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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine. Des Weiteren betrifft die Erfindung den Stator der elektrischen Rotationsmaschine sowie eine elektrische Rotationsmaschine selbst, die mindestens einen mittels des vorgestellten Verfahrens hergestellten Stator aufweist.
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Statoren von elektrischen Rotationsmaschinen weisen mehrere Phasen auf, die durch unterschiedlich verlaufende Wicklungen im Statorkörper realisiert sind.
Eine bekannte Methode, diese Wicklungen von elektrischen Leitungen im Statorkörper zu integrieren ist, die Wicklungen auf einem Einziehdorn vorzubereiten und dann in Nuten des Starterkörpers an dessen Innenseite einzuziehen. Hier erfolgt mittels eines Expandierwerkzeugs die Einbringung der Leitungsabschnitte in die Nuten in einer Bewegung von radial innen nach radial außen.
Dieser Vorgang ist mit relativ vielen einzelnen Arbeitsschritten und einem entsprechenden Zeitaufwand und Investitionsaufwand verbunden.
DE102020212922A1 offenbart betrifft einen Stator für eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs, aufweisend ein ringförmig ausgebildetes Joch mit einer in radialer Richtung des Jochs nach innen gerichteten Innenseite, wobei auf der Innenseite des Jochs eine Mehrzahl von Polzähnen formschlüssig mit dem Joch verbunden sind, die Polzähne in Umfangsrichtung des Jochs zueinander beabstandet angeordnet sind, jeder Polzahn einen Polschaft und einen an den Polschaft angrenzenden Polschuh aufweist, wobei der Polschuh auf einer dem Joch abgewandten Seite des Polzahns ausgebildet ist, und zwischen den Polzähnen eine Endlos-Statorwicklung ausgebildet ist, wobei ein kleinster Abstand Ak zwischen zwei Polschuhen benachbarter Polzähne in Umfangsrichtung des Stators kleiner ist als eine maximale Breite Bmax der Endlos-Statorwicklung in Umfangsrichtung des Stators. Zur Fertigung des Stators ist vorgesehen, dass Wicklungsabschnitte von radial außen in Nuten zwischen entlang eines Kreisumfangs angeordneten Zähnen einer Zahnanordnung eingebracht werden.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine zur Verfügung zu stellen, welche in einfacher, zuverlässiger sowie kostengünstiger Weise die Herstellung des Stators ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 angegeben. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung ist in Unteranspruch 9 angegeben. Ergänzend werden ein Stator gemäß Anspruch 9 und eine elektrische Rotationsmaschine gemäß Anspruch 10 zur Verfügung gestellt.
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Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, bei dem in Nuten zwischen entlang eines Kreisumfangs angeordneten Zähnen einer Zahnanordnung von radial außen Wicklungsabschnitte eingebracht werden.
Dabei wird ein jeweiliger Wicklungsabschnitt mittels einer Vorschubeinrichtung in unterschiedlichen Winkelpositionen der Zahnanordnung in inkrementellen Vorschubbewegungen radial in einer Nut verschoben. Vor der Verschiebung eines Wicklungsabschnitts in der Nut wird der Wicklungsabschnitt mittels wenigstens einer Positionierungseinheit entlang des Umfangs der Zahnanordnung und/ oder entlang einer radialen Richtung gehalten.
Ein Wicklungsabschnitt kann dabei mehrere Leitungsstränge umfassen. Die Zähne bilden dabei abschnittsweise die Außenkontur eines ideellen Zylinders aus. Die Zähne sind dabei längliche Formelemente, die sich parallel zu einer zentralen Achse des ideellen Zylinders erstrecken. Sie sind in Reihe entlang des Umfangs angeordnet. Diese Zähne bzw. länglichen Formelemente in ihrer Gesamtheit bilden eine Zahnanordnung aus, die koaxial zu der zentralen Achse des ideellen Zylinders verläuft. Die Zähne können einzelne Zähne sein, oder ein Statorkörper eines Außenläufermotors, bei dem die Zähne an der radialen Innenseite fest miteinander verbunden sind. Die Zahnanordnung kann in einer Halteeinrichtung fixiert sein.
Die Richtung von radial außen, entlang derer die Wicklungsabschnitte eingebracht werden, bezieht sich hierbei auf die Außenkontur des ideellen Zylinders.
In Winkelpositionen der Zahnanordnung wird ein Wicklungsabschnitt jeweils in einem inkrementellen Schritt nach radial innen geschoben.
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Die radiale Verschiebung eines Wicklungsabschnitts kann mittels eines radialen Schiebers realisiert werden, der von radial außen auf den betreffenden Wicklungsabschnitt wirkt.
Dabei kann der radiale Schieber wenigstens in einem axialen Endbereich der Zahnanordnung eine radial wirkende Kraft auf den Wicklungsabschnitt zwecks dessen Verschiebung realisieren. Gegebenenfalls kann der radiale Schieber derart eingerichtet sein, dass er nur punktuell bzw. nur über einen Teilbereich des Wicklungsabschnittes eine nach radial innen wirkende Kraft auf den Wicklungsabschnitt aufbringt. Insbesondere kann in dieser Ausführungsform des Verfahrens der radiale Schieber an beiden axialen Endbereichen der Zahnanordnung auf den Wicklungsabschnitt wirken, um derart Kräfte auf dem Wicklungsabschnitt auszuüben, den Wicklungsabschnitt in die Nut drücken und gleichzeitig zur Formung der axial beidseitigen Wickelköpfe dienen.
Der Vorteil dieser Ausführungsform des Verfahrens liegt insbesondere darin, dass der radial wirkende Schieber hinsichtlich der Positionen der von ihm realisierten Krafteinleitungspunkte in axialer Richtung angepasst werden kann, sodass derart mit einem radialen Schieber Statoren unterschiedlicher axialer Länge gefertigt werden können.
Des Weiteren können an beiden axialen Seiten der Zahnanordnung unterschiedlich starke Kräfte eingeleitet werden, um die sich an diesen axialen Endbereichen ausbildenden Wickelköpfe mit unterschiedlichen Innen- und/oder Außendurchmessern auszugestalten.
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Der Eingriffsbereich des Schiebers in den axialen Endbereichen der Wicklung kann dabei in Umfangsrichtung größer ausgeführt sein als die eigentliche Drahtbreite. Diese geometrische Limitierung besteht aufgrund der Statornutbreite bei einem vergleichbaren durchgehenden Schieber der über die gesamte axiale Wicklungslänge im Eingriff ist. Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass die Hauptumformkräfte der radialen Verlagerung im Wickelkopf auftreten und durch die örtliche Nähe direkt in das Werkzeug und die Vorrichtung weitergeleitet werden. Dadurch ergibt sich eine bessere Formtreue der Wicklung in der Montage. Zum anderen kann über den größeren Eingriffsbereich eine Reduktion der Drahtstressung erreicht werden, indem die Montagekräfte über größere Werkzeug- bzw. Kontaktflächen verteilt werden. Dies bedeutet eine schonendere Drahtverarbeitung und reduziert das Risiko von Drahtbeschädigung bzw. einer möglichen Verjüngung der Drahtisolation.
Nach einer Umdrehung von wenigstens 360° der Zahnanordnung kann in einer Nut, in der bereits ein Wicklungsabschnitt positioniert ist, wenigstens ein weiterer Wicklungsabschnitt von radial außen eingebracht werden. Der weitere Wicklungsabschnitt kann ebenfalls in inkrementellen Vorschubbewegungen radial in der Nut verschoben werden, so dass der weitere Wicklungsabschnitt den oder die zuvor in der Nut angeordneten Wicklungsabschnitt oder die in der Nut zuvor angeordneten Wicklungsabschnitte ebenfalls in inkrementellen Vorschubbewegungen radial in der Nut verschiebt. Derart kann ein inkrementelles Einschieben der Wicklungsabschnitte bis auf einen Nutgrund erfolgen.
Die Positionierungseinheit kann je Nut zwei Anlageelemente aufweisen, die entlang eines radial zum Umfang der Zahnanordnung beabstandeten zweiten Umfangs angeordnet sind und jeweils wenigstens eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Schulter aufweisen. Die Anlageelemente können axial neben der Zahnanordnung angeordnet sein und nach radial innen verschoben werden, und mit den Schultern der Anlageelemente einen Wicklungsabschnitt in radialer Richtung mit einer Kraft beaufschlagen und den Wicklungsabschnitt zwischen sich entlang der Umfangsrichtung halten. Die Anlageelemente können auf beiden axialen Seiten der Zahnanordnung angeordnet sein und dort auf die Wicklungsabschnitte wirken. Zusätzlich zur Positionierung und Fixierung der Wicklungsabschnitte kann durch die Positionierungseinheit auch bereichsweise eine Formung der Wickelmatte im Wickelkopfbereich realisiert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des vorgestellten Verfahrens ist vorgesehen, dass die Anlageelemente zusätzlich zur radialen Bewegung in axialer Richtung bewegt werden, um den in eine Nut eingebrachten Wicklungsabschnitt während der Montage zu straffen bzw. zu spannen.
Nach Positionierung der Wicklungsabschnitte mittels der Positionierungseinheit können die Positionierungseinheit sowie die Zahnanordnung mit in deren Nuten angeordneten Wicklungsabschnitten und vor Ausführung eines inkrementellen Einschiebevorgangs um den Betrag der Teilung der Zahnanordnung rotiert werden. Nach Ausführung des inkrementellen Einschiebevorgangs eines Wicklungsabschnitts in einer Nut kann die Positionierungseinheit um den Betrag der Teilung der Zahnanordnung zurück rotiert werden. Es kann dann eine an der radialen Außenseite freie Nut mit einem Wicklungsabschnitt bestückt werden. Die Teilung ist hier die Länge des Bogens von einem Zahn zum nächsten. Wenn bereits mehrere Wicklungsabschnitte in mehreren Nuten angeordnet sind erfolgen mehrere inkrementelle Einschiebevorgänge in mehreren Nuten.
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Durch das vorgestellte Verfahren ist es möglich, eine komplette Wickelmatte von radial außen in eine Einzelzahnaufspannung einzubringen. Danach ist es nur noch erforderlich, die einzelnen Zähne an einer radialen Seite miteinander zu einem kompletten Statorkörper zu verbinden. Durch das Bewickeln der Statorzähne von außen wird es ermöglicht, die Zähne und auch die dazwischen befindlichen Lücken bzw. Nuten hinsichtlich des elektromagnetischen Flusses optimal auszubilden und derart Einfluss zu nehmen auf den Wirkungsgrad einer einen beschriebenen Stator aufweisenden elektrischen Rotationsmaschine.
Nachdem die Wicklungsabschnitte in die Nuten eingebracht wurden kann ein axial seitlich der Zähne erzeugter Wickelkopf mechanisch nachgeformt werden, um eine Außenringmontage zu gewährleisten bzw. zu erleichtern.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, bei der in Nuten zwischen entlang eines Kreisumfangs angeordneten Zähnen einer Zahnanordnung von radial außen Wicklungsabschnitte eingebracht werden, wobei die Vorrichtung eine Halteeinrichtung zur Fixierung der Zahnanordnung sowie eine Vorschubeinrichtung zum Verschieben jeweiliger Wicklungsabschnitte in unterschiedlichen Winkelpositionen der Zahnanordnung in inkrementellen Vorschubbewegungen radial in einer Nut aufweist. Die Halteeinrichtung dient dem Spannen und damit der Fixierung der einzelnen Zähne.
Die Vorrichtung kann eine Zufuhreinrichtung aufweisen, mit der Wicklungsabschnitte tangential dem Umfang der Zahnanordnung zuführbar sind und an Winkelpositionen der Nuten positionierbar sind.
Eine solche Zufuhreinrichtung kann mehrere sogenannte Kämme aufweisen, in deren Zahnlücken Wicklungsabschnitte aufgenommen und durch translatorische Bewegungen der Kämme vorwärtsbewegt werden können. Es lässt sich derart eine komplette Wickelmatte der Halteeinrichtung zuführen.
Die Zufuhreinrichtung ist derart konzipiert, dass sie selbst aufgrund der translatorischen Bewegung der Wicklungsabschnitte für eine Übertragung der Wicklungsabschnitte an die Nuten sorgt.
Die Vorschubeinrichtung kann mehrere radiale Schieber umfassen, mittels derer von radial außen radiale Verschiebungen einzelner Wicklungsabschnitte bewirkbar sind. Des Weiteren kann die Vorrichtung eine Positionierungseinheit aufweisen, mit der vor der Verschiebung eines Wicklungsabschnitts in der Nut der Wicklungsabschnitt mittels wenigstens einer entlang des Umfangs der Zahnanordnung und/ oder in radialer Richtung gehalten werden kann.
Die Positionierungseinheit kann je Nut zwei Anlageelemente aufweisen, die entlang eines radial zum Umfang der Zahnanordnung beabstandeten zweiten Umfangs angeordnet sind und jeweils wenigstens eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Schulter aufweisen, wobei die Anlageelemente axial neben der Zahnanordnung angeordnet sind und nach radial innen verschiebbar sind, wobei die Schultern der Anlageelemente einen Wicklungsabschnitt in radialer Richtung mit einer Kraft beaufschlagen und den Wicklungsabschnitt zwischen sich entlang der Umfangsrichtung halten können.
Die Halteeinrichtung sowie die Positionierungseinheit können in Bezug zur Zufuhreinrichtung rotierbar sein, so dass nach Positionierung der Wicklungsabschnitte mittels der Positionierungseinheit die Zahnanordnung mit in deren Nuten angeordneten Wicklungsabschnitten um den Betrag der Teilung der Zahnanordnung rotiert werden kann, und nach Ausführung des inkrementellen Einschiebevorgangs eines Wicklungsabschnitts in einer Nut die Positionierungseinheit um den Betrag der Teilung der Zahnanordnung zurück rotiert werden kann.
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Derart kann eine an der radialen Außenseite freie Nut mit einem Wicklungsabschnitt bestückt werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Stator einer elektrischen Rotationsmaschine, der insbesondere gemäß dem beschriebenen Verfahren hergestellt sein kann. Der Stator weist in Nuten zwischen entlang eines Kreisumfangs angeordneten Zähnen einer Zahnanordnung Wicklungsabschnitte auf, wobei der Stator axial beidseitig der Zahnanordnung jeweils einen Wickelkopf aufweist. Ein Außendurchmesser eines ersten, an einer ersten axialen Seite der Zahnanordnung ausgebildeten Wickelkopfes ist dabei kleiner als der Außendurchmesser eines zweiten, an einer zweiten axialen Seite der Zahnanordnung ausgebildeten Wickelkopfes. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Innendurchmesser des zweiten, an der zweiten axialen Seite der Zahnanordnung ausgebildeten Wickelkopfes größer ist als der Innendurchmesser des ersten, an der ersten axialen Seite der Zahnanordnung ausgebildeten Wickelkopfes.
Die beiden genannten axialen Seiten sind dabei axial voneinander abgewandt. Dass der Außendurchmesser des ersten, an der ersten axialen Seite der Zahnanordnung ausgebildeten Wickelkopfes kleiner ist als der Außendurchmesser eines zweiten, an einer zweiten axialen Seite der Zahnanordnung ausgebildeten Wickelkopfes dient dabei dem Zweck, dass ein Joch dadurch in vereinfachter Weise mit der Zahnanordnung form- und/oder reibschlüssig verbunden werden kann.
Dass der Innendurchmesser des zweiten, an der zweiten axialen Seite der Zahnanordnung ausgebildeten Wickelkopfes größer ist als der Innendurchmesser des ersten, an der ersten axialen Seite der Zahnanordnung ausgebildeten Wickelkopfes dient dabei dem Zweck, dass ein Rotor dadurch in vereinfachter Weise in dem von der Zahnanordnung und der hergestellten Wicklung radial umgebenden Raum angeordnet werden kann.
Dabei können bei der Montage das Joch und der Rotor von axial gegenüberliegenden Seiten an die Zahnanordnung bzw. in die Zahnanordnung bewegt werden.
Die Nuten, in denen die Wicklungsabschnitte positioniert sind, können dabei trotzdem weiterhin einen parallelen Verlauf zueinander aufweisen.
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Weiterhin wird gemäß der Erfindung eine elektrische Rotationsmaschine zur Verfügung gestellt, welche zumindest einen gemäß dem beschriebenen Verfahren hergestellten Stator aufweist.
Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind. Es ist dargestellt in
- 1: die Zuführung von Wicklungsabschnitten zur Zahnanordnung mittels der Zufuhreinrichtung,
- 2: die Halteeinrichtung mit Zähnen und nicht in Eingriff gebrachter Positionierungseinheit,
- 3: die Halteeinrichtung mit Zähnen und in Eingriff gebrachter Positionierungseinheit,
- 4: die Halteeinrichtung mit Zähnen und in Eingriff gebrachter Positionierungseinheit in rotierter Position,
- 5: die Halteeinrichtung mit Zähnen und in Eingriff gebrachter Positionierungseinheit sowie mit in Eingriff gebrachter Vorschubeinrichtung,
- 6: die Halteeinrichtung mit Zähnen und nicht in Eingriff gebrachter Positionierungseinheit sowie mit in Eingriff gebrachter Vorschubeinrichtung,
- 7: die Halteeinrichtung mit Zähnen und nicht in Eingriff gebrachter sowie zurück rotierter Positionierungseinheit sowie mit in Eingriff gebrachter Vorschubeinrichtung,
- 8: die Halteeinrichtung mit Zähnen und erneut in Eingriff gebrachter Positionierungseinheit sowie mit in Eingriff gebrachter Vorschubeinrichtung,
- 9: die Halteeinrichtung mit Zähnen und in Eingriff gebrachter Positionierungseinheit sowie mit nicht in Eingriff gebrachter Vorschubeinrichtung,
- 10: die Halteeinrichtung mit Zähnen und in Eingriff gebrachter Positionierungseinheit sowie mit in Eingriff gebrachter Vorschubeinrichtung und zwei in jeweils eine Nut angeordneten Wicklungsabschnitten, und
- 11: die Halteeinrichtung mit Zähnen und in Eingriff gebrachter Positionierungseinheit sowie mit in Eingriff gebrachter Vorschubeinrichtung und drei in jeweils eine Nut angeordneten Wicklungsabschnitten.
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In 1 ist die Zuführung von Wicklungsabschnitten 30 zur Zahnanordnung 1 mittels der Zufuhreinrichtung 40 dargestellt. Mehrere Wicklungsabschnitte 30, die jeweils zwei Leitungsstränge 31 umfassen, sind in Zahnlücken 42 von Kämmen 41 angeordnet, die translatorischer Bewegungen 43 auf die Zahnanordnung 1 und derart die Wicklungsabschnitte 30 in Richtung auf die Zahnanordnung 1 transportieren.
Die Wicklungsabschnitte 30 werden von der Zufuhreinrichtung 40 an die Zahnanordnung 1 übergeben, sodass die Wicklungsabschnitte 30 in Nuten 20 zwischen einzelnen Zähnen 10 an der radialen Außenseite der Zahnanordnung 1 positioniert sind.
2 zeigt die Halteeinrichtung 50, mit der die Zähne 10 und damit die gesamte Zahnanordnung 1 derart gehalten sind, dass die Zähne 10 entlang einer Umfangsrichtung angeordnet sind und entsprechend an ihrer Außenseite im Wesentlichen entlang einer ideellen Zylinder-Außenfläche positioniert sind.
Des Weiteren ist hier eine nicht in Eingriff mit den Wicklungsabschnitten 30 gebrachte Positionierungseinheit 60 dargestellt.
3 zeigt einen Zustand, in dem die Positionierungseinheit 60 betätigt wurde, sodass einzelne, von der Positionierungseinheit 60 umfasste Anlageelemente 61 in Form von sogenannten Fingern, die axial neben der Zahnanordnung 1 angeordnet sind, sich nach radial innen bewegt haben. Ein jedes der Anlageelemente 61 umfasst beidseitig jeweils eine Schulter 62, die bei der nach radial innen gerichteten Bewegung eines jeweiligen Anlageelements 61 an entlang des Umfangs benachbarten Wicklungsabschnitten 30 zur Anlage gelangen. Dadurch können die Wicklungsabschnitte 30 in radialer Richtung positioniert werden. Aufgrund dessen, dass ein jeweiliges Anlageelemente 61 zwischen den Schultern einen Vorsprung 63 ausbildet, der zwischen den benachbarten Wicklungsabschnitten 30 verläuft, wird zudem auch eine Positionierung der Wicklungsabschnitte entlang der Umfangsrichtung realisiert.
4 verdeutlicht, dass die Halteeinrichtung 50 mit den Zähnen 10 und in Eingriff gebrachter Positionierungseinheit 60 um den Betrag der Teilung 80 der Zahnanordnung 1 in einer Rotation 81 gedreht wurde, um die erneute Zufuhr eines Wicklungsabschnitts 30 in einer freien Nut 20 durch die Zufuhreinrichtung 40 zu ermöglichen.
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5 stellt dar, dass die Positionierungseinheit 60 weiterhin in Eingriff gebracht ist, und dass zusätzlich eine Vorschubeinrichtung 70 auf die Wicklungsabschnitte 30 wirkt. Die Vorschubeinrichtung 70 umfasst mehrere Schieber 71, die an der radialen Außenseite der Zahnanordnung 1 auf einem Umfang verteilt angeordnet sind. Diese Schieber 71 sind nach radial innen verschoben worden und drücken somit auf die einzelnen, in den Nuten 20 angeordneten Wicklungsabschnitte 30. Durch die Einwirkung der Schieber 71 erfolgen jedoch nur inkrementelle Vorschubbewegungen 72 der Wicklungsabschnitte 30 in den Nuten 20.
Aufgrund dessen jedoch, dass die zu 4 beschriebene Rotation der Halteeinrichtung 50 und der Positionierungseinheit 60 erfolgen, und nach einer jeweiligen Rotation die Vorschubeinrichtung 70 bzw. deren Schieber 71 auf die Wicklungsabschnitte 30 einwirken, erfolgt eine Vielzahl von inkrementellen Vorschubbewegungen 72, sodass die Wicklungsabschnitte 30, nachdem sie sich mit der Halteeinrichtung 50 um wenigstens 180° gedreht haben, bereits relativ tief in den jeweiligen Nuten 20 angeordnet sind.
6 stellt dar, dass nach Ausführung der inkrementellen Vorschubbewegungen 72 die Positionierungseinheit 60 bzw. deren Anlageelemente 61 radial zurückgezogen werden und somit außer Eingriff mit den Wicklungsabschnitten 30 gebracht werden. Die Einwirkung der Vorschubeinrichtung 70 bzw. deren Schieber 71 auf die Wicklungsabschnitte 30 bleibt aufrechterhalten.
Ausgehend von 6 stellt 7 eine Bewegung dar, bei der die Positionierungseinheit 60 bzw. deren Anlageelemente 61 um den Betrag der Teilung 80 in einer Rück-Rotation 82 bewegt wird. Die Einwirkung der Vorschubeinrichtung 70 bzw. deren Schieber 71 auf die Wicklungsabschnitte 30 bleibt aufrechterhalten. 8 stellt dar, dass danach die Einwirkung der Vorschubeinrichtung 70 bzw. deren Schieber 71 auf die Wicklungsabschnitte 30 bleibt aufrechterhalten bleibt und gleichzeitig die Positionierungseinheit 60 bzw. deren Anlageelemente 61 wiederum auf die Wicklungsabschnitte 30 wirken.
9 verdeutlicht, dass danach die Einwirkung der Vorschubeinrichtung 70 bzw. deren Schieber 71 auf die Wicklungsabschnitte 30 beendet wird, indem die Schieber 71 wieder nach radial außen fahren. Die Einwirkung Positionierungseinheit 60 bzw. deren Anlageelemente 61 auf die Wicklungsabschnitte 30 bleibt aufrechterhalten. Dadurch wird erreicht, dass eine unbeabsichtigte Mitnahme von Wicklungsabschnitten 30 bei der Ausfahr-Bewegung der Schieber 71 aus der Zahnanordnung 1 durch die Anlageelemente 61 behindert bzw. unterbunden wird.
10 zeigt einen Zustand, bei dem zuerst in Nuten 20 platzierte Wicklungsabschnitte 30 bereits mehr als 360° rotiert wurden. Durch weitere Zuführungen von weiteren Wicklungsabschnitten 32 mittels der Zufuhreinrichtung 40 gelangen diese weiteren Wicklungsabschnitte 32 in Nuten 20, in denen schon zuvor Wicklungsabschnitte 30 platziert wurden. Dies führt dazu, dass, wie in 10 dargestellt, in einigen Nuten 20 bereits zwei Wicklungsabschnitte, von denen wie bereits erläutert jeder Wicklungsabschnitt 30 zwei Leitungsstränge 31 umfasst, angeordnet sind.
11 verdeutlicht die Fortsetzung des Verfahrens, bei der eine weitere Rotation der Zahnanordnung 1 und Zufuhr weiterer Wicklungsabschnitte 32 sowie die Ausführung der oben beschriebenen Bewegungen der Positionierungseinheit sowie der Vorschubeinrichtung dazu führt, dass in Nuten 20 drei Wicklungsabschnitte angeordnet sind, die die betreffenden Nut 20 im Wesentlichen füllen. Das bedeutet, dass der zuerst in der Nut 20 platzierte Wicklungsabschnitt 30 nun am Nutgrund 21 der betreffenden Nut 20 anliegt.
Die Fortsetzung der genannten Verfahrensschritte führt zur vollständigen Füllung der Nuten 20 mit Wicklungsabschnitten 30,32 und demzufolge zur vollständigen Herstellung von Wicklungen des Stators.
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Mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren sowie mit der Vorrichtung zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine werden Lösungen zur Verfügung gestellt, in einfacher, zuverlässiger sowie kostengünstiger Weise die Herstellung eines Stators durchzuführen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zahnanordnung
- 10
- Zahn
- 20
- Nut
- 21
- Nutgrund
- 30
- Wicklungsabschnitt
- 31
- Leitungsstrang
- 32
- weiterer Wicklungsabschnitt
- 40
- Zufuhreinrichtung
- 41
- Kamm
- 42
- Zahnlücke
- 43
- translatorische Bewegung
- 50
- Halteeinrichtung
- 60
- Positionierungseinheit
- 61
- Anlageelement
- 62
- Schulter
- 63
- Vorsprung
- 70
- Vorschubeinrichtung
- 71
- Schieber
- 72
- inkrementelle Vorschubbewegung
- 80
- Betrag der Teilung
- 81
- Rotation
- 82
- Rück-Rotation
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102020212922 A1 [0002]
