EP4393048A1

EP4393048A1 - Verfahren zum herstellen einer spulenwicklung

Info

Publication number: EP4393048A1
Application number: EP22751276.1A
Authority: EP
Inventors: Alexander Moser; Florian KOSS; Bernd HAMMEL
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2021-08-26
Filing date: 2022-07-21
Publication date: 2024-07-03
Also published as: DE102021122115A1; WO2023025340A1; CN117859259A

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer zum Einzug in einen Stator, Rotor oder in ein Einziehwerkzeug vorgesehen wellenförmigen und aus gegenüberliegenden Lagen bestehenden Spulenwicklung, die eine Mehrzahl an Einzeldrähten (10) mit Drahtstegen (12) und Wickelköpfen (18) aufweist, und die Drahtstege (12) im Verlauf der Einzeldrähte (10) jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wickelköpfen (18) angeordnet sind und die Wickelköpfe (18) seitliche Bereiche der Spulenwicklung ausbilden, aufweisend den Verfahrensschritt: Pressen der gegenüberliegenden Lagen der Spulenwicklung mittels eines in dem einem mittleren Bereich der Drahtstege (12) einsetzenden und nach außen hin in den Bereich der Wickelköpfe (18) sich fortsetzenden oder wandernden reichenden Anpressdrucks.

Description

Verfahren zum Herstellen einer Spulenwicklung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer zum Einzug in einen Stator, Rotor oder in ein Einziehwerkzeug vorgesehen wellenförmigen Spulenwicklung.

Spulenwicklungen können durch das Wickeln von Einzeldrähten in Drahtpaketen um eine Wickelschablone hergestellt werden. Wenn die Einzeldrähte einen rechteckigen Querschnitt haben, dann spricht man von Flachdrahtwicklungen.

Im Folgenden wird eine Möglichkeit beschrieben, wie eine Spulenwicklung mittels einer Wickelschablone hergestellt werden kann. Ein mögliches Verfahren hierfür ist aus DE 10 2015 120661 A1 bekannt.

Die Drähte werden dabei auf einer flachen, länglichen, schwertförmigen Wickelschablone aufgebracht. Die Wickelschablone ist entlang deren Längsachse drehbar und das Drahtpaket wird senkrecht zu der Längsachse zugeführt. Bevor die Schablone um 180° gedreht wird, erfährt das auf die Schablone aufgebrachte Drahtpaket einen axialen Versatz entlang der Längsachse, sodass sich ein geneigter Drahtabschnitt ausbildet. Die Wickelschablone wird gedreht, sodass sich dieser geneigte Drahtabschnitt um eine Kante der Schablone formt und sich auf der Rückseite fortsetzt. Danach wird das Drahtpaket wieder axial versetzt, sodass es senkrecht zur Längsachse der Wickelschablone ausgerichtet ist. Die geneigten Drahtabschnitte bilden Wickelköpfe aus, die in einem auf die Wickelschablone aufgezogenen Zustand von einer Seite der Wickelschablone auf die andere Seite der Wickelschablone reichen. Zwischen den Wickelköpfen sind beidseitig Drahtstege ausgebildet, die aus den senkrecht zu der Wickelschablone verlaufenden Drahtabschnitten des Drahtpakets bestehen. Auf diese Weise lässt sich durch die Drahtabschnitte ein kontinuierlicher axialer Versatz der Einzeldrähte entlang der Längsachse ausbilden. Der Versatz kann beispielsweise die Hälfte der Breite des Drahtpakets betragen. Durch die Drehung der Wickelschablone ergibt sich bezogen auf die Längsachse bei einem entsprechenden Versatzbetrag eine Überlagerung der Drähte.

Es ergibt sich eine flache, wellenförmige Spulenwicklung, welche auch als Wellenwicklung bezeichnet wird und dachförmige Wickelköpfe aufweist, die im Verlauf der Einzeldrähte der Wellenwicklung zwischen zwei geraden Drahtstegen angeordnet sind. Bei Einzug in einen Rotor oder Stator mit einem zylindrischen Rotor- oder Statorkörper wird die Wellenwicklung mit den übereinanderliegenden Einzeldrähten im Bereich der Stege in Nuten eingezogen und die Wickelköpfe ragen axial über den Rotor- oder Statorkörper hinaus und bilden den Versatz der Einzeldrähte über verschiedene Nuten. In der Regel wird die gesamte hergestellte Spulenwicklung flachgepresst, sodass sich überlagernde Drähte möglichst nah aneinander liegen.

Durch eine nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellte Spulenwicklung lassen sich Spulen mehrerer elektrischer Kreise auf einmal in einen Stator- oder Rotorkörper einbringen, sodass beispielsweise ein dreiphasiger Betrieb eines Elektromotors möglich ist. Daher weisen die verwendeten Drahtpakete bevorzugt eine Anzahl von Einzeldrähten aus einem Vielfachen von drei auf. Es sind aber auch andere Konstellationen denkbar. Ebenfalls ist denkbar, dass die hergestellte Wellenwicklung nicht direkt in einen Rotor oder Stator eingezogen wird, sondern zunächst in ein Einziehwerkzeug, welches die Wellenwicklung letztendlich in einen Rotor- oder Statorkörper überführt.

Durch das vorstehend beschriebene Verfahren ist insbesondere bei der Verwendung von im Querschnitt rechteckigen Drähten für Flachdrahtwicklungen eine starke plastische Verformung der Drähte beim Umbiegen der Einzeldrähte um die Wickelschablone zu erwarten, nämlich dann, wenn die Wickelschablone gedreht wird und die geneigten Bereiche um eine Kante der Wickelschablone geformt und anschließend flachgepresst werden. Es entsteht zunächst eine je nach Kantenausbildung der Wickelschablone eine mehr oder weniger starke Torsion in den im Querschnitt rechteckigen Drähten, die einerseits Raum beansprucht und andererseits eine an den Drähten vorhandene Isolationsschicht beschädigen kann. Die Einzeldrähte sind gewöhnlicher Weise aus Kupfer, das wesentlich duktiler ist, als eine aufgebrachte Isolationsschicht aus Isolationslack. Bei einer übermäßigen Verformung der Drähte droht diese Isolationsschicht abzuplatzen und bildet eine Fehlstelle in der Spulenwicklung. Schon eine Fehlstelle in einer Spulenwicklung kann zu einem Ausschuss des gesamten Bauteils führen. Bei einem Verpressen zur Erreichung einer möglichst geringen räumlichen Ausdehnung der Wickelköpfe einer in einen Rotor, Stator, oder ein Einziehwerkzeug eingelegten Spulenwicklung können auch die Kanten einer Drahtstelle in einen benachbarten Draht eindrücken und die Isolationsschicht zerstören. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren bereitzustellen, das die genannten Nachteile beseitigt und insbesondere eine raumeffiziente und durchgehend isolierte Spulenwicklung herstellt.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird gelöst nach Anspruch 1 mit Ausgestaltungen nach einem der Ansprüche 2 bis 10.

Für ein Verfahren zur Herstellung einer zum Einzug in einen Stator, Rotor oder in ein Einziehwerkzeug vorgesehen wellenförmigen und aus gegenüberliegenden Lagen bestehenden Spulenwicklung, die aus einer Mehrzahl von Einzeldrähten mit Drahtstegen und Wickelköpfen besteht, und die Drahtstege im Verlauf der Einzeldrähte jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wickelköpfen angeordnet sind und die Wickelköpfe seitliche Bereiche der Spulenwicklung ausbilden, ist ein Pressen der gegenüberliegenden Lagen der Spulenwicklung mittels eines in einem mittleren Bereich der Drahtstege einsetzenden und dann nach außen in den Bereich der Wickelköpfe sich erweiternden oder wandernden Anpressdrucks vorgesehen.

Der hier als Pressen bezeichnete Vorgang bedeutet in der Regel nicht, dass sich dadurch eine Umformung im Sinne einer Dickenänderung der Einzeldrähte ergibt. Vielmehr wird hier eine reine Verformung der Drähte im Sinne eines Ausrichtens der Wicklung mit dem Begriff „Pressen“ bezeichnet, die eine flachere Ausbildung der erzeugten Wicklung und nicht der einzelnen Drähte zum Ziel hat. Das Pressen kann durch ein Andrücken der Einzeldrähte aus einer Richtung senkrecht zu der Spulenwicklung erfolgen, oder durch ein Auswalzen der Spulenwicklung mittels einer Rolle. Für den im weiteren Verlauf erwähnten Begriff „Walzen“, gilt ebenfalls, dass dieser anders als z.B. bei der Blechfertigung nicht so verstanden werden soll, dass sich dadurch eine Umformung im Sinne einer Dickenänderung der Einzeldrähte ergibt, sondern ein Ausrichten der Drähte erfolgt.

Durch das Pressen der gegenüberliegenden Lagen der Spulenwicklung mittels eines in einem mittleren Bereich der Drahtstege einsetzenden und dann nach außen in den Bereich der Wickelköpfe sich erweiternden oder wandernden Anpressdrucks ergibt sich der Vorteil, dass insbesondere bei der Verwendung von im Querschnitt rechteckigen Drähten eine unkontrollierte plastische Verformung der Einzeldrähte vermieden wird. Gegenüber einem gleichzeitigen Pressen des gesamten von dem Bereich der Drahtstege bis zum Bereich der Wickelköpfe reichenden Abschnitts erfolgt ein derartiges Richten oder Begradigen nämlich nicht für den gesamten zu formenden Drahtabschnitt gleichzeitig, wodurch sich Spannungen in dem Draht aufbauen können, sondern graduell durch stufenweise oder kontinuierliches Pressen mittels des sich erweiternden oder wandernden Anpressdrucks. Das Pressen erfolgt aus dem Bereich der Drahtstege, also aus einem zentralen Bereich der Spulenwicklung nach außen, also in den Bereich der Wickelköpfe. Hierbei wandert die Andruckstelle, in der der Anpressdruck ausgeübt wird von dem Bereich der Drahtstege in den Bereich der Wickelköpfe. Es kann vorgesehen sein, dass der Anpressdruck an Stellen, an denen er bereits ausgeübt wurde, während der Bewegung in Richtung der Wickelköpfe aufrechterhalten wird. Alternativ kann ebenfalls vorgesehen sein, dass der Anpressdruck von dem Bereich der Drahtstege zu dem Bereich der Wickelköpfe wandert. Die Bewegung des Anpressdrucks kann stufenweise oder kontinuierlich erfolgen.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zum stufenweisen Pressen der Spulenwicklung zumindest ein Presswerkzeug mit einer Mehrzahl an Pressabschnitten vorgesehen ist, wobei die Pressabschnitte nacheinander die Einzeldrähte anpressen. Der Anpressdruck wird durch die Pressabschnitte hergestellt. Hierbei werden die Pressabschnitte in zeitlich aufeinanderfolgenden Abschnitten von dem Bereich der Drahtstege her in Richtung der Wickelköpfe jeweils auf die Spulenwicklung bewegt, um somit die gewünschte Dickenänderung der Spulenwicklung zu bewirken. Somit werden Abschnitte der Spulenwicklung mittels der jeweiligen Pressabschnitte nacheinander von dem Bereich der Drahtstege her gepresst.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich, dass zum kontinuierlichen Pressen der Spulenwicklung zumindest eine Rolle vorgesehen ist, die die Einzeldrähte walzt. Dies kann alternativ oder zusätzlich zu dem oben beschriebenen Pressen mittels dem Presswerkzeug erfolgen. Hierfür können zwei Rollen eingesetzt werden, die die Spulenwicklung synchron walzen oder eine Rolle, die ausgehend von dem Bereich der Drahtstege einmal in Richtung der einer Kante der Spulenwicklung mit den einen Wickelköpfen walzt und einmal in Richtung der anderen Kante mit den anderen Wickelköpfen presst bzw. walzt. In einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Spulenwicklung teilweise gewalzt wird. Hierbei werden nicht alle gewickelten Drähte gleichzeitig über die gesamte Länge der Spulenwicklung gewalzt, sondern, bezogen auf die axiale Richtung nur eine Anzahl der Drähte. Auf diese Weise kann die Vorrichtung, die für das Pressen bzw. Walzen benötigt wird, kompakter ausgebildet und die einzelnen Drähte bzw. die Auswahl der einzelnen Drähte gezielt gepresst bzw. gewalzt werden. Vorzugsweise wird die Rolle hierfür im Bereich der Drahtstege auf die Spulenwicklung aufgesetzt und in Anlage mit der Spulenwicklung in Richtung der Wickelköpfe bewegt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Pressen der Einzeldrähte beidseitig der Spulenwicklung mit zwei gegenüberliegenden Rollen erfolgt. Auf diese Weise ist für die Formung der Spulenwicklung durch die gegenüberliegenden Rollen jeweils ein Gegenhalt gegeben, der ansonsten durch eine flache Unterlage bereitgestellt werden muss.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Spulenwicklung vor dem Pressen auf einer ein- oder mehrteiligen Wickelschablone gewickelt wird. Das Wickeln der Spulenwicklung auf der Wickelschablone gestaltet sich vorteilhaft, da durch die Wickelschablone ein struktureller Gegenhalt für weitere Verformungsschritte im Sinne einer Anpassung an den Wickelschablonenquerschnitt vorhanden ist. Ferner kann ein Abziehen und ein Überführen der gewickelten Spulenwicklung von der Wickelschablone auf eine weitere Schablone vermieden werden, was sich einerseits positiv auf die Taktzeiten auswirken kann und andererseits eine anderweitige Beschädigung durch das Auf- und Abziehen der Einzeldrähte verhindert. Eine mehrteilige Wickelschablone kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass im Bereich der gebildeten Wickelkopfspitzen eine Unterstützung der Spulenwicklung, etwa durch Rundstäbe, auf die die Spulenwicklung gewickelt wird, erfolgt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Spulenwicklung vor dem Pressen auf eine ein- oder mehrteilige Schablone aufgezogen wird. Dies gestaltet sich vorteilhaft, wenn ein Anformen an die Wickelschablone im Prozessablauf nicht möglich ist oder unvollendete, also noch nicht im Bereich der Wickelköpfe angeformte Spulenwicklungen weiterverwendet werden sollen. Je nach Anwendungsfall kann vorgesehen sein, dass das Walzen für ansonsten nach dem gleichen Wickelverfahren hergestellten Spulenwicklungen mit anderen Parametern und gegebenenfalls auf unterschiedlichen Schablonen erfolgen muss. Eine mehrteilige Schablone kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass im Bereich der gebildeten Wickelkopfspitzen eine Unterstützung der Spulenwicklung, etwa durch Rundstäbe, auf die die Spulenwicklung gewickelt wird, erfolgt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schablone und/oder die Wickelschablone im Querschnitt seitlich eine Tropfenform aufweist. Dies hat zur Folge, dass die auf der Schablone und/oder Wickelschablone aufgezogene Spulenwicklung diese Tropfenform nachbildet und eine für das Pressen bzw. Walzen gewünschte Aufwulstung im Bereich der Wickelköpfe bzw. Wickelkopfspitzen nachbildet. Alternativ können auch andere Formen mit einem seitlich vergrößerten Querschnitt, wie etwa eine Knochenform oder seitliche Aufwulstungen an einer an sich flachen Schablone als denkbare Formen verwendet werden. Dadurch wird die Torsion im Bereich der Wickelkopfspitzen beim Wickeln auf der Schablone vermindert, während die Form der Spulenwicklung, die sich durch den erhöhten seitlichen Querschnitt der Schablone bzw. Wickelschablone ergibt, durch das Pressen bzw. Walzen nach außen hin ausgetrieben wird. Die Wickelkopfspitzen sind die Bereiche, in der die Einzeldrähte von der einen Seite der Wickelschablone auf die andere Seite der Wickelschablone während des Wickelns umgebogen sind. Diese Ausgestaltung ist auch für eine mehrteilige Schablone denkbar.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass vor dem Pressen bzw. Walzen der Einzeldrähte vorgesehen ist, dass die Einzeldrähte im Bereich der Wickelköpfe an die Wickelschablone und/oder an die Schablone angedrückt werden. Durch ein Andrücken soll das vorstehend beschriebene Anformen durch das Pressen bzw. Walzen mittels der Rolle bzw. dem Presswerkzeug nicht vorweggenommen werden, sondern etwaige Spannungen, die im Bereich der Drahtstege und/oder im Übergangsbereich zwischen Drahtstegen und Wickelköpfen, aber nicht im Bereich der Wickelkopfspitzen aufgelöst werden. In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Andrücken vor dem Pressen bzw. Walzen mittels einer Andrückvorrichtung erfolgt, die im Bereich der Wickelköpfe eine Negativform der Schablone und/oder Wickelschablone aufweist. Durch die Negativform der Andrückvorrichtung wird vermieden, dass nach dem Pressen bzw. Walzen der Spulenwicklung durch das Andrücken eine Torsion im Bereich der Wickelkopfspitzen hervorgerufen wird.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens, wonach vor dem Pressen bzw. Walzen der Einzeldrähte vorgesehen ist, dass die zumindest zwei zu pressenden/walzenden Einzeldrähte mittels einer Fixiervorrichtung fixiert werden. Dies gestaltet sich vorteilhaft, da auf diese Weise ein axialer oder lateraler Versatz der Spulenwicklung während des Walzens wirksam vermieden wird.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die jeweilige

Rolle zumindest während des Walzens der Drahtstege einen definierten Abstand zu einer Unterlage oder zu einer symmetrisch geführten zweiten Rolle auf der gegenüberliegenden Seite der Spulenwicklung hat. Durch das Vorhalten eines definierten Abstands kann der Walzvorgang derart ausgeführt werden, dass die gewünschte eine Anformung an die Unterlage erfolgt, ohne dass die Einzeldrähte zu stark umgeformt oder tordiert werden, wodurch die Isolierung der Drähte beschädigt werden würde.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Abstand während des Walzens gleichbleibend ist oder sich in Richtung der Wickelköpfe vergrößert. Auf diese Weise kann ein Verformen bis zu den Wickelköpfen und in einer bevorzugten Ausführungsform ein Rollen nicht über die Wickelkopfspitzen hinaus erfolgen. Dies trägt ebenfalls zu einem die Isolierung der Drähte schonenden Übergang eines Wickelkopfs von einer Seite der Spulenwicklung zu der anderen Seite bei.

Weitere Merkmale, Details und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung Ausführungsbeispielen basierend auf den Zeichnungen.

In den Figuren zeigen:

Fig. 1: zeigt schematisch und ausschnittsweise einen Einzeldraht einer auf einer Wickelschablone hergestellten Spulenwicklung nach dem Stand der Technik in einer Schnittansicht und in einer Draufsicht;

Fig. 2 A-C: zeigen eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Einzeldrahtes einer Spulenwicklung in einer Schnittansicht und in einer Draufsicht;

Fig. 2 D: zeigt eine Variante des Verfahrens und

Fig. 3 A-B: zeigt eine Variante des Verfahrens, wobei die Spulenwicklung mittels eines Presswerkzeugs gepresst wird.

Im Folgenden werden für alle Figuren dieselben Bezugszeichen zur Kennzeichnung derselben Elemente verwendet, es sei denn, dass etwas anderes angegeben ist.

Figur 1 zeigt in einer Schnittansicht und in einer Draufsicht einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Einzeldraht 10 eines Drahtpakets, das um eine Wickelschablone 20 gewickelt und axial an der Wickelschablone 20 versetzt worden ist um die beiderseitigen Wickelköpfe 18 herzustellen nach einem Verfahren nach dem Stand der Technik. Der Einfachheit halber ist hier stellvertretend für eine Vielzahl von Einzeldrähten nur ein einziger Einzeldraht 10 gezeigt und die Wickelschablone 20 bzw. Schablone 22 nur hälftig dargestellt.

Die Wickelköpfe 10 bilden den Übergang zwischen der einen Seite der Wickelschablone 20 zu der anderen Seite, wobei die Wickelkopfspitze 16 im Bereich einer Kante 24 der Wickelschablone 20 liegt. Die Einzeldrähte 10 werden im Wesentlichen senkrecht auf die Wickelschablone 20 aufgebracht und bilden dort Drahtstege 12 aus. Ein axialer Versatz der Einzeldrähte 10 entlang der Längsachse L der Wickelschablone 20 bewirkt die Ausbildung von geneigten Drahtabschnitten 14. Durch das Drehen der Wickelschablone 20 um deren Längsachse L und durch den axialen Versatz entlang der Wickelschablone 20 bildet sich in axialer Richtung eine Spulenwicklung mit Wickelköpfen 18 aus, wobei die Spulenwicklung um die Wickelschablone 20 gewickelt ist. Im Bereich von Wickelkopfspitzen 18 ist eine Torsion in dem Einzeldraht 10 vorhanden. Die Torsion ergibt sich zum einen durch die Umwicklung der Wickelschablone 20 mit dem abgeschrägten Bereich 14 der Einzeldrähte, der den Wickelkopf 18 bildet um die Kante 24 der Wickelschablone 20 und zum anderen durch ein Anpressen der Einzeldrähte 10 an die Wickelschablone 20.

Das Anpressen ist erforderlich, um den für die Spulenwicklung benötigten Raum zu optimieren und die Einzeldrähte 10 der Spulenwicklung derart zueinander auszurichten, dass sie in Nuten eines Stators, Rotors oder Einziehwerkzeugs eingelegt werden kann. Durch das Wickeln der Einzeldrähte 10 an sich wird durch deren inhärente Steifigkeit/Elastizität oftmals keine unmittelbare Anlage an die Wickelschablone 20 erreicht. In einem nachgelagerten Schritt wird die so hergestellte Spulenwicklung von der Wickelschablone 20 abgezogen und die beiderseitigen Abschnitte der Einzeldrähte 10 aufeinandergepresst sodass zumindest die Drahtstege 12 übereinander liegen. Hierdurch wird die unerwünschte plastische Verformung in den Wickelkopfspitzen 16 noch verstärkt.

In Figur 2 A bis D sind Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Einzeldrahts 10 der Spulenwicklung schematisch einmal in einer Schnittansicht und einmal in einer Draufsicht dargestellt.

In Figur 2 A ist gezeigt, wie ein Einzeldraht 10 auf einer Wickelschablone 20 oder für das Verfahren verwendeten Schablone 22 unter Ausbildung der im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse L der Wickelschablone 20 oder Schablone 22 ange- ordneten Drahtstege 12 und der geneigten Drahtabschnitte 14, die die Wickelköpfe 18 bilden, ausgebildet ist. Hier ist exemplarisch ein Einzeldraht 10 eines Drahtpakets dargestellt, das aus mehreren parallel verlaufenden Einzeldrähten 10 besteht, die gleichzeitig um die Wickelschablone 20 gewickelt werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist der jeweilige Einzeldraht 10 auf eine Wickelschablone 20 gewickelt, die im Querschnitt an den Seiten eine Tropfen- oder Knochenform aufweist. Man erkennt, dass die Einzeldrähte nach dem Aufwickeln auf die Wickelschablone 20 nicht notwendigerweise an der Wickelschablone 20 anliegen müssen.

In Figur 2 B ist daher ein Andrückschritt dargestellt, worin die Einzeldrähte 10 der Spulenwicklung an die Wickelschablone 20 mittels einer Andrückvorrichtung 30 angedrückt werden. Die Andrückvorrichtung 30 hat dabei die Negativform der Wickelschablone 20. Der Schritt des Andrückens gemäß Fig. 2B ist ggf. optional und muss nicht notwendigerweise der nachfolgenden Verformung vorausgehen.

In Figur 2 C ist der Verfahrensschritt gezeigt, in dem die Spulenwicklung mittels einer im Bereich der Drahtstege 12 einsetzenden und in den Bereich der Wickelköpfe 18 reichenden Bewegung mittels auf die Spulenwicklung aufgesetzten Rollen 40, 40‘ angepresst wird. In diesem Ausführungsbeispiel mit den Rollen erfolgt das Pressen durch die Rollen 40, 40‘. Die Spulenwicklung ist von der Wickelschablone 20 bzw. Schablone 22 abgezogen (vgl. Fig. 2A bis 2B). Die Rollen 40, 40‘ werden im Bereich der Drahtstege 12 auf die Spulenwicklung aufgesetzt und in Richtung der Wickelköpfe 18 bewegt, wobei sie die Einzeldrähte 10 der Spulenwicklung nach außen hin auswalzen. In diesem Ausführungsbeispiel werden zwei Rollen 40, 40‘ verwendet, die gleichzeitig bewegt werden und beiderseitig der Spulenwicklung angeordnet sind und mit der jeweiligen Lage der Spulenwicklung in Anlage gebracht werden. Die Rollen weisen einen gleichbleibenden Abstand auf. In dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass der jeweilige Einzeldraht 10 bevorzugt im Bereich des Drahtsteges 12 mittels einer Fixiervorrichtung 50 fixiert wird.

Figur 2 D zeigt eine Variante des Walzens, wobei die Rollen 40, 40‘ in einem nach außen hin zunehmenden Abstand A zur weiteren Verringerung von Torsionen der Einzeldrähte 10 im Bereich der Wickelkopfspitzen 16 geführt sind.

Figur 3 zeigt eine Variante des Verfahrens, wobei das Pressen nicht mittels der für das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 C) bis D) verwendeten Rollen, sondern mittels eines Presswerkzeugs 60 durchgeführt wird. Das Verfahren in dieser Ausführungsform läuft analog zu der Figur 2 bis einschließlich der Fixierung der Einzeldrähte 10 (Fig. 2 B). Danach wird die Spulenwicklung mittels eines Presswerkzeugs 60 mit mehreren Pressabschnitten 61-69, 6T-69’ gepresst. Die Pressvorrichtung 60 wird in diesem Ausführungsbeispiel von beiden Seiten an die Spulenwicklung herangeführt. Danach erfolgt ein Pressen der Spulenwicklung von dem Bereich der Drahtstege 12 her in Richtung der Wickelkopfspitzen 16. Das Pressen ist hier keine kontinuierliche Bewegung, wie beispielsweise obenste- hend für das Walzen mittels der Rollen beschrieben ist, sondern erfolgt durch die Pressabschnitte 61-69, 6T-69’ abschnittsweise bzw. gestuft. Dadurch, dass mehrere Pressabschnitte 61-69, 6T-69’ eingesetzt werden, ergibt sich in Hinblick auf die Vermeidung von Torsionen während der Dickenänderung der Spulenwicklung ein vergleichbarer Effekt.

Sämtliche Merkmale und Vorteile, die sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung ergeben, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl allein als auch in verschiedenen Kombinationen für die Erfindung wesentlich sein.

Es kann beispielsweise in einer weiteren denkbaren Ausgestaltung auch vorgesehen sein, dass die Spulenwicklung vor dem Verfahren auf einer Wickelschablone 20 hergestellt wird und anschließend auf eine Schablone 22 zur Durchführung einiger der vorstehend beschriebenen Schritte, wie z.B. dem Anpressen aufgezogen wird. Hierbei kann die Schablone 22 im Querschnitt seitlich die Tropfen- oder Knochenform aufweisen, oder es wird eine mehrteilige Schablone verwendet, die die Spulenwicklung im Bereich der Wickelköpfe 18 aufweist und im Vergleich zu dem Bereich auf dem die Drahtstege 12 angeordnet sind, einen größeren Querschnitt aufweist. Das Rollen kann beidseitig der Spulenwicklung erfolgen oder einseitig. Ebenfalls ist denkbar, dass eine Rolle 40, 40‘ verwendet wird, um beide Wickelköpfe 18 (hier nur eine Seite dargestellt) auf einer Seite der Spulenwicklung zu walzen oder zwei gegenüberliegenden Rollen 40, 40‘ die Wickelköpfe 18 auf beiden Seiten der Spulenwicklung gleichzeitig walzen. Ebenfalls kann denkbar sein, dass das Presswerkzeug 60 nur von einer Seite an die Spulenwicklung herangeführt wird und die Dickenänderung der Spulenwicklung nach dem oben beschriebenen Verfahren mittels des Presswerkzeugs 60 durch ein Anpressen der Einzeldrähte 10 an eine Unterlage erfolgt. Bezugszeichenliste

10 Einzeldraht

12 Drahtstege

14 geneigte Drahtabschnitte

16 Wickelkopfspitze

18 Wickel köpfe s20 Wickelschablone

22 Schablone

24 Kante

30 Andrückvorrichtung

40, 40‘ Rollen

50 Fixiervorrichtung

60 Presswerkzeug

61-69; 61‘-69‘ Pressabschnitt

L Längsachse

A Abstand

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Herstellung einer zum Einzug in einen Stator, Rotor oder in ein Einziehwerkzeug vorgesehen wellenförmigen und aus gegenüberliegenden Lagen bestehenden Spulenwicklung, die eine Mehrzahl an Einzeldrähten (10) mit Drahtstegen (12) und Wickelköpfen (18) aufweist, und die Drahtstege (12) im Verlauf der Einzeldrähte (10) jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wickelköpfen (18) angeordnet sind und die Wickelköpfe (18) seitliche Bereiche der Spulenwicklung ausbilden, aufweisend den Verfahrensschritt:

Pressen der gegenüberliegenden Lagen der Spulenwicklung mittels eines in einem mittleren Bereich der Drahtstege (12) einsetzenden und nach außen hin in den Bereich der Wickelköpfe (18) sich fortsetzenden oder wandernden Anpressdrucks

- wobei die Spulenwicklung vor dem Pressen auf einer ein- oder mehrteiligen Wickelschablone (20) oder Schablone (22) gewickelt oder aufgezogen wird dadurch gekennzeichnet, dass die Schablone (22) und/oder die Wickelschablone (20) im Querschnitt seitlich einer Tropfenform aufweist. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei zum stufenweisen Pressen der Spulenwicklung zumindest ein Presswerkzeug (60, 60‘) mit einer Mehrzahl an Pressabschnitten (61-69) vorgesehen ist, wobei die Pressabschnitte (61-69) die Einzeldrähte (10) nacheinander anpressen. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zum kontinuierlichen Pressen der Spulenwicklung zumindest eine Rolle (40, 40‘) vorgesehen ist, die die Einzeldrähte (10) walzt. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei vor dem Pressen der Einzeldrähte (10) vorgesehen ist, dass die Einzeldrähte (10) im Bereich der Wickelköpfe (18) an die Wickelschablone (20) und/oder an die Schablone (22) angedrückt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Andrücken vor dem Pressen mittels einer Andrückvorrichtung (30) erfolgt, die im Bereich der Wickelköpfe (18) eine Negativform der Schablone (22) und/oder Wickelschablone (20) aufweist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor dem Pressen der Einzeldrähte (10) vorgesehen ist, dass die zumindest zwei zu pressenden Einzeldrähte (10) mittels einer Fixiervorrichtung (50) fixiert werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die jeweilige Rolle (40, 40‘) zumindest während des Walzens der Drahtstege (12) einen definierten Abstand (A) zu einer Unterlage oder zu einer symmetrisch geführten zweiten Rolle (40, 40‘) auf der gegenüberliegenden Seite der Spulenwicklung hat. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Abstand (A) während des Walzens gleichbleibend ist oder sich in Richtung der Wickelköpfe (18) vergrößert.