DE102021214478A1 - Manufacturing device and method for manufacturing a rotor bandage for a rotor - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Herstellungsvorrichtung (100) zum Herstellen einer Rotorbandage für einen Rotor (102) vorgestellt, die eine Bereitstelleinheit (104) zum Bereitstellen eines bandförmigen Halbzeugs (106), eine Anbindungseinheit (108) zum Anbinden eines freien Endes des Halbzeugs (106) an den Rotor (102), eine Dreheinheit (110) zum Drehen des Rotors (102), um das Halbzeug (106) um den Rotor (102) zu wickeln sowie eine Steuereinrichtung (112) aufweist, die ausgebildet ist, um ein Drehsignal (114) an die Dreheinheit (110) bereitzustellen, um ein Drehen des Rotors (102) zu bewirken, um ein bandförmiges Halbzeug (106) um eine Mantelfläche des Rotors (102) zu wickeln, um die Rotorbandage auf den Rotor (102) aufzubringen.A manufacturing device (100) for manufacturing a rotor bandage for a rotor (102) is presented, which has a supply unit (104) for providing a strip-shaped semi-finished product (106), a connection unit (108) for connecting a free end of the semi-finished product (106). the rotor (102), a rotating unit (110) for rotating the rotor (102) in order to wind the semi-finished product (106) around the rotor (102), and a control device (112) which is designed to transmit a rotating signal (114 ) to the rotary unit (110) to cause the rotor (102) to rotate in order to wind a band-shaped semi-finished product (106) around a lateral surface of the rotor (102) in order to apply the rotor bandage to the rotor (102).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Herstellungsvorrichtung und auf ein Verfahren zum Herstellen einer Rotorbandage für einen Rotor.The present invention relates to a manufacturing device and a method for manufacturing a rotor bandage for a rotor.

Um Elektromotoren herzustellen werden Herstellungsgeräte benutzt, die einen großen Platzbedarf aufweisen, der beispielsweise auf hohe Anforderungen bezüglich einer Arbeitssicherheit zurückzuführen ist.In order to manufacture electric motors, manufacturing devices are used which require a large amount of space, which is due, for example, to high requirements with regard to occupational safety.

Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Herstellungsvorrichtung und ein Verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Rotorbandage für einen Rotor gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present invention provides an improved manufacturing device and an improved method for manufacturing a rotor bandage for a rotor according to the main claims. Advantageous configurations result from the dependent claims and the following description.

Durch den hier vorgestellten Ansatz wird eine Möglichkeit geschaffen, um eine Herstellungsvorrichtung mit einem geringen Platzbedarf zu realisieren. Gleichzeitig kann beispielsweise eine hohe Arbeitssicherheit sowie eine gute Umweltverträglichkeit sichergestellt werden, da eine benötigte Materialabfallmenge unter Verwendung des hier vorgestellten Ansatzes reduziert wird. Weiterhin können vorteilhafterweise Fertigungskosten reduziert werden.The approach presented here creates a possibility of realizing a production device with a small space requirement. At the same time, for example, a high level of occupational safety and good environmental compatibility can be ensured, since a required amount of material waste is reduced using the approach presented here. Furthermore, manufacturing costs can advantageously be reduced.

Es wird eine Herstellungsvorrichtung zum Herstellen einer Rotorbandage für einen Rotor vorgestellt, die eine Bereitstelleinheit zum Bereitstellen eines bandförmigen Halbzeugs, eine Anbindungseinheit zum Anbinden eines freien Endes des Halbzeugs an den Rotor, eine Dreheinheit zum Drehen des Rotors, um das Halbzeug um den Rotor zu wickeln sowie eine Steuereinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, um ein Drehsignal an die Dreheinheit bereitzustellen, um ein Drehen des Rotors zu bewirken, um das bandförmige Halbzeug um eine Mantelfläche des Rotors zu wickeln, um die Rotorbandage auf den Rotor aufzubringen.A manufacturing device for manufacturing a rotor bandage for a rotor is presented, which has a supply unit for supplying a band-shaped semi-finished product, a connection unit for connecting a free end of the semi-finished product to the rotor, a rotating unit for rotating the rotor in order to wind the semi-finished product around the rotor and a control device which is designed to provide a rotation signal to the rotation unit in order to cause rotation of the rotor in order to wind the band-shaped semi-finished product around a lateral surface of the rotor in order to apply the rotor bandage to the rotor.

Die Herstellungsvorrichtung kann beispielsweise als ein Gerät ausgeformt sein, das ausgebildet ist, um die Rotorbandage herzustellen. Die Herstellungsvorrichtung kann dabei beispielsweise auch als Wickeleinrichtung bezeichnet werden. Der Rotor kann beispielsweise als Rotor für einen Elektromotor ausgeformt sein. Das Halbzeug kann beispielsweise Glasfasern, Aramidfasern oder Carbonfasern aufweisen. Weiterhin kann die Dreheinheit in einem Aufnahmebereich, an dem der Rotor angeordnet wird, drehbar ausgeformt sein, um den Rotor zu drehen. Die Mantelfläche kann beispielsweise eine Außenfläche des Rotors sein. Vorteilhafterweise kann die Herstellungsvorrichtung die aus dem Halbzeug ausgeformte Rotorbandage vereinfacht um den Rotor wickeln. Weiterhin kann dadurch auch eine Produktionsdauer verkürzt werden.For example, the manufacturing device may be in the form of a device designed to manufacture the rotor casing. The production device can also be referred to as a winding device, for example. The rotor can be formed, for example, as a rotor for an electric motor. The semi-finished product can have glass fibers, aramid fibers or carbon fibers, for example. Furthermore, the rotating unit may be rotatably formed in a receiving portion where the rotor is placed to rotate the rotor. The lateral surface can be an outer surface of the rotor, for example. Advantageously, the production device can wind the rotor bandage formed from the semi-finished product around the rotor in a simplified manner. Furthermore, a production time can also be shortened as a result.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Anbindungseinheit ein Klemmelement zum Klemmen des freien Endes des Halbzeugs an den Rotor aufweisen. Das Klemmelement kann beispielsweise klammerartig ausgeformt sein. Weiterhin kann die Anbindungseinheit ausgebildet sein, um das Klemmelement vor dem Drehen des Rotors aufzusetzen und nach dem Drehen des Rotors zu entfernen, beispielsweise herauszuziehen.According to one embodiment, the connection unit can have a clamping element for clamping the free end of the semi-finished product to the rotor. The clamping element can be shaped like a clamp, for example. Furthermore, the connection unit can be designed to put on the clamping element before the rotor is rotated and to remove it after the rotor has been rotated, for example to pull it out.

Das Klemmelement kann ein magnetisches Material aufweisen, um durch ein Magnetfeld des Rotors am Rotor gehalten zu werden. Das Magnetfeld des Rotors kann vorteilhafterweise durch einen in dem Rotor angeordneten Permanentmagnet erzeugt werden. Vorteilhafterweise weist der Rotor eine Vielzahl von Permanentmagneten auf, um das Magnetfeld in einem Betriebszustand des Rotors aufrechterhalten zu können.The clamping element may comprise a magnetic material in order to be held on the rotor by a magnetic field of the rotor. The magnetic field of the rotor can advantageously be generated by a permanent magnet arranged in the rotor. The rotor advantageously has a large number of permanent magnets in order to be able to maintain the magnetic field in an operating state of the rotor.

Ferner kann das Klemmelement als eine Klemmplatte ausgeformt sein. Vorteilhafterweise kann das Klemmelement als ein metallisches Plättchen ausgeformt sein.Furthermore, the clamping element can be formed as a clamping plate. Advantageously, the clamping element can be formed as a small metal plate.

Gemäß einer Ausführungsform kann die die Anbindungseinheit als Teil der Bereitstelleinheit ausgeformt sein. Alternativ kann die Anbindungseinheit als Teil einer Zuführeinheit ausgeformt sein, die beispielsweise ausgebildet sein kann, um der Herstellungsvorrichtung den Rotor zuzuführen. Weiterhin kann das Klemmelement als Teil der Bereitstelleinheit oder als Teil der Anbindungseinheit ausgeformt sein. According to one embodiment, the connection unit can be formed as part of the delivery unit. Alternatively, the connection unit can be formed as part of a feed unit, which can be formed, for example, to feed the rotor to the manufacturing device. Furthermore, the clamping element can be formed as part of the supply unit or as part of the connection unit.

Außerdem kann die Dreheinheit ausgebildet sein, um den Rotor um zumindest eine volle Umdrehung zu drehen. Vorteilhafterweise kann die Dreheinheit den Rotor um 360° oder um 720° drehen. Weiterhin kann die Dreheinheit axial beweglich ausgeformt sein, um ein gleichmäßiges Umwickeln des Rotors zu erreichen.In addition, the rotary unit can be designed to rotate the rotor by at least one full revolution. Advantageously, the turning unit can turn the rotor by 360° or by 720°. Furthermore, the rotary unit can be designed to be axially movable in order to achieve a uniform winding around the rotor.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Herstellungsvorrichtung eine Abtrenneinheit zum Durchtrennen des Halbzeugs anschließend auf das Drehen des Rotors aufweisen. Die Abtrenneinheit kann beispielsweise das Halbzeug durchschneiden, damit der Rotor vorteilhafterweise entnehmbar ist, beispielsweise für einen Aushärtevorgang. Das freie Ende des verbleibenden Halbzeugs kann anschließend zum Aufbringen einer weiteren Lage an dem Rotor angebunden werden oder in entsprechender Weise an einen nachfolgend zu bandagierenden Rotor angebunden werden.According to one embodiment, the production device can have a severing unit for severing the semi-finished product subsequent to the rotation of the rotor. The separating unit can, for example, cut through the semi-finished product so that the rotor can advantageously be removed, for example for a curing process. The free end of the remaining semi-finished product can then be attached to the rotor in order to apply a further layer or can be attached in a corresponding manner to a rotor to be bandaged subsequently.

Die Herstellungsvorrichtung kann weiterhin eine Imprägniereinheit aufweisen, die ausgebildet ist, um den mit der Rotorbandage umwickelten Rotor nach dem Durchtrennen des Halbzeugs für einen Imprägniervorgang aufzunehmen. Die Imprägniereinheit kann beispielsweise einen Innenraum aufweisen, in dem der Rotor während eines Imprägnierens angeordnet ist.The production device can furthermore have an impregnation unit which is designed to receive the rotor wrapped with the rotor bandage after the semi-finished product has been severed for an impregnation process. The impregnation unit can, for example, have an interior space in which the rotor is arranged during impregnation.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Bereitstelleinheit eine Imprägnierkammer aufweisen, die ausgebildet ist, um das Halbzeug bei einem Durchführen des Halbzeugs durch die Imprägnierkammer zu imprägnieren. Vorteilhafterweise kann dadurch das Halbzeug unter Verwendung eines Imprägniermittels, beispielsweise Harz, imprägniert werden, bevor es auf den Rotor aufgebracht wird.According to one embodiment, the supply unit can have an impregnation chamber which is designed to impregnate the semi-finished product when the semi-finished product is passed through the impregnation chamber. In this way, the semi-finished product can advantageously be impregnated using an impregnating agent, for example resin, before it is applied to the rotor.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Herstellungsvorrichtung eine Zuführeinheit zum Zuführen des Rotors zu der Dreheinheit aufweisen. Vorteilhafterweise kann die Zuführeinheit als ein Greifarm ausgeformt sein. Der Greifarm kann beispielsweise als ein Roboterarm realisiert sein.According to one embodiment, the manufacturing device can have a feeding unit for feeding the rotor to the rotary unit. Advantageously, the feed unit can be formed as a gripping arm. The gripper arm can be implemented as a robot arm, for example.

Ferner kann die Herstellungsvorrichtung eine Entnahmeeinheit zum Entnehmen des Rotors aus der Dreheinheit aufweisen. Die Entnahmeeinheit kann ebenfalls als ein Greifarm realisiert sein. Lediglich optional kann die Entnahmeeinheit ausgeformt sein, um den Rotor aus der Imprägniereinheit zu entnehmen.Furthermore, the manufacturing device may have a removal unit for removing the rotor from the rotary unit. The removal unit can also be implemented as a gripping arm. Only optionally can the removal unit be shaped in order to remove the rotor from the impregnation unit.

Es wird ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Rotorbandage für einen Rotor vorgestellt, wobei das Verfahren einen Schritt des Bereitstellens eines bandförmigen Halbzeugs, einen Schritt des Anbindens eines freien Endes des Halbzeugs an den Rotor sowie einen Schritt des Drehens des Rotors umfasst, um das Halbzeug um den Rotor zu wickeln.A method for producing a rotor bandage for a rotor is also presented, the method comprising a step of providing a strip-shaped semi-finished product, a step of binding a free end of the semi-finished product to the rotor and a step of rotating the rotor in order to rotate the semi-finished product to wind the rotor.

Das Verfahren kann beispielsweise unter Verwendung einer Herstellungsvorrichtung in einer zuvor genannten Variante durchgeführt werden.The method can be carried out, for example, using a production device in an aforementioned variant.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Halbzeug im Schritt des Anbindens mechanisch an den Rotor angebunden werden. Vorteilhafterweise kann ein freies Ende des Halbzeugs auf den Rotor aufgedrückt werden und weiterhin beispielsweise mittels Haftreibung auf dem Rotor verweilen.According to one embodiment, the semi-finished product can be mechanically attached to the rotor in the attachment step. Advantageously, a free end of the semi-finished product can be pressed onto the rotor and remain on the rotor, for example by means of static friction.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Rotor und ein an dem Rotor angeordnetes Klemmelement der Herstellungsvorrichtung im Schritt des Drehens gedreht werden. Das bedeutet, dass das Klemmelement mit dem Rotor mitdrehen kann und dem entsprechend an der Position bleibt, an der es auf den Rotor aufgebracht wurde.According to one embodiment, the rotor and a clamping element of the manufacturing device arranged on the rotor can be rotated in the rotating step. This means that the clamping element can rotate with the rotor and accordingly remains in the position at which it was applied to the rotor.

Im Schritt des Drehens kann der Rotor um zumindest eine volle Umdrehung gedreht werden. Vorteilhafterweise kann der Rotor um 360° oder um 720° gedreht werden.In the rotating step, the rotor can be rotated at least one full revolution. Advantageously, the rotor can be rotated 360° or 720°.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Herstellungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Anbindungseinheit einer Herstellungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Herstellungsvorrichtung;
  • 4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Herstellungsvorrichtung;
  • 5 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Herstellungsvorrichtung; und
  • 6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Rotorbandage für einen Rotor.
The invention is explained in more detail by way of example with reference to the attached drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of a manufacturing device according to an embodiment;
  • 2 a schematic representation of a connection unit of a manufacturing device according to an embodiment;
  • 3 a schematic representation of an embodiment of a manufacturing device;
  • 4 a schematic representation of an embodiment of a manufacturing device;
  • 5 a schematic representation of an embodiment of a manufacturing device; and
  • 6 a flowchart of a method for producing a rotor bandage for a rotor.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of preferred exemplary embodiments of the present invention, the same or similar reference symbols are used for the elements which are shown in the various figures and have a similar effect, with a repeated description of these elements being dispensed with.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Herstellungsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Herstellungsvorrichtung 100 ist dabei ausgebildet, um eine Rotorbandage für einen Rotor 102 herzustellen. Die Herstellungsvorrichtung 100 weist dazu eine Bereitstelleinheit 104 zum Bereitstellen eines bandförmigen Halbzeugs 106, eine Anbindungseinheit 108 zum Anbinden eines freien Endes des Halbzeugs 106 an den Rotor 102 sowie eine Dreheinheit 110 zum Drehen des Rotors 102 auf, um das Halbzeug 106 um den Rotor 102 zu wickeln. Weiterhin weist die Herstellungsvorrichtung 100 eine Steuereinrichtung 112 auf, die ausgebildet ist, um ein Drehsignal 114 an die Dreheinheit 110 bereitzustellen, um ein Drehen des Rotors 102 zu bewirken. Folglich wird das bandförmige Halbzeug 106 um eine Mantelfläche des Rotors 102 gewickelt, um die Rotorbandage auf den Rotor 102 aufzubringen. Die Dreheinheit 110 ist dabei ausgebildet, um den Rotor 102 um zumindest eine volle Umdrehung zu drehen. Das bedeutet, dass der Rotor 102 um beispielsweise 360° oder um 720° gedreht wird. Weiterhin wird die Dreheinheit lediglich optional axial bewegt, damit der Rotor 102 gleichmäßig umwickelt wird. 1 10 shows a schematic representation of a manufacturing device 100 according to an embodiment. The production device 100 is designed to produce a rotor binding for a rotor 102 . For this purpose, production device 100 has a supply unit 104 for supplying a strip-shaped semi-finished product 106, a connecting unit 108 for connecting a free end of semi-finished product 106 to rotor 102, and a rotating unit 110 for rotating rotor 102 in order to rotate semi-finished product 106 around rotor 102 wrap. Furthermore, the production device 100 has a control device 112 which is designed to provide a rotation signal 114 to the rotation unit 110 in order to cause the rotor 102 to rotate. Consequently, the strip-shaped semi-finished product 106 is wound around a lateral surface of the rotor 102 in order to apply the rotor binding to the rotor 102 . The rotary unit 110 is designed to rotate the rotor 102 by at least one full revolution. This means that the rotor 102 is rotated by, for example, 360° or 720°. Furthermore, the turning unit only optionally moved axially to wrap the rotor 102 evenly.

Lediglich optional ist die Anbindungseinheit 108 als Teil der Bereitstelleinheit 104 ausgeformt. Alternativ ist die Anbindungseinheit 108 beispielsweise als Teil einer Zuführeinheit 116 ausgeformt, die ausgebildet ist, um den Rotor 102 der Dreheinheit 110 zuzuführen. Die Zuführeinheit 116 ist beispielsweise als ein Greifarm realisiert oder realisierbar. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Herstellungsvorrichtung 100 zusätzlich eine Entnahmeeinheit 118 auf, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls als ein Greifarm ausgeformt ist. Die Entnahmeeinheit 118 ist dabei ausgeformt, um den Rotor 102 aus der Dreheinheit 110 und lediglich optional aus einer Imprägniereinheit 120 der Herstellungsvorrichtung 100 zu entnehmen. Sowohl die Zuführeinheit 116 als auch die Entnahmeeinheit 118 sind beispielsweise axial beweglich angeordnet.Only optionally is the connection unit 108 formed as part of the provision unit 104 . Alternatively, the connection unit 108 is formed, for example, as part of a feed unit 116 which is designed to feed the rotor 102 to the rotary unit 110 . The feed unit 116 is implemented or can be implemented as a gripping arm, for example. According to this exemplary embodiment, the production device 100 additionally has a removal unit 118 which, according to this exemplary embodiment, is likewise formed as a gripping arm. In this case, the removal unit 118 is formed in order to remove the rotor 102 from the rotary unit 110 and only optionally from an impregnation unit 120 of the production device 100 . Both the feed unit 116 and the removal unit 118 are arranged such that they can move axially, for example.

Die Imprägniereinheit 120 ist beispielsweise ausgeformt, um ein Imprägniermittel, wie beispielsweise Harz, auszugeben, sodass die Rotorbandage des Rotors 102 damit imprägniert wird. Das Imprägniermittel ist beispielsweise auch als Härtungsmaterial bezeichenbar. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Bereitstelleinheit 104 und die Imprägniereinheit 120 benachbart zueinander angeordnet. Weiterhin weist die Herstellungsvorrichtung 100 einen Innenraum 122 auf, der beispielsweise in einen Wickelbereich 124 und in einen Imprägnierbereich 126 aufgeteilt ist. Dabei wird der Rotor im Wickelbereich 124 mit dem Halbzeug 106 umwickelt und im Imprägnierbereich 126 mit dem Imprägniermittel benetzt. Beispielsweise wird das Imprägniermittel unter Verwendung einer Imprägnierleitung 128 an die Imprägniereinheit 120 bereitgestellt, die beispielsweise ausgebildet ist, um den mit der Rotorbandage umwickelten Rotor 102 nach dem Durchtrennen des Halbzeugs 106 für den Imprägniervorgang, beispielsweise im Imprägnierbereich 126 aufzunehmen. Lediglich optional weist die Herstellungsvorrichtung 100 eine Abtrenneinheit zum Durchtrennen des Halbzeugs 106 im Anschluss an das Drehen des Rotors 102 auf.The impregnation unit 120 is formed, for example, to discharge an impregnation agent such as resin so that the rotor bandage of the rotor 102 is impregnated therewith. The impregnating agent can also be designated as a hardening material, for example. According to this exemplary embodiment, the supply unit 104 and the impregnation unit 120 are arranged adjacent to one another. Furthermore, the production device 100 has an interior 122 which is divided, for example, into a winding area 124 and an impregnation area 126 . The rotor is wrapped with the semi-finished product 106 in the winding area 124 and wetted with the impregnating agent in the impregnation area 126 . For example, the impregnation agent is provided to the impregnation unit 120 using an impregnation line 128, which is designed, for example, to receive the rotor 102 wrapped with the rotor bandage after the semifinished product 106 has been severed for the impregnation process, for example in the impregnation area 126. Only optionally, the manufacturing device 100 has a severing unit for severing the semi-finished product 106 after the rotor 102 has been rotated.

Im Allgemeinen werden Wickelanlagen nach einem Drehbankprinzip eingesetzt. Dabei wird ein Wickelkern oder ein zu bewickelndes Bauteil in die Wickelanlage eingespannt und durch einen elektrischen Antrieb in Rotation versetzt. Diese rotatorische Bewegung des Kerns zieht beispielsweise Fasern von einer Spule ab und befördert diese durch ein Harzimprägnierbad bis hin zum Kern. Eine simulatane axiale Bewegung eines Verlegeauges ermöglicht dabei eine Überdeckung des vollständigen Kerns mit den Fasern. Dabei bilden ein Spulengatter, ein Imprägnierbad und eine Drehvorrichtung inklusive des Verlegeauges jeweils eine separate Einheit. Dadurch entsteht bei langen Bauteilen ein hoher Platzbedarf für die Anlage, beispielsweise durch einen Abstand zwischen Spulengatter und Verlegeauge, sodass solche Wickelanlagen für Rotorbandagierungen überdimensioniert sind.In general, winding systems are used according to a lathe principle. A winding core or a component to be wound is clamped in the winding system and rotated by an electric drive. This rotational movement of the core pulls fibers from a spool, for example, and conveys them through a resin impregnation bath to the core. A simultaneous axial movement of a laying eye allows the fibers to cover the entire core. A creel, an impregnation bath and a turning device including the laying eye each form a separate unit. In the case of long components, this results in a high space requirement for the system, for example due to a distance between the creel and the laying eye, so that such winding systems are oversized for rotor bandaging.

Vor diesem Hintergrund wird die auch als Bandagiereinheit bezeichnete Herstellungsvorrichtung 100 für Rotoren 102 vorgestellt beispielsweise auf nicht benötigte Komponenten verzichtet und durch die eine Kostenreduzierung erfolgt. Weiterhin ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine automatische Faseranbindung und - abtrennung, beispielsweise unter Verwendung eines Roboters, integriert, sodass dieser nicht mehr nur zum Zuführen der Rotoren von dem Herstellungswerkzeug 100 zu optionalen Nachfolgeprozessen ausgeformt ist.Against this background, the production device 100 for rotors 102, which is also referred to as a bandaging unit, is presented, for example, without components that are not required and which result in a cost reduction. Furthermore, according to this exemplary embodiment, automatic fiber attachment and detachment, for example using a robot, is integrated, so that it is no longer designed only for feeding the rotors from the production tool 100 to optional subsequent processes.

Die Herstellungsvorrichtung 100 ist beispielsweise als ein Wickelautomat mit einer funktionalisierter Zuführeinheit 116 ausgeformt. Unter Verwendung der Zuführeinheit 116 wird der Rotor 102 der Herstellungsvorrichtung 100 zugeführt. Anschließend wird das Fasern umfassende Halbzeug 106 unter Verwendung der Anbindungseinheit 108 an den Rotor 102 angebunden. Durch die rotatorische Bewegung des Rotors 102 werden die Fasern beispielsweise von einer Spule abgezogen. Zeitgleich erfolgt beispielsweise eine axiale Vorschubbewegung, sodass eine Überwicklung des vollständigen Rotors 102 erreicht wird. Beispielsweise wird das Halbzeug 106 abgetrennt oder abgeschnitten, sodass der Rotor 102 beispielsweise unter Verwendung der Entnahmeeinheit 118 aus der Herstellungsvorrichtung 100 entnommen und beispielsweise für einen Nachfolgeprozess bereitgestellt wird.The production device 100 is designed, for example, as an automatic winding machine with a functionalized feed unit 116 . Using the feeding unit 116, the rotor 102 is fed to the manufacturing apparatus 100. FIG. The semi-finished product 106 comprising fibers is then connected to the rotor 102 using the connection unit 108 . The rotational movement of the rotor 102 pulls the fibers off a spool, for example. At the same time, for example, an axial feed movement takes place, so that the complete rotor 102 is overwound. For example, the semi-finished product 106 is severed or cut off, so that the rotor 102 is removed from the manufacturing device 100, for example using the removal unit 118, and is made available, for example, for a subsequent process.

Kurzum übernimmt die Herstellungsvorrichtung 100 eine Bereitstellfunktion des Halbzeugs 106 unter Verwendung der Bereitstelleinheit 104, eine Imprägnierfunktion des Halbzeugs 106 sowie einen Aufbau einer Fadenvorspannung während des Wickelns.In short, the production device 100 assumes a provision function for the semi-finished product 106 using the provision unit 104, an impregnation function for the semi-finished product 106 and a build-up of a thread pretension during winding.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Anbindungseinheit 108 einer Herstellungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Anbindungseinheit 108 entspricht beispielsweise der in 1 beschriebenen Anbindungseinheit 108 und ist dem entsprechend in einer Herstellungsvorrichtung realisierbar, wie sie beispielsweise in 1 beschrieben wurde. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Schnittdarstellung der Anbindungseinheit 108 dargestellt. Die Anbindungseinheit 108 weist beispielsweise ein Klemmelement 200 zum Klemmen eines freien Endes 202 des Halbzeugs 106 an den Rotor 102 auf. Beispielsweise wird das Klemmelement 200 vor einem Drehen des Rotors 102 aufgesetzt und im Anschluss an das Drehen entfernt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Klemmelement 200 als eine Klemmplatte ausgeformt, die ein magnetisches Material aufweist. Dadurch wird ein Halten des Halbzeugs 106 durch ein Magnetfeld des Rotors 102 ermöglicht. Der Rotor 102 weist dazu mindestens einen Permanentmagneten 204 auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Anbindungseinheit 108 zusätzlich ein bewegliches Drückelement 206 auf, das ausgebildet ist, um das Klemmelement 200 auf den Rotor 102 zu drücken. 2 shows a schematic representation of a connection unit 108 of a manufacturing device according to an embodiment. The connection unit 108 shown here corresponds, for example, to that in 1 described connection unit 108 and can accordingly be implemented in a production device, as is the case, for example, in 1 was described. According to this exemplary embodiment, a sectional view of the connection unit 108 is shown. The connection unit 108 has, for example, a clamping element 200 for clamping a free end 202 of the semi-finished product 106 to the rotor 102 . For example, the clamping element 200 is put on before the rotor 102 rotates and afterwards removed at the turning. According to this embodiment, the clamp member 200 is formed as a clamp plate having a magnetic material. This enables the semi-finished product 106 to be held by a magnetic field of the rotor 102 . For this purpose, the rotor 102 has at least one permanent magnet 204 . According to this exemplary embodiment, the connection unit 108 also has a movable pressing element 206 which is designed to press the clamping element 200 onto the rotor 102 .

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Herstellungsvorrichtung 100. Die hier dargestellte Herstellungsvorrichtung 100 entspricht oder ähnelt mindestens der in 1 beschriebenen Herstellungsvorrichtung 100. Lediglich eine Position der Imprägnierleitung 128 weicht gemäß diesem Ausführungsbeispiel von der in 1 dargestellten Imprägnierleitung 128 ab. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist sie am Imprägnierbereich 126 angeordnet. 3 shows a schematic representation of an embodiment of a manufacturing device 100. The manufacturing device 100 shown here corresponds or is at least similar to that in FIG 1 described production device 100. According to this exemplary embodiment, only one position of the impregnation line 128 differs from that in 1 impregnation line 128 shown. According to this exemplary embodiment, it is arranged on the impregnation area 126 .

Anders ausgedrückt wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vollständig mit einem trockenen Halbzeug 106 umwickelte Rotor 102 beispielsweise über einen Linienanguss oder Schlitzanguss mit dem Imprägniermittel imprägniert, was beispielsweise auch als Angussimprägnierung bezeichnet ist.In other words, according to this exemplary embodiment, the rotor 102, which is completely wrapped with a dry semi-finished product 106, is impregnated with the impregnating agent, for example, via a line sprue or slot sprue, which is also referred to as sprue impregnation, for example.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Herstellungsvorrichtung 100. Die hier dargestellte Herstellungsvorrichtung 100 ähnelt mindestens der in einer der 1 oder 3 beschriebenen Herstellungsvorrichtung 100. Die in 4 dargestellte Herstellungsvorrichtung 100 weist ebenfalls die Zuführeinheit 116 auf, nicht aber die Entnahmeeinheit. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel übernimmt die Zuführeinheit 116 eine Entnahmefunktion, nachdem der Rotor 102 mit dem Halbzeug 106 umwickelt und schließlich imprägniert ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Bereitstelleinheit 104 eine Imprägnierkammer 400 auf, die ausgebildet ist, um das Halbzeug 106 bei einem Durchführen des Halbzeugs 106 durch die Imprägnierkammer 400 zu imprägnieren. Das dazu verwendete Imprägniermittel ist beispielsweise Harz oder ein Harzgemisch, das beispielsweise ausgebildet ist, um das Halbzeug 106 auszuhärten. In anderen Worten ausgedrückt erfolgt die Imprägnierung des Halbzeugs 106, das beispielsweise auch als Roving bezeichnet wird, in der Imprägnierkammer 400, die beispielsweise mit einem 2k-Harzsystem kontinuierlich befüllt wird, um ein Nasswickeln des Rotors 102 zu bewirken. 4 shows a schematic representation of an embodiment of a manufacturing device 100. The manufacturing device 100 shown here is at least similar to that in one of FIG 1 or 3 described manufacturing device 100. The in 4 The manufacturing device 100 shown also has the feed unit 116, but not the removal unit. According to this exemplary embodiment, the feed unit 116 assumes a removal function after the rotor 102 has been wrapped with the semi-finished product 106 and finally impregnated. According to this exemplary embodiment, the supply unit 104 has an impregnation chamber 400 which is designed to impregnate the semi-finished product 106 when the semi-finished product 106 is passed through the impregnation chamber 400 . The impregnating agent used for this is, for example, resin or a resin mixture, which is designed, for example, to harden the semi-finished product 106 . In other words, the semi-finished product 106, which is also referred to as a roving, for example, is impregnated in the impregnation chamber 400, which is continuously filled with a 2-component resin system, for example, in order to cause the rotor 102 to be wet-wound.

5 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Herstellungsvorrichtung 100. Die hier dargestellte Herstellungsvorrichtung 100 ähnelt beispielsweise der in 4 beschriebenen Herstellungsvorrichtung 100. Lediglich abweichend dazu weist die in 5 beschriebene Herstellungsvorrichtung 100 keine Imprägnierkammer auf. Das bedeutet, dass das Halbzeug 106 gemäß diesem Ausführungsbeispiel als bereits imprägniertes Halbzeug 106 unter Verwendung der Bereitstelleinheit 104 bereitgestellt wird. Das bedeutet, dass ein vorimprägnierter Roving der Herstellungsvorrichtung 100 zugeführt wird, was auch als Towpreg bezeichnet wird. 5 shows a schematic representation of an embodiment of a manufacturing device 100. The manufacturing device 100 shown here is similar to that in FIG 4 described manufacturing device 100. The only difference to this is that in 5 Manufacturing device 100 described does not have an impregnation chamber. This means that the semi-finished product 106 according to this exemplary embodiment is provided as an already impregnated semi-finished product 106 using the supply unit 104 . This means that a pre-impregnated roving is fed to the production device 100, which is also referred to as towpreg.

6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 zum Herstellen einer Rotorbandage für einen Rotor. Das Verfahren 600 ist beispielsweise in einer Herstellungsvorrichtung, wie sie in einer der 1, 3 bis 5 beschrieben wurde, durchgeführt oder angesteuert. Das Verfahren 600 umfasst dazu einen Schritt 602 des Bereitstellens eines bandförmigen Halbzeugs, einen Schritt 604 des Anbindens eines freien Endes des Halbzeugs an den Rotor, beispielsweise mechanisch, und einen Schritt 606 des Drehens des Rotors, um das Halbzeug um den Rotor zu wickeln. Lediglich optional wird der Rotor im Schritt 606 des Drehens um zumindest eine volle Umdrehung, das bedeutet beispielsweise um 360° oder um 720°, gedreht. Weiterhin wird im Schritt 606 des Drehens der Rotor und ein an dem Rotor angeordnetes Klemmelement der Herstellungsvorrichtung gedreht, wie es beispielsweise in 2 beschrieben wurde. 6 shows a flow chart of a method 600 for producing a rotor bandage for a rotor. The method 600 is, for example, in a manufacturing device as in one of 1 , 3 until 5 was described, carried out or controlled. The method 600 includes a step 602 of providing a strip-shaped semi-finished product, a step 604 of binding a free end of the semi-finished product to the rotor, for example mechanically, and a step 606 of rotating the rotor in order to wind the semi-finished product around the rotor. Only optionally, in step 606 of rotating, the rotor is rotated by at least one full revolution, that is to say by 360° or by 720°, for example. Furthermore, in step 606 of rotating, the rotor and a clamping element of the manufacturing device arranged on the rotor are rotated, as is the case, for example, in FIG 2 was described.

BezugszeichenlisteReference List

100100
Herstellungsvorrichtungmanufacturing device
102102
Rotorrotor
104104
Bereitstelleinheitdelivery unit
106106
HalbzeugWorkpiece
108108
Anbindungseinheitconnection unit
110110
Dreheinheitturning unit
112112
Steuereinrichtungcontrol device
114114
Drehsignalturning signal
116116
Zuführeinheitfeeding unit
118118
Entnahmeeinheitextraction unit
120120
Imprägniereinheitimpregnation unit
122122
Innenrauminner space
124124
Wickelbereichchanging area
126126
Imprägnierbereichimpregnation area
128128
Imprägnierleitung impregnation line
200200
Klemmelementclamping element
202202
freies Ende des Halbzeugsfree end of the semi-finished product
204204
Permanentmagnetpermanent magnet
206206
Drückelement push element
400400
Imprägnierkammer impregnation chamber
600600
Verfahren zum Herstellen einer Rotorbandage für einen RotorProcess for manufacturing a rotor bandage for a rotor
602602
Schritt des Bereitstellensstep of providing
604604
Schritt des Anbindensstep of binding
606606
Schritt des Drehensstep of turning

Claims (15)

Herstellungsvorrichtung (100) zum Herstellen einer Rotorbandage für einen Rotor (102), wobei die Herstellungsvorrichtung (100) die folgenden Merkmale aufweist: eine Bereitstelleinheit (104) zum Bereitstellen eines bandförmigen Halbzeugs (106); eine Anbindungseinheit (108) zum Anbinden eines freien Endes (202) des Halbzeugs (106) an den Rotor (102); eine Dreheinheit (110) zum Drehen des Rotors (102), um das Halbzeug (106) um den Rotor (102) zu wickeln; und eine Steuereinrichtung (112), die ausgebildet ist, um ein Drehsignal (114) an die Dreheinheit (110) bereitzustellen, um ein Drehen des Rotors (102) zu bewirken, um ein bandförmiges Halbzeug (106) um eine Mantelfläche des Rotors (102) zu wickeln, um die Rotorbandage auf den Rotor (102) aufzubringen.Manufacturing device (100) for manufacturing a rotor bandage for a rotor (102), the manufacturing device (100) having the following features: a supply unit (104) for supplying a band-shaped semi-finished product (106); a connection unit (108) for connecting a free end (202) of the semi-finished product (106) to the rotor (102); a rotating unit (110) for rotating the rotor (102) to wind the stock (106) around the rotor (102); and a control device (112) which is designed to provide a rotary signal (114) to the rotary unit (110) in order to cause the rotor (102) to rotate in order to wrap a strip-shaped semi-finished product (106) around a lateral surface of the rotor (102) to wrap to apply the rotor bandage to the rotor (102). Herstellungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Anbindungseinheit (108) ein Klemmelement (200) zum Klemmen des freien Endes (202) des Halbzeugs (106) an den Rotor (102) aufweist.Production device (100) according to claim 1 , The connection unit (108) having a clamping element (200) for clamping the free end (202) of the semi-finished product (106) to the rotor (102). Herstellungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 2, wobei das Klemmelement (200) ein magnetisches Material aufweist, um durch ein Magnetfeld des Rotors (102) am Rotor (102) gehalten zu werden.Production device (100) according to claim 2 , wherein the clamping element (200) comprises a magnetic material in order to be held on the rotor (102) by a magnetic field of the rotor (102). Herstellungsvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei das Klemmelement (200) als eine Klemmplatte ausgeformt ist.Production device (100) according to any one of claims 2 until 3 , wherein the clamping element (200) is formed as a clamping plate. Herstellungsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Anbindungseinheit (108) als Teil der Bereitstelleinheit (104) ausgeformt ist.Manufacturing device (100) according to one of the preceding claims, wherein the connection unit (108) is formed as part of the supply unit (104). Herstellungsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Dreheinheit (110) ausgebildet ist, um den Rotor (102) um zumindest eine volle Umdrehung zu drehen.Manufacturing device (100) according to any one of the preceding claims, wherein the rotary unit (110) is adapted to rotate the rotor (102) by at least one full revolution. Herstellungsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Abtrenneinheit zum Durchtrennen des Halbzeugs (106) anschließend auf das Drehen des Rotors (102).Manufacturing device (100) according to one of the preceding claims, with a severing unit for severing the semi-finished product (106) subsequent to the rotation of the rotor (102). Herstellungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 7, mit einer Imprägniereinheit (120), die ausgebildet ist, um den mit der Rotorbandage umwickelten Rotor (102) nach dem Durchtrennen des Halbzeugs (106) für einen Imprägniervorgang aufzunehmen.Production device (100) according to claim 7 , with an impregnation unit (120) which is designed to receive the rotor (102) wrapped with the rotor bandage after the semi-finished product (106) has been severed for an impregnation process. Herstellungsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Bereitstelleinheit (104) eine Imprägnierkammer (400) aufweist, die ausgebildet ist, um das Halbzeug (106) bei einem Durchführen des Halbzeugs (106) durch die Imprägnierkammer (400) zu imprägnieren.Manufacturing device (100) according to one of the preceding claims, wherein the supply unit (104) has an impregnation chamber (400) which is designed to impregnate the semi-finished product (106) when the semi-finished product (106) is passed through the impregnation chamber (400). Herstellungsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Zuführeinheit (116) zum Zuführen des Rotors (102) zu der Dreheinheit (110).Manufacturing apparatus (100) according to any one of the preceding claims, comprising a feeding unit (116) for feeding the rotor (102) to the rotary unit (110). Herstellungsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Entnahmeeinheit (118) zum Entnehmen des Rotors (102) aus der Dreheinheit (110).Manufacturing device (100) according to one of the preceding claims, with a removal unit (118) for removing the rotor (102) from the rotary unit (110). Verfahren (600) zum Herstellen einer Rotorbandage für einen Rotor (102), wobei das Verfahren (600) die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen (602) eines bandförmigen Halbzeugs (106); Anbinden (604) eines freien Endes (202) des Halbzeugs (106) an den Rotor (102); und Drehen (606) des Rotors (102), um das Halbzeug (106) um den Rotor (102) zu wickeln.Method (600) for producing a rotor bandage for a rotor (102), the method (600) comprising the following steps: providing (602) a band-shaped semi-finished product (106); binding (604) a free end (202) of the semi-finished product (106) to the rotor (102); and rotating (606) the rotor (102) to wrap the stock (106) around the rotor (102). Verfahren (600) gemäß Anspruch 12, wobei das Halbzeug (106) im Schritt (604) des Anbindens mechanisch an den Rotor (102) angebunden wird.Method (600) according to claim 12 , wherein the semi-finished product (106) is mechanically connected to the rotor (102) in the step (604) of connecting. Verfahren (600) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei im Schritt (606) des Drehens der Rotor (102) und ein an dem Rotor (102) angeordnetes Klemmelement (200) der Herstellungsvorrichtung (100) gedreht wird.Method (600) according to any one of Claims 12 until 13 , wherein in the step (606) of rotating the rotor (102) and a clamping element (200) of the manufacturing device (100) arranged on the rotor (102) is rotated. Verfahren (600) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei im Schritt (606) des Drehens der Rotor (102) um zumindest eine volle Umdrehung gedreht wird.Method (600) according to any one of Claims 12 until 14 wherein in the rotating step (606) the rotor (102) is rotated at least one full revolution.
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