WO2007045567A1 - Method and device for winding stator or armature teeth - Google Patents

Method and device for winding stator or armature teeth Download PDF

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WO2007045567A1
WO2007045567A1 PCT/EP2006/067125 EP2006067125W WO2007045567A1 WO 2007045567 A1 WO2007045567 A1 WO 2007045567A1 EP 2006067125 W EP2006067125 W EP 2006067125W WO 2007045567 A1 WO2007045567 A1 WO 2007045567A1
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WO
WIPO (PCT)
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tooth
winding component
winding
wire
radial
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/067125
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Joachim Prokscha
Heiko Sponar
Michael Huber
Peter Hauser
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/08Forming windings by laying conductors into or around core parts
    • H02K15/095Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors around salient poles

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for winding teeth of a stator or an armature of an electric machine, comprising a wire by means of a winding component, which consists of at least one nozzle, wherein the stator has useful spaces between the teeth.
  • the state of the art uses direct winding by means of a needle winding technique.
  • a needle moves with a nozzle in a lifting motion on the armature or stator packs of the
  • compensation conductor arise. These obstruct the changing room between two coils additionally. In order not to damage the conductors, the available winding space is additionally restricted, whereby the groove fill factor is reduced.
  • the method according to the invention for winding a tooth of a stator or armature of an electrical machine having the features of patent claim 1, has the advantage that the slot slot or useful space between two adjacent teeth or poles can be almost completely filled with windings ,
  • the nozzle is not guided through the slot slot, so that no space for the nozzle must be kept.
  • the relative movement between the tooth and the nozzle in an axial direction of the tooth is carried out, wherein at least when passing the poles there is no overlap of the tooth and the nozzle in the radial direction of the tooth. Since the diameter of the nozzle corresponds to about three times the wire diameter, at least one additional layer can be wound per coil.
  • the copper fill factor of the motor consequently increases. Thus, with the same power, shorter motors can be produced or, for the same length, more powerful motors.
  • the method according to the invention preferably comprises, as a first step, the positioning of the winding component relative to the tooth such that the winding component is positioned in the axial direction of the tooth and laterally displaced to the tooth in a first position, the wire resting against the tooth.
  • the winding component is thus located above a useful space between two adjacent teeth.
  • a next step becomes a relative movement between the winding component and the tooth in the radial direction of the tooth, until the winding component is arranged in a second position without radial cover with the tooth.
  • a relative movement between the winding component and the tooth in the axial direction of the tooth is carried out until the winding component is positioned in a third position without axial overlap between the winding component and the tooth.
  • a relative movement between the winding component and tooth in the radial direction of the tooth is carried out until the winding component is positioned in a fourth position without overlap in the axial direction but with overlap in the radial direction.
  • a relative pivoting movement between the winding component and the tooth is performed about a center of the stator or armature in a first direction, wherein the winding component is guided past a tooth side. This pivotal movement is carried out until the winding component is positioned offset in the axial direction of the tooth and laterally to the tooth on the other tooth side. In this case, a piece of the wire is applied to a tooth side.
  • a relative movement between the winding component and the tooth is again carried out in the radial direction back until the winding component is positioned in a sixth position without radial overlap with the tooth and laterally on the tooth.
  • a relative movement between the winding component and the tooth takes place in the axial direction again to pass the wire on a tooth side, until the winding component is in a position without axial overlap with the tooth.
  • a radial relative movement takes place again between the winding component and the tooth, so that the winding component and the tooth are again in radial overlap.
  • a second relative pivotal movement between the winding component and the tooth takes place in the opposite direction to the first pivoting movement in order to bring the winding component back into the starting position.
  • the method according to the invention thus takes place during the winding during the two relative movements in the axial direction and the two pivoting movements.
  • the relative movements in the radial direction of the tooth between the winding component and the tooth serve to position the wire on the tooth.
  • the method according to the invention has the advantage that in the useful space of a motor existing equalization conductors no obstacle in the winding of the individual teeth represent more.
  • the negative influence of the equalization conductors on the fill factor can be significantly reduced.
  • the winding component preferably comprises a needle.
  • a needle is not essential.
  • the positioning of the winding component relative to the tooth in the radial direction of the tooth is changed in each case by the width of the wire. This ensures that every time the tooth is wrapped, the wire comes to rest next to the previous wrapping. Thus, an exact layer winding can be achieved.
  • the winding of the wire begins at the base of the tooth. Then, the wire moves one wire at a time towards the free end of the tooth until the wire reaches the free end. Subsequently, the offset is carried out in each case by one wire width in the direction of the root of the tooth. In this way, several layers of the winding can be performed.
  • the radial movements between the winding component and the tooth are performed by the winding component according to the inventive method. It must be ensured that, prior to the radial movement, the winding component is laterally offset from the tooth in the axial direction of the tooth
  • Tooth not overlapping with the tooth is arranged. Only in this way is a precise winding of the tooth made reliably.
  • the radial movement is particularly preferably carried out when the wiggle component is in the vicinity of the tooth to be wound.
  • the wire is largely guided in such a way that it is guided in the winding position in which it later lies on the tooth to be wound.
  • an optimal winding of the teeth can take place, since the individual wires ideally come to rest next to each other.
  • the stator Zahnbewicklung the available space to guide the winding component are fully utilized. There is only a very slight risk that the winding component will collide with other parts or components of the winding device.
  • the axial relative movement between the winding component and the tooth is carried out by a movement of the winding component. This allows a simple wire guide realized.
  • the winding component performs a lifting movement to the
  • the relative radial movement between the winding component and the tooth is executed only when a free space between two adjacent teeth has fallen below a minimum.
  • the single tooth or pole can be wound in a conventional manner. It is dispensed with the additional radial movement, so that the winding takes place very quickly and thus is cost-saving. Only when a minimum is below, so if the winding component or the nozzle of the winding component can not be performed by the existing space between wound or partially wound teeth or poles, the additional radial movement is necessary. As a result, the almost full filling of the useful space can be achieved. In this way, an optimal fill factor is achieved and the winding of the motor as a whole is accelerated, however, since the radial or longitudinal movements gene of the winding component along the depth of the tooth need not be performed at each stroke.
  • the minimum dimension which the space between two exposed teeth must have is defined according to the nozzle plus a certain tolerance.
  • the minimum size can always be easily redefined at different wire sizes or at different nozzle widths.
  • the additional tolerance will be determined depending on the speed of movement of the winding component and any deviations in the horizontal plane.
  • the present invention relates to an apparatus for carrying out the method according to the invention.
  • the device has a winding component which has a
  • the winding component not only performs a lifting movement, but is also movable in the radial direction orthogonal to the lifting movement.
  • the winding component as soon as they see just above or below the tooth to be wound or the space between two to be wound teeth, move in the longitudinal direction to the depth of the teeth to be wound, ie in the radial direction with respect to the stator.
  • the winding component or the nozzle of the winding component is not guided by the gap between two teeth.
  • the device has a detection unit, which the
  • This unit Detects the position of the winding component and evaluates it. This unit also detects the position of the tooth to be wound, so that the winding component can be moved in the radial direction before the slot slot or the gap between two teeth to be wound is achieved. This will be a possible collision of the nozzle with the teeth or in the
  • the recognition unit also recognizes when a compensating conductor obstructs the useful space. In this case, a radial movement of the winding component is also carried out.
  • Figure 1 is a plan view of a stator and a winding component with a needle and a nozzle;
  • FIGS. 2a, 2b and 2c are schematic plan views of the stator with the winding component in different process positions.
  • FIG. 3a-3e each show a longitudinal section through the stator with a stator tooth and the winding component of Figure 1 in different process positions.
  • Figure 1 shows a stator 1 of a motor with nine teeth 2 and each located between the teeth 2 Nut thoroughlybank 3. Two teeth 2 are already wound with a wire 4.
  • the rotor chamber 5 In the interior of the stator 1 is the rotor chamber 5, which is provided for receiving a motor rotor (not shown). In the rotor chamber 5, a winding component 6 is shown.
  • the winding component 6 comprises a needle 7 and a nozzle 8, which guides the wire 4.
  • the winding component 6 executes a lifting movement which extends in and out of the drawing.
  • the stator 1 In each upper and lower reversal point of the winding component 6, that is, when the winding component is above or below the stator 1, the stator 1 is about its Mit- teltician 11 pivoted in the horizontal plane.
  • the length of the pivoting movement is dependent on the number of teeth 2.
  • a pivoting movement is performed by 360 ° / 9, ie equal to 40 °.
  • the winding component 6 moves to the other reversal point.
  • the stator 1 pivots back by 40 °.
  • the wire 4 is wound around the tooth 2 of the stator 1.
  • FIG 2a shows schematically the stator 1 with the winding component 6 of Figure 1.
  • the winding component 6 performs a lifting movement.
  • the nozzle 8 of the winding component 6 is guided through the useful space 3 between two adjacent teeth 2. Since a corresponding space in the working space 3 must be maintained for the nozzle 8, the nozzle 8 can be guided only as long as through the Nut societyraum 3, as the winding wire projects beyond any of the hatched areas 9.
  • the surfaces 9 thus represent the maximum available filling space for the winding wire, if the
  • the windable surface 9 between two teeth can now be increased, since a relative movement between tooth 2 and winding component 6 is carried out outside the useful space.
  • FIGS. 2 a to 2 c the wire 4 is already partially wound around the tooth 2.
  • the winding component 6 is located in the axial direction X-X of the tooth or stator laterally offset from the tooth 2 in a position Sl (see Figures 2b and 3a).
  • This first position Sl is the starting position for the method according to the invention, as shown in FIG. 3a.
  • the wire 4 is applied to the tooth 2.
  • the winding component 6 is now moved in the direction of the arrow Rl relative to the tooth 2 in the position S2 shown in Figure 3b.
  • the winding component 6 is moved in a radial direction R-R of the tooth 2.
  • the winding component 6 is laterally offset from the tooth
  • Winding component 6 a fourth position S4, which is shown in Figure 3e.
  • the length of the radial movement in the direction R2 corresponds to the length of the radial movement in the direction Rl, so that the wire 4 is arranged perpendicular to the radial direction R-R on the tooth 2.
  • a first relative pivoting movement between the winding component 6 and the tooth 2 is performed around a center 11 of the stator 1 in the direction SRI (see FIG. As a result, the wire 4 is guided along an underside of the tooth 2. The pivoting movement takes place until the nozzle 8 of the winding component 6 is again arranged in the next useful space of the tooth 2.
  • a relative movement takes place in
  • the winding component 6 is again in the first position Sl.
  • the useful space between two adjacent teeth can be wound up to a remaining intermediate space, which only has to be minimally larger than the diameter of the wire 4.
  • the linear movements in the radial direction RR or in the axial direction XX are performed by the winding component 6 and the pivoting movements SRI and SR2 are performed by the stator 1.
  • the movements can also be carried out in reverse or that all relative movements between the winding component 6 and the stator 1 can be performed by either only the winding component 6 or either only the stator 1 or both.
  • the method according to the invention is preferably performed only around the end of the winding process in order to be able to dispense with the radial movements R 1 and R 2 during the normal winding of the tooth. This optimizes the time required for tooth wrapping.
  • the position of the winding component 6 after each wrapping is reduced by preferably a diameter of the wire 4, so that when the winding is started at the base of the tooth 2, the position Radial movements are shortened after each winding in each case by a wire diameter in the radial direction RR.
  • the copper filling factor of the motor as a whole can be significantly increased.
  • shorter or more powerful motors can be produced.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for winding the electric machine stator (1) or armature tooth (2) comprising a wire (4) and at least one winding component (6) provided with at least one nozzle (8), wherein the stator (1) or the armature is provided with an intermediate groove spaces (3) arranged between teeth (2). Said invention is characterised in that a relative movement between the winding component (6) and the tooth (2) is carried out in the axial direction (X-X) of said tooth (2) in such a way that there is no overlapping between the winding component (6) and the tooth (2) in the radial direction thereof (R-R). A device for carrying out the inventive method is also disclosed.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bewickeln von Stator- oder AnkerzähnenMethod and device for winding stator or armature teeth
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bewickeln von Zähnen eines Stators oder eines Ankers einer elektrischen Maschine, mit einem Draht mittels einer Wickelkomponente, die wenigstens aus einer Düse besteht, wobei der Stator zwischen den Zähnen Nutzwischenräume aufweist.The present invention relates to a method and a device for winding teeth of a stator or an armature of an electric machine, comprising a wire by means of a winding component, which consists of at least one nozzle, wherein the stator has useful spaces between the teeth.
In modernen Motorkonzepten werden die Motoren heute immer häufiger als Vielpol-Drehstrommotoren ausgelegt, speziell im Kfz-Bereich. Die generellen Anforderungen an die Motoren bleiben jedoch erhalten. Es soll möglichst viel Kupfer in dem Stator untergebracht werden. Diese Anforderung bedeutet ein möglichst exaktes Wickeln der Statorzähne mit einem lagengerechten Wicklungsaufbau. Ein optimaler Füllfaktor wird erreicht, wenn der Raum zwischen den Wicklungen vonIn modern engine concepts, engines are increasingly being designed today as multi-pole three-phase motors, especially in the automotive sector. However, the general requirements for the engines are retained. As much copper as possible should be accommodated in the stator. This requirement means the most accurate possible winding of the stator teeth with a positionally correct winding structure. An optimal fill factor is achieved when the space between the windings of
Nachbarpolen möglichst gut genutzt wird.Neighboring Poland is used as well as possible.
Um Vielpolmotoren optimal zu bewickeln, wird im Stand der Technik die Direktbewicklung mittels einer Nadelwickeltechnik eingesetzt. Dabei verfährt eine Na- del mit einer Düse in einer Hubbewegung an den Anker- bzw. Statorpaketen desIn order to optimally wind multi-pole motors, the state of the art uses direct winding by means of a needle winding technique. In this case, a needle moves with a nozzle in a lifting motion on the armature or stator packs of the
Motors vorbei durch den Nutschlitz zwischen zwei benachbarten Polen, um den Draht an der gewünschten Stelle abzulegen. Durch diese Wicklungstechnik kann ein gewünschter Lagenaufbau realisiert werden. Allerdings muss zwischen zwei benachbarten Polen ein Freiraum freigehalten werden, dessen Größe mindes- tens dem Düsendurchmesser entspricht. Der Düsendurchmesser der bekannten Wicklungsmaschinen entspricht dabei in etwa dreimal dem Durchmesser des Wickeldrahtes. Der Raum zwischen zwei benachbarten Polen kann somit nicht vollständig zur Drahtbewicklung verwendet werden.Motors pass through the slot slot between two adjacent poles to lay the wire in the desired location. By this winding technique, a desired layer structure can be realized. However, between two neighboring poles a free space must be kept free, the size of which at least equal to the nozzle diameter. The nozzle diameter of the known winding machines corresponds approximately to three times the diameter of the winding wire. The space between two adjacent poles can thus not be used completely for wire winding.
Bei bestimmten Schaltungsarten entstehen ferner so genannte Ausgleichsleiter. Diese versperren den Wickelraum zwischen zwei Spulen zusätzlich. Um die Leiter nicht zu beschädigen, wird der verfügbare Wickelraum zusätzlich eingeschränkt, wodurch der Nutfüllfaktor reduziert wird.In certain types of circuits also so-called compensation conductor arise. These obstruct the changing room between two coils additionally. In order not to damage the conductors, the available winding space is additionally restricted, whereby the groove fill factor is reduced.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bewickeln eines Zahns eines Stators o- der Ankers einer elektrischen Maschine, mit den Merkmalen des Patentan- spruchs 1 weist den Vorteil auf, dass der Nutschlitz bzw. Nutzwischenraum zwischen zwei benachbarten Zähnen bzw. Polen nahezu vollständig mit Wicklungen gefüllt werden kann. Erfindungsgemäß wird die Düse nicht durch den Nutschlitz geführt, so dass kein Raum für die Düse vorgehalten werden muss. Die Relativbewegung zwischen Zahn und Düse in einer Axialrichtung des Zahns wird aus- geführt, wobei zumindest beim Vorbeifahren an den Polen keine Überdeckung des Zahns und der Düse in Radialrichtung des Zahns vorliegt. Da der Durchmesser der Düse etwa dem Dreifachen des Drahtdurchmessers entspricht, kann pro Spule wenigstens eine zusätzliche Lage gewickelt werden. Der Kupferfüllfaktor des Motors steigt folglich an. Somit lassen sich bei gleicher Leistung kürzere Mo- toren oder bei gleicher Länge leistungsstärkere Motoren herstellen.The method according to the invention for winding a tooth of a stator or armature of an electrical machine, having the features of patent claim 1, has the advantage that the slot slot or useful space between two adjacent teeth or poles can be almost completely filled with windings , According to the invention, the nozzle is not guided through the slot slot, so that no space for the nozzle must be kept. The relative movement between the tooth and the nozzle in an axial direction of the tooth is carried out, wherein at least when passing the poles there is no overlap of the tooth and the nozzle in the radial direction of the tooth. Since the diameter of the nozzle corresponds to about three times the wire diameter, at least one additional layer can be wound per coil. The copper fill factor of the motor consequently increases. Thus, with the same power, shorter motors can be produced or, for the same length, more powerful motors.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst vorzugsweise als einen ersten Schritt das Positionieren der Wickelkomponente relativ zum Zahn derart, dass die Wickelkomponente in Axialrichtung des Zahns und seitlich zum Zahn versetzt in einer ersten Stellung positioniert ist, wobei der Draht am Zahn anliegt. Die Wickelkomponente befindet sich somit über einem Nutzwischenraum zwischen zwei benachbarten Zähnen. In einem nächsten Schritt wird eine Relativbewegung zwischen der Wickelkomponente und dem Zahn in radialer Richtung des Zahns ausgeführt, bis die Wickelkomponente in einer zweiten Stellung ohne radiale Cl- berdeckung mit dem Zahn angeordnet ist. In einem nächsten Schritt wird eine Relativbewegung zwischen der Wickelkomponente und dem Zahn in Axialrich- tung des Zahns ausgeführt, bis die Wickelkomponente in einer dritten Stellung ohne axiale Überdeckung zwischen der Wickelkomponente und dem Zahn positioniert ist. Der Draht wird dabei an dem Zahn vorbeigeführt. Im nächsten Schritt wird eine Relativbewegung zwischen Wickelkomponente und Zahn in Radialrichtung des Zahns ausgeführt, bis die Wickelkomponente in einer vierten Stellung ohne Überdeckung in Axialrichtung aber mit Überdeckung in radialer Richtung positioniert ist. Anschließend wird eine relative Schwenkbewegung zwischen der Wickelkomponente und dem Zahn um einen Mittelpunkt des Stators bzw. Ankers in eine erste Richtung ausgeführt, wobei die Wickelkomponente an einer Zahnseite vorbeigeführt wird. Diese Schwenkbewegung wird so lange ausgeführt, bis die Wickelkomponente in Axialrichtung des Zahns und seitlich zum Zahn an der anderen Zahnseite versetzt positioniert ist. Dabei wird ein Stück des Drahtes an eine Zahnseite angelegt. Anschließend wird eine Relativbewegung zwischen der Wickelkomponente und dem Zahn wieder in radialer Richtung zurück ausgeführt, bis die Wickelkomponente in einer sechsten Stellung ohne radiale Überdeckung mit dem Zahn und seitlich am Zahn positioniert ist. Anschließend erfolgt wieder eine Relativbewegung zwischen der Wickelkomponente und dem Zahn in axialer Richtung, um den Draht an einer Zahnseite vorbeizuführen, bis sich die Wickelkomponente in einer Position ohne axiale Überdeckung mit dem Zahn befindet. Anschließend erfolgt wieder eine radiale Relativbewegung zwischen der Wickel- komponente und dem Zahn, so dass die Wickelkomponente und der Zahn wieder in radialer Überdeckung sind. Anschließend erfolgt wieder eine zweite relative Schwenkbewegung zwischen Wickelkomponente und Zahn in entgegen gesetzter Richtung zur ersten Schwenkbewegung, um die Wickelkomponente wieder in die Ausgangsposition zu bringen.The method according to the invention preferably comprises, as a first step, the positioning of the winding component relative to the tooth such that the winding component is positioned in the axial direction of the tooth and laterally displaced to the tooth in a first position, the wire resting against the tooth. The winding component is thus located above a useful space between two adjacent teeth. In a next step becomes a relative movement between the winding component and the tooth in the radial direction of the tooth, until the winding component is arranged in a second position without radial cover with the tooth. In a next step, a relative movement between the winding component and the tooth in the axial direction of the tooth is carried out until the winding component is positioned in a third position without axial overlap between the winding component and the tooth. The wire is thereby guided past the tooth. In the next step, a relative movement between the winding component and tooth in the radial direction of the tooth is carried out until the winding component is positioned in a fourth position without overlap in the axial direction but with overlap in the radial direction. Subsequently, a relative pivoting movement between the winding component and the tooth is performed about a center of the stator or armature in a first direction, wherein the winding component is guided past a tooth side. This pivotal movement is carried out until the winding component is positioned offset in the axial direction of the tooth and laterally to the tooth on the other tooth side. In this case, a piece of the wire is applied to a tooth side. Subsequently, a relative movement between the winding component and the tooth is again carried out in the radial direction back until the winding component is positioned in a sixth position without radial overlap with the tooth and laterally on the tooth. Subsequently, a relative movement between the winding component and the tooth takes place in the axial direction again to pass the wire on a tooth side, until the winding component is in a position without axial overlap with the tooth. Subsequently, a radial relative movement takes place again between the winding component and the tooth, so that the winding component and the tooth are again in radial overlap. Subsequently, a second relative pivotal movement between the winding component and the tooth takes place in the opposite direction to the first pivoting movement in order to bring the winding component back into the starting position.
Erfindungsgemäß erfolgt somit das Wickeln während der beiden Relativbewegungen in axialer Richtung sowie der beiden Schwenkbewegungen. Die Relativbewegungen in radialer Richtung des Zahnes zwischen Wickelkomponente und Zahn dienen dabei zur Positionierung des Drahtes auf dem Zahn. Ferner weist das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil auf, dass im Nutzwischenraum eines Motors vorhandene Ausgleichsleiter kein Hindernis beim Bewickeln der einzelnen Zähne mehr darstellen. Der negative Einfluss der Ausgleichsleiter auf den Füllfaktor kann deutlich vermindert werden.According to the invention thus takes place during the winding during the two relative movements in the axial direction and the two pivoting movements. The relative movements in the radial direction of the tooth between the winding component and the tooth serve to position the wire on the tooth. Further points the method according to the invention has the advantage that in the useful space of a motor existing equalization conductors no obstacle in the winding of the individual teeth represent more. The negative influence of the equalization conductors on the fill factor can be significantly reduced.
Um insbesondere einen Stator schnell und sicher bewickeln zu können, umfasst die Wickelkomponente vorzugsweise eine Nadel. Zum Bewickeln eines Ankers ist eine Nadel nicht unbedingt erforderlich.In particular, in order to be able to wind a stator quickly and safely, the winding component preferably comprises a needle. To thread an anchor, a needle is not essential.
Vorzugsweise wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Positionierung der Wickelkomponente relativ zum Zahn in radialer Richtung des Zahns jeweils um die Breite des Drahtes verändert. Damit wird gewährleistet, dass bei jeder Umwicklung des Zahnes der Draht neben der vorherigen Umwicklung zum Liegen kommt. Somit kann eine exakte Lagenwicklung erzielt werden. Vorzugswei- se beginnt das Bewickeln des Drahtes am Fußpunkt des Zahns. Dann bewegt sich der Draht jeweils um eine Drahtbreite in Richtung zum freien Ende des Zahnes, bis der Draht am freien Ende angelangt ist. Anschließend wird der Versatz jeweils um eine Drahtbreite in Richtung des Fußpunkts des Zahns durchgeführt. Auf diese Art und Weise können mehrere Lagen der Bewicklung durchgeführt werden.Preferably, the method according to the invention, the positioning of the winding component relative to the tooth in the radial direction of the tooth is changed in each case by the width of the wire. This ensures that every time the tooth is wrapped, the wire comes to rest next to the previous wrapping. Thus, an exact layer winding can be achieved. Preferably, the winding of the wire begins at the base of the tooth. Then, the wire moves one wire at a time towards the free end of the tooth until the wire reaches the free end. Subsequently, the offset is carried out in each case by one wire width in the direction of the root of the tooth. In this way, several layers of the winding can be performed.
Bevorzugter Weise werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Radialbewegungen zwischen der Wickelkomponente und dem Zahn durch die Wickelkomponente ausgeführt. Dabei muss sichergestellt werden, dass vor der Radial- bewegung die Wickelkomponente seitlich versetzt zum Zahn in Axialrichtung desPreferably, the radial movements between the winding component and the tooth are performed by the winding component according to the inventive method. It must be ensured that, prior to the radial movement, the winding component is laterally offset from the tooth in the axial direction of the tooth
Zahns nicht überlappend mit dem Zahn angeordnet ist. Nur so wird zuverlässig eine präzise Bewicklung des Zahns vorgenommen.Tooth not overlapping with the tooth is arranged. Only in this way is a precise winding of the tooth made reliably.
Besonders bevorzugt wird die Radialbewegung ausgeführt, wenn sich die Wi- ckelkomponente in der Nähe des zu bewickelnden Zahns befindet. Der Draht wird in diesem Fall größtenteils so geführt, dass er in der Wickelposition, in der er später auf dem zu bewickelnden Zahn liegt, geführt wird. Somit kann eine optimale Bewicklung der Zähne stattfinden, da die einzelnen Drähte ideal nebeneinander zum Liegen kommen. Darüber hinaus kann beispielsweise bei der Stator- zahnbewicklung der zur Verfügung stehende Raum zur Führung der Wickelkomponente voll ausgenutzt werden. Es besteht nur eine sehr geringe Gefahr, dass die Wickelkomponente mit anderen Teilen oder Komponenten der Bewicklungsvorrichtung kollidiert.The radial movement is particularly preferably carried out when the wiggle component is in the vicinity of the tooth to be wound. In this case, the wire is largely guided in such a way that it is guided in the winding position in which it later lies on the tooth to be wound. Thus, an optimal winding of the teeth can take place, since the individual wires ideally come to rest next to each other. In addition, for example, in the stator Zahnbewicklung the available space to guide the winding component are fully utilized. There is only a very slight risk that the winding component will collide with other parts or components of the winding device.
Vorteilhafterweise wird die axiale Relativbewegung zwischen Wickelkomponente und Zahn durch eine Bewegung der Wickelkomponente ausgeführt. Damit lässt sich eine einfache Drahtführung realisieren.Advantageously, the axial relative movement between the winding component and the tooth is carried out by a movement of the winding component. This allows a simple wire guide realized.
Weiter bevorzugt führt die Wickelkomponente eine Hubbewegung durch, um dieMore preferably, the winding component performs a lifting movement to the
Relativbewegung zwischen Wickelkomponente und Zahn bereitzustellen. Die Hubbewegung ist gut in den allgemeinen Prozessablauf einzubinden. Die relative Schwenkbewegung zwischen der Wickelkomponente und dem Zahn um den Mittelpunkt des Stators wird dann in horizontaler Ebene des Stators ausgeführt. Somit lassen sich auch herkömmliche Vorrichtungen zum Bewickeln von Motoren mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erweitern und verbessern, so dass nur geringe oder keine Umrüstkosten entstehen. Dies führt dazu, dass das Verfahren leicht in bestehende Herstellungsprozesse einzubinden ist und von daher auf große Akzeptanz stoßen wird.To provide relative movement between the winding component and the tooth. The lifting movement is well integrated in the general process flow. The relative pivotal movement between the winding component and the tooth about the center of the stator is then carried out in the horizontal plane of the stator. Thus, conventional devices for winding motors can be extended and improved by means of the method according to the invention, so that little or no conversion costs arise. As a result, the process is easy to integrate into existing manufacturing processes and will therefore be widely accepted.
Besonders bevorzugt wird die relative Radialbewegung zwischen der Wickelkomponente und dem Zahn erst dann ausgeführt, wenn ein Freiraum zwischen zwei benachbarten Zähnen ein Mindestmaß unterschritten hat. Solange bei der Motorenbewicklung der Nutzwischenraum zwischen zwei Statorzähnen bzw. An- kerpolen ausreichend Platz bietet, kann der einzelne Zahn bzw. Pol auf herkömmliche Weise bewickelt werden. Dabei wird auf die zusätzliche Radialbewegung verzichtet, so dass die Bewicklung besonders schnell vonstatten geht und somit Kosten sparend ist. Erst wenn ein Mindestmaß unterschritten ist, wenn also die Wickelkomponente bzw. die Düse der Wickelkomponente nicht mehr durch den vorhandenen Raum zwischen bewickelten oder teilweise bewickelten Zähnen bzw. Polen geführt werden kann, ist die zusätzliche Radialbewegung notwendig. Dadurch kann die nahezu volle Füllung des Nutzwischenraums erreicht werden. Auf diese Weise wird ein optimaler Füllfaktor erzielt und die Bewicklung des Motors insgesamt jedoch beschleunigt, da die Radial- bzw. Längsbewegun- gen der Wickelkomponente entlang der Tiefe des Zahns nicht bei jeder Hubbewegung ausgeführt werden müssen.Particularly preferably, the relative radial movement between the winding component and the tooth is executed only when a free space between two adjacent teeth has fallen below a minimum. As long as the usable space between two stator teeth or armature poles offers sufficient space during motor winding, the single tooth or pole can be wound in a conventional manner. It is dispensed with the additional radial movement, so that the winding takes place very quickly and thus is cost-saving. Only when a minimum is below, so if the winding component or the nozzle of the winding component can not be performed by the existing space between wound or partially wound teeth or poles, the additional radial movement is necessary. As a result, the almost full filling of the useful space can be achieved. In this way, an optimal fill factor is achieved and the winding of the motor as a whole is accelerated, however, since the radial or longitudinal movements gene of the winding component along the depth of the tooth need not be performed at each stroke.
Besonders bevorzugt wird das Mindestmaß, das der Raum zwischen zwei bewi- ekelten Zähnen aufweisen muss, entsprechend der Düse zuzüglich einer gewissen Toleranz festgelegt. Damit kann bei unterschiedlichen Drahtstärken bzw. bei unterschiedlichen Düsenbreiten das Mindestmaß stets auf einfache Weise neu festgelegt werden. Die zuzügliche Toleranz wird in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Bewegung der Wickelkomponente und eventueller Abweichun- gen in horizontaler Ebene festgelegt werden.Particularly preferably, the minimum dimension which the space between two exposed teeth must have is defined according to the nozzle plus a certain tolerance. Thus, the minimum size can always be easily redefined at different wire sizes or at different nozzle widths. The additional tolerance will be determined depending on the speed of movement of the winding component and any deviations in the horizontal plane.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.Furthermore, the present invention relates to an apparatus for carrying out the method according to the invention.
Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung eine Wickelkomponente auf, die eineParticularly preferably, the device has a winding component which has a
Nadel und eine Düse umfasst. Die Wickelkomponente führt nicht nur eine Hubbewegung durch, sondern ist auch in Radialrichtung orthogonal zur Hubbewegung bewegbar. Somit kann die Wickelkomponente, sobald sie sich kurz oberhalb oder unterhalb des zu bewickelnden Zahns bzw. des Zwischenraums zwi- sehen zwei zu bewickelnden Zähnen befindet, in Längsrichtung zu der Tiefe der zu bewickelnden Zähnen bewegen, also in radialer Richtung in Bezug auf den Stator. Damit wird die Wickelkomponente bzw. die Düse der Wickelkomponente nicht durch den Zwischenraum zwischen zwei Zähnen geführt.Includes needle and a nozzle. The winding component not only performs a lifting movement, but is also movable in the radial direction orthogonal to the lifting movement. Thus, the winding component, as soon as they see just above or below the tooth to be wound or the space between two to be wound teeth, move in the longitudinal direction to the depth of the teeth to be wound, ie in the radial direction with respect to the stator. Thus, the winding component or the nozzle of the winding component is not guided by the gap between two teeth.
Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung eine Erkennungseinheit auf, die dieParticularly preferably, the device has a detection unit, which the
Position der Wickelkomponente erkennt und auswertet. Diese Einheit erfasst darüber hinaus auch die Position des zu bewickelnden Zahns, so dass die Wickelkomponente in radialer Richtung bewegt werden kann, bevor der Nutschlitz bzw. der Zwischenraum zwischen zwei zu bewickelnden Zähnen erreicht wird. Dadurch wird eine eventuelle Kollision der Düse mit den Zähnen bzw. den in demDetects the position of the winding component and evaluates it. This unit also detects the position of the tooth to be wound, so that the winding component can be moved in the radial direction before the slot slot or the gap between two teeth to be wound is achieved. This will be a possible collision of the nozzle with the teeth or in the
Zwischenraum befindlichen Wickeldrähten verhindert. Auch erkennt die Erkennungseinheit, wenn ein Ausgleichsleiter den Nutzwischenraum versperrt. In diesem Fall wird ebenfalls eine Radialbewegung der Wickelkomponente ausgeführt. ZeichnungenInterspace located winding wires prevented. The recognition unit also recognizes when a compensating conductor obstructs the useful space. In this case, a radial movement of the winding component is also carried out. drawings
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. Es zeigen:Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described in detail with reference to the drawing. Show it:
Figur 1 eine Draufsicht auf einen Stator und eine Wickelkomponente mit einer Nadel und einer Düse;Figure 1 is a plan view of a stator and a winding component with a needle and a nozzle;
Figuren 2a, 2b und 2c schematische Draufsichten auf den Stator mit der Wickel- komponente in unterschiedlichen Verfahrenspositionen, undFigures 2a, 2b and 2c are schematic plan views of the stator with the winding component in different process positions, and
Figuren 3a-3e jeweils einen Längsschnitt durch den Stator mit einem Statorzahn und der Wickelkomponente aus Figur 1 in unter- schiedlichen Verfahrenspositionen.3a-3e each show a longitudinal section through the stator with a stator tooth and the winding component of Figure 1 in different process positions.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.Hereinafter, an embodiment of the invention will be described in detail with reference to the figures.
Figur 1 zeigt einen Stator 1 eines Motors mit neun Zähnen 2 und jeweils zwischen den Zähnen 2 befindliche Nutzwischenräume 3. Zwei Zähne 2 sind schon mit einem Draht 4 bewickelt.Figure 1 shows a stator 1 of a motor with nine teeth 2 and each located between the teeth 2 Nutzwischenräume 3. Two teeth 2 are already wound with a wire 4.
Im Innenraum des Stators 1 befindet sich der Rotorraum 5, der zur Aufnahme eines Motorrotors (nicht gezeigt) vorgesehen ist. Im Rotorraum 5 ist eine Wickelkomponente 6 gezeigt. Die Wickelkomponente 6 umfasst eine Nadel 7 und eine Düse 8, die den Draht 4 führt.In the interior of the stator 1 is the rotor chamber 5, which is provided for receiving a motor rotor (not shown). In the rotor chamber 5, a winding component 6 is shown. The winding component 6 comprises a needle 7 and a nozzle 8, which guides the wire 4.
Zum Bewickeln eines Zahns 2 führt die Wickelkomponente 6 eine Hubbewegung aus, die in und aus der Zeichnung heraus verläuft. Im jeweils oberen und unteren Umkehrpunkt der Wickelkomponente 6, also wenn sich die Wickelkomponente oberhalb oder unterhalb des Stators 1 befindet, wird der Stator 1 um seinen Mit- telpunkt 11 in der horizontalen Ebene geschwenkt. Die Länge der Schwenkbewegung ist dabei abhängig von der Anzahl der Zähne 2. Im Falle von neun Zähnen 2 wird eine Schwenkbewegung um 360°/9, also gleich 40° ausgeführt. Anschließend bewegt sich die Wickelkomponente 6 zum jeweils anderen Umkehr- punkt. Nach Erreichen dieses Umkehrpunktes schwenkt der Stator 1 um wiederum 40° zurück. Somit wird der Draht 4 um den Zahn 2 des Stators 1 gewickelt.For winding a tooth 2, the winding component 6 executes a lifting movement which extends in and out of the drawing. In each upper and lower reversal point of the winding component 6, that is, when the winding component is above or below the stator 1, the stator 1 is about its Mit- telpunkt 11 pivoted in the horizontal plane. The length of the pivoting movement is dependent on the number of teeth 2. In the case of nine teeth 2, a pivoting movement is performed by 360 ° / 9, ie equal to 40 °. Subsequently, the winding component 6 moves to the other reversal point. After reaching this reversal point, the stator 1 pivots back by 40 °. Thus, the wire 4 is wound around the tooth 2 of the stator 1.
Figur 2a zeigt schematisch den Stator 1 mit der Wickelkomponente 6 aus Figur 1. Die Wickelkomponente 6 führt eine Hubbewegung durch. Dabei wird die Düse 8 der Wickelkomponente 6 durch den Nutzwischenraum 3 zwischen zwei benachbarten Zähnen 2 geführt. Da für die Düse 8 ein entsprechender Raum im Nutzwischenraum 3 eingehalten werden muss, kann die Düse 8 nur solange durch den Nutzwischenraum 3 geführt werden, wie der Wickeldraht keine der schraffiert dargestellten Flächen 9 überragt. Die Flächen 9 stellen also den ma- ximalen zur Verfügung stehenden Füllraum für den Wickeldraht dar, wenn dieFigure 2a shows schematically the stator 1 with the winding component 6 of Figure 1. The winding component 6 performs a lifting movement. In this case, the nozzle 8 of the winding component 6 is guided through the useful space 3 between two adjacent teeth 2. Since a corresponding space in the working space 3 must be maintained for the nozzle 8, the nozzle 8 can be guided only as long as through the Nutzwischenraum 3, as the winding wire projects beyond any of the hatched areas 9. The surfaces 9 thus represent the maximum available filling space for the winding wire, if the
Düse im Nutzwischenraum 3 geführt wird.Nozzle is guided in the Nutzwischenraum 3.
Erfindungsgemäß kann nun die wickelbare Fläche 9 zwischen zwei Zähnen vergrößert werden, da eine Relativbewegung zwischen Zahn 2 und Wickelkompo- nente 6 außerhalb des Nutzwischenraums ausgeführt wird.According to the invention, the windable surface 9 between two teeth can now be increased, since a relative movement between tooth 2 and winding component 6 is carried out outside the useful space.
In den Figuren 2a bis 2c ist der Draht 4 schon teilweise um den Zahn 2 gewickelt. Die Wickelkomponente 6 befindet sich in axialer Richtung X-X des Zahns bzw. Stators seitlich versetzt zum Zahn 2 in einer Stellung Sl (vgl. Figuren 2b und 3a). Diese erste Stellung Sl ist die Ausgangsstellung für das erfindungsgemäße Verfahren, wie in Figur 3a gezeigt. In dieser Ausgangsstellung ist der Draht 4 am Zahn 2 angelegt. In einem ersten Schritt wird nun die Wickelkomponente 6 in Richtung des Pfeils Rl relativ zum Zahn 2 in die in Figur 3b gezeigte Stellung S2 bewegt. Hierbei wird die Wickelkomponente 6 in einer Radialrichtung R-R des Zahns 2 bewegt. Dabei bleibt die Wickelkomponente 6 seitlich versetzt zum ZahnIn FIGS. 2 a to 2 c, the wire 4 is already partially wound around the tooth 2. The winding component 6 is located in the axial direction X-X of the tooth or stator laterally offset from the tooth 2 in a position Sl (see Figures 2b and 3a). This first position Sl is the starting position for the method according to the invention, as shown in FIG. 3a. In this initial position, the wire 4 is applied to the tooth 2. In a first step, the winding component 6 is now moved in the direction of the arrow Rl relative to the tooth 2 in the position S2 shown in Figure 3b. Here, the winding component 6 is moved in a radial direction R-R of the tooth 2. The winding component 6 is laterally offset from the tooth
2 positioniert, wie aus Figur 2c ersichtlich ist. Anschließend erfolgt eine erste Hubbewegung in Richtung des Pfeils Hl in Axialrichtung X-X des Zahnes 2 (Figur 3c). Die erste Hubbewegung Hl wird dabei so lange ausgeführt, bis die Wickelkomponente 6 eine dritte Stellung S3 eingenommen hat, welche in Figur 3d dargestellt ist. Während der ersten Hubbewegung Hl wird dabei der Draht 4 seitlich des Zahns im Nutzwischenraum 3 geführt, die Wickelkomponente 6 jedoch ohne radiale Überdeckung mit dem Zahn 2. Wie aus den Figuren 3d und 3e ersichtlich ist, wird im nächsten Schritt wieder eine Radialbewegung in Radialrich- tung R-R des Zahnes 2 in Richtung des Pfeils R2 durchgeführt. Hierbei nimmt die2 positioned, as shown in Figure 2c can be seen. Subsequently, a first lifting movement takes place in the direction of the arrow Hl in the axial direction XX of the tooth 2 (FIG. 3c). The first stroke Hl is carried out until the winding component 6 has assumed a third position S3, which in Figure 3d is shown. During the first stroke Hl, the wire 4 is guided laterally of the tooth in the effective space 3, but the winding component 6 without radial overlap with the tooth 2. As can be seen from the figures 3d and 3e, in the next step, a radial movement in Radialrich- tion RR of the tooth 2 in the direction of arrow R2 performed. This takes the
Wickelkomponente 6 eine vierte Stellung S4 ein, die in Figur 3e dargestellt ist. Die Länge der Radialbewegung in Richtung R2 entspricht dabei der Länge der Radialbewegung in Richtung Rl, so dass der Draht 4 senkrecht zur Radialrichtung R-R am Zahn 2 angeordnet ist. In einem nächsten Schritt wird erfindungs- gemäß eine erste relative Schwenkbewegung zwischen der Wickelkomponente 6 und dem Zahn 2 um einen Mittelpunkt 11 des Stators 1 in Richtung SRI ausgeführt (vgl. Figur 2b). Dadurch wird der Draht 4 entlang einer Unterseite des Zahns 2 entlanggeführt. Die Schwenkbewegung erfolgt dabei so lange, bis die Düse 8 der Wickelkomponente 6 wieder im nächsten Nutzwischenraum des Zahns 2 an- geordnet ist. In einem nächsten Schritt erfolgt wieder eine Relativbewegung inWinding component 6 a fourth position S4, which is shown in Figure 3e. The length of the radial movement in the direction R2 corresponds to the length of the radial movement in the direction Rl, so that the wire 4 is arranged perpendicular to the radial direction R-R on the tooth 2. In a next step, according to the invention, a first relative pivoting movement between the winding component 6 and the tooth 2 is performed around a center 11 of the stator 1 in the direction SRI (see FIG. As a result, the wire 4 is guided along an underside of the tooth 2. The pivoting movement takes place until the nozzle 8 of the winding component 6 is again arranged in the next useful space of the tooth 2. In a next step, a relative movement takes place in
Radialrichtung R-R der Wickelkomponente 6 in Richtung Rl, so dass die Wickelkomponente 6 wieder im Motorraum 5 angeordnet ist. Anschließend führt die Wickelkomponente 6 eine zweite Hubbewegung entgegengesetzt zur ersten Hubbewegung Hl aus, so dass der Draht an der anderen Zahnseite entlanggeführt wird. Die Wickelkomponente 6 wird dabei so lange bewegt, bis sie wieder an einer Position seitlich versetzt und über dem Zahn 2 angeordnet ist, so dass keine Überdeckung zwischen Wickelkomponente 6 und Zahn 2 in Radialrichtung oder in einer Umfangsrichtung des Stators vorhanden ist. Diese Position entspricht im Wesentlichen der in Figur 3b gezeigten zweiten Stellung, wobei diese jedoch an der anderen Zahnseite liegt. Im nächsten Schritt erfolgt wieder eine Radialbewegung der Wickelkomponente 6 in Radialrichtung auf den Zahnfuß zu. Anschließend folgt in einem nächsten Schritt wieder eine zweite relative Schwenkbewegung zwischen der Wickelkomponente 6 und dem Zahn 2, welche durch Schwenken des Stators 2 in Richtung SR2 durchgeführt wird. Somit wird die Wi- ckelkomponente 6 entlang der Oberseite des Zahns geführt, so dass der Zahn vollständig umwickelt wurde.Radial direction R-R of the winding component 6 in the direction Rl, so that the winding component 6 is again arranged in the engine compartment 5. Subsequently, the winding component 6 performs a second lifting movement opposite to the first stroke Hl, so that the wire is guided along the other tooth side. The winding component 6 is thereby moved until it is laterally offset again at a position and arranged above the tooth 2, so that no overlap between winding component 6 and tooth 2 in the radial direction or in a circumferential direction of the stator is present. This position essentially corresponds to the second position shown in FIG. 3b, but this is located on the other side of the tooth. In the next step, a radial movement of the winding component 6 takes place in the radial direction toward the tooth root. Subsequently, in a next step, a second relative pivotal movement between the winding component 6 and the tooth 2, which is performed by pivoting the stator 2 in the direction SR2. Thus, the wiggle component 6 is guided along the top of the tooth, so that the tooth has been completely wrapped.
Damit befindet sich die Wickelkomponente 6 wieder in der ersten Stellung Sl. Somit kann erfindungsgemäß der Nutzwischenraum zwischen zwei benachbarten Zähnen bis auf einen verbleibenden Zwischenraum, welcher nur minimal größer als der Durchmesser des Drahtes 4 sein muss, bewickelt werden. Im Ausführungsbeispiel wurde hierbei beschrieben, dass die Linearbewegungen in Ra- dialrichtung R-R bzw. in Axialrichtung X-X durch die Wickelkomponente 6 ausgeführt werden und die Schwenkbewegungen SRI und SR2 durch den Stator 1 ausgeführt werden. Es sei jedoch angemerkt, dass selbstverständlich die Bewegungen auch umgekehrt ausgeführt werden können oder dass sämtliche Relativbewegungen zwischen der Wickelkomponente 6 und dem Stator 1 durch entwe- der nur die Wickelkomponente 6 oder entweder nur den Stator 1 oder beide ausgeführt werden können.Thus, the winding component 6 is again in the first position Sl. Thus, according to the invention, the useful space between two adjacent teeth can be wound up to a remaining intermediate space, which only has to be minimally larger than the diameter of the wire 4. In the exemplary embodiment, it has been described here that the linear movements in the radial direction RR or in the axial direction XX are performed by the winding component 6 and the pivoting movements SRI and SR2 are performed by the stator 1. It should, however, be noted that, of course, the movements can also be carried out in reverse or that all relative movements between the winding component 6 and the stator 1 can be performed by either only the winding component 6 or either only the stator 1 or both.
Ferner sei angemerkt, dass das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise nur gegen Ende des Wickelvorganges um den Zahn durchgeführt wird, um bei der normalen Bewicklung des Zahnes auf die Radialbewegungen Rl und R2 verzichten zu können. Dadurch wird die notwendige Zeit für die Zahnbewicklung optimiert.It should also be noted that the method according to the invention is preferably performed only around the end of the winding process in order to be able to dispense with the radial movements R 1 and R 2 during the normal winding of the tooth. This optimizes the time required for tooth wrapping.
Es sei ferner angemerkt, dass selbstverständlich bei der Bewicklung des Zahnes 2 in Radialrichtung R-R die Position der Wickelkomponente 6 nach jeder Umwicklung um vorzugsweise einen Durchmesser des Drahtes 4 reduziert wird, so dass, wenn am Fuß des Zahnes 2 mit der Bewicklung begonnen wird, die Radialbewegungen nach jeder Wicklung jeweils um einen Drahtdurchmesser in Radialrichtung R-R verkürzt werden.It should also be noted that, of course, in the winding of the tooth 2 in the radial direction RR, the position of the winding component 6 after each wrapping is reduced by preferably a diameter of the wire 4, so that when the winding is started at the base of the tooth 2, the position Radial movements are shortened after each winding in each case by a wire diameter in the radial direction RR.
Auf diese Weise kann erfindungsgemäß der Kupferfüllfaktor des Motors insgesamt deutlich erhöht werden. Es lassen sich somit bei gleicher Polzahl bzw. Zahnzahl des Stators 1 kürzere oder leistungsstärkere Motoren herstellen.In this way, according to the invention, the copper filling factor of the motor as a whole can be significantly increased. Thus, with the same number of poles or number of teeth of the stator 1, shorter or more powerful motors can be produced.
Bei bestimmten Wickelschemen, z.B. bei zwei getrennten Spulen bzw. Zähnen 2 entstehen Ausgleichsleiter, die den Nutzwischenraum 3 versperren könnten. Bei der herkömmlichen Düsenbewegung kann es dadurch zu Drahtbeschädigungen kommen oder aber der Nutfüllfaktor des Motors sinkt erheblich, da der Platz für den Ausgleichsleiter bei der Programmierung der Bewegung der Wickelkompo- nente 6 vorsorglich freigehalten wird. Bei der erfindungsgemäßen Bewegung der Wickelkomponente 6 hat ein Ausgleichsleiter einen deutlich geringeren Einfluss auf den Füllfaktor, da die Wickelkomponente 6 nicht durch den Nutzwischenraum 3 des Stators 1 geführt wird. In certain winding schemes, for example, when two separate coils or teeth 2 are compensating conductors that could block the Nutzwischenraum 3. In the conventional nozzle movement, this can lead to wire damage or the groove fill factor of the motor drops significantly, since the space for the equalization conductor in the programming of the movement of the winding composite as a precautionary measure. In the movement according to the invention of the winding component 6, a compensating conductor has a significantly smaller influence on the filling factor, since the winding component 6 is not guided through the effective space 3 of the stator 1.

Claims

Ansprüche claims
1. Verfahren zum Bewickeln eines Zahns (2) eines Stators (1) oder Ankers einer elektrischen Maschine mit einem Draht (4) mittels einer Wickelkomponente (6), die wenigstens eine Düse (8) umfasst, wobei der Stator (1) bzw. Anker zwischen seinen Zähnen (2) Nutzwischenräume (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Relativbewegung zwischen der Wickelkomponente (6) und dem Zahn (2) in einer Axialrichtung (X-X) des Zahns (2) ausgeführt wird, ohne dass eine Überdeckung in Radialrichtung (R-R) des Zahnes zwischen der Wickelkomponente (6) und dem Zahn (2) vorliegt.Anspruch [en] A method for winding a tooth (2) of a stator (1) or armature of an electric machine with a wire (4) by means of a winding component (6) comprising at least one nozzle (8), wherein the stator (1) or Anchor between its teeth (2) has useful spaces (3), characterized in that a relative movement between the winding component (6) and the tooth (2) in an axial direction (XX) of the tooth (2) is performed without any overlap in Radial direction (RR) of the tooth between the winding component (6) and the tooth (2) is present.
2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend die folgenden Schritte:2. The method of claim 1, further comprising the following steps:
- Positionieren der Wickelkomponente (6) relativ zum Zahn (2) derart, dass die Wickelkomponente (6) in Axialrichtung (X-X) des Zahnes (2) und seitlich zum Zahn (2) versetzt in einer ersten Stellung (Sl) positioniert ist, wobei der Draht (4) am Zahn (2) anliegt;- Positioning the winding component (6) relative to the tooth (2) such that the winding component (6) in the axial direction (XX) of the tooth (2) and laterally to the tooth (2) offset in a first position (Sl) is positioned the wire (4) rests against the tooth (2);
- Ausführen einer Relativbewegung (Rl) zwischen der Wickelkomponente (6) und dem Zahn (2) in radialer Richtung (R-R), bis die Wickelkomponente (6) in einer zweiten Stellung (S2) ohne radiale Überde- ckung mit dem Zahn (2) positioniert ist;- Performing a relative movement (Rl) between the winding component (6) and the tooth (2) in the radial direction (RR) until the winding component (6) in a second position (S2) without radial Überde- ckung with the tooth (2) is positioned;
- Ausführen einer Relativbewegung (Hl) zwischen der Wickelkomponente (6) und dem Zahn (2) in Axialrichtung (X-X) des Zahnes, bis die Wickelkomponente (6) in einer dritten Stellung (S3) ohne axiale Überdeckung zwischen der Wickelkomponente (6) und dem Zahn (2) positi- oniert ist, wobei der Draht (4) im Nutzwischenraum (3) an dem Zahn- Performing a relative movement (Hl) between the winding component (6) and the tooth (2) in the axial direction (XX) of the tooth until the winding component (6) in a third position (S3) without axial overlap between the winding component (6) and the tooth (2) is positi- on, wherein the wire (4) in the Nutzwischenraum (3) on the tooth
(2) vorbeigeführt wird;(2) is passed;
- Ausführen einer Relativbewegung (R2) zwischen der Wickelkomponente (6) und dem Zahn (2) in radialer Richtung (R-R) des Zahns, bis die Wickelkomponente (6) in einer vierten Stellung (S4) mit radialer Überdeckung mit dem Zahn (2), aber ohne axiale Überdeckung mit dem Zahn (2) positioniert ist;- Performing a relative movement (R2) between the winding component (6) and the tooth (2) in the radial direction (RR) of the tooth until the winding component (6) in a fourth position (S4) with radial Overlapping with the tooth (2) but without axial overlap with the tooth (2) is positioned;
- Ausführen einer ersten relativen Schwenkbewegung (SRI) zwischen der Wickelkomponente (6) und dem Zahn (2) um einen Mittelpunkt (11) des Stators (1) bzw. Ankers, bis die Wickelkomponente (6) an der gegenüberliegenden Seite des Zahnes seitlich versetzt zum Zahn (2) und ohne Axialüberdeckung positioniert ist, wobei sich der Draht weiter um den Zahn (2) legt;- Performing a first relative pivotal movement (SRI) between the winding component (6) and the tooth (2) about a center (11) of the stator (1) or armature until the winding component (6) laterally offset on the opposite side of the tooth is positioned to the tooth (2) and without Axialüberdeckung, with the wire continues to lie around the tooth (2);
- Ausführen einer Relativbewegung zwischen der Wickelkomponente (6) und dem Zahn (2) in radialer Richtung (R-R), bis die Wickelkomponente (6) relativ zum Zahn ohne radiale Überdeckung mit dem Zahn (2) positioniert ist;- Performing a relative movement between the winding component (6) and the tooth (2) in the radial direction (R-R) until the winding component (6) is positioned relative to the tooth without radial overlap with the tooth (2);
- Ausführen einer zweiten Relativbewegung zwischen der Wickelkomponente (6) und dem Zahn (2) in Axialrichtung (X-X) des Zahns, bis die Wickelkomponente sich in einer Stellung ohne axiale Überdeckung zwischen der Wickelkomponente (6) und dem Zahn (2) befindet, wobei der Draht (4) am Zahn (2) in dem anderen Nutzwischenraum geführt wird;- Performing a second relative movement between the winding component (6) and the tooth (2) in the axial direction (XX) of the tooth until the winding component is in a position without axial overlap between the winding component (6) and the tooth (2), wherein the wire (4) is guided on the tooth (2) in the other working space;
- Ausführen einer Relativbewegung zwischen der Wickelkomponente (6) und dem Zahn (2) in radialer Richtung (R-R) des Zahns, bis die Wickelkomponente (6) in einer Stellung mit einer radialen Überdeckung mit dem Zahn (2) positioniert ist; und- Performing a relative movement between the winding component (6) and the tooth (2) in the radial direction (R-R) of the tooth until the winding component (6) is positioned in a position with a radial overlap with the tooth (2); and
- Ausführen einer zweiten relativen Schwenkbewegung (SR2) zwischen der Wickelkomponente (6) und dem Zahn (2) um den Mittelpunkt (11) des Stators (1) bzw. Ankers, bis die Wickelkomponente (6) wieder seitlich versetzt zum Zahn in der ersten Stellung (Sl) positioniert ist, wobei der Draht (4) wieder an den Zahn (2) angelegt wird.- Performing a second relative pivotal movement (SR2) between the winding component (6) and the tooth (2) around the center (11) of the stator (1) or armature until the winding component (6) again offset laterally to the tooth in the first Position (Sl) is positioned, with the wire (4) is applied to the tooth (2) again.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Wickelkomponente (6) eine Nadel (7) umfasst.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the winding component (6) comprises a needle (7).
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierung der Wickelkomponente (6) relativ zum Zahn (2) in radialer Richtung (R-R) nach einer Umwicklung des Zahnes um eine Breite des Drahtes (4) verändert wird, vorzugsweise beginnend am Fußpunkt des Zahnes (2).4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the positioning of the winding component (6) relative to the tooth (2) in the radial direction (RR) after a wrapping of the tooth is changed by a width of the wire (4), preferably starting at the base of the tooth (2).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die radialen Relativbewegungen durch Bewegungen der5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the radial relative movements by movements of the
Wickelkomponente (6) ausgeführt werden.Winding component (6) are performed.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialbewegungen ausgeführt werden, wenn sich die Wickelkomponente (6) in der Nähe des Zahns (2) befindet.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the radial movements are carried out when the winding component (6) is in the vicinity of the tooth (2).
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Relativbewegungen durch Bewegungen der Wickelkomponente (6) ausgeführt werden7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the axial relative movements are performed by movements of the winding component (6)
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelkomponente (6) in Axialrichtung (X-X) des Zahns (2) eine lineare Hubbewegung ausführt.8. The method according to claim 7, characterized in that the winding component (6) in the axial direction (X-X) of the tooth (2) performs a linear lifting movement.
9. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen in Radialrichtung (R-R) erst ausgeführt werden, wenn ein Freiraum zwischen zwei benachbarten, bewickelten Zähnen (2) ein Mindestmaß unterschritten hat.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the movements in the radial direction (R-R) are executed only when a free space between two adjacent, wound teeth (2) has fallen below a minimum.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mindestmaß der Breite der Düse (8) der Wickelkomponente (6) zuzüglich eines Toleranzwertes entspricht.10. The method according to claim 9, characterized in that the minimum dimension of the width of the nozzle (8) of the winding component (6) plus a tolerance value corresponds.
11. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorgenannten Ansprüche.11. Apparatus for carrying out the method according to one of the preceding claims.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelkomponente (6) neben einer Hubbewegung in Axialrichtung des Zah- nes (2) auch in Radialrichtung im wesentlichen orthogonal zur Hubbewe- bung bewegbar ist.12. The device according to claim 11, characterized in that the winding component (6) in addition to a lifting movement in the axial direction of the tooth (2) is also movable in the radial direction substantially orthogonal to Hubbewe- movement.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erkennungseinheit vorgesehen ist zur Kollisionsverhinderung und/oder zum Erkennen der Position der Wickelkomponente (6) und/oder des zu bewickelnden Zahns (2). 13. The apparatus of claim 11 or 12, characterized in that a detection unit is provided for collision prevention and / or for detecting the position of the winding component (6) and / or of the tooth to be wound (2).
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