WO2014206825A2 - Vorrichtung und spulenträger für elektrische maschine und verfahren zum anordnen einer derartigen vorrichtung an einem derartigen spulenträger - Google Patents

Vorrichtung und spulenträger für elektrische maschine und verfahren zum anordnen einer derartigen vorrichtung an einem derartigen spulenträger Download PDF

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WO2014206825A2
WO2014206825A2 PCT/EP2014/062792 EP2014062792W WO2014206825A2 WO 2014206825 A2 WO2014206825 A2 WO 2014206825A2 EP 2014062792 W EP2014062792 W EP 2014062792W WO 2014206825 A2 WO2014206825 A2 WO 2014206825A2
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holding
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bobbin
locking
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Inventor
Theodor Neeb
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/06—Machines characterised by the wiring leads, i.e. conducting wires for connecting the winding terminations

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for an electric machine, a bobbin for the electric machine and a method for arranging such a device on the bobbin such.
  • a stator for an electric machine with an annular stator yoke on which a plurality of stator coils are arranged.
  • a wiring arrangement is provided, which has concentrically arranged and electrically mutually insulated connection conductors, which are connected via connecting elements with the ends of the stator coils to form electrical contact areas.
  • two circumferentially adjacent ends of each two coils by means of a common connection element to one and
  • connection conductor arranged the same connection conductor.
  • Spool carrier performed by means of a taping cord.
  • This taping process is not automatable and therefore not only time consuming, but also very costly.
  • shape and the strength or stability of the bandage depends on the particular person who performs the bandaging, so that a reliable bandaging with a low error rate can not be guaranteed. As a result, this taping process is not direct either
  • This object is achieved by a device according to claim 1.
  • the object is achieved by a coil carrier according to claim 9.
  • the object is achieved by a method according to claim 10.
  • Fixation process can be realized.
  • only a single component namely in the form of a device, is advantageously used in order to fix the interconnection arrangement of an electrical machine, in particular its stator, in one work step.
  • Fixing and / or positioning process for the fixation of the winding or coil connection on the winding head feasible, which is independent of the respective work person. Automation reduces manual effort.
  • the device which can also be referred to as a fixing ring, is a defined position and height of the isolated and switched
  • Fig. 1 is a schematic representation of an apparatus according to a first embodiment
  • Fig. 2 is a schematic sectional view of the device according to the first embodiment
  • Fig. 5 is a schematic sectional view of the device according to the third embodiment.
  • the device 1 according to the invention for fixing and / or positioning a winding interconnection arrangement according to a first embodiment has two support rings 2 and 3.
  • the first support ring 2, so the outer support ring 2 has over the second support ring 3, so the inner support ring 3, a larger circumference and a larger radius and a larger diameter.
  • Both support rings 2, 3 are in
  • the support rings 2, 3 fit the shape of a stator of an electric machine in particular with regard to its stator yoke and the coil carriers extending radially outward from the stator yoke.
  • the device 1 serves for winding fixation or coil fixing on the iron package, in particular of a stator or a coil holder for a coil, in particular of the stator of an electric, not shown
  • the electric machine may be an electric motor or an electric generator.
  • the inner support ring 3 is centric with respect to a central axis Z
  • both support rings 2, 3 lie on a plane.
  • both support rings 2, 3 are connected to a plurality of bridge elements 4.
  • the bridge elements 4 extend from the first
  • a clip element 5 or 6 extends at least in sections into a longitudinal axis parallel to a central axis Z of the support rings 2, 3.
  • each bridge element 4 is connected to at least two clip elements 5, 6 and passes into these clip elements 5, 6, which are preferably at least partially spaced parallel to each other and extend in the same direction.
  • the bridge element 4 and the two clip elements 5, 6 consequently form a U-shaped area or fixing region of the device 1 according to the invention.
  • Support ring 3 extend from, contact according to a preferred Embodiment a stabilizing ring 7.
  • the stabilizing ring 7 also extends centrally to the central axis Z.
  • the stabilizing ring 7 has substantially the same circumference and thus radius and
  • the stabilizing ring 7 thus contacts the inner clamping elements 6 at their lower end regions, while the inner support ring 3 the
  • the device 1 is consequently a component which comprises the aforementioned sections or elements, namely the at least two support rings 2, 3 and preferably also the stabilizing ring 7 and the sections of the first 5 and second Clamping element 6 and the bridge element 4 and also the at least one retaining element 8 has.
  • the production of the device by injection molding or casting process is useful, inter alia, for process-economic reasons. It is not
  • Stabilization ring, clip elements, bridge element, holding element of the device 1 are produced individually and subsequently connected by means of appropriate joining method.
  • the device 1 is made of a plastic material which has sufficient rigidity for the described function of the device 1.
  • the plastic material is in particular electrically non-conductive and also flame-retardant.
  • At least one of the clip elements 5, 6 and preferably the outer clip element 5 has at least one retaining element 8, which at least in sections of an (inner) wall 9 of the
  • the holding element 8 is wedge-shaped or nose-shaped and particularly preferably designed in the form of a lawn nose.
  • the holding element 8 is formed as a snap hook
  • the number of bridge elements 4 substantially the number of clip elements 5, 6 per support ring 2, 3rd
  • FIG. 2 inter alia a single fixing region of the device 1, consisting of the two clamping elements 5, 6 and the bridge element 4 and a holding element 8, is shown. As a result, this includes
  • Clamping element 5 at least partially perpendicularly at least partially in the direction of the other clamping element 6 extending or projecting holding portion 8a. Furthermore, the holding element 8 comprises a wall region 8b, which obliquely to the wall 9 of the one
  • Clamp element 5 is arranged.
  • the wall region 8b extends at a defined angle and preferably at an acute angle away from the wall 9 of one clamp element 5 at least partially in the direction of the other clamp element 6 and at least partially in the direction of the holding region 8a and advantageously at least partially in FIG
  • the holding portion 8a is thus located at a smaller distance to the bridge element 4, as the lower end of the
  • Wall portion 8b which contacts the wall 9, while the upper end of the wall portion 8b the holding portion 8a contacted or passes into this.
  • the holding element 8 has the shape of a penta-leather, wherein the holding element 8 can also have any conceivable other angular or rounded shape and configuration, so that the
  • the holding element 8 is arranged in a region of the wall 9, which has the greatest possible distance from the bridge element 4. Accordingly, the holding element 8 is arranged or formed in a first end region of the clamping element 5 on the wall 9 and preferably on the inner wall 9. The bridge element 4 is arranged or formed on a second end region of the clamping element 5 opposite the first end region.
  • considered fixing region are preferably formed in the form of a thin or flat three-dimensional hexahedron, which is
  • Fig. 2 shows a part of the device 1 when the device 1 is mounted on the bobbin 30. As shown in Fig. 2, the outer
  • Clamping element 5 only one holding element 8.
  • the holding element 8 acts in the form of a single snap connection with a corresponding one
  • Locking element 10a, 10b or 10c of the bobbin 30 As a result, the holding element 8 and one of the locking elements 10a, 10b or 10c cooperate to allow an arrangement of the fixing region on the respective bobbin 30 and thus an arrangement of the entire device 1 in particular on the stator itself , As shown in Fig. 2, the holding member 8 of a fixing portion of the device 1 contacts a locking member 10c of the bobbin 30 of the stator.
  • Each of the bobbin 30 is in Fig. 2, the iron package or a pole core, which is different from the partially shown in Fig. 2 yoke ring 33 of the
  • each of the coil carriers 30 in FIG. 2 has a partially illustrated pole shoe 34, which is arranged on the end of the pole core opposite the yoke ring 33 thereon.
  • Both, that is, the yoke 33 and the pole piece 34 have a Winding or coil 40 facing the inner wall 33a and 34a and a coil 40 remote from the outer wall 33b and 34b.
  • the coil 40 itself is wound around the pole core.
  • the outer wall 34b has a plurality (three)
  • the outer wall 34b has only a single / individual locking element 10a or 10b or 10c.
  • the locking elements 10a, 10b and 10c are arranged on the outer wall 34b of the pole piece 34 of the coil carrier 30, wherein it would also be conceivable that these or additional locking elements are arranged on the outer wall 33b of the yoke 33. Comparable to the embodiment of the holding element 8, the locking elements 10a, 10b, 10c also have a holding region and a
  • Wall area and are preferably also designed in the form of a pentahedron.
  • the retaining element 8 can form a positive snap connection on the coil carrier 30 with the locking elements 10a, 10b, 10c.
  • the holding element 8 and the locking elements 10a, 10b are designed such that they can form a positive connection for forming the snap connection.
  • the retention area of the locking members 10a, 10b, 10c is spaced less far from the pole core of the coil support than the lower end of the wall portion contacting the outer wall 34b.
  • the upper end of the wall area is in the holding area over or
  • the inner clip element 6 preferably has no retaining element 8, but bears against the outer wall 33b of the yoke ring 33.
  • the inner clamp member 6 connects in particular with the outer wall 33b of the yoke 33 frictionally.
  • the inner clip member 6 an insertion bevel 11, which at least partially along the inner wall of the clamping element 6 at a defined angle of a lower end of the
  • Clamping element 6 extends in the direction of the bridge element 4. According to a method for and thus mounting the device 1 according to the first embodiment to the individual coil carriers 30 and in particular to walls of the pole shoes 34 and / or the yoke rings 33, the clamping elements 5, 6 of the device 1, for example by applying a defined compressive force the entire device 1 preferably simultaneously on all bobbin 30 of the stator
  • the clip elements 5 are at least partially moved over the outer wall 34b of the respective pole pieces 34, in that the individual retaining elements 8 with their wall regions slide along the wall regions of the individual locking elements 10a, 10b, 10c until the respective ends of the individual wall regions are reached and the retaining regions of the retaining elements 8 with the retaining regions of FIGS
  • Circuit arrangement 20 at least in sections, but without damaging them.
  • the abovementioned series-arranged arresting elements 10a, 10b and 10c are provided. This makes it possible to arrange the device 1 at different heights above the interconnection arrangement 20. Thus, the device 1 a defined position and height of the isolated and switched
  • Retaining element 8 a plurality of holding elements 8 and preferably two, three or more retaining elements 8 on the inner wall 9 of at least one clamping element 5 or 6 and preferably on the outer
  • Clip element 5 is arranged.
  • a plurality of holding elements 8 along the wall 9 would be arranged centrally one above the other, so that a detent is created.
  • the individual holding elements 8 it is possible for the individual holding elements 8 to be arranged one after the other in succession or one above the other so that they particularly preferably merge into one another.
  • FIG. 3 shows an assembly aid 100 with which the assembly of the device 1 and in the same way a device 50 shown in the second embodiment is very simple.
  • the assembly tool 100 has a mandrel 101 and a base 102.
  • the mandrel 101 is inserted in Fig. 3 in a stator 60 shown in simplified form, on which in Fig. 3, the device 50 is applied and mounted.
  • the device 1 can also be mounted on the stator 60.
  • Copper enamel wires are easily "caught" by device 1 or device 50 when device 1 or device 50 is placed on mandrel 101, as shown in FIG. 3 for device 50.
  • the device 1 thus advantageously results in a significant reduction and acceleration of the manual process contents during the assembly of an electrical machine, in particular its stator 60.
  • the auxiliary assembly device 100 contributes to the further ease of assembly.
  • Another advantage of the device 1 is that an increase in the reproducibility in positional accuracy and height of the isolated and switched copper enamel wires of the interconnection assembly 20 of an electrical machine, in particular the stator 60, is possible.
  • the 4 shows a device 50 according to a third embodiment.
  • the device 50 is largely constructed in the same manner as previously described with respect to the device 1 according to the first embodiment. Consequently, the device 50 according to the
  • an outer support ring 52 and an inner support ring 53 which are connected by a top surface which is formed by a plurality of bridge elements 54.
  • an outer circumferential surface opens into a multiplicity of holding elements 58, which are distributed uniformly around the circumference and which enclose the
  • Holding elements 8 of the device 1 of Fig. 1 correspond.
  • Retaining elements 8, 58 are executed in both devices 1, 50 as a clamping hook.
  • the device 50 according to the present
  • the holding elements 58 has a recess 51 in the outer surface of the outer support ring 52.
  • the device 50 according to the present embodiment eleven holding elements 58, whereas the device 1 according to the first embodiment has twelve holding elements 8.
  • the number of retaining elements 8, 58 can also be chosen differently.
  • the bridge members 54 have an opening 54a.
  • the device 50 also has a recess 51 in the having outer support ring 52 and the outer circumferential surface.
  • the inner support ring 53 is a closed ring.
  • the device 50 on the inner support ring 53 has no openings and thus no clip elements 6 as the device 1.
  • the inner support ring 53 is a continuous ring whose axis is perpendicular to the bridge elements 54.
  • the inner support ring 53 is integral with the
  • Stabilizing ring 7 according to FIG. 1 formed or comprises the
  • the outer support ring 52 of the device 50 in the direction of its axis is a continuous ring.
  • the outer support ring 52 is wider in the direction of its axis than the outer support ring 2 of the device 1. Sequence described
  • Design of the inner support ring 53 and the outer support ring 52 is an avoidance of the pinching of insulated copper enamel wires of the interconnection assembly 20 during assembly of the device 50 to a bobbin 30 of FIG. 5, an increase in the rigidity of the device 50 and a simplification of an assembly of Device 50.
  • each of the holding elements 58 engages in the assembly of the
  • a defined, load-bearing connection of device 50 and coil carrier 30 is created.
  • the holding elements 58 preferably designed such that engagement with an existing geometry of the bobbin 30 is possible, which is a further difference from the device 1 according to the first
  • the locking element 10d formed as an opening can be, for example, a bore, a groove, etc. in the coil carrier 30.
  • the holding element 58 and the locking element 10d of the bobbin carrier 30 can be designed such that they intermesh with one another, at least in sections.
  • Circuit arrangement 20 can be ensured.
  • the openings 54a in the cover or lateral surface of the device 50 also serve to avoid undercuts on the holding elements 58.
  • Fig. 5 also shows that at the abutting edges between the inner and outer support ring 52, 53 each have radii 52a, 53a are introduced.
  • the outer support ring 52 and the inner support ring 53 are each rounded on their side, which side, after assembly of the device 50 on the bobbin 30, the wiring assembly 20 faces.
  • the inner support ring 53 and the outer support ring 52 is also an avoidance of pinching of insulated copper enamel wires of the interconnection assembly 20 during assembly of the device 50 to the bobbin 30 and an increase in the rigidity of the device 50.
  • Fig. 5 is identical with Fig. 2, so for the further
  • the assembly aid 100 according to FIG. 3 can also be used for mounting the device 50 on the coil carrier 30.
  • the device 50 realized by the defined Litzenabgang realized by the
  • Another advantage of the device 50 over the device 1 according to the first embodiment lies in a reduction of tooling costs for the production of the device 50 by avoiding
  • a reduced expense which is based on the use of bores as openings or locking elements 10d in the current geometry of the coil carrier 30 as a clamping or locking device, is more advantageous on the device 50 compared to the device 1 according to the first embodiment.
  • Holding aid for the holding devices 58 founded.
  • the device 50 also offers over the device 1 according to the first embodiment, a further increase in process reliability by increasing the rigidity of the device 50 as a component for
  • Devices 1, 50 and bobbin 30 may be designed to be detachable or non-detachable.
  • the snap connection between the retaining element 8 and one of the locking elements 10a, 10b, 10c can also be accomplished by engaging in at least one recess or opening, the bridge elements 4 of the device 1 may have a greater material thickness than the clip elements 5, 6.
  • the strength of Device 1 and in particular the bridge elements 4 are increased, if necessary.
  • the device 1 the
  • Transition regions between the respective bridge element 4 to the correspondingly arranged thereon clamping elements 5, 6 extend obliquely so that the bridge element 4, therefore, even from three
  • Clip elements 5, 6 extend or extend.
  • the device 1 or device 50 may be potted with the stator pack and coils 40 using a potting compound. As a result, the mechanical stability can be increased.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung (1; 50) und einen Spulenträger (30) für eine elektrische Maschine und ein Verfahren zum Montieren einer derartigen Vorrichtung (1; 50) an einem derartigen Spulenträger (30). Die Vorrichtung (1; 50) umfasst einen Tragring (2, 3; 52, 53), an welchem eine Vielzahl von Elementen (4; 54) zum Fixieren und/oder Positionieren zumindest eines Bereichs einer Verschaltungsanordnung (20) einer elektrischen Maschine am Wicklungskopf einer Spule (40) angeordnet sind, die mit der Verschaltungsanordnung (20) zu verschalten ist, und zumindest ein Halteelement (8; 58) zum Zusammenwirken mit einem Arretierungselement (10a, 10b, 10c; 10d) des Spulenträgers (30), um eine lösbare oder nicht lösbare Montage der Vorrichtung (1; 50) am Spulenträger (30) zu ermöglichen.

Description

VORRICHTUNG UND SPULENTRÄGER FÜR ELEKTRISCHE MASCHINE UND VERFAHREN ZUM ANORDNEN EINER DERARTIGEN VORRICHTUNG AN EINEM DERARTIGEN SPULENTRÄGER
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für eine elektrische Maschine, einen Spulenträger für die elektrische Maschine und ein Verfahren zum Anordnen einer derartigen Vorrichtung an dem derartigen Spulenträger.
Aus der EP 1 705 776 AI ist ein Stator für eine elektrische Maschine mit einem ringförmigen Statorjoch bekannt, an dem eine Vielzahl Statorspulen angeordnet sind. Hier ist eine Verschaltungsanordnung vorgesehen, welche konzentrisch zueinander angeordnete und elektrisch gegeneinander isolierte Verbindungsleiter aufweist, die über Anschlusselemente mit den Enden der Statorspulen unter Ausbildung elektrischer Kontaktbereiche verbunden sind. Hierbei werden jeweils zwei am Umfang benachbarte Enden von jeweils zwei Spulen mittels eines gemeinsamen Anschlusselementes an ein und
demselben Verbindungsleiter angeordnet.
Demzufolge sind im Stand der Technik zwar Verfahren bekannt, um die Spulenanschlüsse der Spulen der elektrischen Maschine miteinander zu verschalten. Jedoch wird durch eine derartige Verschaltung der Spulenenden ein Fixieren und/oder Positionieren und vorzugsweise auch eine
Schutzfunktion der Verschaltungsanordnung selbst nicht realisiert.
Derzeit wird eine Fixierung der Verschaltungsanordnung lediglich durch ein zeitaufwendiges manuelles Bandagieren oder Vernähen der Verschaltungsanordnung am Wickelkopf des Spulenkörpes bzw.
Spulenträgers mittels einer Bandagierschnur ausgeführt.
Dieser Bandagierprozess ist nicht automatisierbar und demzufolge nicht nur zeitaufwendig, sondern auch sehr kostenintensiv. Zudem ist die Formgebung und die Festigkeit bzw. Stabilität der Bandage abhängig von der jeweiligen Person, welche die Bandagierung ausführt, sodass ein prozesssicheres Bandagieren mit einer geringen Fehlerrate nicht gewährleistet werden kann. Infolgedessen ist bei diesem Bandagierprozess auch keine direkte
Prozessüberwachung möglich, welche beispielsweise die auf die
Verschaltungsanordnung während des Bandagierprozesses aufgebrachte Kraft ermittelt. Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung für eine elektrische Maschine, einen Spulenträger für die elektrische Maschine und ein Verfahren zum Anordnen einer derartigen Vorrichtung an dem derartigen Spulenträger der elektrischen Maschine zur Verfügung zu stellen, durch welche eine Fixierung und/oder Positionierung der (Wicklungs- oder Spulen-) Verschaltungsanordnung von elektrischen Maschinen unabhängig vom Kontaktierungsverfahren, wie Hartlöten, Widerstandsschweißen usw., der einzelnen Wicklungsenden, unabhängig vom Wicklungsverfahren der Spule, wie Segmentwicklung usw., und auch unabhängig von der
Schaltungsart, wie Reihenschaltung oder Parallelschaltung, ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst. Zudem wird die Aufgabe durch einen Spulenträger nach Patentanspruch 9 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch ein Verfahren nach Patentanspruch 10 gelöst.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Mit der Vorrichtung und dem Verfahren, die in den Ansprüchen beschrieben sind, wird es möglich, die Verschaltungsanordnung der Wicklungen der Spule am Wickelkopf einer elektrischen Maschine an dem Spulenträger zu fixieren bzw. zu befestigen. Die Verschaltungsanordnung kann insbesondere isoliert sein.
Mit der in den Ansprüchen beschriebenen Vorrichtung und dem zugehörigen Verfahren ist es vorteilhaft möglich, den manuellen und zeitlichen Aufwand bei der Positionierung und/oder Fixierung der Verschaltungsanordnung deutlich zu reduzieren und den Automatisierungsgrad des Fixierprozesses der Verschaltungsanordnung derart zu erhöhen, dass eine
Prozessüberwachung stattfinden und ein prozesssicheres
Fixierungsverfahren realisiert werden kann. Vorteilhaft wird hierfür nur ein einziges Bauteil, nämlich in Form Vorrichtung verwendet, um die Verschaltungsanordnung einer elektrischen Maschine, insbesondere ihres Stators, in einem Arbeitsschritt zu fixieren.
Damit wird mit der in den Ansprüchen beschriebenen Vorrichtung und dem zugehörigen Verfahren ein schneller und zumindest teilautomatisierbarer
Fixierungs- und/oder Positionierungsprozess für die Fixierung der Wicklungsoder Spulenverschaltung am Wickelkopf durchführbar, welcher unabhängig von der jeweiligen Arbeitsperson ist. Durch die Automatisierung wird der manuelle Aufwand reduziert.
Mit der Vorrichtung, die auch als Fixierring bezeichnet werden kann, wird eine definierte Lage und Bauhöhe der isolierten und geschalteten
Kupferlackdrähte der Spulen einer elektrischen Maschine, insbesondere ihres Stators, sichergestellt.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsformen beschriebenen Merkmale oder Ausführungsarten. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende
Zeichnung und anhand von Ausführungsformen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig.3 ein Montagehilfsgerät zur Vereinfachung der Montage der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig.4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform; und Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung der Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen.
Wie in der Fig. 1 gezeigt, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Fixieren und/oder Positionieren einer Wicklungsverschaltungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform zwei Tragringe 2 und 3 auf. Der erste Tragring 2, also der äußere Tragring 2, hat gegenüber dem zweiten Tragring 3, also dem inneren Tragring 3, einen größeren Umfang und einen größeren Radius und einen größeren Durchmesser. Beide Tragringe 2, 3 sind im
Wesentlichen kreisrund ausgestaltet. Insbesondere passen sich die Tragringe 2, 3 der Form eines Stators einer elektrischen Maschine insbesondere hinsichtlich dessen Statorjoch und den vom Statorjoch sich radial nach außen erstreckenden Spulenträgern an.
Die Vorrichtung 1 dient zur Wicklungsfixierung oder Spulenfixierung am Eisenpaket insbesondere eines Stators oder einer Spulenhalterung für eine Spule insbesondere des Stators einer nicht dargestellten elektrischen
Maschine. Die elektrische Maschine kann ein elektrischer Motor oder auch ein elektrischer Generator sein. Der innere Tragring 3 ist zentrisch hinsichtlich einer Zentralachse Z
innerhalb des äußeren Tragrings 2 angeordnet, wobei beide Tragringe 2, 3 auf einer Ebene liegen.
In Fig. 1 sind beide Tragringe 2, 3 mit einer Mehrzahl von Brückenelementen 4 verbunden. Die Brückenelemente 4 erstrecken sich von dem ersten
(äußeren) Tragring 2 bis hin zum zweiten (inneren) Tragring 3 radial nach innen.
Wie in Fig. 1 gezeigt, erstreckt sich zumindest im Bereich der Brückenelemente 4 jeweils zumindest teilweise rechtwinklig von jedem Tragring 2, 3 aus ein Klammerelement 5 bzw. 6 zumindest abschnittsweise in eine zu einer Zentralachse Z der Tragringe 2, 3 parallelen Längsachse.
Folglich ist jedes Brückenelement 4 mit mindestens zwei Klammerelementen 5, 6 verbunden bzw. geht in diese Klammerelemente 5, 6 über, welche vorzugsweise zumindest abschnittsweise parallel zueinander beabstandet sind und sich in die gleiche Richtung erstrecken.
Das Brückenelement 4 und die beiden Klammerelemente 5, 6 bilden folglich einen U-förmig ausgestalteten Bereich bzw. Fixierbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1.
Die inneren Klammerelemente 6, welche sich folglich von dem inneren
Tragring 3 aus erstrecken, kontaktieren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform einen Stabilisierungsring 7. Der Stabilisierungsring 7 verläuft ebenfalls zentrisch zur Zentralachse Z. Der Stabilisierungsring 7 weist im Wesentlichen den gleichen Umfang und damit Radius und
Durchmesser wie der innere Tragring 3 auf und ist im Wesentlichen
zumindest abschnittsweise parallel zu diesem beabstandet angeordnet. Der Stabilisierungsring 7 kontaktiert die inneren Klammerelemente 6 demzufolge an deren unteren Endbereichen, während der innere Tragring 3 die
Klammerelemente 6 an deren oberen Endbereichen kontaktiert. Wird der Herstellung der Vorrichtung 1 ein Spritzgussverfahren zugrunde gelegt, ist die Vorrichtung 1 folglich ein Bauteil, welches die zuvor genannten Abschnitte bzw. Elemente, nämlich die zumindest zwei Tragringe 2, 3 und vorzugsweise auch den Stabilisierungsring 7 sowie die Abschnitte des ersten 5 und zweiten Klammerelementes 6 sowie des Brückenelementes 4 sowie auch das zumindest eine Halteelement 8 aufweist. Die Herstellung der Vorrichtung im Spritzguss- oder Gussverfahren ist unter anderem aus prozessökonomischen Gründen sinnvoll. Es ist jedoch auch nicht
ausgeschlossen, dass die einzelnen Elemente (Tragringe,
Stabilisierungsring, Klammerelemente, Brückenelement, Halteelement) der Vorrichtung 1 einzeln hergestellt und nachträglich mittels entsprechender Fügeverfahren verbunden werden.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung 1 aus einem Kunststoffmaterial gefertigt, welches eine für die beschriebene Funktion der Vorrichtung 1 ausreichende Steifigkeit aufweist. Das Kunststoffmaterial ist insbesondere elektrisch nicht leitfähig und zudem schwer entflammbar.
Zumindest eines der Klammerelemente 5, 6 und vorzugsweise das äußere Klammerelement 5 weist zumindest ein Halteelement 8 auf, welches sich zumindest abschnittsweise von einer (inneren) Wandung 9 des
Klammerelementes 5 in Richtung des anderen (inneren) Klammerelementes 6 erstreckt. Vorzugsweise ist das Halteelement 8 keilförmig oder nasenförmig und besonders bevorzugt rasternasenförmig ausgestaltet. Insbesondere ist das Halteelement 8 als Schnapphaken ausgebildet Vorzugsweise entspricht bei der als Fixierring oder Klickring ausgebildeten Vorrichtung 1 die Anzahl der Brückenelemente 4 im Wesentlichen der Anzahl der Klammerelemente 5, 6 pro Tragring 2, 3.
Gemäß Fig. 2 ist unter anderem ein einzelner Fixierbereich der Vorrichtung 1, bestehend aus den zwei Klammerelementen 5, 6 und dem Brückenelement 4 sowie einem Halteelement 8 dargestellt. Demzufolge umfasst das
Halteelement 8 einen sich von der inneren Wandung 9 des einen
Klammerelementes 5 zumindest abschnittsweise rechtwinklig zumindest teilweise in Richtung des anderen Klammerelementes 6 erstreckenden oder auskragenden Haltebereich 8a. Des Weiteren umfasst das Halteelement 8 einen Wandbereich 8b, welcher schräg zu der Wandung 9 des einen
Klammerelementes 5 angeordnet ist. Der Wandbereich 8b erstreckt sich in einem definierten Winkel und vorzugsweise einem spitzen Winkel von der Wandung 9 des einen Klammerelementes 5 weg zumindest teilweise in Richtung des anderen Klammerelementes 6 und zumindest teilweise in Richtung des Haltebereichs 8a und vorteilhaft zumindest teilweise in
Richtung des Brückenelementes 4 und kontaktiert den Haltebereich 8a bzw. geht in diesen über. Der Haltebereich 8a befindet sich folglich in einem geringeren Abstand zum Brückenelement 4, als das untere Ende des
Wandbereiches 8b, welches die Wandung 9 kontaktiert, während das obere Ende des Wandbereiches 8b den Haltebereich 8a kontaktiert bzw. in diesen übergeht.
Vorzugsweise weist das Halteelement 8 die Form eines Pentaeders auf, wobei das Halteelement 8 auch jede erdenklich andere eckige oder auch abgerundete Form und Ausgestaltung aufweisen kann, sodass das
Halteelement 8 selbst nicht auf eine definierte Ausgestaltungsform
beschränkt ist. Besonders bevorzugt ist das Halteelement 8 in einem Bereich der Wandung 9 angeordnet, welcher den größtmöglichen Abstand zum Brückenelement 4 aufweist. Demnach ist das Halteelement 8 in einem ersten Endbereich des Klammerelementes 5 an dessen Wandung 9 und vorzugsweise an dessen innerer Wandung 9 angeordnet oder angeformt. Das Brückenelement 4 ist an einem dem ersten Endbereich gegenüberliegenden zweiten Endbereich des Klammerelementes 5 angeordnet oder angeformt.
Die Klammerelemente 5, 6 und das Brückenelement 4 eines einzeln
betrachteten Fixierbereiches sind vorzugsweise in Form eines dünnen oder flachen dreidimensionalen Hexaeders ausgebildet, welcher sich
vorzugsweise rechteckförmig, das heißt mit jeweils zwei langen Seitenkanten und jeweils zwei kurzen Seitenkanten erstreckt. Fig. 2 zeigt einen Teil der Vorrichtung 1, wenn die Vorrichtung 1 an dem Spulenträger 30 montiert ist. Wie in Fig. 2 gezeigt, weist das äußere
Klammerelement 5 nur ein Halteelement 8 auf. Das Halteelement 8 agiert in Form einer einzelnen Schnappverbindung mit einem entsprechenden
Arretierungselement 10a, 10b oder 10c des Spulenträgers 30. Dadurch wirken das Halteelement 8 und eines der Arretierungselemente 10a, 10b oder 10c zusammen, um eine Anordnung des Fixierbereiches an dem jeweiligen Spulenträger 30 und folglich eine Anordnung der gesamten Vorrichtung 1 insbesondere am Stator selbst zu ermöglichen. Wie in Fig. 2 gezeigt, kontaktiert das Halteelement 8 eines Fixierbereiches der Vorrichtung 1 ein Arretierungselement 10c des Spulenträgers 30 des Stators.
Jeder der Spulenträger 30 ist in Fig. 2 das Eisenpaket oder ein Polkern, welcher sich von dem in Fig. 2 teilweise dargestellten Jochring 33 des
Stators radial nach außen erstreckt. Des Weiteren hat jeder der Spulenträger 30 in Fig. 2 einen teilweise dargestellten Polschuh 34, welcher am zum Jochring 33 gegenüberliegenden Ende des Polkerns an diesem angeordnet ist. Beide, das heißt der Jochring 33 und der Polschuh 34 weisen eine einer Wicklung oder Spule 40 zugewandte, innere Wandung 33a bzw. 34a und eine der Spule 40 abgewandte, äußere Wandung 33b bzw. 34b auf. Die Spule 40 selbst ist um den Polkern geschlungen. Gemäß Fig. 2 weist die äußere Wandung 34b eine Mehrzahl (drei) an
Arretierungselementen 10a, 10b, 10c auf, welche entlang der Wandung 34b übereinander bzw. nachfolgend zueinander in Form einer Rastung
angeordnet sind. Es wäre jedoch auch denkbar, dass die äußere Wandung 34b lediglich nur ein einziges/einzelnes Arretierungselement 10a oder 10b oder 10c aufweist.
Vorteilhaft kann mit dieser Rastung (Mehrzahl an Arretierungselementen 10a, 10b, 10c) eine unterschiedliche (Höhen-) Justierung des Fixierbereiches der Vorrichtung 1 auf dem einzelnen Spulenträger 30 und folglich eine
unterschiedliche (Höhen-) Justierung der gesamten Vorrichtung 1 auf dem Stator ermöglicht werden, je nachdem mit welchem Arretierungselement 10a oder 10b oder 10c, d.h. mit welcher Rastnase das Halteelement 8 in
Wirkverbindung tritt. Die Arretierungselemente 10a, 10b und 10c sind an der äußeren Wandung 34b des Polschuhs 34 des Spulenträgers 30 angeordnet, wobei es auch denkbar wäre, dass diese oder auch zusätzliche Arretierungselemente an der äußeren Wandung 33b des Jochrings 33 angeordnet sind. Vergleichbar zu der Ausgestaltung des Halteelementes 8 weisen auch die Arretierungselemente 10a, 10b, 10c einen Haltebereich und einen
Wandbereich auf und sind vorzugsweise ebenfalls in Form eines Pentaeders ausgestaltet. Das Halteelement 8 kann mit den Arretierungselementen 10a, 10b, 10c eine formschlüssige Schnappverbindung am Spulenträger 30 bilden. Insbesondere sind das Halteelement 8 und die Arretierungselemente 10a, 10b, derart ausgestaltet, dass sie einen Formschluss zum Bilden der Schnappverbindung bilden können. Vorzugsweise ist der Haltebereich der Arretierungselemente 10a, 10b, 10c weniger weit von dem Polkern des Spulenträgers beabstandet als das untere Ende des Wandbereiches, welcher die äußere Wandung 34b kontaktiert. Das obere Ende des Wandbereiches geht in den Haltebereich über bzw.
kontaktiert diesen. Folglich sind die Arretierungselemente 10a, 10b, 10c im Wesentlichen seitenverkehrt zu dem Halteelement 8 angeordnet. Dadurch wird eine Kontaktierung zwischen dem Haltebereich des Halteelementes 8 und den Haltebereichen bzw. zumindest einem Haltebereich der
Arretierungselemente 10a, 10b, 10c, und, wie in Fig. 2 gezeigt, dem
Haltebereich des dritten Arretierungselementes 10c ermöglicht.
Das innere Klammerelement 6 weist vorzugsweise kein Halteelement 8 auf, sondern liegt an der äußeren Wandung 33b des Jochrings 33 an. Das innere Klammerelement 6 verbindet sich insbesondere mit der äußeren Wandung 33b des Jochrings 33 kraftschlüssig.
Um ein einfaches, schnelles und beschädigungsfreies Montieren der
Vorrichtung 1 auf dem Spulenträger 30 zu gewährleisten, weist vorzugsweise das innere Klammerelement 6 eine Einführschräge 11 auf, welche zumindest abschnittsweise entlang der inneren Wandung des Klammerelementes 6 in einem definierten Winkel von einem untern Endbereich des
Klammerelementes 6 in Richtung des Brückenelementes 4 verläuft. Entsprechend einem Verfahren zum und damit Montieren der Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform an die einzelnen Spulenträger 30 und insbesondere an Wandungen der Polschuhe 34 und/oder der Jochringe 33 werden die Klammerelemente 5, 6 der Vorrichtung 1, beispielsweise durch ein Aufbringen einer definierten Druckkraft auf die gesamte Vorrichtung 1 vorzugsweise gleichzeitig auf alle Spulenträger 30 des Stators
aufgeschoben.
Demzufolge werden die Klammerelemente 5 zumindest abschnittsweise derart über die äußere Wandung 34b der jeweiligen Polschuhe 34 bewegt, dass die einzelnen Halteelemente 8 mit deren Wandbereichen entlang der Wandbereiche der einzelnen Arretierungselemente 10a, 10b, 10c gleiten, bis die jeweiligen Enden der einzelnen Wandbereiche erreicht sind und die Haltebereiche der Halteelemente 8 mit den Haltebereichen der
Arretierungselemente 10a, 10b, 10c in Kontakt treten.
Entsprechend diesem Vorgehen ist nach der Montage der Vorrichtung 1 - pro Spulenträger 30 betrachtet - das Halteelement 8 des Klammerelementes 5 derart über die Arretierungselemente 10a, 10b, 10c geschoben, dass dieses Halteelement 8 letztlich zwischen dem zweiten Arretierungselement 10b und dem dritten Arretierungselement 10c positioniert ist. wie in Fig. 2 gezeigt.
Mit den jeweiligen Brückenelementen 4 wird nun die Verschaltungsanordnung 20 nicht nur abgedeckt und damit vor Beschädigungen und negativen
Einflüssen geschützt, sondern auch positioniert und derart fixiert, dass ein Verrutschen bzw. Bewegen der Verschaltungsanordnung 20 vorteilhaft verhindert wird.
Hierfür kontaktiert zumindest die der Verschaltungsanordnung 20
zugewandte Wandung bzw. Seite der Brückenelemente 4 die
Verschaltungsanordnung 20 zumindest abschnittsweise, ohne diese jedoch zu beschädigen.
Um eine hinreichende Kontaktierung zwischen den Brückenelementen 4 und der Verschaltungsanordnung 20 zu gewährleisten, sind die oben genannten in Reihe angeordneten Arretierungselemente 10a, 10b und 10c vorgesehen, Dadurch wird es ermöglicht, die Vorrichtung 1 in verschiedenen Höhen über der Verschaltungsanordnung 20 anzuordnen. Somit kann die Vorrichtung 1 eine definierte Lage und Bauhöhe der isolierten und geschalteten
Kupferlackdrähte der Spulen einer elektrischen Maschine, insbesondere ihres Stators, sicherstellen.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist anstatt eines einzelnen
Halteelementes 8 eine Mehrzahl an Halteelementen 8 und vorzugsweise zwei, drei oder mehr Halteelemente 8 an der inneren Wandung 9 zumindest eines Klammerelementes 5 oder 6 und vorzugsweise an dem äußeren
Klammerelement 5 angeordnet. Vorzugsweise wäre eine Mehrzahl an Halteelementen 8 entlang der Wandung 9 zentrisch übereinander angeordnet, sodass eine Rastung entsteht.
Hierbei ist es möglich, dass die einzelnen Halteelemente 8 lückenlos nacheinander bzw. übereinander angeordnet, sodass diese besonders bevorzugt ineinander übergehen.
Fig.3 zeigt ein Montagehilfsgerät 100, mit welchem sich die Montage der Vorrichtung 1 und auf gleiche Weise einer in der zweiten Ausführungsform gezeigten Vorrichtung 50 sehr einfach gestaltet. Das Montagehilfsgerät 100 hat einen Dorn 101 und eine Standfläche 102. Der Dorn 101 ist in Fig. 3 in einen vereinfacht dargestellten Stator 60 eingeführt, auf welchen in Fig. 3 die Vorrichtung 50 aufgebracht und montiert ist. Anstelle der Vorrichtung 50 kann selbstverständlich auch die Vorrichtung 1 auf den Stator 60 montiert werden. Bei der Montage der Vorrichtung 1 oder der Vorrichtung 50 werden die geschalteten und isolierten Kupferlackdrähte der
Verschaltungsanordnung 20, die in Fig.3 zur Vereinfachung nicht dargestellt ist, durch Umwickeln des Dorns 101 vorgeformt. Dadurch können die
Kupferlackdrähte leicht durch die Vorrichtung 1 oder die Vorrichtung 50 „gefangen" werden, wenn die Vorrichtung 1 oder die Vorrichtung 50 auf den Dorn 101 aufgesetzt wird, wie in Fig. 3 für die Vorrichtung 50 gezeigt.
Mit der Vorrichtung 1 ergibt sich also vorteilhaft eine deutliche Reduzierung und Beschleunigung der manuellen Prozessinhalte bei der Montage einer elektrischen Maschine, insbesondere deren Stator 60. Das Montagehilfsgerät 100 trägt zur weiteren Erleichterung der Montage bei.
Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung 1 besteht darin, dass eine Erhöhung der Reproduzierbarkeit in Lagegenauigkeit und Aufbauhöhe der isolierten und geschalteten Kupferlackdrähte der Verschaltungsanordnung 20 einer elektrischen Maschine, insbesondere deren Stator 60, möglich ist.
Weitere Verbesserungen sind der Schutz des Wickelkopfs einer elektrischen Maschine, insbesondere deren Stator 60, vor Stößen durch die Vorrichtung 1 bei der weiteren Montage der elektrischen Maschine, beispielsweise der Rotormontage am Stator.
Fig.4 zeigt eine Vorrichtung 50 gemäß einer dritten Ausführungsform. Die Vorrichtung 50 ist in weiten Teilen auf die gleiche Weise aufgebaut, wie zuvor in Bezug auf die Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Demzufolge hat auch die Vorrichtung 50 gemäß der
vorliegenden Ausführungsform einen äußeren Tragring 52 und einen inneren Tragring 53, welche durch eine Deckfläche verbunden sind, die durch eine Mehrzahl an Brückenelemente 54 gebildet ist. Zudem mündet auch bei der Vorrichtung 50 von Fig. 4 eine äußere Mantelfläche in eine Vielzahl von gleichmäßig am Umfang verteilten Halteelementen 58, welche den
Halteelementen 8 der Vorrichtung 1 von Fig. 1 entsprechen. Die
Halteelemente 8, 58 sind bei beiden Vorrichtungen 1, 50 als Klemmhaken ausgeführt. Hierbei hat die Vorrichtung 50 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform jedoch zwischen den Halteelementen 58 eine Aussparung 51 in der äußeren Mantelfläche beim äußeren Tragring 52. Dadurch hat die Vorrichtung 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform elf Halteelemente 58, wohingegen die Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform zwölf Halteelemente 8 aufweist. Die Anzahl der Halteelemente 8, 58 kann jedoch auch beliebig anders gewählt sein.
Im Unterschied zur Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform sind die Brückenelemente 54 der Vorrichtung 50 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform breiter als die Brückenelemente 4 der Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Zudem haben die Brückenelemente 54 bei der vorliegenden Ausführungsform eine Öffnung 54a. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass die Vorrichtung 50 zudem eine Aussparung 51 im äußeren Tragring 52 und der äußeren Mantelfläche aufweist. Der innere Tragring 53 ist dagegen ein geschlossener Ring.
Ein weiterer Unterschied der Vorrichtung 50 zur Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform besteht darin, dass die Vorrichtung 50 am inneren Tragring 53 keine Öffnungen und damit keine Klammerelemente 6 wie die Vorrichtung 1 aufweist. Der innere Tragring 53 ist ein durchgängiger Ring, dessen Achse senkrecht zu den Brückenelementen 54 ist. Anders
ausgedrückt, der innere Tragring 53 ist einstückig mit dem
Stabilisierungsring 7 gemäß Fig. 1 ausgebildet bzw. umfasst den
Stabilisierungsring 7 gemäß Fig. 1. Darüber hinaus ist auch der äußere Tragring 52 der Vorrichtung 50 in Richtung seiner Achse ein durchgängiger Ring. Hierbei ist der äußere Tragring 52 breiter in Richtung seiner Achse als der äußere Tragring 2 der Vorrichtung 1. Folge der beschriebenen
Ausgestaltung des inneren Tragrings 53 und des äußeren Tragrings 52 ist jeweils eine Vermeidung des Einklemmens von isolierten Kupferlackdrähten der Verschaltungsanordnung 20 bei der Montage der Vorrichtung 50 an einem Spulenträger 30 gemäß Fig. 5, eine Erhöhung der Steifigkeit der Vorrichtung 50 und eine Vereinfachung einer Montage der Vorrichtung 50.
Gemäß Fig. 5 greift jedes der Halteelemente 58 bei der Montage der
Vorrichtung 50 an der elektrischen Maschine, insbesondere deren Stator, an jeweils einem als Öffnung ausgebildeten Arretierungselement lOd in den einzelnen Spulenträger 30 ein, wie bei einem durchgezogenen Kreis links in Fig. 5 gezeigt. Dadurch wird eine definierte, belastbare Verbindung von Vorrichtung 50 und Spulenträger 30 geschaffen. Hierbei sind bei der
Vorrichtung 50 die Halteelemente 58 bevorzugt derart ausgestaltet, dass ein Eingriff in eine bestehende Geometrie des Spulenträgers 30 möglich ist, was ein weiterer Unterschied zur Vorrichtung 1 gemäß der ersten
Ausführungsform ist. Das als Öffnung ausgebildete Arretierungselement lOd kann beispielsweise eine Bohrung, eine Nut, usw. im Spulenträger 30 sein. Das Halteelement 58 und das Arretierungselement lOd des Spulenträgers 30 können derart ausgestaltet sein, dass sie zumindest abschnittsweise formschlüssig ineinandergreifen. Durch die Öffnungen 54a und die Aussparung 51 in der Deck- bzw. Mantelfläche der Vorrichtung 50 kann durch eine optische Prüfung die prozesskonforme Lage der Drähte der Spule 40 bzw. der
Verschaltungsanordnung 20 sichergestellt werden. Die Öffnungen 54a in der Deck- bzw. Mantelfläche der Vorrichtung 50 dienen zudem zur Vermeidung von Hinterschneidungen an den Halteelementen 58.
In Fig. 5 ist außerdem ersichtlich, dass an den Stoßkanten zwischen innerem und äußerem Tragring 52, 53 jeweils Radien 52a, 53a eingebracht sind.
Somit sind der äußere Tragring 52 und der innere Tragring 53 jeweils an ihrer Seite abgerundet ausgeführt, welche Seite, nach der Montage der Vorrichtung 50 am Spulenträger 30, der Verschaltungsanordnung 20 zugewandt ist. Folge dieser Ausgestaltung des inneren Tragrings 53 und des äußeren Tragrings 52 ist jeweils auch eine Vermeidung des Einklemmens von isolierten Kupferlackdrähten der Verschaltungsanordnung 20 bei der Montage der Vorrichtung 50 an dem Spulenträger 30 und eine Erhöhung der Steifigkeit der Vorrichtung 50. Ansonsten ist Fig. 5 identisch mit Fig. 2, so dass für die weitere
Beschreibung von Fig. 5 auf die Beschreibung von Fig. 2 verwiesen wird.
Auch für die Montage der Vorrichtung 50 an dem Spulenträger 30 kann die Montagehilfe 100 gemäß Fig. 3 zum Einsatz kommen.
Gegenüber der Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform bietet die Vorrichtung 50 durch den definierten Litzenabgang realisiert durch die
Aussparung 51 der Verschaltungsanordnung 20 nochmals eine erhöhte Prozesssicherheit bei der Montage einer elektrischen Maschine.
Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung 50 gegenüber der Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform liegt in einer Verringerung von Werkzeugkosten zur Herstellung der Vorrichtung 50 durch eine Vermeidung von
Hinterschneidungen. Zudem ergibt sich für die Vorrichtung 50 gegenüber der Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform eine noch weiter erhöhte Prozesssicherheit durch die Verringerung der Gefahr des Litzen- bzw. Drahteinklemmens der Verschaltungsanordnung 20.
Vorteilhafter an der Vorrichtung 50 gegenüber der Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist darüber hinaus ein verminderter Aufwand, der sich auf eine Nutzung von Bohrungen als Öffnungen bzw. Arretierelemente lOd in der aktuellen Geometrie des Spulenträgers 30 als Klemm- bzw.
Haltehilfe für die Halteeinrichtungen 58 gründet.
Die Vorrichtung 50 bietet außerdem gegenüber der Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform eine nochmalige Erhöhung der Prozesssicherheit durch Erhöhung der Steifigkeit der Vorrichtung 50 als Bauteil zur
Gewährleistung der Klemm bzw. Haltefunktion am Spulenträger 30.
Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen der Vorrichtungen 1, 50, des Spulenträgers 30 und des Verfahrens können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Insbesondere können alle Merkmale und/oder Funktionen der zuvor beschriebenen Ausführungsformen beliebig kombiniert werden. Zusätzlich sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar. Die in den Figuren dargestellten Teile sind schematisch dargestellt und können in der genauen Ausgestaltung von den in den Figuren gezeigten Formen abweichen, solange deren zuvor beschriebenen Funktionen gewährleistet sind. Die zuvor beschriebene Schnappverbindung zwischen einer der
Vorrichtungen 1, 50 und Spulenträger 30 kann lösbar oder nicht lösbar ausgestaltet sein. Die Schnappverbindung zwischen Halteelement 8 und einem der Arretierungselemente 10a, 10b, 10c kann auch durch Eingriff in zumindest eine Aussparung oder Öffnung bewerkstelligt werden, Die Brückenelemente 4 der Vorrichtung 1 können eine größere Materialstärke aufweisen als die Klammerelemente 5, 6. Dadurch kann die Festigkeit der Vorrichtung 1 und insbesondere der Brückenelemente 4 erhöht werden, falls dies erforderlich sein sollte. Des Weiteren ist es denkbar, dass bei der Vorrichtung 1 die
Übergangsbereiche zwischen dem jeweiligen Brückenelement 4 zu den entsprechend daran angeordneten Klammerelementen 5, 6 derart schräg verlaufen, dass das Brückenelement 4 folglich selbst aus drei
unterschiedlichen Bereichen besteht, nämlich einem mittleren Bereich und zwei seitlich dazu verlaufenden Endbereichen, welche in einem definierten Winkel sich vom mittleren Bereich aus in Richtung der jeweiligen
Klammerelemente 5, 6 erstrecken bzw. verlaufen.
Ferner kann die Vorrichtung 1 oder die Vorrichtung 50 mit dem Statorpaket und den Spulen 40 unter Verwendung einer Vergussmasse vergossen werden. Dadurch kann auch die mechanische Stabilität erhöht werden.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1; 50) für eine elektrische Maschine, mit einem Tragring (2, 3; 52, 53), an welchem eine Vielzahl von Elementen (4; 54) zum Fixieren und/oder Positionieren zumindest eines Bereichs einer Verschaltungsanordnung (20) einer elektrischen Maschine am Wicklungskopf einer Spule (40) angeordnet sind, die mit der Verschaltungsanordnung (20) zu verschalten ist, und zumindest einem Halteelement (8; 58) zum Zusammenwirken mit einem Arretierungselement (10a, 10b, 10c; lOd) des Spulenträgers (30), um eine lösbare oder nichtlösbare Montage der Vorrichtung (1) am Spulenträger (30) zu ermöglichen.
2. Vorrichtung (1; 50) gemäß Anspruch 1, wobei die Elemente an mindestens zwei kreisförmigen, im Durchmesser unterschiedlich groß gestalteten und zentrisch ineinander auf einer Ebene liegenden sowie voneinander beabstandet angeordneten Tragringen (2, 3; 52, 53) angeordnet sind, und wobei die Elemente die Tragringe (2, 3; 52, 53) als Brückenelemente (4; 54) verbinden.
3. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, wobei sich von jedem Tragring (2, 3) aus ein Klammerelement (5, 6) zumindest abschnittsweise entlang einer zu einer Zentralachse (Z) der Tragringe (2, 3) parallelen Längsachse erstreckt.
4. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 3, wobei zumindest eines der Klammerelemente (5, 6) das Halteelement (8) aufweist, das sich zumindest abschnittsweise in Richtung des anderen Klammerelementes (5, 6) erstreckt.
5. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die Klammerelemente (5, 6) und das mit diesen Klammerelementen (5, 6) verbundene Brückenelement (4) eine U-Form bilden.
6. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, wobei zumindest eines der Klammerelemente (5, 6) zwei oder mehr Halteelemente (8) aufweist, welche entlang einer inneren Wandung (9) übereinander und/oder nebeneinander angeordnet sind.
7. Vorrichtung (1; 50) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6, wobei das Halteelement (8; 58) als Schnapphaken ausgebildet ist.
8. Vorrichtung (1; 50) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 7, wobei das Halteelement (8; 58) und das Arretierungselement (10a, 10b, 10c; lOd) des Spulenträgers (30) zumindest abschnittsweise formschlüssig ineinandergreifen.
9. Spulenträger (30) für eine elektrische Maschine, mit zumindest einem Arretierungselement (10a, 10b, 10c; lOd) zum Zusammenwirken mit jeweils einem Halteelement (8; 58) einer Vorrichtung (1; 50), um eine lösbare oder nichtlösbare Montage der Vorrichtung (1; 50) am Spulenträger (30) zu ermöglichen, wobei eine Vielzahl der Halteelemente (8; 58) an einem Tragring (2; 52) der Vorrichtung (1; 50) angeordnet ist, und wobei das zumindest eine Arretierungselement (10a, 10b, 10c; lOd) derart an dem Spulenträger (30) angeordnet ist, dass von der Vorrichtung (1; 50) eine Vielzahl von Elementen (4; 54) zum Fixieren und/oder Positionieren zumindest eines Bereichs einer Verschaltungsanordnung (20) der elektrischen Maschine am Wicklungskopf von mit der Verschaltungsanordnung (20) zu verschaltenden Spulen (40) der elektrischen Maschine dient, wenn die Vorrichtung (1; 50) an dem Spulenträger (30) montiert ist.
10. Verfahren zum Montieren einer Vorrichtung (1; 50) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8 an Spulenträgern (30) eines Stators, wobei die Vorrichtung (1; 50) derart auf die Spulenträger (30) aufgeschoben wird, dass die Wandbereiche (8b) der jeweiligen Halteelemente (8; 58) über zumindest abschnittsweise vergleichbar ausgestaltete Wandbereiche der Arretierungselemente (10a, 10b, 10c; lOd) der einzelnen Spulenträger (30) bewegt werden, bis die Haltebereiche (8a) der jeweiligen Halteelemente (8; 58) zumindest teilweise einen zumindest abschnittsweise vergleichbar ausgestalteten Haltebereich eines der Arretierungselemente (10a, 10b, 10c; lOd) kontaktieren.
PCT/EP2014/062792 2013-06-24 2014-06-18 Vorrichtung und spulenträger für elektrische maschine und verfahren zum anordnen einer derartigen vorrichtung an einem derartigen spulenträger WO2014206825A2 (de)

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