EP4186153A1 - Verfahren und vorrichtung zum einbringen isolierter wickelpakete in stator- oder rotornuten, sowie stator oder rotor mit isolierten wickelpaketen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum einbringen isolierter wickelpakete in stator- oder rotornuten, sowie stator oder rotor mit isolierten wickelpaketen

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Publication number
EP4186153A1
EP4186153A1 EP21746638.2A EP21746638A EP4186153A1 EP 4186153 A1 EP4186153 A1 EP 4186153A1 EP 21746638 A EP21746638 A EP 21746638A EP 4186153 A1 EP4186153 A1 EP 4186153A1
Authority
EP
European Patent Office
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transfer
stator
winding
rotor
webs
Prior art date
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Pending
Application number
EP21746638.2A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Sadik Sadiku
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Pending legal-status Critical Current

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    • H02K15/065—Windings consisting of complete sections, e.g. coils or waves
    • H02K15/066—Windings consisting of complete sections, e.g. coils or waves inserted perpendicularly to the axis of the slots or inter-polar channels

Definitions

  • the invention relates to a method for introducing insulated winding packages into rotor or stator slots, a device for this and a stator or rotor with such insulated winding packages.
  • Stators or rotors of electrical machines are equipped with electrical conductors. These conductors are drawn into slots in the stator or rotor bodies, where they form coils consisting of coil windings.
  • a coil winding has areas (wire webs) running in the stator or rotor slots and areas (winding heads) running outside the stator or rotor slots, which form a transition of the electrical conductors from one stator or rotor slot into another stator or rotor slot .
  • the wire webs in a stator or rotor slot form a wound package.
  • the wire webs must be insulated from the stator or rotor body to prevent voltage breakdown and leakage currents. For this purpose it is known to insulate the winding packages from the stator or rotor slot with an insulating material.
  • DE 10 2016 124 534 A1 shows a method for inserting an insulating film between at least one electrical conductor and a groove.
  • the insulating foil is first inserted into the groove.
  • the slot is then filled with the electrical conductors, starting at the bottom of the slot.
  • the insulating film is then folded over in the slot and at the open end of the slot, so that the insulating film encloses the electrical conductor(s) inserted in the slot on all sides.
  • This method requires an extremely precise insertion of the electrical conductors, whereby it must be avoided that the insulating film already inserted in the slot is damaged during insertion.
  • the object on which the present invention is based can be seen as providing a method and a device with the aid of which an effective insulation of winding packages from stator or rotor bodies can be produced reliably and with minimal space requirements.
  • the fill factor for a stator or rotor with introduced and correspondingly insulated loose packages should not be significantly reduced.
  • the invention relates to a method for introducing an insulation layer between the stator or rotor slots and wound packages of wire webs of coil wires of a coil winding, the coil winding being inserted from a transfer tool into the stator or rotor slots, with the method steps: Insertion of insulation layers into transfer slots of the transfer tool , wherein the insulation onslagen are each with at least a portion radially outside of the transfer groove; Transferring the wire webs of the winding packages into the transfer grooves; Closing the insulating layers by folding the sections in the direction of the wire webs of the winding packages and fixing the sections in their folded position; Insertion of the winding packets into a respective stator or rotor slot, so that the folded sections are arranged between the bottoms of the stator or rotor slots and the wire webs.
  • the method according to the invention has the advantage that the insulation of the winding packages in the transfer tool is much simpler in terms of the method and can be made less error-prone.
  • the respective insulation layer and also the respective winding package are less stressed. This advantageously increases the quality of the coil winding produced by insulation with fewer damaged areas.
  • the material requirement for insulation material for the insulation layer can be optimized with regard to its layer thickness. Accordingly, in one embodiment of the invention, it can be provided that the thickness of the insulation layer is in the range from 0.12 to 0.15 mm.
  • the fact that the winding packs are already insulated before they are inserted into the rotor or stator slots ensures that damage to the winding pack is avoided during insertion, in particular by a joining mandrel of the transfer tool.
  • the joining mandrel is provided in the transfer tool to transfer the finished winding packs from the transfer tool to the rotor or stator slots.
  • the drawing in of the winding packages is determined by the fact that the slots run in a cylindrical stator or rotor body and are open radially inwards towards one another.
  • the winding packages can be inserted from the transfer tool in a particularly simple manner if the transfer tool has transfer grooves which are open radially outwards.
  • the coil winding is a flat-wire winding.
  • the space available from the stator or rotor slots, which are generally rectangular in cross-section, is ideally utilized by using flat wires compared to using round wires.
  • the insulation layer with the sections rests completely in the respective transfer groove of the transfer tool.
  • the winding packs are transferred so far into the transfer grooves of the transfer tool that each transfer groove has a radially outer area in which there is no winding pack and this area is at least on one side and at least partially by a section covered with an insulating layer.
  • the radially outer region of the transfer groove is at least partially filled with a spacer after the winding packages have been transferred will.
  • the transfer grooves are completely filled by the winding package and the insulation layer.
  • the respective sections of the insulation layer in a transfer groove after transferring the wire webs of the winding package into the respective transfer groove have a total radial overhang that is greater than the width of the transfer groove. This ensures that, after the sections have been folded, the insulation layer completely encloses the winding package in the transfer slot and, in the inserted state, also in the stator or rotor slot.
  • the sections are fixed in the folded position with a fixing means.
  • a fixing agent an adhesive or a sheet-like adhesive material can be used.
  • the material itself can also be insulating.
  • the insulation layers are closed in the transfer grooves, two sections are folded so that they overlap.
  • This double layer results in a further increase in the creepage distance in the area of the slot bottoms of the stator or rotor body, so that the advantages mentioned above also come into play here.
  • all the wire webs of a winding package are surrounded by the insulating layers in the transfer grooves.
  • the fixing of the section of the insulation layer for each winding package to be inserted also takes place before the insertion. It can thus be ensured that before the insulation layer is drawn in, all the wire webs of the winding package or all the areas lying in the transfer slot and to be drawn into the stator or rotor slot are surrounded by the insulation layer. This is particularly advantageous for inserting the winding packs into the stator or rotor slots, since the winding packs are protected from damage by the insulation layer and are also be held together. As a result, there is a better insulation effect for the coil winding used in the stator or rotor body and also greater process reliability when inserting the coil winding.
  • An optional embodiment of the method results in the insulation layers being inserted into the transfer grooves in such a way that sections of the insulation layer mutually at least partially overlap on the radial outer sides of the transfer webs.
  • a section of a first insulating layer in a first transfer groove can lie directly against a transfer web lying between this transfer groove and a transfer groove next to it.
  • An insulating layer lying in the adjacent transfer groove also has a section which in this case lies on the section of the first transfer groove. This ensures that there is enough space for the sections. This enables the sections to have an extent that is sufficient to completely cover the width of the transfer grooves after folding in the direction of the winding packages.
  • a further optional embodiment of the method results in the insulating layers being formed from an endless material which radially surrounds the transfer webs and the transfer grooves of the transfer tool on all sides. Accordingly, according to a further development of the method, a step is provided, after which the continuous material is separated in the region of the transfer webs. In particular, the separation takes place after the winding packages have been transferred into the transfer grooves.
  • the geometry of the transfer tool can be lined in a particularly advantageous manner, so that the transfer webs and the transfer grooves of the transfer tool are radially surrounded on all sides by the endless material.
  • the individual insulating layers can then be produced by simply separating them in the axial direction—in relation to the essentially cylindrical transfer tool.
  • the invention also relates to a stator or rotor with a coil winding placed in the stator or rotor slots with winding packages made of wire webs, the stator or rotor slots being completely insulated by an insulating layer from the winding packages that lie in the stator or rotor slots , It being provided according to the invention that the insulation layer has at least one section which is located in each stator or rotor slot between a slot bottom of the stator or rotor groove and the winding package is arranged. This ensures that the winding package is also insulated in the area of the slot bottom.
  • the section arranged between the groove bottom and the winding package is fixed to a further section or to the winding package by a fixing means.
  • the fixing means can also be formed by an adhesive which can be used to bond the sections together or to bond a section to the winding package or to the insulation layer.
  • the invention also relates to a transfer tool for carrying out the method, the transfer tool having a cylindrical shape with transfer grooves open radially outwards and transfer bars being arranged between the transfer grooves, characterized in that a parting line is arranged on the radially outer side of the transfer bars .
  • the parting line runs in the axial direction of the transmission tool.
  • Fig. 1b a schematic overview of the filling of the transfer grooves with the insulation layers in a further embodiment of the method
  • 2a a schematic view of an intermediate step of the process according to a first embodiment, in which the winding packages are transferred into the transfer grooves
  • 2b a schematic view of an intermediate step of the method according to a further embodiment, in which the winding packages are transferred into the transfer grooves;
  • FIG. 3 shows a schematic view of an embodiment of the insulating layers produced by the method around a winding package in a transfer groove of a transfer tool
  • FIG. 1a shows a schematic overview of the filling of transfer grooves 32 of a partially and schematically illustrated transfer tool 30 with insulating layers 20 in a first embodiment of the method.
  • the insulation layers 20 are used individually in the respective transfer grooves 32 of the transmission tool 30 .
  • the insulation layers 20 have sections 22a, b that protrude radially from the transfer grooves 32 of the transfer tool 32 and extend on an outer circumference of the transfer tool 30.
  • the sections 22a, b of an insulation layer 20 in the circumferential direction of the transfer tool 30 protrude beyond the transfer webs 34 located on both sides next to the transfer groove 32.
  • FIG. 1b shows a schematic overview of the filling of transfer grooves 32 of a partially and schematically illustrated transfer tool 30 with insulating layers 20 in a further embodiment of the method.
  • the transfer tool 30 corresponds to the transfer tool 30 described in accordance with FIG. 1a with the additional feature that a parting line 36 is arranged on each transfer web 34.
  • the transfer tool 30 is essentially cylindrical and the parting line 36 runs in the axial direction on the transfer tool 30 .
  • the insulating layers 20 have not yet been formed.
  • An endless material 28 is arranged on the transfer tool 30, the endless material surrounding the transfer webs 34 and the transfer grooves 32 of the transfer tool 30 radially on all sides.
  • the insulating layers 20 are formed as described in FIG. 2b.
  • FIG. 2a shows a schematic view of an intermediate step of the method according to the first embodiment, in which the winding packages 10 are transferred into the transfer grooves 32.
  • the winding packages 10 have a plurality of wire webs 12 of coil wires, which are designed as flat wires.
  • the winding packs 10 fill the transfer grooves 32 , viewed from the bottom of the transfer grooves 32 , together with the insulation layers 20 already introduced before the winding packs 10 are transferred.
  • FIG. 2b shows a schematic view of an intermediate step of the method according to the further embodiment, in which the winding packages 10 are transferred into the transfer grooves.
  • This intermediate step essentially corresponds to the intermediate step from FIG.
  • the sections are then turned over in the direction of the winding package according to the method and fixed there, as described in more detail for FIG.
  • a spacer 26 is placed in the transfer groove 32 from the outside of the winding package 10 when the winding package 10 does not fill the transfer groove 32 completely.
  • the spacer 26 is insulating and also contributes to the insulation of the Wi ckelvers 10 against a slot bottom 112 of a stator or rotor slot 110 when the winding package 10 with the insulating layer 20 in the stator or rotor slot 110 is inserted. Furthermore, the spacer 26 closes the insulation through the insulation layer 20 when the sections 22a, b, taken together, do not reach the width of the transfer groove 32 in terms of their length due to the cutting of the endless material 28 .
  • FIG. 3 shows a schematic view of an embodiment of the insulation layers 20 produced according to the method around a winding package 10 in a transfer groove 32 of a transfer tool 30.
  • the insulation layers 20 can be inserted into the transfer grooves 32 according to the first embodiment of the method according to FIGS. 1a and 2a have been, or according to the second embodiment of the process 2a, 2b by cutting endless material 28 along parting lines 38.
  • the sections 22a, b of the insulation layers 20 are already folded in the direction of the winding stack 10 in this representation. Furthermore, the sections are fixed to one another in the folded position by a fixing means 24 .
  • the folded insulating layer 20 protrudes slightly beyond the scope of the transmission tool. It is also conceivable that the winding package 10 lies completely together with the folded insulation layer 20 in the respective transfer groove 32 of the transfer tool 30 .
  • the transfer groove 32 is radially brought into overlap with a stator or rotor groove 110 so that the radial openings of the transfer groove 32 and the stator or rotor groove 110 correspond.
  • the entire above-described assembly of insulation layer 20 and winding package 10 according to one of the embodiments, which lies in the transfer groove 32, is inserted by means of the insertion mandrel 38 from the transfer groove 32 into the stator or rotor groove 110. This insertion is repeated for each trans groove 32 of the transfer tool 30.
  • FIG. 4 shows a schematic view of a winding package 10 inserted into a rotor or stator slot 110 with the insulation layer 20 introduced according to the invention. Furthermore, the winding package 10 with the insula onslage 20 is secured against sliding out of the stator or rotor slot 110 by a cover slide part 114 which engages behind an undercut of the stator or rotor slot 110 .
  • Section Fixing means Spacer Endless material Transfer tool Transfer groove Transfer web Separation gap Pull-in mandrel 0 Stator or rotor 0 Stator or rotor slot 2 Slot bottom 4 Cover slide part

Landscapes

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Abstract

Verfahren zum Einbringen einer Isolationslage (20) zwischen Stator- oder Rotornuten (110) und Wickelpaketen (10) mit Drahtstegen (12) von Spulendrähten einer Spulenwicklung, wobei die Spulenwicklung aus einem Übertragungswerkzeug (30) in die Stator- oder Rotornuten (110) eingesetzt wird, aufweisend die Verfahrensschritte: Einlegen von Isolationslagen (20) in Transfernuten (32) des Übertragungswerkzeugs (30), wobei die Isolationslagen (20) jeweils mit zumindest einem Abschnitt (22a, b) radial außerhalb der Transfernut (32) liegen; Überführen der Drahtstege (12) der W ekel pakete (10) in die Transfernuten (32); Schließen der Isolationslagen (20) durch Falten der Abschnitte (22a, b) in Richtung der Drahtstege (12) der W ekel pakete (10) und Fixieren der Abschnitte (22a, b) in deren gefalteter Position; Einfügen der Wickelpakete (10) in jeweils eine Stator- oder Rotornut (110), so dass die gefalteten Abschnitte (22a, b) zwischen Nutböden (112) der Stator- oder Rotornuten (110) und den Drahtstegen (12) der Wckelpakete (10) angeordnet sind.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen isolierter Wickelpakete in Statoroder Rotornuten, sowie Stator oder Rotor mit isolierten Wickelpaketen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen isolierter Wickelpakete in Rotor oder Statornuten, eine Vorrichtung hierfür und einen Stator oder Rotor mit solchen isolierten Wckelpaketen.
Statoren oder Rotoren von elektrischen Maschinen werden mit elektrischen Leitern bestückt. Diese Leiter werden in Nuten von Stator- oder Rotorkörpern eingezogen und bilden dort Spulen aus, die aus Spulenwicklungen bestehen. Eine Spulenwick lung hat in den Stator- oder Rotornuten verlaufende Bereiche (Drahtstege) und au ßerhalb der Stator- oder Rotornuten verlaufende Bereiche (Wckelköpfe), die einen Übergang der elektrischen Leiter von eine Stator- oder Rotornut in eine andere Sta tor- oder Rotornut bilden. Die Drahtstege in einer Stator- oder Rotornut bilden ein Wckelpaket.
Die Drahtstege müssen gegenüber dem Stator- oder Rotorkörper isoliert werden, damit es nicht zu Spannungsdurchschlägen und Fehlströmen kommt. Hierfür ist es bekannt, die Wckelpakete gegenüber der Stator- oder Rotornut mit einem Isolati onsmaterial zu isolieren.
DE 10 2016 124 534 A1 zeigt ein Verfahren zum Einbringen einer Isolierfolie zwi schen mindestens einem elektrischen Leiter und einer Nut. Hierbei wird die Isolierfo lie zunächst in die Nut eingesetzt. Die Nut wird anschließend mit den elektrischen Leitern beginnend im Nutboden befüllt. Anschließend wird die Isolierfolie in der Nut und am offenen Ende der Nut umgelegt, sodass die Isolierfolie den oder die einge- brachten elektrischen Leiter in der Nut allseitig umschließt. Dieses Verfahren setzt ein äußerst genaues Einsetzen der elektrischen Leiter voraus, wobei vermieden wer den muss, dass beim Einsetzen die bereits in der Nut eingebrachte Isolierfolie be schädigt wird. Auch muss verhindert werden, dass im Bereich der Nutböden ein Spannungsdurchschlag aufgrund der Potenzialdifferenz des durch die Spule fließen den Stroms auf den Stator- oder Rotorkörper erfolgt. Hierfür würde nach dem Stand der Technik eine ausreichend starke Isolierfolie verwendet werden, die die mechani schen Kräfte beim endgültigen Einsetzen der elektrischen Drähte in den Stator- oder Rotorkörper aufnimmt ohne zu versagen und gleichzeitig eine entsprechend hohe Isolationswirkung bereitstellt um die Kriechstrecke zwischen den elektrischen Dräh ten und dem Stator- oder Rotorkörper zu verschließen. Das Vorsehen einer hinrei chend starken Isolationsfolie geht zulasten des in der jeweiligen Stator- oder Ro tornut zur Verfügung stehenden Befüllungsraums für die elektrischen Leiter. Es be steht dabei das Problem, dass die empfindliche Isolationsschicht während des Mon tagevorgangs der Spulenwicklung in den Stator- oder Rotornuten nicht beschädigt wird.
Davon ausgehend kann die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin gesehen werden, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen mit Hilfe derer eine wirksame Isolation von Wckelpaketen gegenüber Stator- oder Rotorkör pern und unter minimalem Platzbedarf prozesssicher herstellbar ist. Dabei soll der Füllfaktor für einen Stator- oder Rotor mit eingebrachten und entsprechend isolierten Wckelpaketen nicht wesentlich verringert werden.
Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 ange geben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 7. Die Erfindung be trifft weiterhin einen Stator oder Rotor nach Anspruch 8 mit einer Ausgestaltung nach Anspruch 9 sowie ein Übertragungswerkzeug nach Anspruch 10.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen einer Isolationslage zwischen Stator- oder Rotornuten und Wckelpaketen aus Drahtstegen von Spulendrähten ei ner Spulenwicklung, wobei die Spulenwicklung aus einem Übertragungswerkzeug in die Stator- oder Rotornuten eingesetzt wird, mit den Verfahrensschritten: Einlegen von Isolationslagen in Transfernuten des Übertragungswerkzeugs, wobei die Isolati onslagen jeweils mit zumindest einem Abschnitt radial außerhalb der Transfernut liegen; Überführen der Drahtstege der Wickel pakete in die Transfernuten; Schließen der Isolationslagen durch Falten der Abschnitte in Richtung der Drahtstege der W- ckelpakete und Fixieren der Abschnitte in deren gefalteter Position; Einfügen der Wckelpakete in jeweils eine Stator- oder Rotornut, so dass die gefalteten Abschnitte zwischen Nutböden der Stator- oder Rotornuten und den Drahtstegen angeordnet sind.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass die Isolation der Wickelpakete in dem Übertragungswerkzeug verfahrensmäßig wesentlich einfacher und weniger fehleranfällig erfolgen kann. Durch das Einfügen der bereits mit der Iso lationslage umgebenen Drahtstegen der Wickelpakete in die Rotor- oder Statornuten wird die jeweilige Isolationslage und auch das jeweilige Wickelpaket weniger bean sprucht. Dies erhöht in vorteilhafter Weise die Qualität der hergestellten Spulenwick lung durch eine Isolation mit reduzierten Schadstellen. Zudem lässt sich der Materi albedarf an Isolationsmaterial für die Isolationslage in Hinblick auf deren Schichtdicke optimieren. Dementsprechend kann in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgese hen sein, dass die Stärke der Isolationslage im Bereich von 0,12 bis 0,15 mm liegt. Ferner wird dadurch, dass die Isolation der Wickelpakete bereits vor dem Einfügen in die Rotor- oder Statornuten abgeschlossen ist, sichergestellt, dass beim Einfügen Beschädigungen des Wickelpakets insbesondere durch einen Fügedorn des Über tragungswerkzeugs vermieden werden. Der Fügedorn ist in dem Übertragungswerk zeug dafür vorgesehen, die fertigen Wickelpakete aus dem Übertragungswerkzeug in die Rotor- oder Statornuten zu überführen.
Typischerweise wird das Einziehen der Wickelpakete dadurch bestimmt, dass die Nuten in einem zylinderförmigen Stator- oder Rotorkörper verlaufen und radial nach innen zueinander geöffnet sind. Auf diese Weise lassen sich die Wickelpakete aus dem Übertragungswerkzeug besonders einfach einfügen, wenn das Übertragungs werkzeug radial nach außen geöffnete Transfernuten aufweist. Ebenso ist es zur Erreichung eines hohen Füllgrads der Stator- oder Rotornuten vorteilhaft, wenn es sich bei der Spulenwicklung um eine Flachdrahtwicklung handelt. Der zur Verfügung stehende Raum von in der Regel im Querschnitt rechteckförmigen Stator- oder Ro tornuten wird durch Flachdrähte gegenüber der Verwendung von Runddrähten ideal ausgenutzt. In einer Variante der Erfindung ist es denkbar, dass die Isolationslage mit den Abschnitten vollständig in der jeweiligen Transfernut des Übertragungswerk zeugs einliegt. In diesem Fall ist für das Überführen der Wickelpakete in die Trans fernuten sicherzustellen, dass die in der jeweiligen Transfernut einliegende Isolati onslage nicht durch die Wickelpakete beschädigt und/oder mitgeschleppt wird. Nach einer optionalen Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Wickelpake te so weit in die Transfernuten des Übertragungswerkzeugs überführt werden, dass jede Transfernut einen radial außen liegenden Bereich aufweist, in dem kein Wickel paket einliegt und dieser Bereich zumindest einseitig und zumindest teilweise durch einen Abschnitt einer Isolationslage abgedeckt ist. Weiterhin kann für das Verfahren vorgesehen sein, dass der radial außenliegende Bereich der Transfernut nach dem Überführen der Wickelpakete zumindest teilweise durch ein Distanzstück ausgefüllt wird. Gleichermaßen besteht die Möglichkeit, dass die Transfernuten durch das Wi ckelpaket und die Isolationslage komplett befüllt sind.
Nach einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die jeweiligen Ab schnitte der Isolationslage in einer Transfernut nach Überführen der Drahtstege des Wickelpakets in die jeweilige Transfernut in der Summe radial einen Überstand auf weisen, der größer als die Breite der Transfernut ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Isolationslage nach dem Falten der Abschnitte das Wickelpaket vollständig in der Transfernut und im eingefügten Zustand auch in der Stator- oder Rotornut um schließt.
Nach einer Ausgestaltung des Verfahrens ergibt sich, dass das Fixieren der Ab schnitte in der gefalteten Position mit einem Fixiermittel erfolgt. Als solches Fixiermit tel kann ein Klebstoff oder ein schichtförmiges Klebematerial sein. Das Material selbst kann ebenfalls isolierend sein. Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, dass im Bereich der Nutböden des Stator- oder Rotorkörpers, wo die fixierten Ab schnitte endgültig zu liegen kommen, eine gegenüber einer eingebrachten Isolati onsschicht gründlichere Isolation erfolgt und somit die Kriechstrecke weiter erhöht wird.
Nach einer Ausbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass beim Schließen der Isolationslagen in den Transfernuten zwei Abschnitte überlappend gefaltet wer den. Durch diese Doppellagigkeit, ergibt sich eine weitere Erhöhung der Kriechstre cke im Bereich der Nutböden des Stator- oder Rotorkörpers, sodass auch hier die vorstehend genannten Vorteile zum Tragen kommen.
Nach einer optionalen Weiterbildung des Verfahrens ergibt sich, dass vor dem Einfü gen der Wickelpakete alle Drahtstege eines Wickelpaketes in den Transfernuten von den Isolationslagen umschlossen sind. Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass die Fixierung des Abschnitts der Isolationslage je einzufügendem Wickelpaket eben falls vor dem Einfügen erfolgt. So kann sichergestellt sein, dass vor dem Einziehen der Isolationslage alle Drahtstege des Wickelpakets bzw. alle in der Transfernut lie genden und in die Stator- oder Rotornut einzuziehenden Bereiche durch die Isolati onslage umgeben sind. Dies gestaltet sich insbesondere für das Einfügen der Wi ckelpakete in die Stator- bzw. Rotornuten vorteilhaft, da die Wickelpakete so durch die Isolationslage vor Beschädigungen geschützt sind und zudem durch die Isolati- onslage zusammengehalten werden. Folglich ergibt sich eine bessere Isolationswir kung für die in den Stator- oder Rotorkörper eingesetzte Spulenwicklung und zudem eine höhere Prozesssicherheit beim Einfügen der Spulenwicklung.
Aus einer optionalen Ausgestaltung des Verfahrens ergibt sich, dass die Isolationsla gen so in die Transfernuten eingelegt sind, dass sich Abschnitte der Isolationslage auf den radialen Außenseiten der Transferstege wechselseitig zumindest teilweise überlagern. Beispielsweise kann ein Abschnitt einer ersten Isolationslage in einer ersten Transfernut direkt an einem zwischen dieser Transfernut und einer benach barten Transfernut liegenden Transfersteg anliegen. Eine Isolationslage, die in der benachbarten Transfernut liegt, weist ebenfalls einen Abschnitt auf, welcher in die sem Fall auf dem Abschnitt der ersten Transfernut aufliegt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass genügend Raum für die Abschnitte zur Verfügung steht. Dadurch wird ermöglicht, dass die Abschnitte eine Erstreckung aufweisen, die ausreichend ist, um die Breite der Transfernuten nach dem Falten in Richtung der Wickel pakete komplett abzudecken.
Aus einer weiteren optionalen Ausgestaltung des Verfahrens ergibt sich, dass die Isolationslagen aus einem Endlosmaterial gebildet werden, welches die Transferste ge und die Transfernuten des Übertragungswerkzeugs radial allseitig umgibt. Dem entsprechend ist nach einer Weiterbildung des Verfahrens ein Schritt vorgesehen, wonach ein Auftrennen des Endlosmaterials jeweils im Bereich der Transferstege erfolgt. Insbesondere erfolgt das Auftrennen nach dem Überführen der Wickelpakete in die Transfernuten. Durch das Verwenden eines Endlosmaterials, lässt sich in be sonders vorteilhafter Weise die Geometrie des Übertragungswerkzeugs auskleiden, sodass die Transferstege und die Transfernuten des Übertragungswerkzeugs radial allseitig mit dem Endlosmaterial umgeben sind. Die einzelnen Isolationslagen können dann durch ein einfaches Auftrennen in - in Bezug auf das im Wesentlichen zylinder förmige Übertragungswerkzeug - axialer Richtung erzeugt werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Stator oder Rotor mit einer in Stator- oder Ro tornuten eingebrachten Spulenwicklung mit Wickel paketen aus Drahtstegen, wobei die Stator- oder Rotornuten jeweils vollständig durch eine Isolationslage gegenüber den Wickelpaketen, die in den Stator- oder Rotornuten einliegen, isoliert sind, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Isolationslage zumindest einen Abschnitt aufweist, der in jeder Stator- oder Rotornut zwischen einem Nutboden der Stator- oder Rotornut und dem Wickelpaket angeordnet ist. Auf diese Weise wird sicherge stellt, dass die Isolation des Wckelpakets auch im Bereich des Nutbodens vorhan den ist. Dementsprechend ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der zwischen dem Nutboden und dem Wickelpaket angeordnete Abschnitt mit einem weiteren Abschnitt oder an dem Wckelpaket durch ein Fixiermittel fixiert ist. Das Fi xiermittel kann auch durch einen Klebstoff gebildet sein, der ein Verkleben der Ab schnitte miteinander oder ein Verkleben eines Abschnitts mit dem Wickelpaket oder gegen die Isolationslage vorgesehen sein. Auf diese Weise wird die Kriechstrecke im Bereich des Nutbodens der Stator- oder Rotornut weiter optimiert, wodurch der Sta tor oder Rotor eine höhere elektrische Sicherheit gegen einen Spannungsdurch schlag erreicht.
Ferner betrifft die Erfindung ein Übertragungswerkzeug zur Durchführung des Ver fahrens, wobei das Übertragungswerkzeug eine zylindrische Form mit radial nach außen offenen Transfernuten aufweist und zwischen den Transfernuten Transferste ge angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf der radial außenliegenden Seite der Transferstege jeweils eine Trennfuge angeordnet ist. In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Trennfuge in axialer Richtung des Übertra gungswerkzeugs verläuft. Durch das Vorsehen einer Trennfuge sind die Abschnitte der jeweiligen Isolationslage aus einem Endlosmaterial herstellbar oder kürzbar, et wa wenn die Abschnitte nach deren Falten in Richtung der Wickelpakete eine Länge aufweisen, die größer ist, als die Breite der Transfernut bzw. des Wckelpakets. So wird in vorteilhafter weise eine ausreichende Isolation des Wckelpakets erreicht, während ein Materialüberschuss vermieden werden kann. Dies wirkt sich insbeson dere vorteilhaft auf den Füllfaktor von Stator- oder Rotornuten aus.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbei spielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1a: eine schematische Übersicht des Befüllens der Transfernuten mit den Isolationslagen in einer ersten Ausführungsform des Verfahrens;
Fig. 1b: eine schematische Übersicht des Befüllens der Transfernuten mit den Isolationslagen in einerweiteren Ausführungsform des Verfahrens; Fig. 2a: eine schematische Ansicht eines Zwischenschritts des Verfah rens nach einer ersten Ausführungsform, bei dem die Wickel pakete in die Transfernuten überführt sind;
Fig. 2b: eine schematische Ansicht eines Zwischenschritts des Verfah rens nach einer weiteren Ausführungsform, bei dem die Wi ckelpakete in die Transfernuten überführt sind;
Fig. 3: eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der nach dem Verfahren hergestellten Isolationslagen um ein Wickelpa ket in einer Transfernut eines Übertragungswerkzeugs;
Fig. 4: eine schematische Ansicht eines in eine Rotor- oder Statornut eingefügten Wickelpakets mit der nach der Erfindung einge- brachten Isolationslage.
Figur 1a zeigt eine schematische Übersicht des Befüllens von Transfernuten 32 ei nes teilweise und schematisch dargestellten Übertragungswerkzeugs 30 mit Isolati onslagen 20 in einer ersten Ausführungsform des Verfahrens. Hierbei werden die Isolationslagen 20 einzeln in die jeweiligen Transfernuten 32 das Übertragungswerk zeugs 30 eingesetzt. In dieser Ausführungsform weisen die Isolationslagen 20 Ab schnitte 22a, b auf, die radial aus den Transfernuten 32 des Übertragungswerkzeugs 32 herausstehen und sich auf einem äußeren Umfang des Übertragungswerkzeugs 30 erstrecken. Hierbei überragen die Abschnitte 22a, b einer Isolationslage 20 in Um fangsrichtung des Übertragungswerkzeugs 30 die beiderseitig neben der Transfernut 32 liegenden Transferstege 34. Dies wiederholt sich für jede in einer Transfernut 32 angeordneten Isolationslage 20, wobei ein Abschnitt 22a einer jeweiligen Isolations lage 20 unter einem Abschnitt 22b einer benachbarten Isolationslage 20 liegt. Ferner ist in Figur 1 zu erkennen, dass das Übertragungswerkzeug 30 einen Einziehdorn 38 im Bodenbereich der Transfernut 32 aufweist.
Figur 1b zeigt eine schematische Übersicht des Befüllens von Transfernuten 32 ei nes teilweise und schematisch dargestellten Übertragungswerkzeugs 30 mit Isolati onslagen 20 in einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens. Das Übertragungs werkzeug 30 entspricht dem nach Figur 1a beschriebenen Übertragungswerkzeug 30 mit dem zusätzlichen Merkmal, dass auf jedem Transfersteg 34 eine Trennfuge 36 angeordnet ist. Das Übertragungswerkzeug 30 ist im Wesentlichen zylindrisch und die Trennfuge 36 verläuft auf dem Übertragungswerkzeug 30 in axialer Richtung. Die Isolationslagen 20 sind nach dieser Ausführungsform des Verfahrens noch nicht gebildet. Es ist ein Endlosmaterial 28 auf dem Übertragungswerkzeug 30 angeord net, wobei das Endlosmaterial die Transferstege 34 und die Transfernuten 32 des Übertragungswerkzeugs 30 radial allseitig umgibt. Die Isolationslagen 20 werden, wie in Figur 2b beschrieben, gebildet.
Figur 2a zeigt eine schematische Ansicht eines Zwischenschritts des Verfahrens nach der ersten Ausführungsform, bei dem die Wickelpakete 10 in die Transfernuten 32 überführt sind. Die Wickelpakete 10 weisen mehrere Drahtstege 12 von Spulen drähten auf, die als Flachdrähte ausgebildet sind. Die Wickelpakete 10 füllen die Transfernuten 32 vom Nutboden der Transfernuten 32 aus gesehen gemeinsam mit der bereits vor dem Überführen der Wickelpakete 10 eingebrachten Isolationslagen 20 aus.
Figur 2b zeigt eine schematische Ansicht eines Zwischenschritts des Verfahrens nach der weiteren Ausführungsform, bei dem die Wickelpakete 10 in die Transfernu ten überführt sind. Dieser Zwischenschritt entspricht im Wesentlichen dem Zwi schenschritt aus Figur 2a mit dem Unterschied, dass die Isolationslagen 20 und die radial über die Nut herausstehenden Abschnitte 22a, b durch ein Schneiden des End losmaterials 28 entlang der T rennfugen 36 gebildet werden. Die Abschnitte werden dann entsprechend des Verfahrens in Richtung des Wickelpakets umgeschlagen und dort, wie für Figur 3 näher beschrieben fixiert. In Figur 2b ist außerdem vorgesehen, dass ein Distanzstück 26 in die Transfernut 32 von außen auf das Wickelpaket 10 aufgesetzt wird, wenn das Wickelpaket 10 die Transfernut 32 nicht vollständig aus füllt. Das Distanzstück 26 ist isolierend und trägt zusätzlich zur Isolierung des Wi ckelpakets 10 gegen einen Nutboden 112 einer Stator- oder Rotornut 110 bei, wenn das Wickelpaket 10 mit der Isolationslage 20 in die Stator- oder Rotornut 110 einge fügt wird. Ferner schließt das Distanzstück 26 die Isolierung durch die Isolationslage 20, wenn die Abschnitte 22a, b durch das Auftrennen des Endlosmaterials 28 zu sammengenommen in ihrer Länge nicht die Breite der Transfernut 32 erreichen.
Figur 3 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der nach dem Ver fahren hergestellten Isolationslagen 20 um ein Wickelpaket 10 in einer Transfernut 32 eines Übertragungswerkzeugs 30. Die Isolationslagen 20 können entweder nach der ersten Ausführungsform des Verfahrens nach Figur 1a und 2a in die Transfernu ten 32 eingesetzt worden sein, oder nach der zweiten Ausführungsform des Verfah- rens nach Figur 2a, 2b durch ein Auftrennen von Endlosmaterial 28 entlang von Trennfugen 38 hergestellt worden sein. Die Abschnitte 22a, b der Isolationslagen 20 sind in dieser Darstellung schon in Richtung des Wickelpakets 10 gefaltet. Ferner sind die Abschnitte gegeneinander in der gefalteten Position durch ein Fixiermittel 24 fixiert. Die gefaltete Isolationslage 20 ragt etwas über den Umfang des Übertra gungswerkzeugs hinaus. Es ist ebenfalls denkbar, dass das Wickelpaket 10 gemein sam mit der gefalteten Isolationslage 20 in der jeweiligen Transfernut 32 des Über tragungswerkzeugs 30 komplett einliegt.
Die Transfernut 32 wird mit einer Stator- oder Rotornut 110 radial in Überdeckung gebracht, sodass die radialen Öffnungen der Transfernut 32 und der Stator- oder Rotornut 110 korrespondieren. Der gesamte vorstehend beschriebene Zusammen bau aus Isolationslage 20 und Wickelpaket 10 nach einer der Ausführungsformen, der in der Transfernut 32 liegt, wird mittels des Einziehdorns 38 von der Transfernut 32 in die Stator- oder Rotornut 110 eingefügt. Dieses Einfügen wird für jede Trans fernut 32 des Übertragungswerkzeugs 30 wiederholt.
Figur 4 zeigt eine schematische Ansicht eines in eine Rotor- oder Statornut 110 ein gefügten Wickelpakets 10 mit der nach der Erfindung eingebrachten Isolationslage 20. Man erkennt, dass die Abschnitte 22a, b der Isolationslage an dem Nutboden 112 der Stator- oder Rotornut 110 anliegen. Ferner ist das Wickelpaket 10 mit der Isolati onslage 20 durch ein Deckschieberteil 114, das einen Hinterschnitt der Stator- oder Rotornut 110 hintergreift, vor einem Herausgleiten aus der Stator- oder Rotornut 110 gesichert.
Bezuqszeichenliste Wickelpaket Drahtsteg Isolationslage a,b Abschnitt Fixiermittel Distanzstück Endlosmaterial Übertragungswerkzeug T ransfernut T ransfersteg Trennfuge Einziehdorn 0 Stator oder Rotor 0 Stator- oder Rotornut 2 Nutboden 4 Deckschieberteil

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Einbringen einer Isolationslage (20) zwischen Stator- oder Rotornuten (110) und Wickelpaketen (10) mit Drahtstegen (12) von Spulendrähten einer Spulenwicklung, wobei die Spulenwicklung aus einem Übertragungswerkzeug (30) in die Stator- oder Rotornuten (110) eingesetzt wird, aufweisend die Verfahrensschritte: a. Einlegen von Isolationslagen (20) in Transfernuten (32) des Übertragungswerkzeugs (30), wobei die Isolationslagen (20) jeweils mit zumindest einem Abschnitt (22a, b) radial außerhalb der Transfernut (32) liegen; b. Überführen der Drahtstege (12) der Wickelpakete (10) in die Transfernuten (32); c. Schließen der Isolationslagen (20) durch Falten der Abschnitte (22a, b) in Richtung der Drahtstege (12) der Wickelpakete (10) und Fixieren der Abschnitte (22a, b) in deren gefalteter Position; d. Einfügen der Wckelpakete (10) in jeweils eine Stator- oder Rotornut (110), so dass die gefalteten Abschnitte (22a, b) zwischen Nutböden (112) der Stator- oder Rotornuten (110) und den Drahtstegen (12) der Wckelpakete (10) angeordnet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Fixieren der Abschnitte (22a, b) in der gefalteten Position mit einem Fixiermittel (24) erfolgt.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schließen der Isolationslagen (20) zwei Abschnitte (22a, 22b) überlappend gefaltet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor dem Einfügen der Wckelpakete (10) alle Drahtstege (12) eines Wickelpaketes (10) in einer Transfernut (32) von der Isolationslage (20) umschlossen sind.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Isolationslage (20) so in die Transfernuten (32) eingelegt wird, dass sich Abschnitte (22a, b) der Isolationslage (20) auf den radialen Außenseiten der Transferstege (34) wechselseitig zumindest teilweise überlagern.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Isolationslagen (20) aus einem Endlosmaterial (28) gebildet werden, welches die Transferstege (34) und die Transfernuten (32) des Übertragungswerkzeugs (30) radial allseitig umgibt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, aufweisend den Verfahrensschritt:
Auftrennen des Endlosmaterials (28) jeweils im Bereich der Transferstege (34).
8. Stator oder Rotor (100) mit einer in Stator- oder Rotornuten (110) eingebrachten Spulenwicklung mit Wickelpaketen (10) aus Drahtstegen (12), wobei die Stator- oder Rotornuten (110) jeweils vollständig durch eine Isolationslage (20) gegenüber den Wickelpaketen (10), die in den Stator- oder Rotornuten (110) einliegen, isoliert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationslage (20) zumindest einen Abschnitt (22a, b) aufweist, der in jeder Stator- oder Rotornut (110) zwischen einem Nutboden (112) der Stator oder Rotornut (110) und dem Wickelpaket (10) angeordnet ist.
9. Stator oder Rotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen dem Nutboden (112) und dem Wickelpaket (10) angeordnete Abschnitt (22a) mit einem weiteren Abschnitt (22b) oder an dem Wckelpaket (10) durch ein Fixiermittel (24) fixiert ist.
10. Übertragungswerkzeug (30) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Übertragungswerkzeug (30) eine zylindrische Form mit radial nach außen offenen Transfernuten (32) aufweist und zwischen den Transfernuten (32) Transferstege (34) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf der radial außenliegenden Seite der Transferstege (34) jeweils eine Trennfuge (36) angeordnet ist.
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