [0007]

Claims (6)

Positioniervorrichtung (10) zur umfänglichen und radialen Positionierung um eine Mittelachse M einer Mehrzahl an Endabschnitten (61, 62) von Kupferstäben (2), wobei die Kupferstäbe (2) im Wesentlichen U-förmig mit einem ersten Schenkelabschnitt (41), einem zweiten Schenkelabschnitt (42) und einem beide Schenkelabschnitte (41, 42) verbindenden Querabschnitt (8) ausgeformt sind, mit einer ersten und einer zweiten entgegengesetzt zueinander um die Mittelachse M drehbaren Verdrehscheibe (12, 14), wobei in der ersten Verdrehscheibe (12) umfänglich eine Mehrzahl an ersten Durchgängen (201, 202, ...) und in der zweiten Verdrehscheibe (14) umfänglich eine Mehrzahl an zweiten Durchgängen (221, 222, ...) ausgebildet sind und die ersten mit den zweiten Durchgängen (201, 202, ..., 221, 222, ...) durch jeweilige Drehung der Verdrehscheiben (12, 14) zur Deckung bringbar sind, um die Endabschnitte (61, 62) der Kupferstäbe (2) durch zur Deckung gebrachte ersten und zweiten Durchgänge (201, 202, ..., 221, 222, ...) hindurchzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgänge (201, 202, ..., 221, 222, ...) zumindest einer der Verdrehscheiben (12, 14) eine sich in Umfangsrichtung verjüngende Umrisskontur (28) aufweist.Positioning device (10) for circumferential and radial positioning about a central axis M of a plurality of end sections (6 1 , 6 2 ) of copper bars (2), the copper bars (2) being essentially U-shaped with a first leg section (4 1 ), a second leg section (4 2 ) and a cross section (8) connecting both leg sections (4 1 , 4 2 ) are formed, with a first and a second torsion disk (12, 14) which can be rotated counter to one another about the central axis M, wherein in the first Twist plate (12) circumferentially a plurality of first passages (20 1 , 20 2 , ...) and in the second twist plate (14) circumferentially a plurality of second passages (22 1 , 22 2 , ...) are formed and the first with the second passages (20 1 , 20 2 , ..., 22 1 , 22 2 , ...) can be made to coincide with the respective rotation of the rotating disks (12, 14) in order to cover the end sections (6 1 , 6 2 ) of the copper rods (2) by covering them first n and second passages (20 1 , 20 2 , ..., 22 1 , 22 2 , ...), characterized in that the passages (20 1 , 20 2 , ..., 22 1 , 22 2 , ...) at least one of the rotating disks (12, 14) has an outline contour (28) that tapers in the circumferential direction. Positioniervorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verdrehscheiben (12, 14) über einen Halteringrahmen (18) drehbar gehalten sind.Positioning device (10) after Claim 1 , characterized in that the two rotating disks (12, 14) are rotatably held by a retaining ring frame (18). Positioniervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Verdrehscheiben (12, 14) an dem Halteringrahmen (18) oder über den Halterahmenring (18) entlang der Mittelachse M axial verschieblich gehalten sind.Positioning device after Claim 2 , characterized in that the two rotating disks (12, 14) are held axially displaceably on the retaining ring frame (18) or via the retaining frame ring (18) along the central axis M. Positioniervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für die beiden Verdrehscheiben (12, 14) ein gemeinsamer Drehantrieb vorgesehen ist, der zumindest abwechselnd in eine Wirkverbindung mit einer der Drehscheiben (12, 14) überführbar ist.Positioning device (10) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that a common rotary drive is provided for the two rotating disks (12, 14), which can be converted at least alternately into an operative connection with one of the rotating disks (12, 14). Positioniervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die sich verjüngende Umrisskontur (28) im Wesentlichen trapezförmig ausgebildet ist.Positioning device (10) according to one of the Claims 1 to 4 , characterized in that the tapering contour (28) is substantially trapezoidal. Positioniervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die sich in ihrer Umrisskontur (28) verjüngenden Durchgänge (221, 222, ...) auf der Verdrehscheibe (14) auf zumindest zwei konzentrischen Kreisen um die Mittelachse M angeordnet sind.Positioning device (10) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the passages (22 1 , 22 2 , ...) tapering in their contour (28) are arranged on the rotating disc (14) on at least two concentric circles around the central axis M.
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