KR102209195B1

KR102209195B1 - 전기 기계의 고정자 또는 회전자의 반경 방향으로 개방된 그루브(groove) 내로 삽입하기 위한 코일 와인딩 제조 방법

Info

Publication number: KR102209195B1
Application number: KR1020187016310A
Authority: KR
Inventors: 사디크 사디쿠; 키이스 위트워
Original assignee: 섀플러 엘모텍 스타토맷 게엠베하
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2021-01-29
Also published as: EP3381108A1; WO2017089455A1; MX2018006464A; DE102015120661A1; CN108702070B; US20180331606A1; CN108702070A; US10938282B2; KR20180115255A; JP2018535636A; EP3381108B1; PL3381108T3; ES2783324T3; BR112018010186A2; JP6717464B2

Abstract

본 발명에 따른 방법은 전기 기계의 고정자 또는 회전자의 그루브들 내로 삽입될 수 있는 코일 와인딩(70)을 제조하기 위해 사용된다. 와인딩 템플릿(26) 및 와이어 취급 장치(14)를 사용하면서, 본 발명은, 와이어(32)들이 와인딩 템플릿(26) 상에 최초로 권선되기 전에 이미, 제1 및 제2 유지 영역(34, 36) 사이에서 변위 공정을 수행하여, 회전/와인딩 공정에 의해 차후에 와인딩 헤드(42)들로 성형되는 각을 이룬 와이어 섹션(40)을 제조하는 절차를 제안한다. 신규의 방법은 코일 와인딩(70)의 모든 와이어들(32)이 비교적 간단한 와인딩 장치(110)를 사용하여 동시에 처리된다는 이점을 제공한다. 고정자를 넘어 와인딩 헤드(42)들 돌출되는 것 또한 최소화될 수 있다.

Description

전기 기계의 고정자 또는 회전자의 반경 방향으로 개방된 그루브(groove) 내로 삽입하기 위한 코일 와인딩 제조 방법

본 발명은 전기 기계의 고정자 또는 회전자의 반경 방향으로 개방된 그루브들 내로 삽입하기 위한 코일 와인딩을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 코일 와인딩은 서로 얽혀 있고 반대 방향으로 여러 번 둥글게 구부러지는 다수의 와이어로 이루어져서, 서로 평행하게 놓이고 그루브들을 충전하기 위해 의도된 와이어들의 다리들이 전방 단부에서 회전자 또는 고정자를 지나서 돌출하는 루프형 와인딩 헤드(roof-like winding head)들에 의해 연결되며, 평평하고 회전 가능한 와인딩 템플릿(winding template) 및 와이어 취급 장치가 사용된다.

상기 방법은 또한, 본질적으로 단면이 직사각형이고 고정자의 그루브들에서 최적의 충전 레벨과 관련하여 바람직한 와이어를 사용하는데 특히 적합하다. 원형 와이어를 위한 종래의 와인딩 방법은 이러한 와이어 단면에 대해서는 사용할 수 없다.

본 발명의 방법은 무엇보다도 고정자(또는 회전자)의 그루브들 내로 삽입될 수 있는 소위 분산된 파형 와인딩(distributed wave winding)을 제조하는데 도움이 된다. 분산된 파형 와인딩은 고정자의 그루브들 내에 배열되는 직선 부분을 가지는 복수의 평행 와이어를 포함한다. 상기 직선 부분들은, 와이어 패턴이 고정자 주위에서 반경 방향으로 움직일 때, 고정자 내의 내부 및 인접한 외부 반경 위치 사이에서 교번한다. 상기 분산된 파형 패턴은 고정자 내의 X개의 상(phase) 또는 그룹화된 그루브를 포함한다. 일반적으로 얘기하면, X는 3의 배수이지만, X가 임의의 다른 정수인 구조도 가능하다. 분산된 파형의 와인딩 패턴에서 평행 와이어의 수는 2X이다. 파형 패턴에서, 하나의 슬롯으로부터의 와이어의 직선 부분들은 그루브 내의 와이어의 직선 부분들에 연결되고, X개의 그루브는 반시계 방향 및 시계 방향으로 일정 거리에 위치되고 포크 형상 연결 와이어들 또는 단부 굽힘 부분들에 의해 연결된다. 파형은, 2개의 연결 단부 부분 중 하나가 반시계 방향으로 X개의 그루브의 특정 거리에 있는 그루브에 연결되는 한편, 고정의에 대향하여 위치하는 측면에서, 관련된 단부 굽힘 부분이 시계 방향으로 X개의 그루브의 특정 거리에 있는 그루브에 연결되는 결과로서 생성된다. 상기 단부 연결은 와이어 패턴이 고정자 주위에서 반경 방향으로 움직임에 따라서 교번한다. 상기 포크 형상 연결들은 또한, 와인딩 패턴을 형성하는 각각의 개별 와이어의 경우에 고정자 그루브들 위에서 직선 와이어 부분들의 교번하는 내부 및 외부 또는 외부 및 내부의 반경 방향으로 인접한 위치들 사이의 위치 변경을 보장한다. 궁극적으로 사전 제작된 와이어 패턴은, 평평하게 설계된 연속적이고, 분산되고, 뒤섞인 파형 패턴으로 와인딩된 2X개의 평행 와이어들을 가진다. 상기 패턴은 상부 위치에 2X개의 시작 와이어(beginning wire) 및 하부 위치에 있는 2X개의 종료 와이어(end wire)를 가진다. 이러한 것들이 단순한 직선 와이어 부분들이다. 상기 시작 와이어와 종료 와이어들 사이의 모든 다른 직선 와이어 부분들은 하부 위치의 와이어와 상부 위치의 와이어로 쌍으로 구현된다. 상기 직선 와이어 부분들의 총 개수는 상기 패턴을 구비하는 고정자 구조의 각각의 그루브에 충전되는 도체들의 수에 의해 결정된다. 고정자 그루브 내의 도체들의 수는 2의 배수이어야 하고, 상기 패턴의 경우에 충전되는 고정자 그루브 내 와이어의 총 개수는 2A이고, A는 와인딩 패턴이 고정자 원주 주위에 와인딩되는 만큼의 회전수이다.

생성될 와인딩의 정확한 외관은 예시적인 실시예의 틀 안에서 보다 상세히 설명된다.

EP 1 469 579 B1은 육각형 템플릿에 기초하는 이러한 와인딩을 제조하는 방법을 개시한다. 상기 방법은 기술적 구현이 어렵기 때문에 실제로 실시될 수 없다.

DE 10 2014 003 602 A1은 120° 단계로 회전되는 비교적 복잡한 와인딩 템플릿에 의존하기도 하는 방법을 개시한다. 그 기술적 구현이 어려운 복잡한 와인딩 장치가 상기 방법을 위해 또한 필요하다.

다른 방법이 DE 10 2008 019 479 A1에 개시되어 있다. 여기에서는, 이미 언급된 바와 같이, 2개의 와인딩 절반부는 우선 평평한 스트립 형상의 템플릿을 이용해 권선되고, 2개의 절반부는 그런 다음 이어서 함께 서로 엮여서 고정자 내로 삽입될 전체 와인딩을 형성한다. 매우 유사한 방법이 DE 10 2004 035 084 A1에 개시되어 있다. 이는 양쪽 부분 와인딩들의 사실상 동일한 제조를 제공하지만, 2개의 절반부가 서로 결합되는 방식에서 다르다. 개수 2X를 가진 모든 와이어의 간접적인 와인딩은, 와이어들의 거리의 X배 만큼 구부러진 와인딩 헤드들을 제조하도록 제1 굽힘에 상응하는 변위 후에, 와이어의 절반부들이 와이어 공급 영역에서 와이어와 여전히 충돌하기 때문에, 어느 방법의 경우이든 어쨌든 가능하지 않다. 분산된 파형 와인딩의 2개의 절반부의 결합은 결코 특별히 문제되지 않지만, 추가적인 방법 단계를 제공하며, 2개의 절반부가 호퍼 내로 삽입되기 전에 서로에 대해 두 개의 절반부들이 정확하게 정렬되어야 하며, 2개의 절반부는 그런 다음 호퍼로부터 고정자의 그루브들 내로 삽입된다. 호퍼 내로 삽입하고 고정자의 그루브들 내로 이동하는 최종 2개의 단계는 이와 같이 공지되어 있으며, 이 단계들은 또한, 최종적으로, 제조된 와인딩들로 원하는 고정자 또는 회전자를 제조하기 위해 여기에 제시된 방법에 추가하여 사용된다. 뒤이어 추가되는 짝수 와이어가 처음에 여기에 제공된 와인딩 단계로 이미 처리된 와이어들과 충돌하기 때문에, 추가 와이어를 현재의 방법에 추가하는 것은 상기 방법 구성의 경우에도 가능하지 않다.

본 발명의 목적은, 간단한 와인딩 템플릿을 사용하여 2개의 부분 와인딩의 후속 결합 없이 하나의 방법 시퀀스로 전체 코일 와인딩의 제조를 가능하게 하는, 서두에 언급된 유형의 방법을 생성하는 것으로 이루어진다.

상기 목적은 다음의 단계들을 포함하는, 서두에 언급된 유형의 방법에 의해 본 발명에 따라서 달성된다:

A) 와인딩 템플릿의 회전축에 직각인 방향으로 평행하게, 코일 와인딩을 위해 사용되는 모든 와이어를 공급하는 단계;

B) 구현되는 다리들의 제1 유지 영역 내의 고정 지점에서 상기 와인딩 템플릿 상에 상기 와이어들을 유지하는 단계;

C) 제2 유지 영역 내의 고정 지점에서 공급 방향에 관련하여 상기 와인딩 템플릿의 전방의 일정 거리에 상기 와이어들을 유지하는 단계;

D) 상기 와인딩 템플릿의 제1 회전 전에, 상기 와인딩 템플릿의 제1 유지 영역이 상기 와인딩 템플릿의 회전축에 평행한 상기 제2 유지 영역에 대해 일정 양 만큼 변위되고, 상기 변위의 길이는 최외측 와이어들의 거리의 대략 절반 또는 절반과 동일하며, 그 결과, 상기 다리들에 대하여 각을 이루는 와이어 부분이 상기 제1 및 제2 유지 영역들 사이에서 형성되는 단계;

E) 상기 단계 D에 따른 이전의 변위 후에, 상기 와인딩 템플릿이 180°만큼 회전되고, 상기 제1 유지 영역의 고정 지점이 상기 제1 유지 영역에 대향하여 위치하는 상기 와인딩 템플릿의 측면 상의 제3 유지 영역 내로 변위되고, 상기 제2 유지 영역의 고정 지점이 상기 제1 유지 영역 내로 변위되는 단계;

F) 상기 제2 유지 영역 내의 상기 고정 지점에 가이드되는 와이어들을 고정시키는 단계;

G) 상기 제3 유지 영역에서의 유지 작용이 상기 단계 F 전 또는 후에 해제되는 단계;

H) 상기 와인딩 템플릿의 회전축에 평행한 상기 제2 유지 영역에 대해 상기 제1 유지 영역을 일정 섹션(section)만큼 변위시키고, 상기 변위의 길이는 상기 최외측 와이어들의 거리의 대략 절반 또는 절반과 동일하며, 그 결과, 상기 다리들에 관하여 각을 이루는 와이어 부분이 형성되는 단계;

I) 상기 와인딩 템플릿을 180°만큼 회전시켜, 다시 한 번, 상기 제1 유지 영역의 고정 지점이 상기 제1 유지 영역에 대향하여 위치하는 상기 와인딩 템플릿의 측면 상의 상기 제3 유지 영역 내로 변위되고, 상기 제2 유지 영역이 상기 제1 유지 영역 내로 변위되는 단계;

J) 상기 코일 와인딩이 완성될 때까지 상기 단계 F 내지 I를 반복하는 단계;

K) 상기 와인딩 템플릿의 회전축에 평행한 상기 제2 유지 영역에 대해 마지막으로 상기 제1 유지 영역을 일정 양 만큼 변위시키고, 상기 변위의 길이는 상기 최외측 와이어들의 거리의 대략 절반 또는 절반과 동일하며, 그 결과, 상기 다리들에 대하여 각을 이루는 와이어 부분이 상기 제1 및 제2 유지 영역들 사이에서 성형되는 단계;

L) 상기 제2 유지 영역에서 상기 와이어들을 절단하는 단계;

M) 상기 와인딩 템플릿으로부터 상기 코일 와인딩을 완전히 또는 부분적으로 벗겨내는 단계.

신규의 방법에 의해 제공되는 이점은 X의 두 배 개수의 모든 와이어(뒤이어 비틀리게 되는, 각각 X개의 와이어들을 갖는 지금까지의 2개의 와인딩 절반부와 비교하여)가 연속적인 방법으로 처리될 수 있다는 것이다. 새롭게 특정된 방법의 본질적인 양태는, 공급된 와이어 부분들의 와인딩 템플릿 상으로의 와인딩 전에, 각각의 경우에, 각을 이룬 와이어 부분이 이미 생성되고, 그런 다음 와인딩 공정 동안, 즉, 단계 E 또는 I에서 와인딩 템플릿이 회전될 때, 중간 부분 주위에서 구부러지고, 그 결과 루프 형상 와인딩 헤드들을 구현한다는 것이다. 상기 방법 시퀀스에서의 상기 변화의 결과로서, 플랫 와인딩 템플릿들 및 180°회전 단계들로 진행되는 모든 와인딩 방법의 경우에 지금까지 필요했던, 초기에 서로 독립적으로 생성된 2개의 부분 와인딩의 결합이 생략될 수 있으며, 이는 이러한 와인딩의 제조에 있어서 상당한 단순화를 의미하며, 대체로 자동화되고 연속적으로 운영되는 제조 공정에 와인딩 방법을 통합시키는 것을 처음으로 가능하게 한다.

보다 짧은 와인딩 헤드들이 변경된 방법 시퀀스의 결과로서 실현될 수 있다는 것 역시 증명되었다. 재료 절약과 함께, 회전자 또는 고정자의 전체의 전반적인 축의 길이 역시 상기 효과에 의해 감소되며, 이는 고성능 기계가 동일한 설치 공간에서 사용될 수 있거나 또는 설치 공간이 절약될 수 있기 때문에 이러한 회전자 또는 고정자로 구현되는 전기 기계의 가능한 응용에 긍정적인 영향을 미친다.

또한, 절대적으로 위치적으로 정확한 방식으로 와이어를 유지 영역에 고정하는 것이 필수적이지 않고, 심지어는 바람직하지 않을 수도 있다는 점에 주목해야 한다. 본질적인 점은 원하는 성형 작업들이 유동적으로 실행될 수 있는 방식으로 와이어가 유지되며, 어쨌든 와이어들 또는 와이어들을 유지하는 장치들의 약간의 조정이, 특히, 경사 부분들을 구현하기 위한 변위의 틀 안에서의 보상을 보장하기에 편리하다는 것이다.

본 방법의 바람직한 추가 전개는 청구항 제2항 내지 제17항에 제공된다.

우선, 본 방법의 기본 설계는 와인딩의 형성을 위한 연속 방법으로 모든 와이어를 함께 형성시키는 것을 가능하게 하며, 이는 처음부터 모든 와이어가 동시에 공급되거나, 또는 와이어들이 점진적으로 현재의 방법으로 도입되도록 진행될 수 있다. 이와 관련하여, 새롭게 추가된 와이어들은 초기에 점진적으로 공급되고 그런 다음 평행하게 배치되어, 각진 루프 부분(angled roof portion)을 구현하고, 끝으로 동시적인 회전/변위 시퀀스(displace sequence)에 포함된다. 후자의 경우에, 본 방법은, 결과적으로 본 방법의 흐름이 중단될 필요 없이, 일부 와이어의 지연에 상응하는 단계들의 상응하는 수 만큼 결국에는 더욱 오랫동안 진행된다.

상기 방법의 실시예는, 와이어들이 와이어 저장소(wire store)로부터 내보내지면서 와이어가 단계 A에서 와이어 인발 장치를 사용하여 공급되는 것을 제시한다.

와이어들의 인발은 취약하게 규정된 그 고유 강도에 기초하여 선택되고, 해당되는 경우에, 와이어 블랭크(wire blank)들이 이미 사전 설정된 상태로 및 이미 사전 설정된 거리에 보관되는, 예를 들어 코일 형태의 와이어 호퍼의 사용을 가능하게 한다.

또한, 와이어 인발 장치는 바람직하게, 단계 B 또는 C를 수행한 후에, 또는 후속적으로 도입되는 와이어의 경우에, 추가의 방법에서, 와이어들의 제1 유지 영역에 관련하여 와인딩 연결부들을 형성하기 위하여 와인딩 템플릿의 회전축 방향으로, 여전히 와이어 인발 장치에 클램핑된 와이어의 자유로운 종단부들을 구부리기 위한 목적으로도 사용되며, 그 결과, 추가적인 기계적 장치 없이 유동적 방법 시퀀스가 달성된다.

와이어들은 바람직하게는 와이어 취급 장치의 부품으로서 유지 장치들을 사용하여 유지 지점들에 고정된다. 와이어들은 견고하게 클램핑될 수 있는데, 그러나, 이는 자기 잠금 때문에 흔히 전혀 필요하지 않아서, 능동적으로 작동 가능한 클램핑 요소들을 구비한 그 어떤 유지 장치들도 거의 사용될 필요가 없다. 예를 들어, 가이드 채널들의 고유 기하학적 형태를 구비한 유지 장치들을 와이어들 위에 배치하는 것으로 충분할 수 있으며, 그러면 이는 측면 변위의 경우에 미끄러짐에 대한 충분한 유지를 제공한다. 예를 들어, 와이어 공급부를 통해 대기 상태로 유지될 수 있는 클램핑 장치가 제2 유지 영역에서 바람직하다.

바람직하게는 2개 이상의 유지 장치가 사용되며, 제1 유지 장치는 제1 유지 영역에서 단계 B에서 사용되며, 제2 유지 장치는 단계 C에서 제2 유지 영역에서 사용된다. 그러나, 유지 장치들은 각각의 유지 영역에 구속되지 않고 3개의 유지 영역 사이에서 움직일 수 있어서, 유지 장치들은 그 변위 동안뿐만 아니라 와인딩 템플릿의 회전 동안 유지 작용을 유지할 수 있다.

만일 2개의 유지 장치만이 3개의 유지 영역에 대해 사용된다면, 일단 제3 유지 영역에서의 유지 작용이 해제되면, 각각의 유지 장치는 제2 유지 영역 내로 바로 이동하여, 후속으로 가이드된 와이어들을 거기에 클램핑하거나 또는 다른 방식으로 와이어들을 고정시킨다. 보다 비싼 메커니즘과 제어 시스템이 이러한 작동의 방법에 필요하며, 때때로 사이클 시간 또한 길어진다.

결과적으로, 바람직하게는 제3 유지 장치가 사용되며, 상기 제3 유지 장치는 단계 F에서 처음으로 상기 방법 시퀀스에 관여하고 상기 제2 유지 영역에서 상기 조정된 와이어를 클램핑한다. 이러한 방식으로, 제3 유지 영역에서의 유지 작용은 단계 F와 대략 동시에 해제될 수 있고, 제3 유지 영역으로부터 제2 유지 영역으로의 제1 유지 장치의 변위는 와인딩 템플릿의 다음 회전의 틀 안에서 수행될 수 있다. 유지 장치들은 제1 유지 영역으로부터 제3 유지 영역으로의 와인딩 템플릿의 회전과, 그런 다음 제3 유지 영역으로부터 제2 유지 영역으로의 회전과, 끝으로 다시 제2 유지 영역으로부터 제1 유지 영역으로의 다음 회전으로 구동되며, 그런 다음, 와인딩 템플릿이 더 회전될 때, 제1 유지 영역으로부터 본 변위 시퀀스가 반복된다.

유지 장치들의 가이드는 명백히 바람직하게 와인딩 템플릿의 회전축에 평행한 그 개별적인 변위를 또한 가능하게 하여, 유지 위치들에서 단계 D, H 및 K의 실행을 가능하게 한다.

회전 움직임에 관하여 와인딩 템플릿과 결합되고 와이어들을 제1 또는 제3 유지 영역에 번갈아 고정하는 2개의 유지 장치들(제1 및 제3 유지 장치)이 이에 대한 대안으로서 가능하다. 제2 유지 장치는 바람직하게 와인딩 템플릿의 회전 움직임으로부터 분리되고, 제1 및 제2 유지 영역들 사이에서 움직이며, 와인딩 템플릿이 그 회전 움직임을 수행할 때 언제나 플랫 와인딩 템플릿의 부근에 배열되도록 제2 유지 장치가 곡선 경로를 형성하는 것이 가능하다.

제1 및 제3 유지 장치들은 바람직하게 와인딩 템플릿의 회전축에 대하여 반경 방향 및 축 방향으로 2개의 단부 위치 각각의 사이에서 움직이며, 와이어들은 반경 방향 외부 위치에서 자유롭고, 반경 방향 내부 위치에 고정된다. 유지 장치들은 변위 단계 D, H 또는 K가 수행될 때 축 방향으로 최대 연장 단부 위치까지 움직인다. 대향하여 위치된 축 방향 단부 위치에서는, 후퇴된 유지 장치는, 본 장치가 제3 유지 영역으로부터 제1 유지 영역으로 와인딩 템플릿과 함께 움직일 때, 와이어들을 지나서 움직일 수 있다.

방법의 바람직한 추가 전개에서는, 와인딩 헤드들이 궁극적으로, 각을 이룬 와이어 영역으로부터 단계 E 또는 I에서 사전에 와인딩 템플릿의 회전에 의해 구현되는 굽힘 영역의 영역에서 형성되는 것이 제시된다. 상기 형성 작업은 와인딩 헤드들의 성형 시 있을 수 있는 불규칙성을 보완할 수 있으며, 특히 본 발명에 따라 어쨌든 이러한 측면에서 제공되는 이점 면에서, 이미 논의된 고정자 또는 회전자를 넘어서는 와인딩 헤드들의 돌출부를 추가로 감소시키는 목적에도 적합하다. 여기에서는 예를 들어, 와인딩 헤드들에 밀착되는 성형 도구를 사용할 수 있다.

완전한 코일 와인딩을 실현한 후에, 와이어들은 바람직하게 단계 L에서, 시작부에서 공급된 와이어 종단부(wire end)들이 와이어 공급이 일어나는 와인딩 템플릿의 측면 상에 위치되는 와인딩 템플릿의 회전 위치에서 절단된다. 여기에서의 성취는 일단, 와인딩이 고정자 또는 회전자 내로 삽입되면, 코일 와인딩의 양쪽 단부에서의 연결부들이 동일한 측면에 위치되는 것이며, 이는 그 접촉을 단순화한다.

본 발명의 예시적인 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 다음에서 보다 상세하게 설명된다:
도 1 내지 도 13은 플랫 코일 와인딩을 제조하는 방법의 시퀀스를 도시하며, 각각의 경우의 상부 부분(a)은 상기 방법을 수행하기 위한 3개의 회전식 유지 장치를 구비하는 와인딩 장치의 개략 단부도(end-face view)를 도시하고, 각 경우의 중간 부분(b)은 와인딩 장치의 평면도를 도시하고, 각 경우의 하부 부분(c)은 상기 단계로 이미 생성된 코일 와인딩들만의 평면도를 도시하며;
도 14는 앞서 도시된 예들과 비교하여 반 수의 와이어를 구비하는 플랫 와인딩의 평면도를 도시하며;
도 15는 고정자의 도면을 도시하며, 본 고정자의 그루브에 도 17의 와인딩이 수용되며;
도 16 내지 도 29는 도 1 내지 도 13과 유사한 표현 방식으로 변화된 움직임을 갖는 유지 장치들을 구비하는 본 방법의 실시예의 시퀀스를 도시한다.

도 1은 전기 모터(도시되지 않음)의 고정자용 코일 와인딩(70)을 제조하기 위한 방법의 초기의 시작 위치를 도시한다. 이를 위해, 도시된 예시적인 실시예에서, 와인딩 장치가 대기하고 있으며, 와인딩 장치는 와이어 인발 장치(16), 3개의 와이어 유지 장치(18, 20, 22)(도 5 역시 참조), 와인딩 헤드 성형 장치(24)를 포함하는 와이어 취급 장치(14)를 구비하는 와인딩 헤드를 가진다. 상기 와인딩 장치는 플랫 템플릿으로 구현되는, 즉 스트립 비슷한 형상을 가지는 와인딩 템플릿(26)과 상호 작용한다. 상기 와인딩 템플릿(26)의 단면은 도 1에서의 도시의 상부(a)에서 명확하며, 이를 통해, 측면을 향하여 점점 가늘어지는 와인딩 템플릿(26)의 가장자리 영역(27)들과 측면 자체의 반경을 볼 수 있다. 그 전체 길이가 도시되지 않은 상기 와인딩 템플릿(26)의 길이는 제조될 코일 와인딩(70)의 길이 및 방법의 정확한 구성에 따라 결정되며, 상기 와인딩 템플릿(26)의 길이는 코일 와인딩(70)의 길이와 일치할 필요가 없으며, 예를 들어, 방법 진행 중에 코일 와인딩이 템플릿으로부터 이송 장치(도시되지 않음)로 이미 점진적인 방식으로 전달된 경우에, 와인딩 템플릿은 코일 와인딩(70)보다 상당히 짧을 수 있다. 상기 와인딩 장치는 회전 동안 상기 와인딩 템플릿(26)에 더욱 인접하도록 처리될 와이어들을 롤 성형하는 와이어 롤링 장치(28)를 추가로 포함한다.

방법의 시퀀스는 다음과 같이 설계된다. 도 1에 따르면, 제1 유지 장치(A)(18)는 와인딩 템플릿(26)으로부터 떨어져 있는 대기 위치에 위치된다. 제2 유지 장치(B)(20)는 분리된 휴지 위치(disengaged rest position)에 위치하여, 제2 유지 장치를 통해 진행되는 와이어 시작부가 클램핑되지 않는다. 와이어 인발 장치(16)는 와이어 시작부(30)와 클램핑된다. 도시된 예시적인 실시예에서는, 와이어 저장소(도시되지 않음)로부터 내보내지고 서로 평행하게 가이드되는 12개의 와이어들(32)이 동시에 처리된다. 그러나, 초기에 와이어의 일부만을 방법에 도입하고 나머지 와이어는 이후까지 방법 시퀀스에 도입하지 않는 것 또한 가능하다. 도 1로부터 진행하여, 와이어 인발 장치(16)가 평행한 다발의 와이어(32)들을 도 2에 도시된 규정된 위치로 당겨서, 와이어 시작부(30)들은 와인딩 템플릿(26)을 지나서 일정 양만큼 돌출된다. 이러한 경우에 와이어(32)들은 막힘없이 아직 클램핑되지 않은 제2 유지 장치들(B)를 통과할 수 있다. 그런 다음, 제1 유지 장치들(A)(18)은 휴지 위치로부터 나와 유지 위치로 이동되며, 이 위치에서 와인딩 템플릿(26)에 더욱 가까이 이동되거나 또는 이에 인접한다(도 3 참조). 상기 트리거링은 제1 유지 영역(34)에서의 제1 유지 위치가 플랫 와인딩 템플릿(26)의 상부측으로 규정되도록 한다. 제1 유지 영역(34)에서의 와이어(32)들의 클램핑과 동시에 가깝게, 제2 유지 장치(B)(20)가 트리거링되어서, 제1 유지 영역(34)으로부터 일정 거리에 위치된 와이어들의 제2 유지 영역(36)이 규정된다. 제2 유지 영역(36)은 와이어 저장소와 제1 유지 영역(34) 사이에 위치된다.

도 3은 와이어 시작부(30)들이, 와이어 인발 장치의 옆으로의 움직임의 결과로, 와이어 인발 장치(16)에 의해 완료된 코일 와인딩(70)의 연결 지점을 제공하는 구부러진 와이어 부분으로 어떻게 이송되었는지를 도시한다. 굽힘 지점(38)은 제1 유지 영역(34)에서 제1 유지 장치들(18)에 의해 규정된다. 그런 다음, 와이어 인발 장치는 와이어 시작부(30)로부터 분리되며, 여기서 예시적인 실시예로서 설명된 변형예에서 방법의 나머지 실행에 더 이상 요구되지 않는다. 와이어 인발 장치는 도 4에 도시된 휴지 위치로 적절하게 움직인다.

아울러, 도 4는 각을 이룬 와이어 부분(40)이 생성되는 방법 단계를 도시한다. 상기 와이어 부분(40)들은 고정자 또는 회전자의 그루브들에 위치된 직선 다리(44)들 사이에서 차후에 와인딩 헤드(42)를 성형한다. 와인딩 헤드(42)들은 다음 방법 단계에서 그리고 역시 이후에 더욱 상세히 설명될 것이다. 경사 부분의 길이가 도 3에서 제1 유지 장치(34)와 제2 유지 장치(36) 사이의 거리에 부합하여야만 하기 때문에, 제2 유지 장치(20)가 변위 단계에 의해 와인딩 템플릿(36)에 더욱 가까이 움직인다는 것이 도 3에서보다 도 4에서 또한 더욱 용이하게 볼 수 있다. 상기 조절 움직임은 가이드되고, 능동적 조정 또는 수동적 보상 움직임에 의해 수행될 수 있다.

도 4에 도시된, 각을 이룬 와이어 부분(40)을 구현시키는, 제2 유지 영역(36)에 고정된 와이어 부분에 대한 제1 유지 영역(34)에 고정된 와이어 부분의 변위의 단계 후에, 회전 장치(28)가 작동되어 와인딩 템플릿(26) 및 마찬가지로 회전 방향으로 와인딩 템플릿과 결합된 제1 유지 장치(A)(18)를 도 5에 도시된 제1 유지 영역(34)으로부터 제3 유지 영역(46)으로 회전시키고, 변함없이 와이어(32)들과 클램핑된 제2 유지 장치(B)(20)는 제2 유지 영역(36)으로부터 제1 유지 영역(34)으로 이끌려가며, 이 경우에 와이어(32)들의 추가의 와이어 또한 와이어 저장소로부터 내보내진다. 각을 이룬 와이어 부분(40)은 와이어들이 와인딩 템플릿(26)의 측면에 붙어있기 때문에 와인딩 템플릿의 회전에 의해 상기된 루프 형상 와인딩 헤드(42)들로 전환되며, 가장자리 영역(27)들의 형태와 밴딩 반경들에 상응하는 회전 지점(turning point)(48)들을 향해 점점 가늘어지는 와인딩 헤드(42)들은 회전 지점(48)들 자체에서 구현된다.

그러나, 이후까지 방법 시퀀스에 관여하지 않기 때문에 여전히 휴지 위치에 위치된 제3 유지 장치(C)(22)가 도 5에서 처음 도시된다.

도 6은 미리 생성된 와인딩 헤드(42)들이 와이어 성형 장치(24)에 의해 최종 형태를 얻는 선택적 단계를 도시한다. 와이어 성형 장치(24)는, 원하는 단부 형태로 와인딩 헤드(42)들의 음각 형태(negative form)로 구현되고, 압력 하에서 와인딩 헤드(42)들에 밀착되는 성형 요소(50)를 가진다.

다음 방법 단계들을 준비하기 위해, 제3 유지 장치(C)(22)는 제2 유지 영역(36)으로 움직인다. 제1 유지 장치(A)(18)는 미리 분리될 수도 있지만, 다음의 방법 단계 내내 제3 유지 장치(C)(22)에서 와이어(32)들과 클램핑된 채로 유지될 수도 있다.

도 7에 도시된 다음의 방법 단계들은 제2 유지 영역(36)에 있는 제3 유지 장치(C)(22)를 트리거링하는 것에 의해 이미 생성된 유지 지점과 여전히 클램핑되고 여전히 제1 유지 영역(34)에 위치된 제2 유지 장치(B)(20) 사이에 각을 이룬 전환 영역(40)의 구현을 다시 한 번 제공한다. 이는 와인딩 템플릿(26)의 회전축에 평행한 제1 및 제2 유지 영역(34, 36)들에서 클램핑된 유지 장치들(여기서는 B 및 C)의 상대적인 축 방향 변위에 의해 다시 한 번 수행된다. 이미 생성된 코일 와인딩(70) 부분을 안정화시키기 때문에 유리할 수 있는, 제3 유지 장치(C)(22)가 여전히 클램핑되어 있는 한, 제3 유지 영역(46)의 유지 장치(여기서는 A)는 제2 유지 영역(36)의 유지 장치(여기서는 C)에 대하여 제1 유지 영역의 유지 장치(여기서는 B)와 함께 축 방향으로 움직인다.

상기 단계 후에, 도 4에 따른 단계에서 생성된 평행한 다리(44)들의 제1 부분(52)이, 와이어 공급부로부터 평행하게 내보내진, 와인딩 템플릿(26) 아랫면의 와이어(32)들에 대해 측면으로 간격을 띄워 위치되는 것을 도 7의 부분(c)에서 볼 수 있다. 이는, 와인딩 템플릿(26)의 상응하는 회전의 결과로서 180°만큼의 와인딩 작업이 차후에 새롭게 수행되는 경우에, 생성된 제1 와이어 부분이 다음의 와이어들을 방해하지 않는다 것을 의미한다. 이 외에도, 도 5와 관련된 설명들이 도 8에 따른 와인딩 작업에 유사하게 적용되지만, 그러나, 유지 장치(18, 20, 22)들은 각각의 경우에 다른 유지 영역들에 위치된다. 도 8c는 직선형 다리(52)들의 양 측면 상에 와인딩 헤드(42)들을 구비하는, 와인딩 템플릿(26) 상에서의 후속 코일 와인딩의 완료된 제1 권선(turn)을 도시하며, 직선 다리들은 차후에 고정자 또는 회전자의 그루브들에 위치된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 다음은 다시 한 번, 도 6과 함께 이미 설명된, 와인딩 헤드(42)들의 성형을 최적화하기 위한 와이어 성형 장치(24)의 성형 요소(50)를 이용해 와인딩 헤드(42)들을 성형하는 선택적 단계이다.

그런 다음, 도 4 내지 도 9에 도시된 방법 단계들은 코일 와인딩(70)의 필요한 권선들의 수에 상응하여 반복되는데, 그러나, 한편으로는 도 4 내지 도 6 그리고 도 7 내지 도 9에서의 상이한 배열로부터 당업자가 이미 용이하게 알 수 있는 바와 같이, 각각의 통과 후, 유지 장치들이 그 상대 위치를 변경하기 때문에, 유지 장치(18, 20, 22)들의 배열은 변하고, 도면들에 도시된 유지 장치들의 위치와 항상 일치하지 않는다. 그러나, 시퀀스는 확실히 규칙적으로 반복되어, 각각의 180°만큼의 제3 유지 와인딩 동작으로, 유지 장치(18, 20, 22)들이 그 각각의 위치로 복귀한다.

이에 대한 대안으로서, 본 방법은 2개의 유지 장치들만으로도 수행될 수 있으며, 회전/와인딩 작업으로 제3 유지 영역으로 변위된 유지 장치는 그런 다음 즉시 제2 유지 영역으로 되돌아가서, 변위 동작을 수행하기 전에 방금 조정된 와이어(32)를 고정하여 각을 이룬 와이어 부분(40)을 생성한다.

반복적인 방법 단계들로부터 벗어나는 방식으로 수행되는, 코일 와인딩을 제조하기 위한 최종 방법 단계들이 도 10 내지 도 13에 도시되어 있으며, 도 10 내지 도 12를 통해 방법 단계들은, 도 4 내지 도 6 및 도 7 내지 도 9에서 역시 진행되는 바와 같은, 와인딩 헤드(42)들의 변위, 회전/와인딩 및 (선택적) 성형의 시퀀스의 반복을 보여준다.

완료된 코일 와인딩(70)을 제조하기 위한 최종 단계가 도 13에 도시되어 있다. 이 시점에서, 다수의 직선형 다리(52)가 회전자 또는 고정자 그루브들을 갖추기 위해 필요한 것에 상응하여 생성되었다. 그러나, 도 13에서는 보다 명료하도록, 단축된 코일 와인딩(70)만이 도시되어 있다. 완료된 코일 와인딩(70)의 모든 연결 와이어가 한쪽 측면에 위치되는 도시된 예시적인 실시예의 경우에, 적절하게 도 13의 단계는 와이어 시작부(30)들이 와이어 공급부의 측면에 위치될 때 수행된다.

완료된 코일 와인딩(70)이 절단 장치(도시되지 않음)에 의해 와이어 저장소로부터 절단되기 전에, 먼저 와인딩 템플릿(26)의 회전축에 평행한 제2 유지 영역(여기에서 유지 장치(B)(20))과 관련된 제1 유지 영역(여기에서는 클램핑된 제1 유지 장치(A)(18)를 다시 한 번 사용하여)의 최종 변위가 있다. 일단 와이어가 절단되면, 다리(52)들에 대하여 각을 이루는 와이어들은 꼭 와이어 시작부(30)처럼 코일 와인딩(70)을 위한 전기 연결부로 사용되는 와이어 종단부(54)들을 형성한다.

일단 와이어 종단부(54)들이 와이어 저장소로부터 절단되면, 완료된 코일 와인딩(70)은 그 자체로 잘 알려진 방식으로 고정자 또는 회전자 내로 이송되고, 먼저 와인딩 템플릿으로부터 벗겨지고, 해당하는 경우에 중간 단계에서 이송 장치 내로 삽입된다.

본 방법은 특히, 도시되고 설명된 예시적인 실시예에서 12개로 특정된 병렬 처리된 와이어의 수에 관하여 고정되지 않는다. 어떠한 임의의 짝수 개의 와이어도 코일 와인딩(70)의 분산된 파형 와인딩을 위해 병렬 처리될 수 있다. 와인딩용으로 비분산된 파형 와인딩이 생성되는 경우에 있어서, 본 방법은 사실상 그 어떤 임의 개수의 와이어에도 적합하다. 이미 언급된 바와 같이, 본 방법은 특히, 직사각형 단면을 가지는 플랫 와이어로 제조된는 코일 와인딩(70)들의 제조를 위해 고안된다.

도 14는 평평한 상태의 사전 제조된 와인딩(70)을 도시하며, 상기 상태는 와인딩(70)이 도시되지 않은 스트립 형상 템플릿(26)에 받쳐진 상태에 해당한다. 도 14에 도시된 와인딩(70)은 확실히, 각각의 경우에 와이어 시작부(30)와 와이어 종단부(54)들에 의해 형성되는 6개의 연결 와이어를 가지는 단 하나의 와인딩이며, 즉, 이 경우에 X는 3이다. 방법의 기본적인 작동 방법은 변경되지 않고, 단지 12개의 평행한 와이어가 공급되지 않고 6개만이 공급된다. 직선 와이어 부분(44)들 사이의 각을 이룬 전환 영역(42)들의 변위 및 구현 동안의 축 방향 경로는 적절하게 축소된다.

도 15는 예로서, 와인딩(70)이 고정자 그루브(82)들 내로 삽입된 고정자(80)를 도시한다. 와인딩의 시작 및 끝에서 와이어 시작부(30)들 및 와이어 종단부(54)들에 의해 형성된 연결 와이어들은 고정자(80)의 한쪽 측면 상에 위치되며, 이는 그 연결을 용이하게 한다. 도시된 예시적인 실시예에서, 고정자 와인딩(70)의 길이가 고정자(80)의 원주의 배수이며, 예시적인 실시예의 경우에 길이의 2배인 것 역시 알 수 있다. 특히, 직사각형 단면인 경우에, 이러한 방식으로 제조된 고정자들로, 우수한 정도의 그루브(82) 충전이 이루어져셔, 소형으로 설계된 모터들이 고성능을 갖는다. 변위의 결과로 납작해진 와인딩 헤드(42)들은 낮은 재료 소비와 회전자를 위한 축 방향 설치의 작은 공간을 보장한다.

도 16 내지 도 29는 특히 3개의 유지 장치(118, 120, 122)들과 관련하여 일탈성 움직임(deviating kinematics)을 제공하지만, 그것을 제외하고는 대체로 일치하는 방법 진행을 가능하게 하는 와인딩 장치(110)를 제공한다. 그 결과 도시된 개별 단계들은 가능한 한 동일한 시퀀스로 도 1 내지 도 13과 일치하며, 중간 단계는 일탈성 움직임을 예시하기 위하여 도 20에서 추가로 도시되었다. 와인딩 장치(110)의 다수의 부분들이 이전에 기술된 와인딩 장치와 동일하거나 기능적으로 유사하기 때문에, 대부분의 도면 부호도 동일하게 남아있다.

도 16에 도시된 와인딩 장치(110)와 도 1 내지 도 13에 도시된 와인딩 장치의 본질적인 차이는, 3개의 모든 유지 영역(34, 36 및 46)에서 차례로 통과하는 형태로 사용되는, 예를 들어, 클램핑 장치들로 거의 동일하게 구현되는 3개의 유지 장치들이 없고, 제1 및 제3 유지 장치(118 및 122)들이 회전 방향으로 와인딩 헤드와 결합된다는 것이다. 제1 및 제3 유지 장치(118, 122)의 움직임은 와인딩 템플릿(26)의 회전축을 기준으로 반경 방향 및 축 방향으로 수행된다.

제2 유지 장치(120)는 와이어 배치 장치(wire laying device)로 구현되며, 와인딩 템플릿(26)과 함께 회전하지 않는다. 그럼에도 불구하고, 와이어(32)들이 그들의 결합 영역에서 단단히 클램핑되는 것 역시 가능하게 하는 와이어 배치 장치는, 한편으로는 와인딩 템플릿(26)과 충돌하지 않도록, 그리고 다른 한편으로는 와이어를 와인딩 템플릿(26)에 가능한 한 근접하게 놓을 수 있도록 와인딩 템플릿(26)의 방향으로의 공급 움직임 동안 아치형 움직임(arcuate movement)을 수행하는 한편, 복귀 움직임은 선형으로 수행되지만 이는 필수적이지는 않다. 이와 관련하여 더 상세한 설명은 도 16 내지 도 29의 설명과 함께 제공될 것이나, 그러나, 움직임 시퀀스(X)는 개별적 묘사로도 도시된다.

도 16은 도 1의 방법 상태에 상응하는 와인딩 장치(110)의 모든 부분의 위치를 도시한다. 제1 및 제3 유지 장치(118, 122)들은 와인딩 헤드 내로 완전히 후퇴된 축 방향 휴지 위치에 위치되며, 여기에서, 유지 장치들은 와인딩 템플릿(26) 주위에 공간을 해방시키는데, 이는 다음의 방법 단계들을 수행하기 위해 절대적으로 필요하지는 않다. 제2 유지 장치(120)로서의 와이어 배치 장치는 분리된 휴지 위치에 위치되는데, 즉, 와이어 배치 장치를 통과하는 와이어 시작부(30)들은 다시 한 번 와이어 배치 장치에 클램핑되거나 또는 어떤 다른 방법으로도 와이어 배치 장치에 고정되지 않는다. 모든 와이어의 동시 처리가 예로서 다시 한 번 여기에 도시되며, 방법의 진행 동안 와이어들의 점진적인 공급 또한 가능하다.

앞서 기술된 실시예의 경우에서와 같이, 도 16에서 와이어 인발 장치(16)를 이동시키면, 와이어 시작부들이 와이어 배치 장치를 지나서 일정 양 만큼 와인딩 템플릿(26)을 넘어서 돌출되는 도 17에 도시된 위치로 와이어(32)들의 평행한 묶음을 당긴다. 그런 다음, 제1 유지 장치는 와이어(32)들 위에 축 방향으로 위치되고, 그런 다음 와인딩 템플릿(26)을 향해 반경 방향으로 내려져서, 와이어들이 구현될 다리(44)들의 영역에 고정된다(도 18 참조). 와이어 인발 장치는 그런 다음 와인딩 템플릿(26)의 회전축에 평행하게 이동하여 후속 와인딩(70)의 구부러진 연결 러그(connecting lug)들을 구현한다. 도 19에 도시된 상태로의 다음 단계는, 다시 한 번, 제2 유지 장치(120)에 대한 제1 유지 장치(118)의 축 방향 변위로 이루어져 각을 이룬 와이어 부분(40)을 생성하며, 경로는 방금 처리된 와이어들의 수와 무관한 전체 와이어 묶음의 폭의 절반과 동일하다.

와인딩 헤드(42)들을 구현하는 동안 다음의 와인딩 작업을 더욱 잘 이해하기 위해, 도 20은 와인딩 템플릿(26)이 먼저 90°만큼 회전되는 중간 단계를 도시한다. 제1 유지 장치(118)가 와인딩 템플릿(26)에 와이어(32)들을 여전히 고정기키는 것을, 즉, 폭의 절반만큼 축 방향으로 간격을 띄운 위치에 남아있는 것을 용이하게 볼 수 있다. 와이어 롤-성형 장치(28)는, 와이어들이 회전 동안 와인딩 템플릿의 기본 형태를 고수하는 한편, 제2 유지 장치들(120)로서 와이어 배치 장치가 동일한 위치에 남아있고, 와이어 배치 장치의 끝 부분이 회전하는 와인딩 템플릿(26)의 외부 윤곽을 따라갈 때 만들어지는 와인딩 템플릿(28) 회전 동안의 아치형 경로를 형성하는 것을 보장한다.

도 20 및 도 21에 도시된 회전 동안, 제3 유지 장치들(122)은 축 방향으로 후퇴된 위치에 위치되고, 예를 들어 완전히 와인딩 헤드 내로 후퇴될 수 있다. 그 결과, 와인딩 템플릿 부근에 위치되는 와이어 배치 장치 및 와이어(32)들을 피하게 된다.

또한, 도 1 내지 도 13에 도시된 와인딩 장치의 작동 방법으로부터 벗어나, 여기에서는 와이어 인발 장치가 와이어 종단부(30)에 여전히 클램핑되어 있으며 적절하게 와인딩 템플릿(26)의 회전 움직임을 따른다는 사실에 주목해야 한다. 와이어 인발 장치는 와이어(32)들을 안정화시키고, 와이어들이 와인딩 동안 힘의 영향 하에서 의도하지 않게 변위되거나 변형되지 않도록 보장하는 추가의 지지체 역할을 한다. 상기 조치는 또한, 앞서 설명된 와인딩 장치의 경우에 이와 별개로 용이하게 사용될 수 있다.

와인딩 헤드(42)들을 구현하기 위한 회전이 종료될 때, 제2 유지 장치들(120)로서의 와이어 배치 장치는 제1 유지 장치들(118)에 대하여 대향하여 위치된 와인딩 템플릿(26)의 측면 상에 위치된다(도 21 참조). 이미 도 6에 도시된 와이어 성형 장치(24)에 의해 와인딩 헤드(42)들을 성형하기 위한 작업은, 와이어 배치 장치가 와이어(32)들로부터 분리되고, 시작 위치로 돌아가서, 예를 들어 와이어들과 클램핑됨으로써 다시 한 번 와이어(32)들을 고정하는 단계의 뒤를 잇는다. 제3 유지 장치들(122)은 와이어 배치 장치(제2 유지 장치들(120))가 와인딩 템플릿(26) 위의 공간을 해방시키자마자 와이어(32)들을 고정하기 위하여 와인딩 템플릿(26)의 방향으로 내려간다.

그런 다음, 와이어 묶음의 폭의 절반만큼의 다음의 변위 단계가 수행될 수 있으며, 이 단계의 끝에서, 도 19에 따른 제1 변위 단계로 인한 다리(44)들이 와인딩 템플릿(26)의 회전축에 대하여 축 방향으로 공급된 와이어(32)들 옆에 위치되는 도 23에 도시된 상태가 생성된다. 도 24에 따른 추가의 와인딩 동작 및 도 25에 따른 와이어 성형 동작은, 유지 장치(118, 120, 122)들의 움직임이 앞서 설명되고 도 16에 도시된 바와 같이 구현되는 것을 제공하는, 도 10 내지 도 13에 따른 단계들에 부합하는 도 26 내지 도 29에 따른 최종 시퀀스에 도시된 단계들을 제외하고는, 원하는 와인딩(70)이 구현될 때까지 변위, 와인딩 및 성형 작업이 반복되는 단계의 뒤를 잇는다.

2개의 예시적인 실시예를 통해 명확해진 바와 같이, 본 방법은 다양한 장치로 수행될 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기된 실시예들 중 하나에 제한되지 않고 다양한 방식으로 변환 가능하다.

구조적 세부 사항들, 공간적 배열들 및 방법 단계들을 포함하는 청구항들, 상세한 설명 및 도면을 통해 진행되는 모든 특징들 및 장점들은 그 자체로 및 가장 다양한 조합으로 모두 본 발명에 필수적일 수 있다.

14 : 와이어 취급 장치
16 : 와이어 인발 장치
18 : 제1 유지 장치(A)
20 : 제2 유지 장치(B)
22 : 제3 유지 장치(C)
24 : 와인딩 헤드 성형 장치
26 : 와인딩 템플릿
27 : 가장자리 영역(와인딩 템플릿의)
28 : 와이어 롤링 장치
30 : 와이어 시작부
32 : 와이어들
34 : 제1 유지 영역
36 : 제2 유지 영역
38 : 굽힘 지점
40 : 각을 이룬 와이어 부분
42 : 와인딩 헤드
44 : 다리
46 : 제3 유지 영역
48 : 회전 지점
50 : 성형 요소
52 : 평행한 다리들의 제1 부분
54 : 와이어 종단부
70 : 코일 와인딩
80 : 고정자
82 : 고정자 그루브
110 : 와인딩 장치
118 : 제1 유지 장치
120 : 제2 유지 장치
122 : 제3 유지 장치

Claims

전기 기계의 고정자(80) 또는 회전자의 반경 방향으로 개방된 그루브(82) 내로 삽입하기 위한 코일 와인딩(70)을 제조하기 위한 방법으로서,
상기 코일 와인딩(70)은 서로 얽히고(interwined) 반대 방향으로 여러 번 둥글게 구부러지는 다수의 와이어(32)로 이루어지고, 서로 평행하게 놓이고 상기 그루브(82)를 채우기 위한 상기 와이어들(32)의 다리들(44)이 전방 단부에서 상기 회전자 또는 고정자(80)를 넘어서 돌출하는 와인딩 헤드들(42)에 의해 연결되며, 평평하고 회전 가능한 와인딩 템플릿(26) 및 와이어 취급 장치(14)가 사용되며,
(A) 상기 와인딩 템플릿(26)의 회전축에 직각인 방향으로 평행하게, 상기 코일 와인딩(70)을 위해 사용되는 모든 와이어(32)를 공급하는 단계;
(B) 구현되는 상기 다리들(44)의 제1 유지 영역(34) 내의 고정 지점에서 상기 와인딩 템플릿(26) 상에 상기 와이어들(32)을 유지하는 단계;
(C) 제2 유지 영역(36) 내의 고정 지점으로부터 공급 방향에 관련하여 상기 와인딩 템플릿(26)의 전방의 일정 거리에 상기 와이어들(32)을 유지하는 단계;
(D) 단계 (E)의 상기 와인딩 템플릿의 제1회전 전에, 상기 와인딩 템플릿(26)의 제1 유지 영역(34)이 상기 와인딩 템플릿(26)의 회전축에 평행하게 상기 제2 유지 영역(36)에 대해 일정량만큼 상대적으로 변위되고, 상기 변위의 길이는 모든 와이어에 관하여 최외측 와이어들의 거리의 절반과 동일하며, 그 결과, 상기 다리들(44)에 관하여 각을 이루는 와이어 부분(40)이 상기 제1 및 제2 유지 영역(34, 36) 사이에 형성되는 단계;
(E) 단계 (D)의 변위 후에, 상기 와인딩 템플릿(26)이 180°만큼 회전되고, 이에 의해 상기 와이어들(32)을 조정하며, 상기 제1 유지 영역(34)의 상기 고정 지점이 상기 제1 유지 영역(34)에 대향하여 위치된 상기 와인딩 템플릿(26)의 측면 상의 제3 유지 영역(46) 내로 변위되고, 상기 제2 유지 영역(36)의 상기 고정 지점이 상기 제1 유지 영역(34) 내로 변위되는 단계;
(F) 상기 제2 유지 영역(36) 내의 상기 고정 지점에 상기 조정되거나 또는 후속으로 공급된 와이어들(32)을 고정시키는 단계;
(G) 상기 제3 유지 영역(46)에서의 유지 작용이 상기 단계 (F) 직전 또는 직후에 해제되는 단계;
(H) 상기 와인딩 템플릿(26)의 회전축에 평행하게 상기 제2 유지 영역(36)에 대해 상기 제1 유지 영역(34)을 일정 섹션만큼 변위시키는 단계로서, 상기 변위의 길이는 상기 최외측 와이어들의 상기 거리의 절반과 동일하며, 그 결과, 상기 다리들(44)에 대하여 각을 이루는 와이어 부분(40)이 성형되는 단계;
(I) 상기 와인딩 템플릿(26)을 180°만큼 회전시키고, 이에 의해 상기 와이어들(32)의 조정 및 최초 공급 중 하나 이상을 수행하고, 다시 한 번, 상기 제1 유지 영역(34)의 상기 고정 지점이 상기 제1 유지 영역(34)에 대향하여 위치하는 상기 와인딩 템플릿(26)의 측면 상의 상기 제3 유지 영역(46) 내로 변위되고, 상기 제2 유지 영역(36)이 상기 제1 유지 영역(34) 내로 변위되는 단계;
(J) 상기 코일 와인딩(70)이 완성될 때까지 상기 단계 (F) 내지 (I)를 반복하는 단계;
(K) 상기 와인딩 템플릿(26)의 회전축에 평행하게 상기 제2 유지 영역(36)에 대해 마지막으로 상기 제1 유지 영역(34)을 일정량만큼 변위시키는 단계로서, 상기 변위의 길이는 상기 최외측 와이어들의 거리의 절반과 동일하며, 그 결과, 상기 다리들(44)에 대하여 각을 이루는 상기 와이어 부분(40)이 상기 제1 및 제2 유지 영역(34, 36) 사이에 형성되는 단계;
(L) 상기 제2 유지 영역(36)에서 상기 와이어들(32)을 절단하는 단계; 및
(M) 상기 와인딩 템플릿(26)으로부터 상기 코일 와인딩(70)을 완전히 또는 부분적으로 벗겨내는 단계;를 포함하고,
상기 단계 (B) 또는 (C)에서 막 공급된 와이어들(32)의 자유로운 와이어 단부(30)는, 와인딩 연결부들을 형성하기 위한 상기 와이어들(32)의 상기 제1 유지 영역(34)에 대하여, 상기 와인딩 템플릿(26)의 회전축의 방향에서 각을 이루는, 방법.
제 1 항에 있어서,
모든 와이어(32)가 상기 방법의 시작에서부터 동시에 공급되는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 와이어들(32)의 일부만이 상기 방법의 시작 시에 공급되고, 나머지 와이어들은 상기 방법 진행 중에 상기 방법에 도입되는, 방법.
제3 항에 있어서,
후속적으로 공급된 상기 와이어(32)들은 우선 상기 방법에서 이미 위치된 와이어들 사이에 상기 단계 (B) 내지 (D)에 상응하여 도입되며, 상기 단계 (E) 또는 (I)로 반복되는 방법 단계들 내로 통합되기 전에 각을 이룬 부분(40)으로 구현되는, 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 (A), (E) 또는 (I)에서, 상기 와이어(32)들은 와이어 인발 장치(16)를 사용하여 와이어 단부들(30)이 공급되며,
상기 와이어들(32)은 와이어 저장소로부터 제거되는, 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 단계 (B) 또는 (C)에서 막 공급된 와이어들(32)의 자유로운 와이어 단부(30)가 와인딩 연결부들을 형성하기 위한 상기 와이어들(32)의 상기 제1 유지 영역(34)에 대하여 상기 와인딩 템플릿(26)의 회전축의 방향에서 각을 이루는 것은, 상기 와이어 단부(30)들과 클램핑된 상기 와이어 인발 장치(16)에 의해 수행되는, 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 와이어(32)들은 상기 단계 (B)에서는 제1 유지 장치(18)에 의해 그리고 상기 단계 (C)에서는 상기 제2 유지 장치(20)에 의해 상기 와인딩 템플릿(26) 상의 유지 지점들에 고정되는, 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 단계 (D)에서 상기 각을 이룬 와이어 부분(40)의 형성은 제2 유지 장치(20)에 대한 상기 제1 유지 장치(18)의 변위의 결과로 수행되는, 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 단계 (E)에서 상기 와인딩 템플릿(26)의 회전으로, 상기 제1 유지 장치(18)는 상기 제3 유지 영역(46)의 유지 지점으로 변위되고, 클램핑된 와이어(32)들을 구비하는 제2 유지 장치는 상기 제1 유지 영역(34)으로 변위되고, 그 결과, 추가의 와이어 역시 와이어 저장소로부터 내보내지는 것을 특징으로 하는, 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
와인딩 헤드(42)들은 상기 와인딩 템플릿(26)의 회전의 결과로 상기 각을 이룬 와이어 부분(40)으로부터 상기 단계 (E) 또는 (I)에서 미리 구현된 굽힘 영역의 영역에서 나중에 형성되는, 방법.
제 10 항에 있어서,
특정 형상의 성형 공구(50)는 상기 와인딩 헤드(42)들의 최종 성형을 위해 상기 와인딩 헤드(42)들에 밀착되는, 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 (F)에서 조정된 와이어(32)들의 유지는 제3 유지 장치(22)를 사용하여 수행되는, 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 제1 및 제3 유지 장치(118, 122)들은 상기 와인딩 템플릿(26)과 상기 회전 방향으로 결합되며, 상기 와인딩 템플릿(26)의 회전 상태에 따라 상기 제 1 및 제3 유지 영역(34, 46)들에서 상기 와이어(32)들을 번갈아 고정시키는, 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 제1 및 제3 유지 장치(118, 122)들은 상기 와인딩 템플릿(26)의 회전축에 관하여 각각의 단부 위치 사이에서 축 방향으로 및 반경 방향으로 움직이는, 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 제2 및 제1 유지 영역(34, 36)들 사이의 상기 와이어들은 상기 유지 영역들 사이에서 앞뒤로 움직이는 제2 유지 장치(20)에 의해 구동되는, 방법.
제 15 항에 있어서,
와이어 배치 장치가 상기 제2 유지 장치(20)로서 사용되는, 방법.
제 12 항에 있어서,
제1 내지 제3 유지 장치(18, 20, 22)는 상기 3개의 유지 영역들(34, 36, 46) 사이에서 순환 방식으로 움직이며, 상기 단계 (I)에서의 상기 와인딩 템플릿(26)의 회전으로, 상기 제3 유지 장치(22)는 상기 제1 유지 영역(34)의 고정 지점으로 변위되고, 클램핑된 와이어(32)들을 구비하는 제2 유지 장치(20)는 제1 유지 영역(34)으로 변위되고, 그 결과, 추가의 와이어가 또한 와이어 저장소로부터 내보내지는, 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 (L)에서의 상기 와이어(32)들의 절단은 상기 와인딩 템플릿(26)의 회전 위치에서 실행되며, 처음에 공급된 와이어 시작부(30)들은 와이어 공급이 실행되는 상기 와인딩 템플릿의 측면에 위치되는, 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
특정 와이어(32)들이 상기 방법의 과정에서의 공급 동안 상기 제2 유지 영역(36)에 도달하기 전에 쌍으로 한 번 또는 여러 번 교환되는, 방법.