WO2017102892A2 - Verfahren und vorrichtung für den einbau eines drahtpaketes in eine elektrische maschine - Google Patents

Verfahren und vorrichtung für den einbau eines drahtpaketes in eine elektrische maschine Download PDF

Info

Publication number
WO2017102892A2
WO2017102892A2 PCT/EP2016/081082 EP2016081082W WO2017102892A2 WO 2017102892 A2 WO2017102892 A2 WO 2017102892A2 EP 2016081082 W EP2016081082 W EP 2016081082W WO 2017102892 A2 WO2017102892 A2 WO 2017102892A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
package
wire
press
package carrier
component
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/081082
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2017102892A3 (de
Inventor
Günter DREIER
Ralf RAUSCHER
Korbinian SEIDEL
Simon FENDT
Original Assignee
Grob-Werke Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grob-Werke Gmbh & Co. Kg filed Critical Grob-Werke Gmbh & Co. Kg
Priority to CN201680081201.6A priority Critical patent/CN108604851B/zh
Priority to US16/062,420 priority patent/US11108308B2/en
Priority to EP16826295.4A priority patent/EP3391516B1/de
Publication of WO2017102892A2 publication Critical patent/WO2017102892A2/de
Publication of WO2017102892A3 publication Critical patent/WO2017102892A3/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/06—Embedding prefabricated windings in machines
    • H02K15/062—Windings in slots; salient pole windings
    • H02K15/065—Windings consisting of complete sections, e.g. coils, waves
    • H02K15/066—Windings consisting of complete sections, e.g. coils, waves inserted perpendicularly to the axis of the slots or inter-polar channels
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/024—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies with slots
    • H02K15/028—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies with slots for fastening to casing or support, respectively to shaft or hub
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/06—Embedding prefabricated windings in machines
    • H02K15/062—Windings in slots; salient pole windings
    • H02K15/065—Windings consisting of complete sections, e.g. coils, waves

Definitions

  • the invention relates to a method for installing a plurality of wire windings in a component, e.g. a stator or rotor of an electric machine, the component having a plurality of longitudinal grooves provided for receiving wire portions of the wire windings.
  • a component e.g. a stator or rotor of an electric machine
  • the component having a plurality of longitudinal grooves provided for receiving wire portions of the wire windings.
  • the invention also relates to a device for installing a plurality of wire windings in a component, for example the stator or rotor of an electrical machine.
  • the invention relates to an associated press-in device and an associated method.
  • An electric machine for example an electric motor, consists of a normally stationary stator and a rotatably mounted rotor. Such electrical machines serve to convert mechanical energy into electrical energy or vice versa.
  • These concepts are well known. Decisive for a good efficiency of such systems is the design and arrangement of the wire windings in the component of the electric machine, for example, the stator or rotor of an electric motor, for example, methods are known in which the wire each individually parallel to the longitudinal extension of the groove is introduced.
  • the invention proposes, on the one hand, a method for the installation of a wire package consisting of a plurality of wire windings into a component, for example a stator or a rotor of an electrical machine, wherein the component has a multiplicity of longitudinal grooves, which are provided for receiving wire sections of the wire windings, wherein the wire package is held by a package carrier, the package carrier is positioned with the wire package on or in the component, and at least a part of the package carrier or at least one element employed against the package carrier is moved such that at least a portion of the wire bundle is moved in a, relative to a component axis radial movement in at least one groove of the component.
  • the invention proposes to solve this problem, a device for the installation of a, consisting of a plurality of wire windings wire package in a component, for Example, the stator or rotor of an electric machine, wherein the device comprises a package carrier, which is intended to receive the wire package and a part of the package carrier or at least one engageable against the package carrier element causes movement of at least a portion of the wire package and the device is provided in particular for carrying out the pre- or post-described method.
  • the stator is usually a stationary component of the electric machine
  • the rotor is a component rotating about a component axis for this purpose.
  • the axis of rotation of the rotor describes the component axis.
  • the component axis can also be the central axis of the stator.
  • the rotor moves relative to the stator.
  • the stator is located in electrical machines outside, and takes up the rotor, but this concept is also reversible such that the stator is arranged inside and the rotor engages around the stator.
  • the proposal according to the invention is not limited to the installation of the windings in the grooves of a stator, the proposal can also be realized in the installed state rotating components, which may also have grooves for receiving wire sections.
  • the package carrier is positioned with the wire package on or in the component.
  • the wire package is to be mounted from outside to inside, or from the inside to the outside, so the wire package must be positioned at (from outside to inside) or in the component (from inside to outside).
  • the package carrier itself composed of a plurality of parts, or elements and at least one or more of these parts of the package carrier are cleverly movable so as to effect the desired radial movement of the wire pack or a portion of the wire pack.
  • An essential advantage of the proposal according to the invention is that the wire windings in this proposal are not wrapped in the grooves, but the wire windings are available in a prefabricated wire package, which are prefabricated in specialized systems for this purpose. This prefabrication significantly increases the efficiency of the entire production.
  • Another advantage of the proposal according to the invention is that the wire package is held in the ready-to-install, final assembly on the package carrier and then inserted in a relatively simple movement in the grooves of the component.
  • the arrangement is chosen so that the individual wire windings are kept precisely positioned so as to be able to optimally perform the insertion movement, which takes place with high fitting.
  • Another advantage of the proposal according to the invention lies in the fact that by the pre-commissioned Wire packages the respective wire windings can be made of wires with larger cross-sections, in the known in the art wrapping or feeder technology (insertion of the wire parallel to the groove longitudinal extent or axially to the component axis), or only very complicated due to the high stiffness of these wires was possible.
  • wire packages with significantly larger individual cross sections of the wires can be reliably installed with the technology according to the invention, electrical machines produced in this way can also be operated with higher current flows.
  • the proposal according to the invention combines safe process management in the production of the components of corresponding electrical machines with better properties in the use of such electrical machines.
  • the wire package is moved.
  • the arrangement is provided in such a way that a plurality of wire sections arranged in parallel in each case are installed in a groove. Cleverly it is provided that these plurality of wire sections per groove are used in a radial movement step. As a result, the production is significantly accelerated.
  • the package carrier is positioned with the wire package relative to the component so that the respective wire sections to the respective, the wire sections receiving grooves are opposite, before the radial movement begins.
  • the movement of the package carrier is decoupled relative to the component, so a relative movement of the package carrier to the component is possible, so as to align the to adapt to be inserted wire windings / wire sections to the respective grooves.
  • the package carrier is positioned relative to the component, which can be done for example with a (relative to the component axis) axial movement. Then, an orientation of the package carrier takes place in the circumferential direction relative to the component, which takes place by a rotational movement of the package carrier (or the component) about the component axis.
  • the component carries at least one corresponding marking to allow alignment mechanically or optically monitored. If the two elements are then aligned correctly with one another, the radial insertion movement takes place. Since the individual movements run one behind the other, a simple kinematics results.
  • the element is made against the package carrier and in particular the element by a, relative to the component axis radial movement, the wire sections from the package carrier detaches and pushes into the respective groove.
  • an element independent of the package carrier is set against it, which can be done, for example, by a radial (or relative to the component axis) and / or axial movement.
  • the element then provides, monitored by the controller, for the insertion movement, wherein usually the wire windings of the wire pack held on the package carrier in a suitable manner and therefore they are to be detached from the package carriers first.
  • the package carrier is rotated in a rotational movement about the component axis and the element has a sliding edge which cooperates with the rotary movement, the wire sections from the package carrier detaches and pushes into the respective groove.
  • the radial insertion movement is derived from the anyway provided for the orientation of the package carrier relative to the component rotational movement of the package carrier. This dual benefit also reduces the manufacturing cost of such a device. This step follows eg after the radial setting movement.
  • each at least one element is provided which detaches the wire sections of the package carrier during the rotational movement and pushes into the respective groove.
  • the wire package consists of wire sections, which are inserted into the grooves and gable roof-shaped connecting elements in between, in the transport position on the package carrier at this up and down projecting.
  • the arrangement of each element at both ends of the package carrier (for example, top and bottom) of the respective wire section is moved from two sides and facilitates the insertion movement.
  • the employed element is then moved radially (radial setting movement) and thus effects an insertion movement onto the wire package, which pushes the wire sections into the groove at least at one section.
  • the package carrier, the wire package in a truncated cone-like arrangement, positioned relative to the component then moves the package carrier such that the wire package merges into a cylindrical arrangement and at the same time detached the individual wire sections of the package carrier and in the respective groove can be inserted.
  • the frustoconical arrangement refers to the outer contour of the wire package.
  • the diameter of the base of the frustoconical arrangement is greater than the inner diameter of the component, whereby the individual wire sections are already performed during the positioning movement of the package carrier relative to the component of the respective grooves.
  • the invention also encompasses a device for installing a wire package consisting of a plurality of wire windings in one component, for example the stator or rotor of an electrical machine, as described above.
  • the device has a component receptacle and the component receptacle and the package carrier are mutually movable, in particular to each other rotatable.
  • both the component holder and the package carrier each have a rotary drive, which is monitored by a common machine control.
  • the package carrier is cylindrical, truncated cone or ring-like and inside or outside a plurality of the holding elements for different wire sections of
  • the design of the package carrier is very variable, advantageously, a rotationally symmetrical design is preferred, but without wishing to limit the invention thereto.
  • the package carrier has cleverly at least for all the wire sections that are to be installed in a common groove, depending one (then, for example, multiple times used) holding element.
  • the holding elements are preferably designed as holding slots or retaining clips and hold the wire sections in position relative to the respective grooves on the package carrier.
  • an element against the package carrier is adjustable and relative to this movable.
  • the arrangement of each element at both ends of the package carrier (for example, top and bottom) of the respective wire section is moved from two sides and facilitates the insertion movement.
  • a common, in particular synchronous rotational movement of the package carrier and component holder can be provided.
  • the initially set relative position of the wire sections on the package carrier remains unchanged to the position of the grooves on the component.
  • the / the element (s) remains unchanged and it is thus possible, by virtue of this common rotational movement, to detach the wire sections on the sliding edge of the element from the package carrier and simultaneously to push them into the grooves in the radial movement.
  • the package carrier has a main body, on the circumference of a plurality of retaining webs are arranged, the holding webs are provided to hold the wire sections and the individual holding webs are held articulated at articulation points on the main body. It is preferably provided to design the basic body rotationally symmetrical, but without wishing to restrict the proposal to this.
  • the object of the main body is in particular to carry a number of retaining webs, which constitute the moving parts of the package carrier.
  • each support web is associated with an articulated lever, which is connected on the one hand articulated to the retaining web and on the other hand articulated to the base body.
  • a slot guide between the base body and the articulated lever, between the articulated lever and the retaining bar or between the retaining bar and the base body may also be provided.
  • the package carrier has a pivot drive which acts on the articulated holding webs and is able to pivot about the hinge points.
  • a pivot drive which acts on the articulated holding webs and is able to pivot about the hinge points.
  • the element against the package carrier is adjustable and cooperates in the adjusting movement with the articulation levers or the retaining webs and so the Haltstege is able to pivot about the hinge points.
  • This proposal describes a second variant for the initiation of the radial movement.
  • the element has a conical configuration which acts in a suitable manner on the articulation levers or the retaining webs and pushes them radially outwardly during the adjusting movement.
  • the initially frusto-conical arrangement of the wire package on the package carrier is transferred to a cylindrical arrangement and at the same time the respective wire sections are inserted into the grooves.
  • the invention relates to a method for the installation of a, consisting of a plurality of wire windings wire package in a component, for example, a stator or a rotor of an electric machine, wherein the component has a plurality of longitudinal grooves for receiving are provided by wire sections of the wire windings, wherein the wire package is held by a package carrier having at least one cone-shaped portion, the package carrier is positioned with the wire package on or in the component, and the package carrier is moved while retaining the wire package relative to the component such that the cone-shaped portion passes through the wire package and thereby at least a portion of the wire bundle is moved in a, relative to a component axis radial movement in at least one groove of the component.
  • the package carrier has a first cylindrical portion which adjoins the cone-shaped portion and has a radius which corresponds to the smallest radius of the cone-shaped portion, wherein the wire package is initially arranged on the first cylindrical portion.
  • the package carrier has a second cylindrical portion which adjoins the cone-shaped portion and has a radius corresponding to the largest radius of the cone-shaped portion, wherein the wire package after moving into the at least one groove on the second cylindrical portion is arranged.
  • the package carrier has a cover slide transport section on which a number of cover slides are arranged on the outside, wherein by further movement of the package carrier after moving the wire package into the at least one groove
  • Deckschiebertransportabites introduces respective cover slide in respective grooves.
  • the cover slides close the respective grooves after insertion.
  • the cover slides are introduced by means of a separate tool.
  • the package carrier has a lamellar Wicklungsmit #2 which receives the wire windings of the wire package.
  • the wire bundle is simultaneously moved into several or all grooves of the respective wire section (s) and / or the package carrier is positioned with the wire package relative to the component such that the respective wire sections meet the respective wire sections Wire sections receiving grooves are opposite, before the radial movement begins.
  • the invention relates to a device for the installation of a, consisting of a plurality of wire windings wire bundle in a component, for example, the stator or rotor of an electric machine, wherein the device comprises a package carrier, which is provided to the wire package and has a cone-shaped section for widening the wire package when passing through the wire package, and the device is designed in particular for carrying out the method according to the invention, in particular the method just described.
  • the package carrier has a first cylindrical portion which adjoins the cone-shaped portion and has a radius which corresponds to the smallest radius of the cone-shaped portion, wherein the first cylindrical portion for holding the wire pack is formed prior to installation ,
  • the package carrier has a second cylindrical portion which adjoins the cone-shaped portion and has a radius which corresponds to the largest radius of the cone-shaped portion, wherein the second cylindrical portion of the wire package for holding the wire package after moving in which at least one groove is formed.
  • the package carrier is assigned a retaining tool for the wire package.
  • the package carrier has a cover slide transport section, which for receiving outside a number of cover sliders is formed, and which adjacent to the cone-shaped portion or to the second cylindrical portion to introduce after installation of the wire windings the cover slide in the grooves, wherein the cover slide transport section is preferably associated with a cover slide insertion tool.
  • the package carrier has a lamellar Wicklungsmit Motherboard.
  • the invention proposes a press-in device for pressing in a wire packet into a plurality of receptacles of a package carrier.
  • the press-in device has a frame which can be positioned around the package carrier.
  • the press-fit device has a number of press-in elements, wherein each press-in element is movable along a respective circulation path, and wherein each press-in element is fixed radially displaceable on the frame.
  • the press-in device has a number of indenting elements, wherein each press-in element is assigned an indenting element, which is designed to move the respective press-in element radially in the direction of the package carrier, so that the press-in element presses the wire package further into the respective receptacle.
  • a press-fit device for press-fitting a wire package into a plurality of receivers of a package carrier, the press-in device comprising: a frame positionable about the package carrier, a plurality of push-in elements each carrying a plurality of press-fit elements and configured about the respective press-in radially in the direction of the To move package carrier, so that the press-in element presses at least a portion of the wire package into the respective receptacle.
  • a wire package which is applied to a package carrier, pressed in a particularly advantageous manner and thus in particular be compressed.
  • This facilitates the subsequent introduction into a component such as a stator or rotor of an electromagnet.
  • compressing can provide a maximum number of wire windings in a given space.
  • the two above-described alternative injection device according to the invention differ a little in the structural design.
  • a press-in element inserts the respective wire sections of the wire pack for a plurality of grooves into them.
  • the push-in element carries a plurality of press-in elements, which are also to be designated by way of example as slides and in each case insert only the wire section of the wire winding for a groove in the latter.
  • the frame may advantageously be annular.
  • the frame is preferably positionable relative to the package carrier such that the package carrier is arranged centrally and / or coaxially with the frame.
  • the press-in elements are designed according to an embodiment as respective circulating belts.
  • Each belt can in particular rotate around a plurality of preferably three gears.
  • two radially inner gears preferably define a contact surface of the press-in element on the package carrier and / or the wire package.
  • the radially inner gears along respective displacement paths are formed radially displaceable relative to a central axis, wherein the packet carrier is positioned coaxially with the center axis.
  • the press-fit elements are preferably drivable by respective drives, in particular rotationally driven. Thus, they can be synchronized, for example, with a rotational movement of the frame relative to the package carrier, as will be described in more detail below.
  • the radially inner gears are preferably assembled to respective pairs of two, wherein the respective gears of each pair of two are synchronously displaced via a common push-in. This allows easy operation and uniform pressing along a circumference of a package carrier.
  • the press-in elements designed as belts can preferably be driven peripherally.
  • the radially inner gears are preferably movable by respective articulation levers of the indentation along the displacement paths, in particular in pairs.
  • the frame is adapted to rotate during the pressing in relation to the package carrier. This allows a particularly effective pressing.
  • the press-in device can in particular have a frame drive for displacing the frame into a rotational movement relative to the package carrier.
  • the frame drive is preferably synchronized with respective press-in elements, so that respective belts remain circumferentially stationary on the package carrier.
  • the displacement paths are cleverly defined by respective guide rails formed on the frame.
  • the press-in device has a number of further press-in elements, which are arranged mirror-inverted with respect to a mirror plane to the press-in elements, and which are designed functionally according to the press-in elements.
  • This may in particular mean that components which are connected to the press-in elements, corresponding to both sides of the mirror plane are available and in particular mirror-inverted or mirror-symmetrical can be formed each other. For example, these may be the indenting elements.
  • the press-in device further comprises a first set of hold-downs, which are arranged next to the press-in elements and which are designed to hold down the wire package to the package carrier, especially during the pressing.
  • a first set of hold-downs which are arranged next to the press-in elements and which are designed to hold down the wire package to the package carrier, especially during the pressing.
  • the press-in device also has a first set of compression tools to which the hold-downs of the first set can be attached and by means of which the hold-downs can be pressed in the direction of the wire package. This allows easy operation or operation of the hold-down.
  • the press-in device preferably further comprises a second set of hold-downs, which are arranged next to the press-in elements or the further press-in elements and which are designed to hold down the wire package to the package carrier, in particular during the pressing.
  • the press-in device preferably also has a second set of compression tools to which the hold-downs of the second set can be attached and by means of which the hold-downs can be pressed in the direction of the wire package.
  • the hold-down of at least the first and / or the second set are adapted to be temporarily locked on the package carrier.
  • the invention proposes a package carrier for introducing a wire package into a component, in particular a stator or a rotor of an electric motor.
  • the package carrier has a press-in mandrel which extends along an axis.
  • the package carrier has a number of lamellae which are radially adjustable, wherein they protrude radially from the press-in mandrel at least in an extended state and form a respective receptacle for a part of the wire package between each two circumferentially adjacent lamellae.
  • the Package carrier has an actuating device, which is designed to radially extend and extend the slats.
  • the package carrier also has a displacement device which is adapted to displace the blades along the axis.
  • Such a package carrier has proved to be particularly advantageous for the introduction of a wire package in a component.
  • it may be used to carry out a method described herein.
  • the press-in mandrel has skillfully at least partially or in a conical section a conical shape, which widens along the axis. This can be used advantageously for introducing the wire package into a component.
  • the press-in mandrel is formed radially symmetrically with respect to the axis. This allows a simple design and corresponds to the typical design of relevant components here.
  • the actuating device can in particular be designed pneumatically or hydraulically.
  • the actuating device can in particular have a piston with outer and inner cone for pushing out the lamellae.
  • a piston with outer and inner cone for pushing out the lamellae.
  • the package carrier preferably has a locking mechanism for releasable and / or temporary locking of hold-downs of a press-in device for pressing in a wire package. This allows an advantageous interaction with the already mentioned above downers.
  • the package carrier is preferably designed for cooperation with a press-in device as described above. It can be used on all described versions and variants.
  • the invention proposes methods for inserting a wire package into a plurality of receptacles of a package carrier, the method comprising the following steps:
  • This method can preferably be used to press a wire package in a package carrier, which brings the advantages already mentioned above with it.
  • the press-in device is preferably one
  • the package carrier is preferably a package carrier as described above. It can be used on all described versions and variants.
  • Package carrier and press-in device will preferably be rotated relative to each other during the process. It was recognized that this allows a particularly good press-in effect can be achieved.
  • the wire package is preferably wound on the press-fit mandrel so that it is received in the receptacles.
  • a groove insulation is preferably introduced into the receptacles so that it is arranged between the wire package and the press-in mandrel when the wire package is received in the receptacles. This ensures in an advantageous manner that a good insulation between the wire package and the package carrier or when introducing the slot insulation in the component between the wire package and component is achieved. In addition, damage during insertion can be avoided, since the slot insulation can advantageously cover edges, bumps and other possible sources of damage.
  • the NutIsolation may in particular be an insulation paper.
  • the slot insulation can be cut and / or glued in particular after receiving the wire package.
  • the press-in mandrel may preferably have a first region and a second region along the axis, the first region having a smaller diameter than the second region, a conical region being arranged between the first region and the second region. This allows a pressing of the wire package in a component by moving the package carrier relative to the wire package.
  • the wire package is preferably wound on the second region of the press-in mandrel.
  • the wire package is preferably pressed in at the first area of the press-in mandrel.
  • the wire package is preferably held down during the pressing of a number of holddowns of the press-in device.
  • the wire package can also be held down on both sides by a number of hold-downs during egg-pressing and / or after pressing.
  • one-sided hold-down can be locked on the package carrier and the hold-down associated compression tools are withdrawn, so that the wire package is axially accessible on one side.
  • the one-sided locking is preferably arranged from the accessible side of a component radially outside of the wire package, in which the wire package is to be introduced.
  • the package carrier can be moved, in particular after arranging the component while retaining the wire package, so that the wire package is introduced due to increase in the diameter of the package carrier in the component, in particular in grooves of the component.
  • Locked hold-downs can be released before the introduction of the wire package into the component.
  • hold-down can remain on the wire package and in particular also be radially displaceable.
  • These hold-down devices can in particular axially stabilize the wire package, so that it is introduced into a component due to the increasing diameter.
  • the component can be removed from the package carrier, in particular over the first region. It should be understood that the method described here can be extended, at least by means of some of the steps described herein, to a method which serves for introducing a wire package into a component, in particular into a stator or a rotor of an electric motor.
  • 1 a shows a three-dimensional view of a wire package provided for installation
  • FIG. 1b a wire package built into the stator of an electric motor in a three-dimensional view
  • Fig. 2a In a three-dimensional view of the installation of a
  • FIG. 2b shows a side view of a first position in the method according to the invention according to FIG. 2a
  • FIG. 2c shows a side view of a first position in the method according to the invention according to FIG. 2a
  • FIG. 2b shows a side view of a first position in the method according to the invention according to FIG. 2a
  • FIG. 2c shows a side view of a first position in the method according to the invention according to FIG. 2a
  • FIG. 3a, 3c, 3e and each of a plan view (Fig. 3b, 3d and 3f) different positions (position 1 Figure 3a and 3b, position 2 Figure 3c and, Figure 3d and position 3 Figure 3e and 3f) in a second embodiment of the method according to the invention
  • FIG. 4 shows a perspective view of a device for
  • Fig. 5 to 7 in sectional views states during a
  • Fig. 8 an arrangement with a device for pressing
  • Fig. 20b, 21b Detail of Figs. 20a, 21a
  • the wire package 2 is shown schematically in a view.
  • the wire package 2 consists of a plurality of wire windings 20, which consist of straight wire sections 21 and gable-shaped connecting pieces 25 which connect the individual wire sections 21 together. It should be noted that the wire package 2 consists of six separate lines 29, so a total of six poles are available. 28 identifies the respective cable ends, which also provide electrical connection options.
  • FIG. 1b shows a component 3, here a stator 30, in which the wire package 2 according to FIG. 1a is already installed.
  • this describes a cylindrical or annular arrangement 24.
  • the term cylindrical arrangement refers to the outer contour of the installed wire package 2, wherein the straight wire sections 21 are inserted into grooves 31 of the stator 30.
  • Figure 2b and Figure 2c show in a schematic view a first embodiment of the method according to the invention.
  • the (optional) about the component axis 32 rotatable package carrier 4 carries a wire package 2, that here in the contour truncated cone 23rd is arranged.
  • the package carrier 4 based on the component axis 32, axially (see arrow 41) moves upward to introduce the truncated cone-like wire package 2.23 in the interior 33 of the stator 3.30.
  • axially moves upward to introduce the truncated cone-like wire package 2.23 in the interior 33 of the stator 3.30.
  • the same can also be achieved by a lowering movement of the stator 30 or component 3 down with the package carrier 4 stationary.
  • the package carrier 4 consists of a base body 44, which has a rotationally symmetrical basic structure and centrally a mandrel 49. Close to the component axis 32 is located on the upper end of the mandrel 49, a number of articulation levers 46, which are articulated here (see hinge axes 48) connected to the main body 44.
  • the truncated cone-like wire packet 2,23 is supported in this position by a series of retaining webs 42, which are held articulated on the base body 44 via respective hinge points 45 and hinged at their upper, the hinge points 45 opposite end via a joint guide 47 with the respective articulation levers 46 are connected.
  • the wire package 2 is positioned within the component 3 or stator 30 such that the respective wire sections 21 are opposite the respective grooves 31.
  • This guide task is facilitated by the fact that the base of the truncated cone-like wire package 2, 23 is slightly wider than the inner diameter of the stator 30. This means that the axial ends or the axial edge (relative to the component axis) of the wire package 2 at all in the Inner 33 of the stator 3 retracted packet carrier 4 of the groove walls of the respective groove 31 are led or caught and thus already undergo alignment.
  • the feed movement of the element 5 takes place in an adjusting movement 51, which preferably takes place parallel to the component axis 32.
  • the element 5 is designed here as a cone (which has the smaller diameter facing downwards or towards the component 3) and, when the element 5 has completely retracted into the interior 33 of the stator 30, interacts with the articulation lever 46 and spreads it. This spreading movement takes place, based on the component axis 32, radially.
  • Figure 2c which also illustrates how the truncated cone-like arrangement 23 of the wire package 2 is set up to form a cylindrical or annular arrangement 24. At the same time, the wire package 2 is slid over the entire height of the grooves 31 in this.
  • FIGS. 3a, 3b, 3c, 3d, 3e and 3f shows various states of the different states in different positions
  • the initial state shown here in position 1 is preceded by the following steps.
  • the package carrier 4 is designed cylindrical in the embodiment shown here and carries on its lateral surface the wire package 2, which in turn is also cylindrical or cylindrical in shape.
  • the package carrier 4 is already immersed in the component interior 33, the respective wire sections 21 are opposite the respective grooves 31, this can be seen in particular very well in the plan view of Figure 3b.
  • an element 5 is already brought against the package carrier 4, which are each equipped with a sliding edge 50 and after they are employed, first in a radial movement 22 (see Figure 3d) to the outside, to be moved in the direction of the component 3.
  • FIGS. 3c and 3d describe the position 2, the pressing-in process.
  • this radial movement 22 is already a partial insertion of the wire sections 21 in the grooves 31.
  • this held on the package carrier 4 wire sections from the holding element 43 these are, for example slit-like, pushed out.
  • the respective wire section 21 is always guided accordingly, either on the one hand by the holding elements 43 or by the grooves 31.
  • the insertion movement of the wire sections 21 takes place here by the sliding edge 50 which is spirally formed relative to the component axis 32 and whose radius increases in the clockwise direction ,
  • FIG. 4 shows an alternative device 1 which can be used to carry out an alternative embodiment of the method according to the invention.
  • the device 1 has a package carrier 4.
  • the package carrier 4 has a conical section 60, which is arranged centrally in the package carrier 4 along a longitudinal extent and in which a radius of the package carrier 4 continuously widens.
  • first cylindrical portion 61 On the left of the conical section 60, adjoining a first cylindrical portion 61, which has a constant radius.
  • the radius of the first cylindrical portion 61 is just as large as the smallest radius of the cone-shaped portion 60th
  • the radius of the second cylindrical portion 62 is just as large as the largest radius of the cone-shaped portion 60.
  • a cover slide transport section 63 abuts on the right. In the present case, this also has the same radius as the second cylindrical section 62. It thus forms an immediate extension of the second cylindrical section 62.
  • a winding driver 64 is arranged on the left side of the package carrier 4, surrounding the first cylindrical section 61.
  • the Wicklungsmit choir 64 is adapted to receive a wire package 2, which is to be introduced into a component such as a stator or a rotor of an electric machine.
  • the wire package 2 is also shown in FIG. It has a plurality of wire windings 20 with respective wire sections 21. This is a typical winding for an electric motor, in particular a powerful electric motor, as used for example in an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • FIG. 5 the same state as shown in FIG. 4 is shown, but FIG. 5 is not a perspective view but a side sectional view.
  • FIG. 5 is not a perspective view but a side sectional view.
  • cover slides 65 are mounted in the cover slide transport section 63, these cover slides 65 being arranged radially on the outside.
  • This cover slide 65 are provided to close or cover the grooves after penetration of the wire package 2 in respective grooves. The closing or covering takes place in particular to a radially inner interior of the component or stator.
  • the component 3 is a stator of an electric motor.
  • an electric motor can be provided in particular for applications in which high powers and long lifetimes are required, for example in electrically powered vehicles.
  • the movement of the package carrier 4 takes place parallel to a component axis 32 or symmetry axis of the component 3.
  • This component axis 32 is shown in FIG. This also defines the concept of an axial movement.
  • the package carrier 4 moves to the left, this leads to the wire package 2 is no longer with the first cylindrical portion 61 of the package carrier 4 is engaged, but on the cone-shaped Section 60, the package carrier 4 passes.
  • the radius of the package carrier 4 increases in the conical section 60, so that the radius of the respective part of the package carrier 4 against which the wire package 2 rests is also increased due to the described movement of the package carrier 4 to the left. As a result, the wire package 2 is radially expanded.
  • the wire windings 20 or wire sections 21 of the wire package 2 are pressed into respective grooves of the component 3. It is understood that this typically the wire windings 20 or wire sections 21 of the wire package 2 are already arranged so that they opposite respective grooves of the component 3 and can be inserted without further displacement along the circumference of the wire package 2 in the grooves.
  • the wire package 2 When the package carrier 4 moves further to the left, the wire package 2 is no longer adjacent to the cone-shaped portion 60, but finally to the second cylindrical portion 62. Consequently has the wire package 2 reaches its greatest radial extent. In this state, it is located in the grooves of the component 3, as can be seen in FIG.
  • the package carrier 4 is moved even further to the left, so that the wire package 2 and the component 3 are arranged next to the cover slide transport section 63.
  • the cover slide 65 can be inserted axially into the grooves of the component 3.
  • the cover slide 65 are in particular introduced so that they close the grooves towards the inside and cover. In this way, the wire windings 20 or wire sections 21 of the wire package 2 are protected, in particular, from possible mechanical damage, for example during subsequent processing steps.
  • 4 grooves and / or guide rails can be mounted in the axial direction on the cone-shaped portion 60 of the package carrier, as indicated in the figures. These can lead or stabilize the wire package 2 and / or the winding driver 64, for example.
  • FIGS. 4 to 7 differs from the embodiments illustrated with reference to FIGS. 1 to 3, both in terms of the method aspects and with respect to the device aspects. However, it is also achieved the goal to spend a wire package 2 reliably and efficiently in grooves of a component 3 such as a stator of an electric motor and optionally close the grooves with cover sliders.
  • a component 3 such as a stator of an electric motor and optionally close the grooves with cover sliders.
  • FIG. 8 shows an arrangement 10 with a device 100 for pressing in a wire pack or press-in device 100 and with a package carrier 4.
  • Both the device 100 and the device 100 Package carrier 4 represent in the embodiments shown respective embodiments of the invention.
  • FIGS. 8 to 19 show embodiments of the invention which are basically described largely independently of the previous embodiments, which, however, can be combined in any desired way either completely or individually with respect to the previously described embodiments.
  • the device 100 has a frame 110.
  • the frame 110 is presently designed in the form of a ring. Mounted on the frame 110 are the other elements of the device 100, which will be described below.
  • the device 100 has a number of press-in elements 140. These are presently designed in the form of belts.
  • the belts run around in each case three toothed wheels 120, of which in each case two are radially inward and thus define a contact surface of the belt or of the press-in element 140 on the package carrier 4.
  • Each gear 120 has a number of protrusions 122 formed as teeth of the gears 120. These teeth engage with the belt or press-in element 140.
  • one gear 120 per belt is arranged radially outboard. In particular, it defines a path along which the respective belt rotates.
  • the radially inner gears 120 are arranged in groups of two as shown. In each case, the two gears 120 of each group of two can be moved together, as will be described in more detail below.
  • Each radially inner gear 120 is displaceable along a respective displacement path 124.
  • the displacement paths 124 are more linear and radially aligned with respect to a common center axis, which also represents a center axis of the frame 110 or the device 100.
  • the press-in elements 140 are thus radially displaceable.
  • the device 100 further comprises a number of indentation elements 130.
  • Each push-in element 130 is associated with two radially inner gears 120.
  • the push-in elements 130 are designed to displace the respective assigned toothed wheels 120 along the respective displacement paths 124.
  • the pressing-in elements 130 have respective articulation levers 132, each articulation lever 132 being connected in each case to a toothed wheel 120. If a push-in element 130 moves or is moved by an external mechanism 134 which is only shown once at the upper edge, a separate mechanism typically being provided for each push-in element 130, then the toothed wheels 120 are moved along their respective displacement paths 124 in this way.
  • the mechanisms 134 may in particular be designed hydraulically and thus actuate the indenting elements 130.
  • the press-in elements 140 are used in particular to press a wire package into respective receptacles of a package carrier 4 and thus to ensure that the wire package is pressed radially inward. How this can be done will be described below.
  • the assembly 10 further includes the already mentioned package carrier 4.
  • This package carrier 4 will be described in more detail below. It serves in particular to first receive a wire package and then in a suitable manner into a component introduce. It should be understood, however, that the apparatus 100 shown may in principle also interact with other types of package carriers 4 and that in the illustrated and described embodiment, it is merely a preferred variant.
  • FIG. 9 shows the package carrier 4 separately. It can be seen that the package carrier 4 has a press-in mandrel 410, which extends along a longitudinal axis of the entire package carrier 4 and with respect to this longitudinal axis is substantially radially symmetrical.
  • the press-in mandrel 410 has a first area 411 and a second area 412. As shown, the first region 411 has a smaller radius than the second region 412.
  • FIG. 10 shows an arrangement 10 with a device 100 and a package carrier 4, wherein FIG. 10 is a schematic side view and, in particular, the device 100 is slightly modified in comparison to the embodiment of FIG. This will be discussed in more detail below.
  • the device 100 has a number of press-in elements 140, which are designed in the form of belts.
  • the press-fit elements 120 are divided into two groups, with a first group of press-in elements 140a on a right side of the device 100 is arranged and a second group of press-in elements 140 b is arranged on a left side of the device 100.
  • the press-in elements 140 can thus act in a press-fit manner over a larger expansion area.
  • the apparatus 100 further includes a number of hold-downs 150 and associated compression tools 155. Also, these are divided into two groups, with a first group of hold-downs 150 a disposed on a right side of the device 100 and a second group of hold-downs 150 b on a left side of the device 100.
  • the same applies to the respective associated compression tools 155 which are likewise divided into a first group of compression tools 155a and a second group of compression tools 155b.
  • the respective hold-downs 150 can be pushed radially inwards, so that they can develop an effect described with reference to other figures.
  • FIG. 10 also shows further details of the package carrier 4. These will be described in more detail below.
  • the package carrier 4 has a number of fins 420. These fins 420 are radially outward, as can be seen in Figure 10. In this case, further fins 420 are present along the circumference of the package carrier 4, which are not visible in Figure 10, since this is a pure sectional view.
  • the package carrier 4 further has an actuating device 430, which is designed to radially engage and disengage the lamellae 420. Furthermore, the package carrier 4 has a displacement device 440, which is designed to displace the lamellae 420 along the longitudinal axis of the package carrier 4.
  • the device 100 is located adjacent to the first region 411 of the press-in mandrel 410. Furthermore, the device 100 is not in contact with the press-in mandrel 410, ie radially spaced apart. It will be described below with reference to the further figures how the device 100 and the package carrier 4 can be used to insert a wire package in a component, wherein the wire package is previously pressed into the already mentioned recordings between the lamellae 420. This corresponds in particular to a possible embodiment of a method according to the invention.
  • a groove insulation 26 in the form of insulating paper is first introduced into the receptacles, as can be seen in FIG. In other words, the fins 420 are covered in this way.
  • the slot insulation 26 it is possible in an advantageous manner to provide electrical insulation between the wire package and the package carrier 4, which may also be useful in addition to an already existing insulation of wires of the wire package.
  • a short circuit between a wire of the wire bundle and other components such as a component, in particular a stator or rotor, can be counteracted.
  • the slot insulation 26 can also be transferred into respective grooves of such a component.
  • the slot insulation 26 can avoid damage to the wire package during the manufacturing process.
  • a wire package 2 is introduced into the receptacles formed between the lamellae 420. This is done by winding the wire package 2 between the fins 420, with the fins 420 in an extended state. The result is shown in FIG. The wire package 2 was applied in a state in which the lamellae 420 are located on the second region 412 of the press-in mandrel 410, that is to say on the area of larger diameter.
  • the press-in elements 140 of the device 100 are extended radially inwards, so that they come into contact with the wire package 2.
  • the fins 420 are retracted radially.
  • the wire package 2 is pressed into the receptacles between the slats 420 and compressed.
  • the package carrier 4 is rotated at fixed device 100 about its longitudinal axis, so that all recordings between the slats 420 successively and repeatedly come into contact with the press-in elements 140. Since the press-in elements 140 are designed as belts, they rotate accordingly. For this you will be driven as described with reference to FIG. It has been shown that by such a procedure, a particularly good and uniform compression of the wire package 2 in the receptacles between the slats 420 can be achieved.
  • the hold-downs 150 are extended, via their respective compression tools 155.
  • FIG. 1 The resulting state with compressed wire package 2 and adjoining press-in elements 140 and adjacent hold-downs 150 is shown in FIG. It can be seen that the wire package 2-as far as can be seen in the schematic view-abuts directly against an outer surface of the first region 411 of the press-in mandrel 410.
  • a locking device 415 is further provided on the press-in mandrel 410.
  • the downholders 150 b of the second group can be locked to the press-in mandrel 410.
  • they are fixed to the press-fit mandrel 410 so that the associated compression tools 155b of the second group can be retracted radially outward.
  • the press-in elements 140 can be retracted radially again.
  • FIG. A resulting condition is shown in FIG. It can also be seen in particular that the area above or radially outward to the wire package 2 is now freely accessible from the left.
  • a component 3 can now be arranged radially outside of the wire package 2.
  • a resulting condition is shown in FIG.
  • the wire package 2 is intended to be introduced into not shown grooves of the component 3.
  • the component 3 is executed completely circumferentially along a circumference.
  • the component 3 may be a stator or else a rotor of an electric motor.
  • the compression tools 155b of the second group are again extended radially inward, so that the hold-downs 150b of the second group are again pressed radially inwardly by the compression tools 155b.
  • the locking mechanism 415 can thus be released again.
  • the press-in mandrel 410 is moved to the left.
  • the wire package 2 is prevented from axial movement by the hold downs 150 connected to the fixed device 100.
  • the wire package 2 comes successively in contact with portions of the press-in mandrel 410, which have an ever increasing or increasing diameter.
  • the wire package 2 is enlarged in this way in diameter and pushed outwards.
  • the wire package 2 is inserted radially into the grooves of the component 3; the hold-down device 150 can be pressed radially outward slightly, since the associated compression tools 155 can yield correspondingly to such a movement.
  • the resulting state is shown in FIG.
  • the press-in mandrel 410 is again moved to the right.
  • the component 3 with the now introduced wire package 2 can thus be removed to the left of the package carrier 4. This is shown in FIG. This is the process of bringing in completed the wire package 2 in the component 3, so that the component 3 can be used or further processed.
  • FIGS. 20 a, 21 a show a further alternative embodiment of the press-fit device 100.
  • the structure shown here is basically comparable with the structure shown in Figure 8, it will only discuss the differences.
  • a press-fit device for press-fitting a wire pack 2 into a plurality of receivers of a package carrier 4 the press-fit device 100 comprising: a ring-like frame 110 positionable about the package carrier 4, a plurality of push-in elements 130, each a plurality of slider-like press-in elements 140 and is designed to move the respective press-in element 140 radially in the direction of the package carrier 4, so that the press-in element 140 presses at least part of the wire package 2 into the respective receptacle.
  • a press-in element 140 in each case inserts a part of the wire package 2 for a groove into it. But it is also possible that the press-in element 140 operates parts of the wire package for several grooves simultaneously.
  • the insertion of the wire winding in the respective grooves is effected by a radial movement or narrowing of the radius of the push-in elements 130.
  • the package carrier 4 need not move relative to the frame 110, since the number of slide-like Press-in element 140 of the number of grooves with
  • Wire sections of the wire winding are to be filled, and so all grooves are reached. It is preferably provided that the radial narrowing movement (which leads to an insertion of the wires into the grooves) of the individual push-in elements 130 takes place synchronously with one another. In order to achieve this, it is advantageously provided that a first push-in element 130 is equipped with a pin 161 and the pin 161 engages in a slot 162 of the second push-in element (130) adjacently disposed on the frame.
  • the slot 162 based on the cylindrical portion of the package carrier 4, thereby oriented in the circumferential direction, tangential or in the direction of a Passante, and causes, which is braked at a leading push-in element 130 by the concatenation with the adjacent push-in element 130 or the slower pulls along accordingly. Therefore, the drive mechanism 134, for example a pneumatically operated cylinder, is to be designed or controlled with less accuracy. It should be noted that this synchronizing linking can of course also be implemented in the variant according to FIG.
  • the invention comprises:
  • the device (1) comprises a package carrier (4 ), which is intended to receive the wire package (2) and a part (42) of the package carrier (4) or at least one engageable against the package carrier (4) element (5) causes movement of at least a portion of the wire package (2) and the device (1) is provided in particular for carrying out the above method.
  • the device (1) has a component receptacle, and the component holder and the package carrier (4) are mutually movable, in particular to each other rotatable and / or the package carrier (4) is cylindrical, truncated cone or ring-shaped and inside or outside one Variety of the holding elements (43) for different
  • the package carrier (4) has a base body (44) on the periphery of a plurality of retaining webs (42) are arranged, the holding webs (42) are provided to hold the wire sections (21) and the individual retaining webs (42) each articulated points (45) are articulated on the base body (44) and in particular each holding web (42) is associated with an articulation lever (46), on the one hand hinged to the holding web (42) and on the other hand hinged to the base body (44) connected is.
  • the above-mentioned device wherein the package carrier (4) has a pivot drive which acts on the articulated holding webs (42) and this is able to pivot about the hinge points (45) and / or the element (5) against the package carrier (4) is adjustable and cooperates with the Anstellterrorism with the articulation levers (46) or the retaining webs (42) and so the retaining webs (42) about the hinge points (45) is able to pivot.
  • a method of assembling a wire package (2) consisting of a plurality of wire windings (20) into a component (3), for example a stator or a rotor of an electric machine, the component (3) having a plurality of longitudinal grooves for the admission of Wire sections (21) of the wire windings (20) are provided, wherein the wire package (2) by a package carrier (4) is held, which has at least one cone-shaped portion (60), the package carrier (4) with the wire package (2) on or in the component (3) is positioned, and the package carrier (4) with retention of the wire package (2) relative to the component (3) is moved so that the conical portion (60) passes through the wire package (2) and thereby at least a part of the wire bundle (2) is moved in at least one groove of the component (3) in a radial movement relative to a component axis (32).
  • the package carrier has a first cylindrical portion adjacent to the cone-shaped portion and having a radius corresponding to the smallest radius of the cone-shaped portion, the wire package being initially disposed on the first cylindrical portion.
  • the package carrier has a second cylindrical portion adjacent to the cone-shaped portion and having a radius corresponding to the largest radius of the cone-shaped portion, the wire package after moving into the at least one groove on the second cylindrical portion is arranged.
  • the package carrier has a cover slide transport portion on which a number of cover slides are arranged on the outside, wherein by further movement of the package carrier after moving the wire package into the at least one groove, the cover slide transport section inserts respective cover slides in respective grooves.
  • the cover slides close the respective grooves after insertion.
  • the package carrier comprises a lamellar winding follower which receives the wire windings of the wire package.
  • the package carrier has a first cylindrical portion adjacent to the cone-shaped portion and having a radius corresponding to the smallest radius of the cone-shaped portion, wherein the first cylindrical portion for holding the wire pack is formed prior to installation.
  • the package carrier has a second cylindrical portion adjacent to the cone-shaped portion and having a radius corresponding to the largest radius of the cone-shaped portion, the second cylindrical portion containing the wire package for holding the wire package after moving in the at least one groove is formed.
  • the package carrier has a cover slide transporting portion which is formed for receiving a plurality of cover slides on the outside, and which adjoins the cone-shaped portion or the second cylindrical portion to insert the cover slides into the grooves after installation of the wire windings, preferably the cover slide transport section
  • the package carrier has a lamellar coil driver for receiving the wire coils of the wire package.
  • each press-in element (140) being movable along a respective circulation path, and wherein each press-fit element (120) is mounted radially displaceable on the frame (110), and a plurality of push-in elements (130), each push-in element (140) being associated with a push-in element (130) adapted to move the respective push-in element (140) radially in the direction of the package carrier (4) so that the press-fit element engages Wire package (2) further pressed into the respective recording.
  • a plurality of indenting members (130) each carrying a plurality of press-fit members (140) and configured to move the respective press-fit members (140) radially toward the package carrier (4) such that the press-fit member forms at least a portion of the Wire package (2) presses into the respective receptacle.
  • a first push-in element (130) is equipped with a pin (161) and the pin (161) in a slot (162) of the frame adjacent to the second arranged push-in element (130).
  • the above-mentioned press-in device wherein the frame (110) is positionable relative to the package carrier (4) such that the package carrier (4) is arranged centrally and / or coaxially with the frame (110).
  • each belt revolves around a plurality of preferably three toothed wheels (120).
  • press-in device wherein the press-in elements (140) can be driven by respective drives, in particular rotationally driven.
  • press-in device wherein the press-in elements (140) designed as belts can be driven all around.
  • press-fitting device comprises a frame drive for displacing the frame (110) in a rotational movement relative to the package carrier (4).
  • press-in device (100) has a number of further press-in elements (140b), which are arranged mirror-inverted with respect to a mirror plane to the press-in elements (140a) and which are functionally designed in accordance with the press-in elements (140a).
  • the press-fit device (100) further comprises a first set of hold-downs (150a) disposed adjacent to the press-fit elements (140a) and adapted to hold down the wire package (2) on the package carrier (4), especially during the pressing.
  • press-fit device (100) further comprises a second set of hold-downs (150b) which are arranged adjacent to the press-fit elements (140a) or the further press-fit elements (140b) and which are adapted to engage the wire package (2) the package carrier (4) hold down, especially during the pressing.
  • press-fitting device wherein the press-fit device (100) further comprises a second set of compression tools (155b) to which the hold-downs (150b) of the second set are attachable and by means of which the hold-downs (150b) are directed towards the wire package (2) are depressible.
  • a press-in mandrel (410) extending along an axis, a number of lamellae (420) which are radially adjustable, wherein they protrude radially from the press-in mandrel (410) at least in an extended state and form a respective receptacle for a part of the wire package (2) between each two circumferentially adjacent louvers (420) .
  • an actuator (430) adapted to radially extend and retract the fins (420) and a translator (440) adapted to translate the fins (420) along the axis.
  • the above-mentioned package carrier wherein the press-fit mandrel (410) at least partially or in a conical portion (413) has a conical shape which widens along the axis.
  • Actuator (430) is carried out pneumatically or hydraulically.
  • Actuator (430) has a piston with outer and inner cone for pushing out the slats (420).
  • the package carrier (4) has a locking mechanism for releasably and / or temporarily locking hold-downs (150) of a press-fit device (100) for press-fitting a wire package (2).
  • a method of inserting a wire pack into a plurality of receivers of a package carrier comprising the steps of:
  • the press-fit device is a press-fit device as mentioned above.
  • the package carrier is a package carrier as mentioned above.
  • the groove insulation is an insulation paper.
  • the groove insulation is cut and / or glued after receiving the wire package.
  • the press-in mandrel has a first region and a second region along the axis, the first region having a smaller diameter than the second region, wherein a conical region is arranged between the first region and the second region.
  • a member is disposed radially outward of the wire pack into which the wire package is to be inserted.
  • the package carrier is moved after arranging the component while retaining the wire package, so that the wire package is introduced due to increase in the diameter of the package carrier in the component, in particular in grooves of the component.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen für den Einbau einer Mehrzahl von Drahtwicklungen in ein Bauteil, zum Beispiel einen Stator oder einen Rotor einer elektrischen Maschine, wobei das Bauteil eine Vielzahl von längsverlaufenden Nuten aufweist, die zur Aufnahme von Drahtabschnitten der Drahtwicklungen vorgesehen sind.

Description

"Verfahren und Vorrichtung für den Einbau eines Drahtpakeb
eine elektrische Maschine"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für den Einbau einer Mehrzahl von Drahtwicklungen in ein Bauteil, z.B. einen Stator oder einen Rotor einer elektrischen Maschine, wobei das Bauteil eine Vielzahl von längsverlaufenden Nuten aufweist, die zur Aufnahme von Drahtabschnitten der Drahtwicklungen vorgesehen sind.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung für den Einbau einer Mehrzahl von Drahtwicklungen in einem Bauteil, zum Beispiel den Stator oder Rotor einer elektrischen Maschine. Außerdem betrifft die Erfindung eine zugehörige Einpressvorrichtung sowie ein zugehöriges Verfahren. Eine elektrische Maschine, zum Beispiel ein Elektromotor, besteht aus einem in der Regel stillstehenden Stator und einem hierzu drehbar gelagerter Rotor. Solche elektrische Maschinen dienen dazu, mechanische Energie in elektrische Energie oder umgekehrt umzusetzen. Diese Konzepte sind hinlänglich bekannt. Mitentscheidend für einen guten Wirkungsgrad solcher Anlagen ist die Ausgestaltung und die Anordnung der Drahtwicklungen in dem Bauteil der elektrischen Maschine, zum Beispiel dem Stator oder Rotor eines Elektromotors, wobei zum Beispiel Verfahren bekannt sind, bei welchen der Draht jeweils einzeln parallel zu der Längserstreckung der Nut eingeführt wird.
Eine solche Vorgehensweise ist ausgesprochen aufwändig, weswegen es sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe gemacht hat, diesen Stand der Technik zu verbessern.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung zum einen ein Verfahren für den Einbau eines, aus einer Mehrzahl von Drahtwicklungen bestehenden Drahtpaketes in ein Bauteil, zum Beispiel einen Stator oder einen Rotor einer elektrischen Maschine, vor, wobei das Bauteil eine Vielzahl von längsverlaufenden Nuten aufweist, die zur Aufnahme von Drahtabschnitten der Drahtwicklungen vorgesehen sind, wobei das Drahtpaket von einem Paketträger gehalten wird, der Paketträger mit dem Drahtpaket am oder im Bauteil positioniert wird, und zumindest ein Teil des Paketträgers oder mindestens ein gegen den Paketträger angestelltes Element derart bewegt wird, dass zumindest ein Teil des Drahtpaketes in einer, bezogen auf eine Bauteilachse radialen Bewegung in mindestens eine Nut des Bauteils bewegt wird.
Des weiteren schlägt die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe eine Vorrichtung für den Einbau eines, aus einer Mehrzahl von Drahtwicklungen bestehenden Drahtpaketes in einem Bauteil, zum Beispiel den Stator oder Rotor einer elektrischen Maschine, vor, wobei die Vorrichtung einen Paketträger aufweist, der dazu vorgesehen ist, das Drahtpaket aufzunehmen und ein Teil des Paketträgers oder mindestens ein gegen den Paketträger anstellbares Element eine Bewegung zumindest eines Teils des Drahtpakets bewirkt und die Vorrichtung insbesondere zur Durchführung des vor- bzw. nachbeschriebenen Verfahrens vorgesehen ist .
Wie bereits ausgeführt, ist der Stator in der Regel ein feststehendes Bauteil der elektrischen Maschine, der Rotor ist ein hierzu um eine Bauteilachse rotierendes Bauteil. Üblicherweise beschreibt die Rotationsachse des Rotors die Bauteilachse. Die Bauteilachse kann aber auch die Mittelachse des Stators sein. Dabei bewegt sich der Rotor relativ zum Stator. Üblicherweise befindet sich der Stator in elektrischen Maschinen außen, und nimmt den Rotor auf, allerdings ist dieses Konzept auch umkehrbar derart, dass der Stator innenstehend angeordnet ist und der Rotor den Stator umgreift. Der erfindungsgemäße Vorschlag ist auf den Einbau der Wicklungen in die Nuten eines Stators nicht beschränkt, der Vorschlag ist auch an im Einbauzustand rotierenden Bauteilen realisierbar, die ebenfalls Nuten zur Aufnahme von Drahtabschnitten aufweisen können.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der Paketträger mit dem Drahtpaket am oder im Bauteil positioniert wird. Je nach kinematischer Auslegung ist das Drahtpaket von außen nach innen, oder von innen nach außen zu montieren, demnach ist das Drahtpaket am (von außen nach innen) oder im Bauteil (von innen nach außen) zu positionieren.
Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, dass zumindest ein Teil des Paketträgers oder mindestens ein gegen den Paketträger anstellbares Element bewegt wird. Dabei ist der Paketträger selber aus einer Mehrzahl von Teilen, bzw. Elementen aufgebaut und zumindest ein oder auch mehrere dieser Teile des Paketträgers sind geschickterweise bewegbar, um so die gewünschte radiale Bewegung des Drahtpaketes bzw. eines Teils des Drahtpaketes zu bewirken.
Ein wesentlicher Vorzug des erfindungsgemäßen Vorschlages liegt darin, dass die Drahtwicklungen in diesem Vorschlag nicht in die Nuten eingewickelt werden, sondern die Drahtwicklungen in einem vorgefertigten Drahtpaket zur Verfügung stehen, die in hierfür spezialisierten Anlagen vorgefertigt werden. Diese Vorfertigung erhöht die Effizienz der gesamten Produktion erheblich.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Vorschlages liegt darin, dass das Drahtpaket in der einbaufertigen, endgültigen Anordnung auf dem Paketträger vorgehalten wird und dann in einer relativ einfachen Bewegung in die Nuten des Bauteiles eingeschoben wird. Geschickterweise ist die Anordnung so gewählt, dass die einzelnen Drahtwicklungen genau positioniert gehalten werden, um so die Einschiebbewegung, die mit hoher Passung erfolgt, optimiert durchführen zu können.
Dabei ist geschickterweise „nur" eine Radialbewegung bzw. eine Bewegung mit überwiegend radialen Bewegungsanteilen (jeweils bezogen auf die Bauteilachse) vorgesehen, d.h. erheblicher zusätzlicher mechanischer Stress auf das Drahtpaket ist nicht notwendig, daraus resultiert ein möglichst spannungs- und verwindungsfreier Einbau der Drahtabschnitte in die Nuten, was zu einer hohen Prozesssicherheit führt. Dabei ist zu beachten, dass die Realisierung einer radialen Bewegung konstruktiv relativ einfach realisierbar ist, was gerade bei einer Anordnung, bei der nicht sehr viel Platz zur Verfügung steht, von Vorteil ist.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Vorschlages liegt darin, das durch die Verarbeitung von vorkommissionierten Drahtpaketen die jeweiligen Drahtwicklungen aus Drähten mit größeren Querschnitten gefertigt werden können, die bei der im Stand der Technik bekannten Einwickel- oder Einzugtechnologie (Einlegbewegung des Drahtes parallel zur Nutlängserstreckung bzw. axial zur Bauteilachse) , aufgrund der hohen Steifigkeit dieser Drähte nicht oder nur sehr kompliziert möglich war. Da aber mit der erfindungsgemäßen Technologie Drahtpakete mit deutlich größeren Einzelquerschnitten der Drähte zuverlässig verbaut werden können, können auch solch hergestellte elektrische Maschinen mit höheren Stromflüssen betrieben werden.
Der erfindungsgemäße Vorschlag vereint eine sichere Prozessführung bei der Herstellung der Bauteile von entsprechenden elektrischen Maschinen mit besseren Eigenschaften bei der Verwendung solcher elektrischer Maschinen.
Des Weiteren ist in dem Vorschlag vorteilhafter Weise vorgesehen, dass gleichzeitig in mehrere oder in alle Nuten der/die jeweiligen Drahtabschnitt/e das Drahtpaket bewegt wird. Die Anordnung ist dabei so vorgesehen, dass in eine Nut durchaus eine Mehrzahl von jeweils parallel angeordneten Drahtabschnitten eingebaut werden. Geschickterweise ist dabei vorgesehen, dass diese Mehrzahl von Drahtabschnitten pro Nut in einem radialen Bewegungsschritt eingesetzt werden. Hierdurch wird die Fertigung erheblich beschleunigt .
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Vorschlags ist vorgesehen, dass der Paketträger mit dem Drahtpaket relativ zum Bauteil so positioniert wird, dass sich die jeweiligen Drahtabschnitte den jeweiligen, die Drahtabschnitte aufnehmenden Nuten gegenüber befinden, bevor die radiale Bewegung beginnt. Vorteilhafterweise ist dabei vorgesehen, dass die Bewegung des Paketträgers relativ zum Bauteil entkoppelt ist, also eine Relativbewegung des Paketträgers zum Bauteil möglich ist, um so die Ausrichtung der einzuschiebenden Drahtwicklungen/Drahtabschnitte zu den jeweiligen Nuten anpassen zu können.
Eine solche Prozessführung ist auch einfach zu realisieren, da die jeweiligen Bewegungen zueinander entkoppelt ablaufen. Zunächst wird der Paketträger relativ zum Bauteil positioniert, was zum Beispiel mit einer (bezogen auf die Bauteilachse) axialen Bewegung erfolgen kann. Dann erfolgt eine Ausrichtung des Paketträgers in Umfangsrichtung relativ zum Bauteil, was durch eine Drehbewegung des Paketträgers (oder des Bauteils) um die Bauteilachse erfolgt. Zum Beispiel trägt das Bauteil mindestens eine entsprechende Markierung, um eine Ausrichtung mechanisch oder optisch überwacht zu ermöglichen. Sind die beiden Elemente dann zueinander richtig ausgerichtet, erfolgt die radiale Einschiebbewegung. Da die einzelnen Bewegungen hintereinander ablaufen, resultiert eine einfache Kinematik.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass, nachdem der Paketträger relativ zum Bauteil positioniert ist, das Element gegen den Paketträger angestellt wird und insbesondere das Element durch eine, relativ zur Bauteilachse radialen Bewegung die Drahtabschnitte von dem Paketträger ablöst und in die jeweilige Nut einschiebt. Bei dieser Realisierungsvariante wird ein zum Paketträger unabhängiges Element an diesen angestellt, was zum Beispiel durch eine (bezogen auf die Bauteilachse) radialen und oder axialen Bewegung erfolgen kann. Das Element sorgt dann, von der Steuerung überwacht, für die Einsetzbewegung, wobei üblicherweise die Drahtwicklungen des Drahtpaketes auf dem Paketträger in geeigneter Weise gehalten und diese daher von dem Paketträgern zunächst abzulösen sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Paketträger in einer Drehbewegung um die Bauteilachse gedreht wird und das Element eine Gleitkante aufweist, die im Zusammenwirken mit der Drehbewegung die Drahtabschnitte von dem Paketträger ablöst und in die jeweilige Nut einschiebt. In diesem Ausführungsbeispiel wird die radiale Einschubbewegung aus der sowieso für die Ausrichtung des Paketträgers relativ zum Bauteil vorgesehene Drehbewegung des Paketträgers abgeleitet. Dieser doppelte Nutzen verringert auch die Herstellkosten einer solchen Vorrichtung. Dieser Schritt folgt z.B. nach der radialen Anstellbewegung .
Geschickter Weise ist vorgesehen, dass bezogen auf die Bauteilachse auf beiden Seiten des Paketträgers je mindestens ein Element vorgesehen ist, das bei der Drehbewegung die Drahtabschnitte von dem Paketträger ablöst und in die jeweilige Nut einschiebt. Das Drahtpaket besteht aus Drahtabschnitten, die in die Nuten eingelegt werden und aus giebeldachförmigen Verbindungselementen dazwischen, die in der Transportstellung auf dem Paketträger an diesen oben und unten vorstehenden. Durch die Anordnung je eines Elementes an beiden Enden des Paketträgers (zum Beispiel oben und unten) wird der jeweilige Drahtabschnitt von zwei Seiten her bewegt und die Einschubbewegung erleichtert.
In einem ersten Vorschlag wird das angestellte Element dann radial bewegt (radiale Anstellbewegung) und so eine Einschiebbewegung auf das Drahtpaket bewirkt, die zumindest an einem Abschnitt die Drahtabschnitte in die Nut schiebt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Paketträger das Drahtpaket in einer kegelstumpfartigen Anordnung, relativ zum Bauteil positioniert, dann sich der Paketträger derart bewegt, dass das Drahtpaket in eine zylinderförmige Anordnung übergeht und gleichzeitig die einzelnen Drahtabschnitte von dem Paketträger abgelöst und in die jeweilige Nut eingeschoben werden. Die kegelstumpfartige Anordnung bezieht sich dabei auf die Außenkontur des Drahtpaketes. Diese kegelstumpfartige , oder auch konische Anordnung erleichtert erheblich das Einführen des Paketträgers in den Innenraum des Bauteiles (Stators) . Ist der Paketträger positioniert und ausgerichtet, erfolgt eine Bewegung zumindest eines Teils des Paketträgers, der das kegelstumpfartige Drahtpaket in eine Zylinderform ausrichtet und gleichzeitig die Drahtabschnitte in die Nuten schiebt.
Des Weiteren ist günstiger Weise vorgesehen, dass der Durchmesser der Basis der kegelstumpfartigen Anordnung größer ist als der Innendurchmesser des Bauteiles, wodurch die einzelnen Drahtabschnitte bereits während der Positionierbewegung des Paketträgers relativ zum Bauteil von den jeweiligen Nuten geführt werden. Durch eine solche Verfahrensweise wird der Einbau erheblich erleichtert, da bereits bei dem Einführen des Paketträgers in das Innere des Bauteiles die Drahtabschnitte von den jeweiligen Nuten gefangen werden und dann nur noch eine Hochklappbewegung notwendig ist, um die Drahtabschnitte vollständig in die Nuten einzuführen.
Wie bereits ausgeführt, umfasst die Erfindung auch eine Vorrichtung für den Einbau eines, aus einer Mehrzahl von Drahtwicklungen bestehenden Drahtpaketes in einem Bauteil, zum Beispiel den Stator oder Rotor einer elektrischen Maschine, wie oben beschrieben.
Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Bauteilaufnahme aufweist und die Bauteilaufnahme und der Paketträger zueinander bewegbar, insbesondere zueinander verdrehbar sind. Vorteilhafterweise besitzt sowohl die Bauteilaufnahme wie auch der Paketträger je einen Drehantrieb, die von einer gemeinsamen Maschinensteuerung überwacht wird. Dadurch sind zum einem relative Ausrichtbewegungen zueinander wie auch synchrone Drehbewegungen möglich. Des Weiteren ist in dem Vorschlag vorteilhafter Weise vorgesehen, dass der Paketträger zylinder-, kegelstumpf- oder ringartig gebildet ist und innen oder außen eine Vielzahl von den Halteelementen für verschiedene Drahtabschnitte der
Drahtwicklungen aufweist. Die Ausgestaltung des Paketträgers ist sehr variabel, vorteilhafterweise wird eine rotationssymmetrische Ausgestaltung bevorzugt, ohne aber hierauf die Erfindung beschränken zu wollen. Der Paketträger besitzt dabei geschickterweise zumindest für all die Drahtabschnitte, die in eine gemeinsame Nut einzubauen sind, je ein (dann zum Beispiel auch mehrfach genutztes) Halteelement. Bevorzugterweise sind die Halteelemente zum Beispiel als Halteschlitze oder als Halteklammern ausgebildet und halten die Drahtabschnitte in Position zu den jeweiligen Nuten am Paketträger vor.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Vorschlags ist vorgesehen, dass, bezogen auf die Bauteilachse, auf beiden Seiten des Paketträgers ein Element gegen den Paketträger anstellbar und relativ zu diesem bewegbar ist. Durch die Anordnung je eines Elementes an beiden Enden des Paketträgers (zum Beispiel oben und unten) wird der jeweilige Drahtabschnitt von zwei Seiten her bewegt und die Einschubbewegung erleichtert.
Des Weiteren kann eine gemeinsame, insbesondere synchrone Drehbewegung von Paketträger und Bauteilaufnahme vorgesehen sein. Bei der hier vorgeschlagenen synchronen Drehbewegung bleibt die eingangs eingerichtete relative Lage der Drahtabschnitte auf dem Paketträger unverändert zu der Lage der Nuten auf dem Bauteil. Zu dieser Drehbewegung bleibt das/die Element/e unverändert und es gelingt so, durch diese gemeinsame Drehbewegung, die Drahtabschnitte an dem Gleitkanten des Elementes von dem Paketträger abzulösen und gleichzeitig in der Radialbewegung in die Nuten zu schieben. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Paketträger einen Grundkörper aufweist, an dessen Umfang eine Mehrzahl von Haltestegen angeordnet sind, die Haltestege dafür vorgesehen sind, die Drahtabschnitte zu halten und die einzelnen Haltestege je an Gelenkpunkten gelenkig am Grundkörper gehalten sind. Bevorzugt ist vorgesehen, den Grundkörper rotationssymmetrisch auszulegen, ohne aber den Vorschlag hierauf beschränken zu wollen. Aufgabe des Grundkörpers ist es insbesondere, eine Anzahl von Haltestegen zu tragen, die die beweglichen Teile des Paketträgers darstellen.
Geschickter Weise ist vorgesehen, dass jedem Haltesteg ein Anlenkhebel zugeordnet ist, der einerseits gelenkig mit dem Haltesteg und andererseits gelenkig mit dem Grundkörper verbunden ist. Geschickterweise ist unter Umständen auch eine Langlochführung zwischen Grundkörper und Anlenkhebel, zwischen Anlenkhebel und Haltesteg oder zwischen Haltesteg und Grundkörper vorgesehen .
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Paketträger einen Schwenkantrieb aufweist, der auf die gelenkig gehaltenen Haltestege wirkt und diese um die Gelenkpunkte zu verschwenken vermag. In dieser ersten Variante für die Ausgestaltung einer radialen Relativbewegung ist der Schwenkantrieb in oder auf dem Paketträger angeordnet und wirkt in geeigneter Weise zumindest auf die Haltestege, gegebenenfalls auch über die Anlenkhebel. Es ist klar, dass die hieraus resultierende Verschwenkbewegung als radiale Bewegung im Sinne der Erfindung anzusehen ist.
Des Weiteren ist günstiger Weise vorgesehen, dass das Element gegen den Paketträger anstellbar ist und bei der Anstellbewegung mit den Anlenkhebeln oder den Haltestegen zusammenwirkt und so die Haltestege um die Gelenkpunkte zu verschwenken vermag. Dieser Vorschlag beschreibt eine zweite Variante für die Initiierung der radialen Bewegung. Dabei besitzt das Element z.B. eine konische Ausgestaltung, die in geeigneter Weise auf die Anlenkhebel oder die Haltestege wirkt und bei der Anstellbewegung diese radial nach außen schiebt. Hierdurch wird die anfänglich kegelstumpfartige Anordnung des Drahtpaketes auf dem Paketträger in eine zylinderförmige Anordnung übergehen und gleichzeitig werden die jeweiligen Drahtabschnitte in die Nuten eingeschoben.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausführung betrifft die Erfindung ein Verfahren für den Einbau eines, aus einer Mehrzahl von Drahtwicklungen bestehenden Drahtpaketes in ein Bauteil, zum Beispiel einen Stator oder einen Rotor einer elektrischen Maschine, wobei das Bauteil eine Vielzahl von längsverlaufenden Nuten aufweist, die zur Aufnahme von Drahtabschnitten der Drahtwicklungen vorgesehen sind, wobei das Drahtpaket von einem Paketträger gehalten wird, welcher zumindest einen konusförmigen Abschnitt aufweist, der Paketträger mit dem Drahtpaket am oder im Bauteil positioniert wird, und der Paketträger unter Rückhaltung des Drahtpakets relativ zum Bauteil derart bewegt wird, dass der konusförmige Abschnitt durch das Drahtpaket durchgeht und dadurch zumindest ein Teil des Drahtpaketes in einer, bezogen auf eine Bauteilachse radialen Bewegung in mindestens eine Nut des Bauteils bewegt wird.
Gemäß einer möglichen Ausführung ist vorgesehen, dass der Paketträger einen ersten zylinderförmigen Abschnitt aufweist, welcher an den konusförmigen Abschnitt angrenzt und einen Radius aufweist, welcher dem kleinsten Radius des konusförmigen Abschnitts entspricht, wobei das Drahtpaket anfangs auf dem ersten zylinderförmigen Abschnitt angeordnet ist. Gemäß einer möglichen Ausführung ist vorgesehen, dass der Paketträger einen zweiten zylinderförmigen Abschnitt aufweist, welcher an den konusförmigen Abschnitt angrenzt und einen Radius aufweist, welcher dem größten Radius des konusförmigen Abschnitts entspricht, wobei das Drahtpaket nach dem Bewegen in die mindestens eine Nut auf dem zweiten zylinderförmigen Abschnitt angeordnet ist.
Gemäß einer möglichen Ausführung ist vorgesehen, dass der Paketträger einen Deckschiebertransportabschnitt aufweist, an welchem eine Anzahl von Deckschiebern außenseitig angeordnet sind, wobei durch weitere Bewegung des Paketträgers nach dem Bewegen des Drahtpakets in die mindestens eine Nut der
Deckschiebertransportabschnitt jeweilige Deckschieber in jeweilige Nuten einbringt.
Gemäß einer möglichen Ausführung ist vorgesehen, dass die Deckschieber nach dem Einbringen die jeweiligen Nuten verschließen .
Gemäß einer möglichen Ausführung ist vorgesehen, dass die Deckschieber mittels eines separaten Werkzeugs eingebracht werden.
Gemäß einer möglichen Ausführung ist vorgesehen, dass der Paketträger einen lamellenförmigen Wicklungsmitnehmer aufweist, welcher die Drahtwicklungen des Drahtpakets aufnimmt.
Gemäß einer möglichen Ausführung ist vorgesehen, dass gleichzeitig in mehrere oder in alle Nuten der/die jeweiligen Drahtabschnitt/e das Drahtpaket bewegt wird und/oder der Paketträger mit dem Drahtpaket relativ zum Bauteil so positioniert wird, dass sich die jeweiligen Drahtabschnitte den jeweiligen, die Drahtabschnitte aufnehmenden Nuten gegenüber befinden, bevor die radiale Bewegung beginnt . Gemäß einer weiteren möglichen Ausführung betrifft die Erfindung eine Vorrichtung für den Einbau eines, aus einer Mehrzahl von Drahtwicklungen bestehenden Drahtpaketes in ein Bauteil, zum Beispiel den Stator oder Rotor einer elektrischen Maschine, wobei die Vorrichtung einen Paketträger aufweist, der dazu vorgesehen ist, das Drahtpaket aufzunehmen und einen konusförmigen Abschnitt zum Aufweiten des Drahtpakets bei Durchgang durch das Drahtpaket aufweist, und die Vorrichtung insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäße, insbesondere des eben beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist.
Gemäß einer möglichen Ausführung ist vorgesehen, dass der Paketträger einen ersten zylinderförmigen Abschnitt aufweist, welcher an den konusförmigen Abschnitt angrenzt und einen Radius aufweist, welcher dem kleinsten Radius des konusförmigen Abschnitts entspricht, wobei der erste zylinderförmige Abschnitt zum Halten des Drahtpakets vor dem Einbau ausgebildet ist.
Gemäß einer möglichen Ausführung ist vorgesehen, dass der Paketträger einen zweiten zylinderförmigen Abschnitt aufweist, welcher an den konusförmigen Abschnitt angrenzt und einen Radius aufweist, welcher dem größten Radius des konusförmigen Abschnitts entspricht, wobei der zweite zylinderförmige Abschnitt das Drahtpaket zum Halten des Drahtpakets nach dem Bewegen in die mindestens eine Nut ausgebildet ist.
Gemäß einer möglichen Ausführung ist vorgesehen, dass dem Paketträger ein Rückhaltewerkzeug für das Drahtpaket zugeordnet ist .
Gemäß einer möglichen Ausführung ist vorgesehen, dass der Paketträger einen Deckschiebertransportabschnitt aufweist, welcher zur außenseitigen Aufnahme einer Anzahl von Deckschiebern ausgebildet ist, und welcher an den konusförmigen Abschnitt oder an den zweiten zylinderförmigen Abschnitt angrenzt, um nach dem Einbau der Drahtwicklungen die Deckschieber in die Nuten einzubringen, wobei dem Deckschiebertransportabschnitt vorzugsweise ein Deckschiebereinbringwerkzeug zugeordnet ist.
Gemäß einer möglichen Ausführung ist vorgesehen, dass der Paketträger einen lamellenförmigen Wicklungsmitnehmer zum Aufnehmen der Drahtwicklungen des Drahtpakets aufweist.
Des Weiteren schlägt die Erfindung eine Einpressvorrichtung zum Einpressen eines Drahtpakets in eine Mehrzahl von Aufnahmen eines Paketträgers vor. Die Einpressvorrichtung weist einen Rahmen auf, welcher um den Paketträger herum positionierbar ist. Die Einpressvorrichtung weist eine Anzahl von Einpresselementen auf, wobei jedes Einpresselement entlang eines jeweiligen Umlaufwegs bewegbar ist, und wobei jedes Einpresselement radial verschiebbar am Rahmen befestigt ist. Außerdem weist die Einpressvorrichtung eine Anzahl von Eindrückelementen auf, wobei jedem Einpresselement ein Eindrückelement zugeordnet ist, welches dazu ausgebildet ist, das jeweilige Einpresselement radial in Richtung auf den Paketträger zu bewegen, so dass das Einpresselement das Drahtpaket weiter in die jeweilige Aufnahme einpresst.
Alternativ ist Einpressvorrichtung zum Einpressen eines Drahtpakets in eine Mehrzahl von Aufnahmen eines Paketträgers vorgesehen, wobei die Einpressvorrichtung folgendes aufweist: einen Rahmen, welcher um den Paketträger herum positionierbar ist, eine Anzahl von Eindrückelementen, die jeweils eine Mehrzahl von Einpresselementen tragen und derart ausgebildet ist, um die jeweiligen Einpresselement radial in Richtung auf den Paketträger zu bewegen, so dass das Einpresselement zumindest einen Teil des Drahtpaketes in die jeweilige Aufnahme einpresst.
Mittels der erfindungsgemäßen Einpressvorrichtung kann ein Drahtpaket, welches auf einem Paketträger aufgebracht ist, in besonders vorteilhafter Weise eingepresst und damit insbesondere komprimiert werden. Dies erleichtert das nachfolgende Einbringen in ein Bauteil wie einen Stator oder Rotor eines Elektromagneten. Außerdem kann durch das Komprimieren eine maximale Anzahl von Drahtwicklungen in einem bestimmten Raum vorgesehen werden.
Die beiden vorbeschriebenen erfindungsgemäßen alternativen Einpressvorrichtung unterscheiden sich in der konstruktiven Ausgestaltung ein wenig.
Bei der ersten beschriebenen Variante ist jedem jedem
Einpresselement ein Eindrückelement, bzw jedem Eindrückelement ein Einpresselement zugeordnet. So mit ist vorgesehen, das ein Einpresselement die jeweiligen Drahtabschnitte des Drahtpaketes für eine Mehrzahl von Nuten in diese einschiebt.
Bei der zweiten Variante trägt das Eindrückelement eine Mehrzahl von Einpresselementen, die beispielhaft auch als Schieber zu bezeichnen sind und jeweils nur den Drahtabschnitt der Drahtwicklung für eine Nut in diese einschieben.
Natürlich ist es möglich, zwischen diesen beiden Varianten auch Zwischenformen vorzusehen.
Der Rahmen kann vorteilhaft ringförmig ausgebildet sein. Der Rahmen ist vorzugsweise relativ zum Paketträger derart positionierbar ist, dass der Paketträger zentrisch und/oder koaxial zum Rahmen angeordnet ist.
Die Einpresselemente sind gemäß einer Ausführung als jeweilige umlaufende Riemen ausgeführt.
Jeder Riemen kann dabei insbesondere um eine Mehrzahl von vorzugsweise drei Zahnrädern umlaufen.
Bevorzugt definieren dabei jeweils zwei radial innenliegende Zahnräder eine Anlagefläche des Einpresselements an den Paketträger und/oder das Drahtpaket.
Vorzugsweise sind die radial innenliegenden Zahnräder entlang jeweiliger Verschiebewege bezüglich einer Mittenachse radial verschiebbar ausgebildet, wobei der Paketträger koaxial mit der Mittenachse positionierbar ist.
Die Einpresselemente sind bevorzugt durch jeweilige Antriebe antreibbar, insbesondere rotatorisch antreibbar. Damit können sie beispielsweise mit einer Drehbewegung des Rahmens relativ zum Paketträger synchronisiert werden, wie dies weiter unten näher beschrieben werden wird.
Die radial innenliegenden Zahnräder sind bevorzugt zu jeweiligen Zweierpaaren zusammengeordnet, wobei die jeweiligen Zahnräder jedes Zweierpaars über ein gemeinsames Eindrückelement synchron verschiebbar sind. Dies ermöglicht eine leichte Bedienung und ein gleichmäßiges Einpressen entlang eines Umfangs eines Paketträgers.
Die als Riemen ausgeführten Einpresselemente sind bevorzugt umlaufend antreibbar. Die radial innenliegenden Zahnräder sind bevorzugt durch jeweilige Anlenkhebel der Eindrückelemente entlang der Verschiebewege bewegbar, insbesondere paarweise.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist der Rahmen dazu ausgebildet, während des Einpressens relativ zum Paketträger zu rotieren. Dies erlaubt ein besonders wirkungsvolles Einpressen.
Die Einpressvorrichtung kann insbesondere einen Rahmenantrieb zum Versetzen des Rahmens in eine Rotationsbewegung relativ zum Paketträger aufweisen.
Der Rahmenantrieb ist dabei bevorzugt mit jeweiligen Einpresselementen synchronisiert, so dass jeweilige Riemen am Paketträger umfangsmäßig stationär bleiben.
Die Verschiebewege werden geschickter Weise durch jeweilige am Rahmen ausgebildete Führungsschienen vorgegeben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist die Einpressvorrichtung eine Anzahl weiterer Einpresselemente auf, welche bezüglich einer Spiegelebene spiegelverkehrt zu den Einpresselementen angeordnet sind, und welche entsprechend der Einpresselemente funktionell gestaltet sind. Dies kann insbesondere bedeuten, dass auch Komponenten, welche mit den Einpresselementen verbunden sind, entsprechend beidseitig der Spiegelebene vorhanden sind und insbesondere auch spiegelverkehrt bzw. spiegelsymmetrisch einander ausgebildet sein können. Beispielsweise kann es sich dabei um die Eindrückelemente handeln.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung weist die Einpressvorrichtung ferner einen ersten Satz von Niederhaltern auf, welche neben den Einpresselementen angeordnet sind und welche dazu ausgebildet sind, das Drahtpaket an dem Paketträger niederzuhalten, insbesondere während des Einpressens. Damit kann die Komprimierung des Drahtpakets unterstützt und/oder aufrecht erhalten werden.
Die Einpressvorrichtung weist geschickter Weise ferner einen ersten Satz von Komprimierwerkzeugen auf, an welchen die Niederhalter des ersten Satzes anbringbar sind und mittels welchen die Niederhalter in Richtung auf das Drahtpaket drückbar sind. Dies erlaubt eine einfache Betätigung bzw. Bedienung der Niederhalter .
Die Einpressvorrichtung weist bevorzugt ferner einen zweiten Satz von Niederhaltern auf, welche neben den Einpresselementen oder den weiteren Einpresselementen angeordnet sind und welche dazu ausgebildet sind, das Drahtpaket an dem Paketträger niederzuhalten, insbesondere während des Einpressens.
Die Einpressvorrichtung weist bevorzugt ferner einen zweiten Satz von Komprimierwerkzeugen auf, an welchen die Niederhalter des zweiten Satzes anbringbar sind und mittels welchen die Niederhalter in Richtung auf das Drahtpaket drückbar sind.
Bevorzugt sind die Niederhalter zumindest des ersten und/oder des zweiten Satzes dazu ausgebildet, temporär am Paketträger verriegelt zu werden.
Des Weiteren schlägt die Erfindung einen Paketträger zum Einbringen eines Drahtpakets in ein Bauteil vor, insbesondere einen Stator oder einen Rotor eines Elektromotors. Der Paketträger weist einen Einpressdorn auf, welcher sich entlang einer Achse erstreckt. Der Paketträger weist eine Anzahl von Lamellen auf, welche radial verstellbar sind, wobei sie zumindest in einem ausgefahrenen Zustand radial aus dem Einpressdorn vorstehen und zwischen jeweils zwei umfangsmäßig benachbarten Lamellen eine jeweilige Aufnahme für einen Teil des Drahtpakets ausbilden. Der Paketträger weist eine Betätigungsvorrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, die Lamellen radial ein- und auszufahren. Der Paketträger weist außerdem eine Verschiebevorrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, die Lamellen entlang der Achse zu verschieben .
Ein solcher Paketträger hat sich als besondere vorteilhaft für das Einbringen eines Drahtpakets in ein Bauteil erwiesen. Insbesondere kann er für die Durchführung eines hierin beschriebenen Verfahrens verwendet werden.
Der Einpressdorn hat geschickter Weise zumindest teilweise bzw. in einem konischen Abschnitt eine konische Form, welche sich entlang der Achse aufweitet. Dies kann vorteilhaft zum Einbringen des Drahtpakets in ein Bauteil verwendet werden.
Vorzugsweise ist der Einpressdorn radialsymmetrisch bezüglich der Achse ausgebildet. Dies erlaubt eine einfache Ausführung und entspricht der typischen Ausführung von hier relevanten Bauteilen.
Die Betätigungsvorrichtung kann insbesondere pneumatisch oder hydraulisch ausgeführt sein.
Die Betätigungsvorrichtung kann insbesondere einen Kolben mit Außen- und Innenkonus zum Ausschieben der Lamellen aufweisen. Eine solche Ausführung hat sich für typische Anwendungen bewährt.
Der Paketträger weist bevorzugt einen Verriegelungsmechanismus zum lösbaren und/oder temporären Verriegeln von Niederhaltern einer Einpressvorrichtung zum Einpressen eines Drahtpakets auf. Dies erlaubt ein vorteilhaftes Zusammenwirken mit den weiter oben bereits erwähnten Niederhaltern. Der Paketträger ist bevorzugt zum Zusammenwirken mit einer Einpressvorrichtung wie oben beschrieben ausgebildet. Dabei kann auf alle beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden .
Weiterhin schlägt die Erfindung Verfahren zum Einpressen eines Drahtpakets in eine Mehrzahl von Aufnahmen eines Paketträgers vor, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Bereitstellen des Paketträgers, wobei das Drahtpaket in den
Aufnahmen aufgenommen ist,
Einbringen des Paketträgers in eine Einpressvorrichtung zum Einpressen des Drahtpakets,
Verschieben von Einpresselementen der Einpressvorrichtung in Richtung auf den Paketträger, so dass die Einpresselemente das Drahtpaket einpressen.
Dieses Verfahren kann bevorzugt verwendet werden um ein Drahtpaket in einen Paketträger einzupressen, was die weiter oben bereits erwähnten Vorteile mit sich bringt.
Die Einpressvorrichtung ist dabei bevorzugt eine
Einpressvorrichtung wie weiter oben beschrieben. Dabei kann auf alle beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden .
Der Paketträger ist dabei bevorzugt ein Paketträger wie weiter oben beschrieben. Dabei kann auf alle beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden.
Paketträger und Einpressvorrichtung werden bevorzugt während des Verfahrens relativ zueinander rotiert werden. Es wurde erkannt, dass damit eine besonders gute Einpresswirkung erreicht werden kann . Das Drahtpaket wird bevorzugt auf den Einpressdorn gewickelt, so dass es in den Aufnahmen aufgenommen ist.
Vor dem Wickeln des Drahtpakets wird dabei bevorzugt eine NutIsolation in die Aufnahmen eingebracht, so dass diese zwischen Drahtpaket und Einpressdorn angeordnet ist, wenn das Drahtpaket in den Aufnahmen aufgenommen ist. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise dafür gesorgt, dass eine gute Isolation zwischen Drahtpaket und Paketträger bzw. bei Einbringung der Nutisolation in das Bauteil auch zwischen Drahtpaket und Bauteil erreicht wird. Außerdem können Beschädigungen beim Einbringen vermieden werden, da die Nutisolation vorteilhaft auch Kanten, Unebenheiten und andere mögliche Quellen von Beschädigungen abdecken kann.
Die NutIsolation kann insbesondere ein Isolationspapier sein.
Die Nutisolation kann insbesondere nach dem Aufnehmen des Drahtpakets aufgeschnitten und/oder verklebt werden.
Der Einpressdorn kann vorzugsweise entlang der Achse einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweisen, wobei der erste Bereich einen kleineren Durchmesser aufweist als der zweite Bereich, wobei zwischen erstem Bereich und zweitem Bereich ein konischer Bereich angeordnet ist. Dies erlaubt ein Einpressen des Drahtpakets in ein Bauteil durch Verschieben des Paketträgers relativ zum Drahtpaket.
Das Drahtpaket wird bevorzugt am zweiten Bereich des Einpressdorns aufgewickelt .
Das Drahtpaket wird bevorzugt am ersten Bereich des Einpressdorns eingepresst . Das Drahtpaket wird bevorzugt während des Einpressens von einer Anzahl von Niederhaltern der Einpressvorrichtung niedergehalten.
Das Drahtpaket kann auch während des Eipressens und/oder nach dem Einpressen axial beidseitig von einer Anzahl von Niederhaltern niedergehalten werden.
Nach dem Einpressen können insbesondere axial einseitig Niederhalter am Paketträger verriegelt und den Niederhaltern zugeordnete Komprimierwerkzeuge zurückgezogen werden, so dass das Drahtpaket einseitig axial zugänglich wird.
Nach dem einseitigen Verriegeln wird bevorzugt von der zugänglichen Seite aus ein Bauteil radial außerhalb des Drahtpakets angeordnet, in welches das Drahtpaket einzubringen ist .
Der Paketträger kann insbesondere nach dem Anordnen des Bauteils unter Rückhaltung des Drahtpakets verschoben werden, so dass das Drahtpaket aufgrund Erhöhung des Durchmessers des Paketträgers in das Bauteil, insbesondere in Nuten des Bauteils, eingebracht wird.
Vor dem Einbringen des Drahtpakets in das Bauteil können verriegelte Niederhalter freigegeben werden.
Während des Einbringens des Drahtpakets in das Bauteil können Niederhalter am Drahtpaket verbleiben und insbesondere auch radial verschiebbar sein. Diese Niederhalter können das Drahtpaket insbesondere axial stabilisieren, so dass es aufgrund des sich erhöhenden Durchmessers in ein Bauteil eingebracht wird.
Nach dem Einbringen des Drahtpakets kann das Bauteil von dem Paketträger entfernt werden, insbesondere über den ersten Bereich. Es sei verstanden, dass das hier beschriebenen Verfahren zumindest mittels einigen der hierin beschriebenen Schritte auf ein Verfahren erweitert werden kann, welches dem Einbringen eines Drahtpakets in ein Bauteil, insbesondere in einen Stator oder einen Rotor eines Elektromotors, dient.
In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf hingewiesen, dass alle im Bezug auf die Vorrichtung beschriebenen Merkmale und Eigenschaften aber auch Verfahrensweisen sinngemäß auch bezüglich der Formulierung des erfindungsgemäßen Verfahrens übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar und als mitoffenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung, das bedeutet, nur im Bezug auf das Verfahren genannte, bauliche also vorrichtungsgemäße Merkmale können auch im Rahmen der Vorrichtungsansprüche berücksichtigt und beansprucht werden und zählen ebenfalls zur Offenbarung .
In der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. la: in einer dreidimensionalen Ansicht ein für den Einbau vorgesehenes Drahtpaket,
Fig. lb: in einer dreidimensionalen Ansicht ein in den Stator eines Elektromotors eingebautes Drahtpaket,
Fig. 2a: in einer dreidimensionalen Ansicht der Einbau eines
Drahtpaketes in ein Bauteil nach einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2b: in einer Seitenansicht eine erste Stellung in dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Figur 2a, Fig. 2c: in einer Seitenansicht eine erste Stellung in dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Figur 2a,
Fig. 3a, 3b, 3c, 3d, 3e und 3f: je in einer Schnittdarstellung
(Fig. 3a, 3c, 3e) bzw. je einer Draufsicht (Fig. 3b, 3d und 3f) verschiedene Stellungen (Position 1 Figur 3a und 3b, Position 2 Figur 3c und, Figur 3d und Position 3 Figur 3e und 3f) in einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 4: in einer perspektivischen Ansicht eine Vorrichtung zum
Einbau eines Drahtpakets,
Fig. 5 bis 7 : in Schnittansichten Zustände während eines
Verfahrens zum Einbau eines Drahtpakets,
Fig. 8: eine Anordnung mit einer Vorrichtung zum Einpressen
(Einpressvorrichtung) und mit einem Paketträger nach der Erfindung,
Fig. 9: den Paketträger separat,
Fig. 10 bis 19: Zustände in einem Verfahren zum Einpressen bzw.
zur Herstellung eines Bauteils.
Fig. 20a, 21a: eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einpressvorrichtung im geöffneten (Fig. 20a) bzw geschlossenen Zustand (Fig.21a)
Fig. 20b, 21b: Detail zu den Fig. 20a, 21a
In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben. Die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sind sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragbar. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
In Figur la ist das Drahtpaket 2 in einer Ansicht schematisch dargestellt. Das Drahtpaket 2 besteht aus einer Vielzahl von Drahtwicklungen 20, die aus gerade verlaufenden Drahtabschnitten 21 und giebelförmigen Verbindungsstücken 25 bestehen, die die einzelnen Drahtabschnitte 21 miteinander verbinden. Zu beachten ist, dass das Drahtpaket 2 aus jeweils sechs eigenständigen Leitungen 29 besteht, also insgesamt sechs Pole zur Verfügung stehen. Mit 28 sind die jeweiligen Leitungsenden gekennzeichnet, die auch elektrische Anschlussmöglichkeiten bieten.
In Figur lb ist ein Bauteil 3, hier ein Stator 30 gezeigt, in dem das Drahtpaket 2 nach Figur la bereits eingebaut ist. In diesem Einbauzustand des Drahtpaketes 2 beschreibt dieses eine zylinder- oder ringförmige Anordnung 24. Der Begriff zylinderförmige Anordnung bezieht sich dabei auf die Außenkontur des eingebauten Drahtpaketes 2, wobei die gerade verlaufenden Drahtabschnitte 21 in Nuten 31 des Stators 30 eingesetzt sind.
Figur 2b und Figur 2c zeigen in einer schematischen Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der (optional) um die Bauteilachse 32 drehbare Paketträger 4 trägt ein Drahtpaket 2, dass hier in der Kontur kegelstumpfartig 23 angeordnet ist. In Figur 2a ist diese kegelstumpfartige Ausgestaltung 23 unten, auf dem Paketträger 4 gut zu sehen.
Der Paketträger 4 wird, bezogen auf die Bauteilachse 32, axial (siehe Pfeil 41) nach oben bewegt, um das kegelstumpfartige Drahtpaket 2,23 in das Innere 33 des Stators 3,30 einzuführen. Das gleiche kann natürlich auch durch eine Absenkbewegung des Stators 30 bzw. Bauteiles 3 nach unten bei stillstehendem Paketträger 4 erreicht werden.
Der Paketträger 4 besteht aus einem Grundkörper 44, der einen rotationssymmetrischen Grundaufbau und zentral einen Dorn 49 aufweist. Nahe an der Bauteilachse 32 befindet sich auf dem oberen Ende des Dornes 49 eine Anzahl von Anlenkhebeln 46, die hier gelenkig (siehe Gelenkachsen 48) an dem Grundkörper 44 angeschlossen sind.
Das kegelstumpfartige Drahtpaket 2,23 wird in dieser Lage gestützt von einer Reihe von Haltestegen 42, die einerseits über jeweilige Gelenkpunkte 45 gelenkig am Grundkörper 44 gehalten sind und an ihrem oberen, dem Gelenkpunkte 45 abgewandten Ende über eine Gelenkführung 47 mit den jeweiligen Anlenkhebeln 46 gelenkig verbunden sind.
Nun wird zunächst das Drahtpaket 2 innerhalb des Bauteiles 3 bzw. Stators 30 positioniert derart, dass die jeweiligen Drahtabschnitte 21 den jeweiligen Nuten 31 gegenüber liegen. Diese Führungsaufgabe wird dadurch erleichtert, dass die Basis des kegelstumpfartigen Drahtpaketes 2, 23 etwas breiter ist, wie der Innendurchmesser des Stators 30. Das bedeutet, dass die axialen Enden oder der axiale Rand (bezogen auf die Bauteilachse) des Drahtpaketes 2 bei ganz in das Innere 33 des Stators 3 eingefahrenem Paketträger 4 von den Nutwänden der jeweiligen Nut 31 geführt bzw. gefangen werden und so bereits eine Ausrichtung erfahren .
Im nächsten Schritt erfolgt die Zustellbewegung des Elementes 5 in einer Anstellbewegung 51, die bevorzugt parallel zur Bauteilachse 32 erfolgt. Das Element 5 ist hier als Konus (wobei dieser unten bzw. dem Bauteil 3 zugewandt den kleineren Durchmesser aufweist) ausgeführt und wirkt, wenn das Element 5 ganz in das Innere 33 des Stators 30 eingefahren ist, mit dem Anlenkhebel 46 zusammen und spreizt diesen. Diese Spreizbewegung erfolgt, bezogen auf die Bauteilachse 32, radial.
Dies ist in Figur 2c gezeigt, wobei auch anschaulich wird, wie die kegelstumpfartige Anordnung 23 des Drahtpaketes 2 zu einer zylinder- oder ringförmigen Anordnung 24 aufgestellt wird. Gleichzeitig ist das Drahtpaket 2 über die gesamte Höhe der Nuten 31 in diese hineingeglitten.
Die Figurensequenz nach Fig. 3a, 3b, 3c, 3d, 3e und 3f zeigt in verschiedenen Positionen verschiedene Zustände des
Fertigungsprozesses nach einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Dem hier in Position 1 (Figur 3a und 3b) gezeigten Ausgangszustand geht noch folgende Schritte voraus. Der Paketträger 4 ist dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zylinderförmig ausgestaltet und trägt an seiner Mantelfläche das Drahtpaket 2, das seinerseits ebenfalls ringförmig bzw. in Ansicht zylinderförmig ist. Der Paketträger 4 ist bereits in das Bauteilinnere 33 eingetaucht, die jeweiligen Drahtabschnitte 21 liegen den jeweiligen Nuten 31 gegenüber, dies sieht man insbesondere sehr gut in der Draufsicht nach Figur 3b. Von oben und von unten sind bereits je ein Element 5 gegen den Paketträger 4 herangeführt, die je mit einer Gleitkante 50 ausgestattet sind und nachdem sie angestellt sind, zunächst in einer radialen Bewegung 22 (siehe Figur 3d) nach außen, in Richtung des Bauteiles 3 bewegt werden.
Die Figuren 3c und Figur 3d beschreiben die Position 2, den Einpressvorgang. Bei dieser radialen Bewegung 22 erfolgt bereits ein partielles Einschieben der Drahtabschnitte 21 in die Nuten 31. Zuvor werden hierzu die auf dem Paketträger 4 gehaltenen Drahtabschnitte aus dem Halteelement 43, diese sind zum Beispiel schlitzartig ausgebildet, herausgeschoben. Geschickterweise ist der jeweilige Drahtabschnitt 21 immer entsprechend geführt, entweder einerseits durch die Halteelemente 43 oder durch die Nuten 31. Die Einschubbewegung der Drahtabschnitte 21 erfolgt hierbei durch die Gleitkante 50, die bezogen auf die Bauteilachse 32 spiralförmig ausgebildet ist und dessen Radius sich in Uhrzeigerrichtung vergrößert.
Nachdem der erste Teil des Drahtpaketes 2 in den jeweiligen Nuten 31 eingeschoben ist, erfolgt eine gemeinsame Drehbewegung 40 von Bauteil 3 und Drahtpaket 2 (bzw. dem Paketträger 4) um die (gemeinsame) Bauteilachse 32. Dabei bleibt das Element 5 ortsfest. Die Drehbewegung 40 ist dabei ebenfalls in Uhrzeigerrichtung, wodurch kontinuierlich die auf dem Paketträger 4 noch gehaltenen Drahtabschnitte 21 an das Element 5 herangeführt werden und dann über die Gleitkante 50 bewegt, in die jeweiligen synchron mit dem Paketträger 4 sich mitbewegenden Nuten 31 des Bauteiles 3 bzw. Stator 30 eingeschoben werden.
Nach einer 360° Drehung der Anordnung Paketträger 4 und Bauteil 3 um die Bauteilachse 32 ist dann das gesamte Drahtpaket 2 von dem Paketträger 4 abgelöst und in das Bauteil 3 eingebaut bzw. in die Nuten 30 eingeschoben. Damit ist der Einbau abgeschlossen. Figur 4 zeigt eine alternative Vorrichtung 1, welche zur Durchführung einer alternativen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann.
Die Vorrichtung 1 weist einen Paketträger 4 auf. Der Paketträger 4 weist einen konusförmigen Abschnitt 60 auf, welcher mittig im Paketträger 4 entlang einer Längserstreckung angeordnet ist und in welchem sich ein Radius das Paketträgers 4 kontinuierlich aufweitet .
Links an den konusförmigen Abschnitt 60 grenzt ein erster zylinderförmiger Abschnitt 61 an, welcher einen konstanten Radius aufweist. Der Radius des ersten zylinderförmigen Abschnitts 61 ist dabei gerade so groß wie der kleinste Radius des konusförmigen Abschnitts 60.
Rechts an den konusförmigen Abschnitt 60 grenzt ein zweiter zylinderförmiger Abschnitt 62 an, welcher einen konstanten Radius aufweist. Der Radius des zweiten zylinderförmigen Abschnitts 62 ist dabei gerade so groß wie der größte Radius des konusförmigen Abschnitts 60.
An den zweiten zylinderförmigen Abschnitt 62 grenzt wiederum rechts ein Deckschiebertransportabschnitt 63 an. Dieser weist vorliegend ebenfalls den gleichen Radius auf wie der zweite zylinderförmige Abschnitt 62. Er bildet somit einen unmittelbaren Fortsatz des zweiten zylinderförmigen Abschnitts 62.
In dem in Figur 4 dargestellten Zustand ist linksseitig am Paketträger 4, umgebend um den ersten zylinderförmigen Abschnitt 61, ein Wicklungsmitnehmer 64 angeordnet. Der Wicklungsmitnehmer 64 ist dazu ausgebildet, ein Drahtpaket 2 aufzunehmen, welches in ein Bauteil wie beispielsweise einen Stator oder einen Rotor einer elektrischen Maschine eingebracht werden soll. Das Drahtpaket 2 ist in Figur 4 ebenfalls dargestellt. Es weist eine Mehrzahl von Drahtwicklungen 20 mit jeweiligen Drahtabschnitten 21 auf. Dabei handelt es sich um eine typische Wicklung für einen Elektromotor, insbesondere einen leistungsfähigen Elektromotor, wie er beispielsweise in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug verwendet wird.
In der Figur 5 ist der gleiche Zustand wie in Figur 4 dargestellt, jedoch handelt es sich bei Figur 5 nicht um eine perspektivische Ansicht, sondern um eine seitliche Schnittansicht. Bezüglich der gezeigten Komponenten sei weitgehend auf die Beschreibung zu Figur 4 verwiesen.
Weiterhin ist in Figur 5 zu sehen, dass in dem Deckschiebertransportabschnitt 63 eine Anzahl von Deckschiebern 65 angebracht ist, wobei diese Deckschieber 65 radial außenseitig angeordnet sind. Diese Deckschieber 65 sind dazu vorgesehen, nach dem Eindringen des Drahtpakets 2 in jeweilige Nuten die Nuten zu verschließen bzw. abzudecken. Das Verschließen bzw. Abdecken erfolgt dabei insbesondere zu einem radial innenliegenden Innenraum des Bauteils bzw. Stators.
Es wird nunmehr mit Bezug auf die Figuren 6 und 7 gezeigt und beschrieben werden, wie das Einbringen des Drahtpakets 2 in das Bauteil 3 funktioniert. Bei dem Bauteil 3 handelt es sich dabei vorliegend um einen Stator eines Elektromotors. Ein solcher Elektromotor kann insbesondere für Anwendungen vorgesehen sein, in welchen hohe Leistungen und lange Lebensdauern erforderlich sind, beispielsweise in elektrisch betriebenen Fahrzeugen.
In dem in Figur 6 dargestellten Zustand wurde das Drahtpaket 2 in das Bauteil 3 eingebracht, so dass sich das Drahtpaket 2 unmittelbar in dem Bauteil 3 befindet. Von diesem Zustand ausgehend kann nun der Paketträger 4 nach links verschoben werden. Das Drahtpaket 2 verbleibt dabei im Wicklungsmitnehmer 64 und wird in der gleichen axialen Position gehalten, so dass es sich relativ zum Bauteil 3 nicht axial verschiebt.
Die Bewegung des Paketträgers 4 erfolgt dabei parallel zu einer Bauteilachse 32 bzw. Symmetrieachse des Bauteils 3. Diese Bauteilachse 32 ist in Figur 6 eingezeichnet. Damit ist auch der Begriff einer axialen Bewegung definiert.
Wenn sich unter den gezeigten Bedingungen, also insbesondere unter Rückhaltung des Drahtpakets 2, der Paketträger 4 nach links bewegt, so führt dies dazu, dass das Drahtpaket 2 nicht mehr mit dem ersten zylinderförmigen Abschnitt 61 das Paketträgers 4 in Eingriff steht, sondern auf den konusförmigen Abschnitt 60 das Paketträgers 4 übergeht. Wie bereits weiter oben beschrieben wurde erhöht sich im konusförmigen Abschnitt 60 der Radius des Paketträgers 4, so dass durch die beschriebene Bewegung des Paketträgers 4 nach links der Radius des jeweiligen Teils des Paketträgers 4, an welchem das Drahtpaket 2 anliegt, ebenfalls erhöht wird. Dadurch wird das Drahtpaket 2 radial aufgeweitet.
Durch die eben beschriebene radiale Aufweitung des Drahtpakets 2 werden die Drahtwicklungen 20 bzw. Drahtabschnitte 21 des Drahtpakets 2 in jeweilige Nuten des Bauteils 3 gepresst. Es sei verstanden, dass hierzu typischerweise die Drahtwicklungen 20 bzw. Drahtabschnitte 21 des Drahtpakets 2 bereits vorher so angeordnet sind, dass sie jeweiligen Nuten des Bauteils 3 gegenüberliegen und ohne weitere Verschiebung entlang des Umfangs des Drahtpakets 2 in die Nuten eingeführt werden können.
Wenn sich der Paketträger 4 weiter nach links bewegt, so liegt das Drahtpaket 2 nicht mehr an dem konusförmigen Abschnitt 60, sondern schließlich an dem zweiten zylinderförmigen Abschnitt 62 an. Somit hat das Drahtpaket 2 seine größte radiale Ausdehnung erreicht. In diesem Zustand befindet es sich in den Nuten des Bauteils 3, wie dies in Figur 7 zu sehen ist.
Anschließend wird der Paketträger 4 noch weiter nach links verschoben, so dass das Drahtpaket 2 und das Bauteil 3 neben dem Deckschiebertransportabschnitt 63 angeordnet sind. Dies ist in Figur 7 dargestellt. Dabei können die Deckschieber 65 axial in die Nuten des Bauteils 3 eingeführt werden. Die Deckschieber 65 werden dabei insbesondere derart eingeführt, dass sie die Nuten zur Innenseite hin abschließen und verdecken. Damit werden die Drahtwicklungen 20 bzw. Drahtabschnitte 21 des Drahtpakets 2 insbesondere vor möglicher mechanischer Beschädigung, beispielsweise bei nachfolgenden Bearbeitungsschritten, geschützt.
Es sei verstanden, dass an dem konusförmigen Abschnitt 60 des Paketträgers 4 Nuten und/oder Führungsleisten in axialer Richtung angebracht sein können, wie dies in den Figuren angedeutet ist. Diese können beispielsweise das Drahtpaket 2 und/oder den Wicklungsmitnehmer 64 führen oder stabilisieren.
Die Ausführung, welche mit Bezug auf die Figuren 4 bis 7 dargestellt wurde, unterscheidet sich sowohl hinsichtlich der Verfahrensaspekte wie auch hinsichtlich der Vorrichtungsaspekte von den mit Bezug auf die Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungen. Es wird jedoch ebenfalls das Ziel erreicht, ein Drahtpaket 2 zuverlässig und effizient in Nuten eines Bauteils 3 wie beispielsweise einen Stator eines Elektromotors zu verbringen und die Nuten gegebenenfalls mit Deckschiebern zu verschließen.
Figur 8 zeigt eine Anordnung 10 mit einer Vorrichtung 100 zum Einpressen eines Drahtpakets bzw. Einpressvorrichtung 100 sowie mit einem Paketträger 4. Sowohl die Vorrichtung 100 wie auch der Paketträger 4 stellen in den gezeigten Ausführungen jeweilige Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.
Es sei verstanden, dass in den Figuren 8 bis 19 Ausführungen der Erfindung dargestellt sind, welche grundsätzlich weitgehend unabhängig von den bisherigen Ausführungen beschrieben sind, welche jedoch sowohl vollständig wie auch hinsichtlich einzelner Merkmale mit den bisher beschriebenen Ausführungen beliebig kombiniert werden können.
Die Vorrichtung 100 weist einen Rahmen 110 auf. Der Rahmen 110 ist vorliegend in Form eines Rings ausgebildet. An dem Rahmen 110 sind die weiteren Elemente der Vorrichtung 100 angebracht, welche nachfolgend beschrieben werden.
Die Vorrichtung 100 weist eine Anzahl von Einpresselementen 140 auf. Diese sind vorliegend in Form von Riemen ausgebildet. Die Riemen laufen um jeweils drei Zahnräder 120 um, wovon jeweils zwei radial innenliegend sind und damit eine Anlagefläche des Riemens bzw. des Einpresselements 140 am Paketträger 4 definieren. Jedes Zahnrad 120 weist eine Anzahl von Vorsprüngen 122 auf, welche als Zähne der Zahnräder 120 ausgebildet sind. Diese Zähne kommen mit dem Riemen bzw. dem Einpresselement 140 in Eingriff.
Jeweils ein Zahnrad 120 pro Riemen ist radial außenliegend angeordnet. Es definiert insbesondere einen Weg, entlang welchem der jeweilige Riemen umläuft.
Die radial innenliegenden Zahnräder 120 sind wie gezeigt in Zweiergruppen angeordnet. Dabei können jeweils die beiden Zahnräder 120 jeder Zweiergruppe zusammen bewegt werden, wie dies weiter unten näher beschrieben werden wird. Jedes radial innenliegende Zahnrad 120 ist entlang eines jeweiligen Verschiebewegs 124 verschiebbar. Die Verschiebewege 124 sind linearer und bezüglich einer gemeinsamen Mittenachse, welche auch eine Mittenachse des Rahmens 110 bzw. der Vorrichtung 100 darstellt, radial ausgerichtet. Die Einpresselemente 140 sind somit radial verschiebbar.
Die Vorrichtung 100 weist ferner eine Anzahl von Eindrückelementen 130 auf. Dabei ist jedes Eindrückelement 130 jeweils zwei radial innenliegenden Zahnrädern 120 zugeordnet.
Die Eindrückelemente 130 sind dazu ausgebildet, die jeweils zugeordneten Zahnräder 120 entlang der jeweiligen Verschiebewege 124 zu verschieben. Hierzu weisen die Eindrückelemente 130 jeweilige Anlenkhebel 132 auf, wobei jeder Anlenkhebel 132 mit jeweils einem Zahnrad 120 verbunden ist. Bewegt sich ein Eindrückelement 130 bzw. wird es durch einen nur einmalig am oberen Rand dargestellten externen Mechanismus 134 bewegt, wobei typischerweise für jedes Eindrückelement 130 ein separater Mechanismus vorgesehen ist, so werden auf diese Weise die Zahnräder 120 entlang ihrer jeweiligen Verschiebewege 124 bewegt. Die Mechanismen 134 können insbesondere hydraulisch ausgeführt sein und damit die Eindrückelemente 130 betätigen.
Die Einpresselemente 140 dienen insbesondere dazu, ein Drahtpaket in jeweilige Aufnahmen eines Paketträgers 4 einzudrücken und somit dafür zu sorgen, dass das Drahtpaket radial nach innen gedrückt wird. Wie dies genau erfolgen kann wird weiter unten näher beschrieben werden.
Die Anordnung 10 weist des Weiteren den bereits erwähnten Paketträger 4 auf. Dieser Paketträger 4 wird weiter unten näher beschrieben werden. Er dient insbesondere dazu, ein Drahtpaket zunächst aufzunehmen und dann in geeigneter Weise in ein Bauteil einzuführen. Es sei jedoch verstanden, dass die gezeigte Vorrichtung 100 grundsätzlich auch mit anderen Ausführungen von Paketträgern 4 zusammenwirken kann und es sich bei der dargestellten und beschriebenen Ausführung lediglich um eine bevorzugte Variante handelt.
Figur 9 zeigt den Paketträger 4 separat. Dabei ist zu erkennen, dass der Paketträger 4 einen Einpressdorn 410 aufweist, welcher sich entlang einer Längsachse des gesamten Paketträgers 4 erstreckt und bezüglich dieser Längsachse im Wesentlichen radialsymmetrisch ist.
Der Einpressdorn 410 weist einen ersten Bereich 411 und einen zweiten Bereich 412 auf. Wie gezeigt weist dabei der erste Bereich 411 einen kleineren Radius auf als der zweite Bereich 412.
Zwischen den beiden Bereichen 411, 412 ist der Einpressdorn 410 konisch ausgeführt, so dass sich der Radius entlang der bereits erwähnten Längsachse kontinuierlich erweitert. Dies definiert einen konischen Bereich 413 und kann ausgenutzt werden um ein Drahtpaket in ein Bauteil einzubringen, wie weiter unten näher beschrieben werden wird.
Figur 10 zeigt eine Anordnung 10 mit einer Vorrichtung 100 und einem Paketträger 4, wobei Figur 10 eine schematische Seitenansicht ist und insbesondere die Vorrichtung 100 im Vergleich zur Ausführung von Figur 8 etwas abgewandelt ist. Hierauf wird nachfolgend näher eingegangen werden.
Die Vorrichtung 100 weist, wie bereits mit Bezug auf Figur 8 beschrieben wurde, eine Anzahl von Einpresselementen 140 auf, welche in Form von Riemen ausgebildet sind. Die Einpresselemente 120 sind dabei in zwei Gruppen aufgeteilt, wobei eine erste Gruppe von Einpresselementen 140a an einer rechten Seite der Vorrichtung 100 angeordnet ist und eine zweite Gruppe von Einpresselementen 140b an einer linken Seite der Vorrichtung 100 angeordnet ist. Die Einpresselemente 140 können somit über einen größeren Ausdehnungsbereich einpressend wirken.
Die Vorrichtung 100 weist des Weiteren eine Anzahl von Niederhaltern 150 sowie zugeordnete Komprimierwerkzeuge 155 auf. Auch diese sind in zwei Gruppen aufgeteilt, wobei eine erste Gruppe von Niederhaltern 150a an einer rechten Seite der Vorrichtung 100 angeordnet ist und eine zweite Gruppe von Niederhaltern 150b an einer linken Seite der Vorrichtung 100 angeordnet ist. Entsprechendes gilt für die jeweils zugeordneten Komprimierwerkzeuge 155, welche ebenfalls in eine erste Gruppe von Komprimierwerkzeugen 155a und eine zweite Gruppe von Komprimierwerkzeugen 155b aufgeteilt sind. Mittels der Komprimierwerkzeuge 155 können die jeweiligen Niederhalter 150 radial einwärts geschoben werden, so dass sie eine mit Bezug auf andere Figuren beschriebene Wirkung entfalten können.
In Figur 10 sind auch weitere Details des Paketträgers 4 dargestellt. Diese werden nachfolgend näher beschrieben.
Der Paketträger 4 weist eine Anzahl von Lamellen 420 auf. Diese Lamellen 420 stehen radial nach außen, wie dies auch in Figur 10 zu sehen ist. Dabei sind weitere Lamellen 420 entlang des Umfangs des Paketträgers 4 vorhanden, welche in Figur 10 nicht zu sehen sind, da es sich hierbei um eine reine Schnittansicht handelt.
Zwischen den Lamellen 420 sind entlang des Umfangs des Paketträgers 4 jeweilige Aufnahmen ausgebildet, welche in Figur 10 und den weiteren Figuren nicht zu sehen sind, in welchen jedoch ein Drahtpaket in geeigneter Weise eingebracht werden kann. Der Paketträger 4 weist des Weiteren eine Betätigungsvorrichtung 430 auf, welche dazu ausgebildet ist, die Lamellen 420 radial ein- und auszufahren. Des Weiteren weist der Paketträger 4 eine Verschiebevorrichtung 440 auf, welche dazu ausgebildet ist, die Lamellen 420 entlang der Längsachse des Paketträgers 4 zu verschieben .
In dem in Figur 10 dargestellten Zustand befindet sich die Vorrichtung 100 benachbart zum ersten Bereich 411 des Einpressdorns 410. Des Weiteren ist die Vorrichtung 100 nicht in Kontakt mit dem Einpressdorn 410, also radial beabstandet. Es wird nachfolgend mit Bezug auf die weiteren Figuren beschrieben werden, wie die Vorrichtung 100 und der Paketträger 4 verwendet werden können, um ein Drahtpaket in ein Bauteil einzubringen, wobei das Drahtpaket vorher in die bereits erwähnten Aufnahmen zwischen den Lamellen 420 gepresst wird. Dies entspricht insbesondere einer möglichen Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ausgehend von dem in Figur 10 dargestellten Zustand wird nun zunächst eine Nutisolation 26 in Form eines Isolationspapiers in die Aufnahmen eingebracht, wie dies in Figur 11 zu sehen ist. Damit werden anders ausgedrückt die Lamellen 420 abgedeckt. Durch die Nutisolation 26 ist es in vorteilhafter Weise möglich, für eine elektrische Isolierung zwischen dem Drahtpaket und dem Paketträger 4 zu sorgen, welche auch zusätzlich zu einer bereits vorhandenen Isolierung von Drähten des Drahtpakets sinnvoll sein kann. Beispielsweise kann für den Fall einer Beschädigung einer Isolierung von Drähten des Drahtpakets einem Kurzschluss zwischen einem Draht des Drahtpakets und weiteren Komponenten wie beispielsweise einem Bauteil, insbesondere einem Stator oder Rotor, entgegengewirkt werden. Hierzu kann die Nutisolation 26 auch in jeweilige Nuten eines solchen Bauteils mit übertragen werden. Außerdem kann die Nutisolation 26 Beschädigungen des Drahtpakets während des Herstellungsverfahrens vermeiden. Anschließend wird in die zwischen den Lamellen 420 ausgebildeten Aufnahmen ein Drahtpaket 2 eingebracht. Dies erfolgt durch Aufwickeln des Drahtpakets 2 zwischen den Lamellen 420, wobei sich die Lamellen 420 in einem ausgefahrenen Zustand befinden. Das Ergebnis ist in Figur 12 dargestellt. Das Drahtpaket 2 wurde dabei in einem Zustand aufgebracht, in welchem sich die Lamellen 420 am zweiten Bereich 412 des Einpressdorns 410 befinden, also an dem Bereich mit größerem Durchmesser.
Anschließend werden die Lamellen 420 mitsamt dem aufgenommenen Drahtpaket 2 nach links gefahren, so dass sie sich an dem ersten Bereich 411 befinden. Der daraus resultierende Zustand ist in Figur 13 dargestellt.
Anschließend werden die Einpresselemente 140 der Vorrichtung 100 radial nach innen ausgefahren, so dass diese mit dem Drahtpaket 2 in Kontakt kommen. Die Lamellen 420 werden dabei radial eingefahren .
Dadurch wird das Drahtpaket 2 in die Aufnahmen zwischen den Lamellen 420 eingedrückt und komprimiert. Um eine gleichmäßige Komprimierung zu erreichen, wird der Paketträger 4 bei feststehender Vorrichtung 100 um seine Längsachse gedreht, so dass alle Aufnahmen zwischen den Lamellen 420 sukzessive und wiederholt mit den Einpresselementen 140 in Kontakt kommen. Da die Einpresselemente 140 als Riemen ausgeführt sind, drehen sie sich entsprechend mit. Hierzu werden Sie wie mit Bezug auf Figur 8 beschrieben angetrieben. Es hat sich gezeigt, dass durch ein solches Vorgehen eine besonders gute und gleichmäßige Kompression des Drahtpakets 2 in den Aufnahmen zwischen den Lamellen 420 erreicht werden kann. Nach dem rotierenden Komprimieren werden die Niederhalter 150 ausgefahren, und zwar über ihre jeweiligen Komprimierwerkzeuge 155.
Der daraus resultierende Zustand mit komprimiertem Drahtpaket 2 und anliegenden Einpresselementen 140 sowie anliegenden Niederhaltern 150 ist in Figur 14 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass das Drahtpaket 2 dabei - soweit dies in der schematischen Ansicht erkennbar ist - unmittelbar an einer Außenoberfläche des ersten Bereichs 411 des Einpressdorns 410 anliegt.
An dem Einpressdorn 410 ist ferner eine Verriegelungsvorrichtung 415 vorgesehen. Damit können die Niederhalter 150b der zweiten Gruppe an dem Einpressdorn 410 verriegelt werden. Anders ausgedrückt werden sie an dem Einpressdorn 410 fixiert, so dass die zugehörigen Komprimierwerkzeuge 155b der zweiten Gruppe radial nach außen zurückgezogen werden können. Ebenso können die Einpresselemente 140 wieder radial zurückgezogen werden.
Ein daraus resultierender Zustand ist in Figur 15 dargestellt. Dabei ist insbesondere auch gut zu erkennen, dass der Bereich oberhalb bzw. radial auswärts zum Drahtpaket 2 nunmehr von links her frei zugänglich ist.
Durch diese freie Zugänglichkeit kann nun ein Bauteil 3 radial außerhalb des Drahtpakets 2 angeordnet werden. Ein daraus resultierender Zustand ist in Figur 16 dargestellt. Das Drahtpaket 2 ist dazu vorgesehen, in nicht näher dargestellte Nuten des Bauteils 3 eingebracht zu werden.
Das Bauteil 3 ist dabei vollständig umlaufend entlang eines Umfangs ausgeführt. Insbesondere kann es sich bei dem Bauteil 3 um einen Stator oder auch um einen Rotor eines Elektromotors handeln. Nunmehr werden die Komprimierwerkzeuge 155b der zweiten Gruppe wieder radial nach innen ausgefahren, so dass die Niederhalter 150b der zweiten Gruppe wieder durch die Komprimierwerkzeuge 155b radial nach innen gedrückt werden. Der Verriegelungsmechanismus 415 kann somit wieder gelöst werden.
Hierdurch entsteht der in Figur 17 dargestellte Zustand, wobei das Drahtpaket 2 nach wie vor durch die Niederhalter 150 radial innen in den Aufnahmen zwischen den Lamellen 420 gehalten werden.
Nunmehr wird der Einpressdorn 410 nach links verschoben. Gleichzeitig wird jedoch das Drahtpaket 2 durch die Niederhalter 150, welche mit der feststehenden Vorrichtung 100 verbunden sind, an einer axialen Bewegung gehindert. Hierdurch kommt das Drahtpaket 2 sukzessive mit Abschnitten des Einpressdorns 410 in Kontakt, welche einen immer höheren bzw. zunehmenden Durchmesser aufweisen. Das Drahtpaket 2 wird auf diese Weise in seinem Durchmesser vergrößert und nach außen gedrückt. Hierdurch wird das Drahtpaket 2 radial in die Nuten des Bauteils 3 eingeführt; die Niederhalter 150 können dabei radial etwas nach außen gedrückt werden, da die zugehörigen Komprimierwerkzeuge 155 einer solchen Bewegung entsprechend nachgeben können. Der daraus resultierende Zustand ist in Figur 18 dargestellt. Es ist zu sehen, dass das Drahtpaket 2 und die Lamellen 420, welche während der nach links gerichteten axialen Bewegung des Einpressdorns 410 ebenfalls in Position gehalten werden, nunmehr an dem Seitenbereich 412 des Einpressdorns 410, also demjenigen Bereich mit größerem Durchmesser, angeordnet sind.
Anschließend wird der Einpressdorn 410 wieder nach rechts gefahren. Das Bauteil 3 mit dem nunmehr eingebrachten Drahtpaket 2 kann somit nach links von dem Paketträger 4 entfernt werden. Dies ist in Figur 19 dargestellt. Damit ist der Vorgang des Einbringens des Drahtpakets 2 in das Bauteil 3 abgeschlossen, so dass das Bauteil 3 verwendet oder weiter verarbeitet werden kann.
In Figur 20 a, 21 a ist eine weitere alternative Ausgestaltung der Einpressvorrichtung 100 gezeigt. Der hier gezeigte Aufbau ist grundsätzlich mit dem in Figur 8 gezeigten Aufbau vergleichbar, es wird nur auf die Unterschiede eingegangen. Es ist eine Einpressvorrichtung zum Einpressen eines Drahtpakets 2 in eine Mehrzahl von Aufnahmen eines Paketträgers 4 gezeigt, wobei die Einpressvorrichtung 100 folgendes aufweist: einen ringartigen Rahmen 110, welcher um den Paketträger 4 herum positionierbar ist, eine Anzahl von Eindrückelementen 130, die jeweils eine Mehrzahl von schieberartigen Einpresselementen 140 tragen und derart ausgebildet ist, um die jeweiligen Einpresselement 140 radial in Richtung auf den Paketträger 4 zu bewegen, so dass das Einpresselement 140 zumindest einen Teil des Drahtpaketes 2 in die jeweilige Aufnahme einpresst.
Es ist hier vorgesehen, dass das einem Einpresselement 140 jeweils einen Teil des Drahtpaketes 2 für eine Nut in diese einschiebt. Es ist aber auch möglich, dass das Einpresselement 140 Teile des Drahtpaketes für mehrere Nuten gleichzeitig bedient.
Das Einschieben der Drahtwicklung in die jeweiligen Nuten erfolgt durch eine radiale Bewegung bzw. Verengung des Radiuses der Eindrückelemente 130. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist es günstig, dass sich der Paketträger 4 nicht relativ um Rahmen 110 zu bewegen braucht, da die Anzahl der schieberartigen Einpresselement 140 der Anzahl der Nuten, die mit
Drahtabschnitten der Drahtwicklung zu füllen sind, entspricht, und so alle Nuten erreicht werden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die radiale Verengungsbewegung (die zu einem Einschieben der Drähte in die Nuten führt) der einzelnen Eindrückelemente 130 zueinander synchron erfolgt. Um dies zu erreichen ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass ein erstes Eindrückelement 130 mit einem Stift 161 ausgestattet ist und der Stift 161 in ein Langloch 162 des am Rahmen benachbart angeordneten zweiten Eindrückelement (130) einsteht.
Geschickterweise ist das Langloch 162, bezogen auf den zylindrischen Bereich des Paketträgers 4, dabei in Umfangsrichtung, tangential oder in Richtung einer Passante orientiert, und bewirkt, das bei ein voreilendes Eindrückelement 130 durch die Verkettung mit dem benachbart Eindrückelement 130 entsprechend gebremst wird oder die langsameren entsprechend mitzieht. Daher ist der Antriebsmechanismus 134, zum Beispiel ein pneumatisch betriebener Arbeitszylinder, mit geringerer Genauigkeit auszulegen, bzw. anzusteuern. Zu beachten ist dabei, dass diese synchronisierende Verkettung natürlich auch bei der Variante nach Figur 8 realisierbar ist.
Nachfolgend werden mögliche Merkmale des Vorschlages strukturiert wiedergegeben. Die nachfolgenden strukturiert wiedergegebenen Merkmale können beliebig untereinander kombiniert werden und können in beliebiger Kombination in die Ansprüche der Anmeldung aufgenommen werden. Dem Fachmann ist klar, dass sich die Erfindung bereits aus dem Gegenstand mit den wenigsten Merkmalen ergibt. Insbesondere sind nachfolgend vorteilhafte oder mögliche Ausgestaltungen, nicht jedoch die einzig möglichen Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.
Die Erfindung umfasst:
Ein Verfahren für den Einbau eines, aus einer Mehrzahl von Drahtwicklungen (20) bestehenden Drahtpaketes (2) in ein Bauteil (3) , zum Beispiel einen Stator (30) oder einen Rotor einer elektrischen Maschine, wobei das Bauteil (3) eine Vielzahl von längsverlaufenden Nuten (31) aufweist, die zur Aufnahme von Drahtabschnitten (21) der Drahtwicklungen (20) vorgesehen sind, wobei das Drahtpaket (2) von einem Paketträger (4) gehalten wird, der Paketträger (4) mit dem Drahtpaket (2) am oder im Bauteil (3) positioniert wird, und zumindest ein Teil (42) des Paketträgers
(4) oder mindestens ein gegen den Paketträger (4) angestelltes Element (5,50,51) derart bewegt wird, dass zumindest ein Teil des Drahtpaketes (2) in einer, bezogen auf eine Bauteilachse (32) radialen Bewegung (22) in mindestens eine Nut (31) des Bauteils (3) bewegt wird.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei gleichzeitig in mehrere oder in alle Nuten (31) der/die jeweiligen Drahtabschnitt/e (21) das Drahtpaket (2) bewegt wird und/oder der Paketträger (4) mit dem Drahtpaket (2) relativ zum Bauteil (3) so positioniert wird, dass sich die jeweiligen Drahtabschnitte (21) den jeweiligen, die Drahtabschnitte (21) aufnehmenden Nuten (31) gegenüber befinden, bevor die radiale Bewegung (22) beginnt.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei der Paketträger (4) das Drahtpaket (2) in einer kegelstumpfartigen (23) Anordnung, relativ zum Bauteil (3) positioniert, dann sich der Paketträger (4) derart bewegt, dass das Drahtpaket (2) in eine zylinderförmige Anordnung (24) übergeht und gleichzeitig die einzelnen Drahtabschnitte (21) von dem Paketträger (4) abgelöst und in die jeweilige Nut (31) eingeschoben werden und/oder nachdem der Paketträger (4) relativ zum Bauteil (3) positioniert ist, das Element (5) gegen den Paketträger (4) angestellt wird und das Element (5) durch eine, relativ zur Bauteilachse (32) radialen Bewegung (22) die Drahtabschnitte (21) von dem Paketträger (4) ablöst und in die jeweilige Nut (31) einschiebt. Das vorstehend genannte Verfahren, wobei der Paketträger (4) in einer Drehbewegung (40) um die Bauteilachse (32) gedreht wird und das Element (5) eine Gleitkante (50) aufweist, die im Zusammenwirken mit der Drehbewegung (40) die Drahtabschnitte (21) von dem Paketträger (4) ablöst und in die jeweilige Nut (31) einschiebt und/oder bezogen auf die Bauteilachse (32) auf beiden Seiten des Paketträgers (4) je mindestens ein Element (50,51) vorgesehen ist, das bei der Drehbewegung die Drahtabschnitte (21) von dem Paketträger (4) ablöst und in die jeweilige Nut (31) einschiebt .
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei der Durchmesser der Basis der kegelstumpfartigen (23) Anordnung größer ist als der Innendurchmesser des Bauteiles (3), wodurch die einzelnen Drahtabschnitte (21) bereits während der Positionierbewegung (41) des Paketträgers (4) relativ zum Bauteil (3) von den jeweiligen Nuten (31) geführt werden.
Eine Vorrichtung für den Einbau eines, aus einer Mehrzahl von Drahtwicklungen (20) bestehenden Drahtpaketes (2) in einem Bauteil (3), zum Beispiel den Stator (30) oder Rotor einer elektrischen Maschine, wobei die Vorrichtung (1) einen Paketträger (4) aufweist, der dazu vorgesehen ist, das Drahtpaket (2) aufzunehmen und ein Teil (42) des Paketträgers (4) oder mindestens ein gegen den Paketträger (4) anstellbares Element (5) eine Bewegung zumindest eines Teils des Drahtpakets (2) bewirkt und die Vorrichtung (1) insbesondere zur Durchführung des vorstehenden Verfahrens vorgesehen ist.
Die vorstehend genannte Vorrichtung, wobei die Vorrichtung (1) eine Bauteilaufnahme aufweist, und die Bauteilaufnahme und der Paketträger (4) zueinander bewegbar, insbesondere zueinander verdrehbar sind und/oder der Paketträger (4) zylinder-, kegelstumpf- oder ringartig gebildet ist und innen oder außen eine Vielzahl von der Halteelementen (43) für verschiedene
Drahtabschnitte (21) der Drahtwicklungen (20) aufweist.
Die vorstehend genannte Vorrichtung, wobei bezogen auf die Bauteilachse (32) auf beiden Seiten des Paketträgers (4) ein Element (5,50,51) gegen den Paketträger (4) anstellbar und relativ zu diesem bewegbar ist und/oder eine gemeinsame, insbesondere synchrone Drehbewegung von Paketträger (4) und Bauteilaufnahme vorgesehen ist.
Die vorstehend genannte Vorrichtung, wobei der Paketträger (4) einen Grundkörper (44) aufweist an dessen Umfang eine Mehrzahl von Haltestegen (42) angeordnet sind, die Haltestege (42) dafür vorgesehen sind, die Drahtabschnitte (21) zu halten und die einzelnen Haltestege (42) je an Gelenkpunkten (45) gelenkig am Grundkörper (44) gehalten sind und insbesondere jedem Haltesteg (42) ein Anlenkhebel (46) zugeordnet ist, der einerseits gelenkig mit dem Haltesteg (42) und andererseits gelenkig mit dem Grundkörper (44) verbunden ist.
Die vorstehend genannte Vorrichtung, wobei der Paketträger (4) einen Schwenkantrieb aufweist, der auf die gelenkig gehaltenen Haltestege (42) wirkt und diese um die Gelenkpunkten (45) zu verschwenken vermag und/oder das Element (5) gegen den Paketträger (4) anstellbar ist und bei der Anstellbewegung mit den Anlenkhebeln (46) oder den Haltestegen (42) zusammenwirkt und so die Haltestege (42) um die Gelenkpunkte (45) zu verschwenken vermag .
Ein Verfahren für den Einbau eines, aus einer Mehrzahl von Drahtwicklungen (20) bestehenden Drahtpaketes (2) in ein Bauteil (3), zum Beispiel einen Stator oder einen Rotor einer elektrischen Maschine, wobei das Bauteil (3) eine Vielzahl von längsverlaufenden Nuten aufweist, die zur Aufnahme von Drahtabschnitten (21) der Drahtwicklungen (20) vorgesehen sind, wobei das Drahtpaket (2) von einem Paketträger (4) gehalten wird, welcher zumindest einen konusförmigen Abschnitt (60) aufweist, der Paketträger (4) mit dem Drahtpaket (2) am oder im Bauteil (3) positioniert wird, und der Paketträger (4) unter Rückhaltung des Drahtpakets (2) relativ zum Bauteil (3) derart bewegt wird, dass der konusförmige Abschnitt (60) durch das Drahtpaket (2) durchgeht und dadurch zumindest ein Teil des Drahtpaketes (2) in einer, bezogen auf eine Bauteilachse (32) radialen Bewegung in mindestens eine Nut des Bauteils (3) bewegt wird.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei der Paketträger einen ersten zylinderförmigen Abschnitt aufweist, welcher an den konusförmigen Abschnitt angrenzt und einen Radius aufweist, welcher dem kleinsten Radius des konusförmigen Abschnitts entspricht, wobei das Drahtpaket anfangs auf dem ersten zylinderförmigen Abschnitt angeordnet ist.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei der Paketträger einen zweiten zylinderförmigen Abschnitt aufweist, welcher an den konusförmigen Abschnitt angrenzt und einen Radius aufweist, welcher dem größten Radius des konusförmigen Abschnitts entspricht, wobei das Drahtpaket nach dem Bewegen in die mindestens eine Nut auf dem zweiten zylinderförmigen Abschnitt angeordnet ist.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei der Paketträger einen Deckschiebertransportabschnitt aufweist, an welchem eine Anzahl von Deckschiebern außenseitig angeordnet sind, wobei durch weitere Bewegung des Paketträgers nach dem Bewegen des Drahtpakets in die mindestens eine Nut der Deckschiebertransportabschnitt jeweilige Deckschieber in jeweilige Nuten einbringt. Das vorstehend genannte Verfahren, wobei die Deckschieber nach dem Einbringen die jeweiligen Nuten verschließen.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei die Deckschieber mittels eines separaten Werkzeugs eingebracht werden.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei der Paketträger einen lamellenförmigen Wicklungsmitnehmer aufweist, welcher die Drahtwicklungen des Drahtpakets aufnimmt.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei gleichzeitig in mehrere oder in alle Nuten der/die jeweiligen Drahtabschnitt/e das Drahtpaket bewegt wird und/oder der Paketträger mit dem Drahtpaket relativ zum Bauteil so positioniert wird, dass sich die jeweiligen Drahtabschnitte den jeweiligen, die Drahtabschnitte aufnehmenden Nuten gegenüber befinden, bevor die radiale Bewegung beginnt.
Eine Vorrichtung für den Einbau eines, aus einer Mehrzahl von Drahtwicklungen bestehenden Drahtpaketes in ein Bauteil, zum Beispiel den Stator oder Rotor einer elektrischen Maschine, wobei die Vorrichtung einen Paketträger aufweist, der dazu vorgesehen ist, das Drahtpaket aufzunehmen und einen konusförmigen Abschnitt zum Aufweiten des Drahtpakets bei Durchgang durch das Drahtpaket aufweist, und die Vorrichtung insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäße, insbesondere des eben beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist.
Die vorstehend genannte Vorrichtung, wobei der Paketträger einen ersten zylinderförmigen Abschnitt aufweist, welcher an den konusförmigen Abschnitt angrenzt und einen Radius aufweist, welcher dem kleinsten Radius des konusförmigen Abschnitts entspricht, wobei der erste zylinderförmige Abschnitt zum Halten des Drahtpakets vor dem Einbau ausgebildet ist. Die vorstehend genannte Vorrichtung, wobei der Paketträger einen zweiten zylinderförmigen Abschnitt aufweist, welcher an den konusförmigen Abschnitt angrenzt und einen Radius aufweist, welcher dem größten Radius des konusförmigen Abschnitts entspricht, wobei der zweite zylinderförmige Abschnitt das Drahtpaket zum Halten des Drahtpakets nach dem Bewegen in die mindestens eine Nut ausgebildet ist.
Die vorstehend genannte Vorrichtung, wobei dem Paketträger ein Rückhaltewerkzeug für das Drahtpaket zugeordnet ist.
Die vorstehend genannte Vorrichtung, wobei der Paketträger einen Deckschiebertransportabschnitt aufweist, welcher zur außenseitigen Aufnahme einer Anzahl von Deckschiebern ausgebildet ist, und welcher an den konusförmigen Abschnitt oder an den zweiten zylinderförmigen Abschnitt angrenzt, um nach dem Einbau der Drahtwicklungen die Deckschieber in die Nuten einzubringen, wobei dem Deckschiebertransportabschnitt vorzugsweise ein
Deckschiebereinbringwerkzeug zugeordnet ist.
Die vorstehend genannte Vorrichtung, wobei der Paketträger einen lamellenförmigen Wicklungsmitnehmer zum Aufnehmen der Drahtwicklungen des Drahtpakets aufweist.
Eine Einpressvorrichtung zum Einpressen eines Drahtpakets (2) in eine Mehrzahl von Aufnahmen eines Paketträgers (4) , wobei die Einpressvorrichtung (100) folgendes aufweist:
einen Rahmen (110) , welcher um den Paketträger (4) herum positionierbar ist,
eine Anzahl von Einpresselementen (140) , wobei jedes Einpresselement (140) entlang eines jeweiligen Umlaufwegs bewegbar ist, und wobei jedes Einpresselement (120) radial verschiebbar am Rahmen (110) befestigt ist, und eine Anzahl von Eindrückelementen (130) , wobei jedem Einpresselement (140) ein Eindrückelement (130) zugeordnet ist, welches dazu ausgebildet ist, das jeweilige Einpresselement (140) radial in Richtung auf den Paketträger (4) zu bewegen, so dass das Einpresselement das Drahtpaket (2) weiter in die jeweilige Aufnahme einpresst.
Eine weitere Einpressvorrichtung zum Einpressen eines Drahtpakets (2) in eine Mehrzahl von Aufnahmen eines Paketträgers (4), wobei die Einpressvorrichtung (100) folgendes aufweist:
einen Rahmen (110), welcher um den Paketträger (4) herum positionierbar ist,
eine Anzahl von Eindrückelementen (130) , die jeweils eine Mehrzahl von Einpresselementen (140) tragen und derart ausgebildet ist, um die jeweiligen Einpresselement (140) radial in Richtung auf den Paketträger (4) zu bewegen, so dass das Einpresselement zumindest einen Teil des Drahtpaketes (2) in die jeweilige Aufnahme einpresst.
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei der Rahmen (110) ringförmig ausgebildet ist.
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei ein erstes Eindrückelement (130) mit einem Stift (161) ausgestattet ist und der Stift (161) in ein Langloch (162) des am Rahmen benachbart angeordneten zweiten Eindrückelement (130) einsteht.
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei der Rahmen (110) relativ zum Paketträger (4) derart positionierbar ist, dass der Paketträger (4) zentrisch und/oder koaxial zum Rahmen (110) angeordnet ist. Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei die Einpresselemente (140) als jeweilige umlaufende Riemen ausgeführt sind .
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei jeder Riemen um eine Mehrzahl von vorzugsweise drei Zahnrädern (120) umläuft.
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei jeweils zwei radial innenliegende Zahnräder (120) eine Anlagefläche des Einpresselements (140) an den Paketträger (4) und/oder das Drahtpaket (2) definieren.
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei die radial innenliegenden Zahnräder (120) entlang jeweiliger Verschiebewege (124) bezüglich einer Mittenachse radial verschiebbar ausgebildet sind, wobei der Paketträger (4) koaxial mit der Mittenachse positionierbar ist.
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei die Einpresselemente (140) durch jeweilige Antriebe antreibbar, insbesondere rotatorisch antreibbar sind.
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei die radial innenliegenden Zahnräder (120) zu jeweiligen Zweierpaaren zusammengeordnet sind, wobei die jeweiligen Zahnräder (120) jedes Zweierpaars über ein gemeinsames Eindrückelement (130) synchron verschiebbar sind.
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei die als Riemen ausgeführten Einpresselemente (140) umlaufend antreibbar sind. .
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei die radial innenliegenden Zahnräder (120) durch jeweilige Anlenkhebel (132) der Eindrückelemente (130) entlang der Verschiebewege (124) bewegbar sind, insbesondere paarweise.
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei der Rahmen (110) dazu ausgebildet ist, während des Einpressens relativ zum Paketträger (4) zu rotieren.
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei die Einpressvorrichtung (100) einen Rahmenantrieb zum Versetzen des Rahmens (110) in eine Rotationsbewegung relativ zum Paketträger (4) aufweist.
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei der Rahmenantrieb mit jeweiligen Einpresselementen (140) synchronisiert ist, so dass jeweilige Riemen am Paketträger (4) umfangsmäßig stationär bleiben.
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei die Verschiebewege (124) durch jeweilige am Rahmen (110) ausgebildete Führungsschienen vorgegeben werden.
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei die Einpressvorrichtung (100) eine Anzahl weiterer Einpresselemente (140b) aufweist, welche bezüglich einer Spiegelebene spiegelverkehrt zu den Einpresselementen (140a) angeordnet sind, und welche entsprechend der Einpresselemente (140a) funktionell gestaltet sind.
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei die Einpressvorrichtung (100) ferner einen ersten Satz von Niederhaltern (150a) aufweist, welche neben den Einpresselementen (140a) angeordnet sind und welche dazu ausgebildet sind, das Drahtpaket (2) an dem Paketträger (4) niederzuhalten, insbesondere während des Einpressens. Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei die Einpressvorrichtung (100) ferner einen ersten Satz von Komprimierwerkzeugen (155a) aufweist, an welchen die Niederhalter (150a) des ersten Satzes anbringbar sind und mittels welchen die Niederhalter (150a) in Richtung auf das Drahtpaket (2) drückbar sind .
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei die Einpressvorrichtung (100) ferner einen zweiten Satz von Niederhaltern (150b) aufweist, welche neben den Einpresselementen (140a) oder den weiteren Einpresselementen (140b) angeordnet sind und welche dazu ausgebildet sind, das Drahtpaket (2) an dem Paketträger (4) niederzuhalten, insbesondere während des Einpressens .
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei die Einpressvorrichtung (100) ferner einen zweiten Satz von Komprimierwerkzeugen (155b) aufweist, an welchen die Niederhalter (150b) des zweiten Satzes anbringbar sind und mittels welchen die Niederhalter (150b) in Richtung auf das Drahtpaket (2) drückbar sind .
Die vorstehend genannte Einpressvorrichtung, wobei die Niederhalter (150) zumindest des ersten und/oder des zweiten Satzes dazu ausgebildet sind, temporär am Paketträger (4) verriegelt zu werden.
Ein Paketträger zum Einbringen eines Drahtpakets (2) in ein Bauteil (3) , insbesondere einen Stator oder einen Rotor eines Elektromotors, wobei der Paketträger (4) folgendes aufweist:
einen Einpressdorn (410) , welcher sich entlang einer Achse erstreckt , eine Anzahl von Lamellen (420) , welche radial verstellbar sind, wobei sie zumindest in einem ausgefahrenen Zustand radial aus dem Einpressdorn (410) vorstehen und zwischen jeweils zwei umfangsmäßig benachbarten Lamellen (420) eine jeweilige Aufnahme für einen Teil des Drahtpakets (2) ausbilden,
eine Betätigungsvorrichtung (430), welche dazu ausgebildet ist, die Lamellen (420) radial ein- und auszufahren, und eine Verschiebevorrichtung (440), welche dazu ausgebildet ist, die Lamellen (420) entlang der Achse zu verschieben.
Der vorstehend genannte Paketträger, wobei der Einpressdorn (410) zumindest teilweise bzw. in einem konischen Abschnitt (413) eine konische Form hat, welche sich entlang der Achse aufweitet.
Der vorstehend genannte Paketträger, wobei der Einpressdorn (410) radialsymmetrisch bezüglich der Achse ausgebildet ist.
Der vorstehend genannte Paketträger, wobei die
Betätigungsvorrichtung (430) pneumatisch oder hydraulisch ausgeführt ist.
Der vorstehend genannte Paketträger, wobei die
Betätigungsvorrichtung (430) einen Kolben mit Außen- und Innenkonus zum Ausschieben der Lamellen (420) aufweist.
Der vorstehend genannte Paketträger, wobei der Paketträger (4) einen Verriegelungsmechanismus zum lösbaren und/oder temporären Verriegeln von Niederhaltern (150) einer Einpressvorrichtung (100) zum Einpressen eines Drahtpakets (2) aufweist.
Der vorstehend genannte Paketträger, wobei der Paketträger (4) zum Zusammenwirken mit einer Einpressvorrichtung (100) wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist. Ein Verfahren zum Einpressen eines Drahtpakets in eine Mehrzahl von Aufnahmen eines Paketträgers, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Bereitstellen des Paketträgers, wobei das Drahtpaket in den
Aufnahmen aufgenommen ist,
Einbringen des Paketträgers in eine Einpressvorrichtung zum Einpressen des Drahtpakets,
Verschieben von Einpresselementen der Einpressvorrichtung in Richtung auf den Paketträger, so dass die Einpresselemente das Drahtpaket einpressen.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei die Einpressvorrichtung eine Einpressvorrichtung wie vorstehend erwähnt ist.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei der Paketträger ein Paketträger wie vorstehend erwähnt ist.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei Paketträger und Einpressvorrichtung während des Verfahrens relativ zueinander rotiert werden.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei das Drahtpaket auf den Einpressdorn gewickelt wird, so dass es in den Aufnahmen aufgenommen ist.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei vor dem Wickeln des Drahtpakets eine Nutisolation in die Aufnahmen eingebracht wird, so dass diese zwischen Drahtpaket und Einpressdorn angeordnet ist, wenn das Drahtpaket in den Aufnahmen aufgenommen ist.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei die Nutisolation ein Isolationspapier ist. Das vorstehend genannte Verfahren, wobei die Nutisolation nach dem Aufnehmen des Drahtpakets aufgeschnitten und/oder verklebt wird.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei der Einpressdorn entlang der Achse einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweist, wobei der erste Bereich einen kleineren Durchmesser aufweist als der zweite Bereich, wobei zwischen erstem Bereich und zweitem Bereich ein konischer Bereich angeordnet ist.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei das Drahtpaket am zweiten Bereich des Einpressdorns aufgewickelt wird.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei das Drahtpaket am ersten Bereich des Einpressdorns eingepresst wird.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei das Drahtpaket während des Einpressens von einer Anzahl von Niederhaltern der Einpressvorrichtung niedergehalten wird.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei das Drahtpaket während des Eipressens und/oder nach dem Einpressen axial beidseitig von einer Anzahl von Niederhaltern niedergehalten wird.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei nach dem Einpressen axial einseitig Niederhalter am Paketträger verriegelt und den Niederhaltern zugeordnete Komprimierwerkzeuge zurückgezogen werden, so dass das Drahtpaket einseitig axial zugänglich wird.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei nach dem einseitigen Verriegeln von der zugänglichen Seite aus ein Bauteil radial außerhalb des Drahtpakets angeordnet wird, in welches das Drahtpaket einzubringen ist. Das vorstehend genannte Verfahren, wobei der Paketträger nach dem Anordnen des Bauteils unter Rückhaltung des Drahtpakets verschoben wird, so dass das Drahtpaket aufgrund Erhöhung des Durchmessers des Paketträgers in das Bauteil, insbesondere in Nuten des Bauteils, eingebracht wird.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei vor dem Einbringen des Drahtpakets in das Bauteil verriegelte Niederhalter freigegeben werden .
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei während des Einbringens des Drahtpakets in das Bauteil Niederhalter am Drahtpaket verbleiben und radial verschiebbar sind.
Das vorstehend genannte Verfahren, wobei nach dem Einbringen des Drahtpakets das Bauteil von dem Paketträger entfernt wird, insbesondere über den ersten Bereich.
Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, dass das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist. Auch eine solche Unterkombination ist von der Offenbarung dieser Anmeldung abgedeckt .
Es ist weiter zu beachten, dass die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale eliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen ind ebenso mit offenbart.
Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten RückbeZiehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit als von erfindungswesentlicher Bedeutung zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den oder die unabhängigen Anspruch/Ansprüche übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.

Claims

Patentansprüche :
1. Ein Verfahren für den Einbau eines, aus einer Mehrzahl von Drahtwicklungen (20) bestehenden Drahtpaketes (2) in ein Bauteil (3), zum Beispiel einen Stator oder einen Rotor einer elektrischen Maschine, wobei das Bauteil (3) eine Vielzahl von längsverlaufenden Nuten aufweist, die zur Aufnahme von Drahtabschnitten (21) der Drahtwicklungen (20) vorgesehen sind, wobei das Drahtpaket (2) von einem Paketträger (4) gehalten wird, welcher zumindest einen konusförmigen Abschnitt (60) aufweist, der Paketträger (4) mit dem Drahtpaket (2) am oder im Bauteil (3) positioniert wird, und der Paketträger (4) unter Rückhaltung des Drahtpakets (2) relativ zum Bauteil (3) derart bewegt wird, dass der konusförmige Abschnitt (60) durch das Drahtpaket (2) durchgeht und dadurch zumindest ein Teil des Drahtpaketes (2) in einer, bezogen auf eine Bauteilachse (32) radialen Bewegung in mindestens eine Nut des Bauteils (3) bewegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Paketträger einen ersten zylinderförmigen Abschnitt aufweist, welcher an den konusförmigen Abschnitt angrenzt und einen Radius aufweist, welcher dem kleinsten Radius des konusförmigen Abschnitts entspricht, wobei das Drahtpaket anfangs auf dem ersten zylinderförmigen Abschnitt angeordnet ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Paketträger einen zweiten zylinderförmigen Abschnitt aufweist, welcher an den konusförmigen Abschnitt angrenzt und einen Radius aufweist, welcher dem größten Radius des konusförmigen Abschnitts entspricht, wobei das Drahtpaket nach dem Bewegen in die mindestens eine Nut auf dem zweiten zylinderförmigen Abschnitt angeordnet ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Paketträger einen Deckschiebertransportabschnitt aufweist, an welchem eine Anzahl von Deckschiebern außenseitig angeordnet sind, wobei durch weitere Bewegung des Paketträgers nach dem Bewegen des Drahtpakets in die mindestens eine Nut der Deckschiebertransportabschnitt jeweilige Deckschieber in jeweilige Nuten einbringt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Deckschieber nach dem Einbringen die jeweiligen Nuten verschließen .
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Deckschieber mittels eines separaten Werkzeugs eingebracht werden.
7 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Paketträger einen lamellenförmigen Wicklungsmitnehmer aufweist, welcher die Drahtwicklungen des Drahtpakets aufnimmt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei gleichzeitig in mehrere oder in alle Nuten der/die jeweilige/n Drahtabschnitt/e des Drahtpakets bewegt wird/werden und/oder der Paketträger mit dem Drahtpaket relativ zum Bauteil so positioniert wird, dass sich die jeweiligen Drahtabschnitte den jeweiligen, die Drahtabschnitte aufnehmenden Nuten gegenüber befinden, bevor die radiale Bewegung beginnt.
9. Eine Vorrichtung für den Einbau eines, aus einer Mehrzahl von Drahtwicklungen bestehenden Drahtpaketes in ein Bauteil, zum Beispiel den Stator oder Rotor einer elektrischen Maschine, wobei die Vorrichtung einen Paketträger aufweist, der dazu vorgesehen ist, das Drahtpaket aufzunehmen und einen konusförmigen Abschnitt zum Aufweiten des Drahtpakets bei Durchgang durch das Drahtpaket aufweist, und die Vorrichtung insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist .
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Paketträger einen ersten zylinderförmigen Abschnitt aufweist, welcher an den konusförmigen Abschnitt angrenzt und einen Radius aufweist, welcher dem kleinsten Radius des konusförmigen Abschnitts entspricht, wobei der erste zylinderförmige Abschnitt zum Halten des Drahtpakets vor dem Einbau ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei der Paketträger einen zweiten zylinderförmigen Abschnitt aufweist, welcher an den konusförmigen Abschnitt angrenzt und einen Radius aufweist, welcher dem größten Radius des konusförmigen Abschnitts entspricht, wobei der zweite zylinderförmige Abschnitt das Drahtpaket zum Halten des Drahtpakets nach dem Bewegen in die mindestens eine Nut ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei dem Paketträger ein Rückhaltewerkzeug für das Drahtpaket zugeordnet ist .
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei der Paketträger einen Deckschiebertransportabschnitt aufweist, welcher zur außenseitigen Aufnahme einer Anzahl von Deckschiebern ausgebildet ist, und welcher an den konusförmigen Abschnitt oder an den zweiten zylinderförmigen Abschnitt angrenzt, um nach dem Einbau der Drahtwicklungen die Deckschieber in die Nuten einzubringen, wobei dem Deckschiebertransportabschnitt vorzugsweise ein Deckschiebereinbringwerkzeug zugeordnet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei der Paketträger einen lamellenförmigen Wicklungsmitnehmer zum Aufnehmen der Drahtwicklungen des Drahtpakets aufweist.
15. Eine Einpressvorrichtung zum Einpressen eines Drahtpakets (2) in eine Mehrzahl von Aufnahmen eines Paketträgers (4) , wobei die Einpressvorrichtung (100) folgendes aufweist:
einen Rahmen (110) , welcher um den Paketträger (4) herum positionierbar ist,
eine Anzahl von Einpresselementen (140) , wobei jedes Einpresselement (140) entlang eines jeweiligen Umlaufwegs bewegbar ist, und wobei jedes Einpresselement (120) radial verschiebbar am Rahmen (110) befestigt ist, und
eine Anzahl von Eindrückelementen (130) , wobei jedem Einpresselement (140) ein Eindrückelement (130) zugeordnet ist, welches dazu ausgebildet ist, das jeweilige Einpresselement (140) radial in Richtung auf den Paketträger (4) zu bewegen, so dass das Einpresselement das Drahtpaket (2) weiter in die jeweilige Aufnahme einpresst.
16. Eine Einpressvorrichtung zum Einpressen eines Drahtpakets (2) in eine Mehrzahl von Aufnahmen eines Paketträgers (4) , wobei die Einpressvorrichtung (100) folgendes aufweist: einen Rahmen (110) , welcher um den Paketträger (4) herum positionierbar ist,
eine Anzahl von Eindrückelementen (130) , die jeweils eine Mehrzahl von Einpresselementen (140) tragen und derart ausgebildet sind, um die jeweiligen Einpresselemente (140) radial in Richtung auf den Paketträger (4) zu bewegen, so dass das Einpresselement zumindest einen Teil des Drahtpaketes (2) in die jeweilige Aufnahme einpresst.
17. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei der Rahmen (110) ringförmig ausgebildet ist.
18. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei ein erstes Eindrückelement (130) mit einem Stift (161) ausgestattet ist und der Stift (161) in ein Langloch (162) des am Rahmen benachbart angeordneten zweiten Eindrückelements (130) einsteht .
19. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei der Rahmen (110) relativ zum Paketträger (4) derart positionierbar ist, dass der Paketträger (4) zentrisch und/oder koaxial zum Rahmen (110) angeordnet ist.
20. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei die Einpresselemente (140) als jeweilige umlaufende Riemen ausgeführt sind.
21. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei jeder Riemen um eine Mehrzahl von vorzugsweise drei Zahnrädern (120) umläuft.
22. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, wobei jeweils zwei radial innenliegende Zahnräder (120) eine Anlagefläche des Einpresselements (140) an den Paketträger (4) und/oder das Drahtpaket (2) definieren.
23. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, wobei die radial innenliegenden Zahnräder (120) entlang jeweiliger Verschiebewege (124) bezüglich einer Mittenachse radial verschiebbar ausgebildet sind, wobei der Paketträger (4) koaxial mit der Mittenachse positionierbar ist.
24. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23, wobei die Einpresselemente (140) durch jeweilige Antriebe antreibbar, insbesondere rotatorisch antreibbar sind.
25. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 24, wobei die radial innenliegenden Zahnräder (120) zu jeweiligen Zweierpaaren zusammengeordnet sind, wobei die jeweiligen Zahnräder (120) jedes Zweierpaars über ein gemeinsames Eindrückelement (130) synchron verschiebbar sind.
26. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25, wobei die als Riemen ausgeführten Einpresselemente (140) umlaufend antreibbar sind. .
27. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 26, wobei die radial innenliegenden Zahnräder (120) durch jeweilige Anlenkhebel (132) der Eindrückelemente (130) entlang der Verschiebewege (124) bewegbar sind, insbesondere paarweise.
28. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 27, wobei der Rahmen (110) dazu ausgebildet ist, während des Einpressens relativ zum Paketträger (4) zu rotieren.
29. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 28, wobei die Einpressvorrichtung (100) einen Rahmenantrieb zum Versetzen des Rahmens (110) Rotationsbewegung relativ Paketträger (4) aufwe
30. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 29, wobei der Rahmenantrieb mit jeweiligen Einpresselementen (140) synchronisiert ist, so dass jeweilige Riemen am Paketträger (4) umfangsmäßig stationär bleiben.
31. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 30, wobei die Verschiebewege (124) durch jeweilige am Rahmen (110) ausgebildete Führungsschienen vorgegeben werden.
32. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 31, wobei die Einpressvorrichtung (100) eine Anzahl weiterer Einpresselemente (140b) aufweist, welche bezüglich einer Spiegelebene spiegelverkehrt zu den Einpresselementen (140a) angeordnet sind, und welche entsprechend der Einpresselemente (140a) funktionell gestaltet sind.
33. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 32, wobei die Einpressvorrichtung (100) ferner einen ersten Satz von Niederhaltern (150a) aufweist, welche neben den Einpresselementen (140a) angeordnet sind und welche dazu ausgebildet sind, das Drahtpaket (2) an dem Paketträger (4) niederzuhalten, insbesondere während des Einpressens.
34. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 33, wobei die Einpressvorrichtung (100) ferner einen ersten Satz von Komprimierwerkzeugen (155a) aufweist, an welchen die Niederhalter (150a) des ersten Satzes anbringbar sind und mittels welchen die Niederhalter (150a) in Richtung auf das Drahtpaket (2) drückbar sind .
35. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 34, wobei die Einpressvorrichtung (100) ferner einen zweiten Satz von Niederhaltern (150b) aufweist, welche neben den Einpresselementen (140a) oder den weiteren Einpresselementen (140b) angeordnet sind und welche dazu ausgebildet sind, das Drahtpaket (2) an dem Paketträger (4) niederzuhalten, insbesondere während des Einpressens .
36. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 35, wobei die Einpressvorrichtung (100) ferner einen zweiten Satz von Komprimierwerkzeugen (155b) aufweist, an welchen die Niederhalter (150b) des zweiten Satzes anbringbar sind und mittels welchen die Niederhalter (150b) in Richtung auf das Drahtpaket (2) drückbar sind .
37. Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 36, wobei die Niederhalter (150) zumindest des ersten und/oder des zweiten Satzes dazu ausgebildet sind, temporär am Paketträger (4) verriegelt zu werden.
38. Ein Paketträger zum Einbringen eines Drahtpakets (2) in ein Bauteil (3) , insbesondere einen Stator oder einen Rotor eines Elektromotors, wobei der Paketträger (4) folgendes aufweist:
einen Einpressdorn (410) , welcher sich entlang einer Achse erstreckt ,
eine Anzahl von Lamellen (420) , welche radial verstellbar sind, wobei sie zumindest in einem ausgefahrenen Zustand radial aus dem Einpressdorn (410) vorstehen und zwischen jeweils zwei umfangsmäßig benachbarten Lamellen (420) eine jeweilige Aufnahme für einen Teil des Drahtpakets (2) ausbilden,
eine Betätigungsvorrichtung (430), welche dazu ausgebildet ist, die Lamellen (420) radial ein- und auszufahren, und eine Verschiebevorrichtung (440), welche dazu ausgebildet ist, die Lamellen (420) entlang der Achse zu verschieben.
39. Paketträger nach Anspruch 38, wobei der Einpressdorn (410) zumindest teilweise bzw. in einem konischen Abschnitt (413) eine konische Form hat, welche sich entlang der Achse aufweitet.
40. Paketträger nach einem der Ansprüche 38 oder 39, wobei der Einpressdorn (410) radialsymmetrisch bezüglich der Achse ausgebildet ist.
41. Paketträger nach einem der Ansprüche 38 bis 40, wobei die Betätigungsvorrichtung (430) pneumatisch oder hydraulisch ausgeführt ist.
42. Paketträger nach einem der Ansprüche 38 bis 41, wobei die Betätigungsvorrichtung (430) einen Kolben mit Außen- und Innenkonus zum Ausschieben der Lamellen (420) aufweist.
43. Paketträger nach einem der Ansprüche 38 bis 42, wobei der Paketträger (4) einen Verriegelungsmechanismus zum lösbaren und/oder temporären Verriegeln von Niederhaltern (150) einer Einpressvorrichtung (100) zum Einpressen eines Drahtpakets (2) aufweist .
44. Paketträger nach einem der Ansprüche 38 bis 43, wobei der Paketträger (4) zum Zusammenwirken mit einer Einpressvorrichtung (100) wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist.
45. Ein Verfahren zum Einpressen eines Drahtpakets in eine Mehrzahl von Aufnahmen eines Paketträgers, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Bereitstellen des Paketträgers, wobei das Drahtpaket in den
Aufnahmen aufgenommen ist, Einbringen des Paketträgers in eine Einpressvorrichtung zum Einpressen des Drahtpakets,
Verschieben von Einpresselementen der Einpressvorrichtung in Richtung auf den Paketträger, so dass die Einpresselemente das Drahtpaket einpressen.
46. Verfahren nach Anspruch 45, wobei die Einpressvorrichtung eine Einpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 37 ist.
47. Verfahren nach einem der Ansprüche 45 oder 46, wobei der Paketträger ein Paketträger nach einem der Ansprüche 38 bis 44 ist .
48. Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 47, wobei Paketträger und Einpressvorrichtung während des Verfahrens relativ zueinander rotiert werden.
49. Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 48, wobei das Drahtpaket auf den Einpressdorn gewickelt wird, so dass es in den Aufnahmen aufgenommen ist.
50. Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 49, wobei vor dem Wickeln des Drahtpakets eine Nutisolation in die Aufnahmen eingebracht wird, so dass diese zwischen Drahtpaket und Einpressdorn angeordnet ist, wenn das Drahtpaket in den Aufnahmen aufgenommen ist.
51. Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 50, wobei die Nutisolation ein Isolationspapier ist.
52. Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 51, wobei die Nutisolation nach dem Aufnehmen des Drahtpakets aufgeschnitten und/oder verklebt wird.
53. Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 52, wobei der Einpressdorn entlang der Achse einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweist, wobei der erste Bereich einen kleineren Durchmesser aufweist als der zweite Bereich, wobei zwischen erstem Bereich und zweitem Bereich ein konischer Bereich angeordnet ist.
54. Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 53, wobei das Drahtpaket am zweiten Bereich des Einpressdorns aufgewickelt wird.
55. Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 54, wobei das Drahtpaket am ersten Bereich des Einpressdorns eingepresst wird.
56. Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 55, wobei das Drahtpaket während des Einpressens von einer Anzahl von Niederhaltern der Einpressvorrichtung niedergehalten wird.
57. Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 56, wobei das Drahtpaket während des Eipressens und/oder nach dem Einpressen axial beidseitig von einer Anzahl von Niederhaltern niedergehalten wird .
58. Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 57, wobei nach dem Einpressen axial einseitig Niederhalter am Paketträger verriegelt und den Niederhaltern zugeordnete Komprimierwerkzeuge zurückgezogen werden, so dass das Drahtpaket einseitig axial zugänglich wird.
59. Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 58, wobei nach dem einseitigen Verriegeln von der zugänglichen Seite aus ein Bauteil radial außerhalb des Drahtpakets angeordnet wird, in welches das Drahtpaket einzubringen ist.
60. Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 59, wobei der Paketträger nach dem Anordnen des Bauteils unter Rückhaltung des Drahtpakets verschoben wird, so dass das Drahtpaket aufgrund Erhöhung des Durchmessers des Paketträgers in das Bauteil, insbesondere in Nuten des Bauteils, eingebracht wird.
61. Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 60, wobei vor dem Einbringen des Drahtpakets in das Bauteil verriegelte Niederhalter freigegeben werden.
62. Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 61, wobei während des Einbringens des Drahtpakets in das Bauteil Niederhalter am Drahtpaket verbleiben und radial verschiebbar sind.
63. Verfahren nach einem der Ansprüche 45 bis 62, wobei nach dem Einbringen des Drahtpakets das Bauteil von dem Paketträger entfernt wird, insbesondere über den ersten Bereich.
64. Ein Verfahren für den Einbau eines, aus einer Mehrzahl von Drahtwicklungen (20) bestehenden Drahtpaketes (2) in ein Bauteil
(3) , zum Beispiel einen Stator (30) oder einen Rotor einer elektrischen Maschine, wobei das Bauteil (3) eine Vielzahl von längsverlaufenden Nuten (31) aufweist, die zur Aufnahme von Drahtabschnitten (21) der Drahtwicklungen (20) vorgesehen sind, wobei das Drahtpaket (2) von einem Paketträger (4) gehalten wird, der Paketträger (4) mit dem Drahtpaket (2) am oder im Bauteil (3) positioniert wird, und zumindest ein Teil (42) des Paketträgers
(4) oder mindestens ein gegen den Paketträger (4) angestelltes Element (5,50,51) derart bewegt wird, dass zumindest ein Teil des Drahtpaketes (2) in einer, bezogen auf eine Bauteilachse (32) radialen Bewegung (22) in mindestens eine Nut (31) des Bauteils (3) bewegt wird.
65. Verfahren nach Anspruch 64, wobei gleichzeitig in mehrere oder in alle Nuten (31) der/die jeweilige/n Drahtabschnitt/e (21) des Drahtpakets (2) bewegt wird und/oder der Paketträger (4) mit dem Drahtpaket (2) relativ zum Bauteil (3) so positioniert wird, dass sich die jeweiligen Drahtabschnitte (21) den jeweiligen, die Drahtabschnitte (21) aufnehmenden Nuten (31) gegenüber befinden, bevor die radiale Bewegung (22) beginnt.
66. Verfahren nach einem der Ansprüche 64 oder 65, wobei der Paketträger (4) das Drahtpaket (2) in einer kegelstumpfartigen (23) Anordnung, relativ zum Bauteil (3) positioniert, dann sich der Paketträger (4) derart bewegt, dass das Drahtpaket (2) in eine zylinderförmige Anordnung (24) übergeht und gleichzeitig die einzelnen Drahtabschnitte (21) von dem Paketträger (4) abgelöst und in die jeweilige Nut (31) eingeschoben werden und/oder nachdem der Paketträger (4) relativ zum Bauteil (3) positioniert ist, das Element (5) gegen den Paketträger (4) angestellt wird und das Element (5) durch eine, relativ zur Bauteilachse (32) radiale Bewegung (22) die Drahtabschnitte (21) von dem Paketträger (4) ablöst und in die jeweilige Nut (31) einschiebt.
67. Verfahren nach einem der Ansprüche 64 bis 66, wobei der Paketträger (4) in einer Drehbewegung (40) um die Bauteilachse (32) gedreht wird und das Element (5) eine Gleitkante (50) aufweist, die im Zusammenwirken mit der Drehbewegung (40) die Drahtabschnitte (21) von dem Paketträger (4) ablöst und in die jeweilige Nut (31) einschiebt und/oder bezogen auf die Bauteilachse (32) auf beiden Seiten des Paketträgers (4) je mindestens ein Element (50,51) vorgesehen ist, das bei der Drehbewegung die Drahtabschnitte (21) von dem Paketträger (4) ablöst und in die jeweilige Nut (31) einschiebt.
68. Verfahren nach einem der Ansprüche 64 bis 67, wobei der Durchmesser der Basis der kegelstumpfartigen (23) Anordnung größer ist als der Innendurchmesser des Bauteiles (3), wodurch die einzelnen Drahtabschnitte (21) bereits während der Positionierbewegung (41) des Paketträgers (4) relativ zum Bauteil (3) von den jeweiligen Nuten (31) geführt werden.
69. Eine Vorrichtung für den Einbau eines, aus einer Mehrzahl von Drahtwicklungen (20) bestehenden Drahtpaketes (2) in einem Bauteil
(3) , zum Beispiel den Stator (30) oder Rotor einer elektrischen Maschine, wobei die Vorrichtung (1) einen Paketträger (4) aufweist, der dazu vorgesehen ist, das Drahtpaket (2) aufzunehmen und ein Teil (42) des Paketträgers (4) oder mindestens ein gegen den Paketträger (4) anstellbares Element (5) eine Bewegung zumindest eines Teils des Drahtpakets (2) bewirkt.
70. Vorrichtung nach Anspruch 69, wobei die Vorrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 64 bis 68 vorgesehen ist.
71. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 69 oder 70, wobei die Vorrichtung (1) eine Bauteilaufnahme aufweist, und die Bauteilaufnahme und der Paketträger (4) zueinander bewegbar, insbesondere zueinander verdrehbar sind und/oder der Paketträger
(4) zylinder-, kegelstumpf- oder ringartig gebildet ist und innen oder außen eine Vielzahl von Halteelementen (43) für verschiedene Drahtabschnitte (21) der Drahtwicklungen (20) aufweist.
72. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 69 bis 71, wobei bezogen auf die Bauteilachse (32) auf beiden Seiten des Paketträgers (4) ein Element (5,50,51) gegen den Paketträger (4) anstellbar und relativ zu diesem bewegbar ist und/oder eine gemeinsame, insbesondere synchrone Drehbewegung von Paketträger (4) und Bauteilaufnahme vorgesehen ist.
73. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 69 bis 72, wobei der Paketträger (4) einen Grundkörper (44) aufweist an dessen Umfang eine Mehrzahl von Haltestegen (42) angeordnet sind, die Haltestegen (42) dafür vorgesehen sind, die Drahtabschnitte (21) zu halten und die einzelnen Haltestegen (42) je an Gelenkpunkten (45) gelenkig am Grundkörper (44) gehalten sind und insbesondere jedem Haltesteg (42) ein Anlenkhebel (46) zugeordnet ist, der einerseits gelenkig mit dem Haltesteg (42) und andererseits gelenkig mit dem Grundkörper (44) verbunden ist.
74. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 69 bis 73, wobei der Paketträger (4) einen Schwenkantrieb aufweist, der auf die gelenkig gehaltenen Haltestege (42) wirkt und diese um die Gelenkpunkte (45) zu verschwenken vermag und/oder das Element (5) gegen den Paketträger (4) anstellbar ist und bei der Anstellbewegung mit den Anlenkhebeln (46) oder den Haltestegen
(42) zusammenwirkt und so die Haltestege (42) um die Gelenkpunkte
(45) zu verschwenken vermag.
Patentanwalt
PCT/EP2016/081082 2015-12-15 2016-12-14 Verfahren und vorrichtung für den einbau eines drahtpaketes in eine elektrische maschine WO2017102892A2 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680081201.6A CN108604851B (zh) 2015-12-15 2016-12-14 用于将导线包引入构件中的导线包载体
US16/062,420 US11108308B2 (en) 2015-12-15 2016-12-14 Apparatus for installing a wire package into an electrical machine
EP16826295.4A EP3391516B1 (de) 2015-12-15 2016-12-14 Verfahren und vorrichtung für den einbau eines drahtpaketes in eine elektrische maschine

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015121894 2015-12-15
DE102015121894.1 2015-12-15
DE102016104228.5 2016-03-08
DE102016104228 2016-03-08
DE102016107171.4 2016-04-18
DE102016107171 2016-04-18
DE102016111478.2A DE102016111478B4 (de) 2015-12-15 2016-06-22 Verfahren für den Einbau eines Drahtpaketes in eine elektrische Maschine
DE102016111478.2 2016-06-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2017102892A2 true WO2017102892A2 (de) 2017-06-22
WO2017102892A3 WO2017102892A3 (de) 2017-10-12

Family

ID=58994263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/081082 WO2017102892A2 (de) 2015-12-15 2016-12-14 Verfahren und vorrichtung für den einbau eines drahtpaketes in eine elektrische maschine

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11108308B2 (de)
EP (1) EP3391516B1 (de)
CN (1) CN108604851B (de)
DE (1) DE102016111478B4 (de)
HU (1) HUE054915T2 (de)
WO (1) WO2017102892A2 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020259746A1 (de) * 2019-06-27 2020-12-30 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur herstellung eines stators für eine elektrische maschine
EP3886303A1 (de) 2020-03-23 2021-09-29 Grob-Werke GmbH & Co. KG Verfahren und vorrichtungen zum aufnehmen, spannen oder einfügen von spulenmatten für ein bauteil einer elektrischen maschine
DE102021134599A1 (de) 2020-12-23 2022-02-17 Grob-Werke Gmbh & Co. Kg Verfahren, Vorrichtung und Anordnung zum Einbringen einer Wicklung in Statornuten mittels Zentrifugalkraft
CN114123689A (zh) * 2021-11-03 2022-03-01 浙江巨龙自动化设备股份有限公司 多层电枢转子自动绕嵌机
DE102021115862A1 (de) 2021-06-18 2022-12-22 Grob-Werke Gmbh & Co. Kg Halteeinrichtung zum Ausrichten von Wellenwicklungsdrähten, Fügevorrichtung und Fügeverfahren

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019106711A1 (de) 2019-03-15 2020-09-17 Grob-Werke Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum mehrlagigen Einfügen einer Spulenmatte in ein Bauteil einer elektrischen Maschine
DE102019120262A1 (de) 2019-07-26 2021-01-28 Grob-Werke Gmbh & Co. Kg Kranzanordnungsvorrichtung und Kranzanordnungsverfahren
EP4283846A1 (de) 2022-05-27 2023-11-29 Grob-Werke GmbH & Co. KG Verfahren, vorrichtung und verwendung zum vereinzeln, ausrichtung und einsetzen von nutdeckschiebern für einen stator
DE102022122229A1 (de) 2022-09-02 2024-03-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zum Übertragen einer Wellenwicklung in Statornuten

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3815206A (en) * 1972-12-04 1974-06-11 Gen Electric Wire protecting coil placing method and apparatus
US4538349A (en) * 1982-08-13 1985-09-03 Hitachi, Ltd. Coil fitting system
IT1219076B (it) * 1988-03-04 1990-04-24 Pavesi & C Spa Off Mec Procedimento e dispositivo per inserire una pluralita di isolatori di fase nelle cave dello statore di una macchina dinamoelettrica
DE4126655C1 (de) 1991-08-13 1992-06-25 Statomat Spezialmaschinen Gmbh, 6369 Niederdorfelden, De
JPH06153465A (ja) * 1992-05-15 1994-05-31 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 突極付コアの巻線方法
JPH07147755A (ja) * 1993-11-25 1995-06-06 Yaskawa Electric Corp コイル巻線機とその巻線方法
DE19708089A1 (de) * 1997-01-24 1998-10-15 Elmotec Elektro Motoren Tech Verfahren und Vorrichtung zum Einziehen von Spulen in Nuten von Statorblechpaketen elektrischer Maschinen
US20040055139A1 (en) 2001-07-31 2004-03-25 Tooru Kuroyanagi Motor manufacturing method
US6722016B2 (en) * 2001-09-28 2004-04-20 Reliance Electric Technologies, Llc System for separating stator windings of an electric motor during manufacture
US6722061B2 (en) * 2001-11-20 2004-04-20 Nike, Inc. Article of footwear with a replaceable ground-engaging member and method of attaching the ground-engaging member
JP4813172B2 (ja) 2005-12-16 2011-11-09 株式会社豊田自動織機 ステータの製造方法及び製造装置
JP5043465B2 (ja) * 2007-02-21 2012-10-10 本田技研工業株式会社 回転機用コイルの成形装置及び成形方法
JP4420041B2 (ja) * 2007-02-26 2010-02-24 株式会社日立製作所 回転電機及び固定子の製造方法
JP5130777B2 (ja) 2007-04-23 2013-01-30 株式会社豊田自動織機 ステータ
JP2009011116A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Hitachi Ltd 渡り導体部がクランク形状の波巻きコイルを備えた回転電機、分布巻固定子並びにそれらの成形方法及び成形装置
CN101677203B (zh) * 2008-09-19 2012-04-25 罗世明 一种落线机
JP4940252B2 (ja) 2009-02-03 2012-05-30 株式会社日立製作所 回転電機の製造方法
CN104362783B (zh) 2010-03-11 2017-07-14 株式会社丰田自动织机 旋转电机的定子、定子的制造方法、以及定子的线圈的制造方法
DE102010063920A1 (de) 2010-12-22 2012-06-28 Siemens Aktiengesellschaft Einbringverfahren für Wicklungsstänge von Wicklungen eines Wicklungssystems in Wirknuten eines Außenwirkelements einer elektrischen Maschine, entsprechendes Außenwirkelement einer elektrischen Maschine und elektrische Maschine
CN202068283U (zh) * 2011-06-16 2011-12-07 许晓华 线圈线包爬电距离的定型工装改进结构
JP5648611B2 (ja) * 2011-09-06 2015-01-07 株式会社豊田自動織機 回転電機のステータの製造装置
CN103858326A (zh) * 2011-10-04 2014-06-11 爱信艾达株式会社 定子制造方法以及定子制造装置
KR101959115B1 (ko) * 2014-06-05 2019-03-15 아이신에이더블류 가부시키가이샤 스테이터 조립 방법 및 스테이터 조립 장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020259746A1 (de) * 2019-06-27 2020-12-30 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur herstellung eines stators für eine elektrische maschine
EP3886303A1 (de) 2020-03-23 2021-09-29 Grob-Werke GmbH & Co. KG Verfahren und vorrichtungen zum aufnehmen, spannen oder einfügen von spulenmatten für ein bauteil einer elektrischen maschine
DE102021134599A1 (de) 2020-12-23 2022-02-17 Grob-Werke Gmbh & Co. Kg Verfahren, Vorrichtung und Anordnung zum Einbringen einer Wicklung in Statornuten mittels Zentrifugalkraft
DE102021115862A1 (de) 2021-06-18 2022-12-22 Grob-Werke Gmbh & Co. Kg Halteeinrichtung zum Ausrichten von Wellenwicklungsdrähten, Fügevorrichtung und Fügeverfahren
CN114123689A (zh) * 2021-11-03 2022-03-01 浙江巨龙自动化设备股份有限公司 多层电枢转子自动绕嵌机
CN114123689B (zh) * 2021-11-03 2023-01-17 浙江巨龙自动化设备股份有限公司 多层电枢转子自动绕嵌机

Also Published As

Publication number Publication date
US20180375408A1 (en) 2018-12-27
CN108604851B (zh) 2020-11-27
WO2017102892A3 (de) 2017-10-12
DE102016111478A1 (de) 2017-06-22
EP3391516B1 (de) 2021-04-28
CN108604851A (zh) 2018-09-28
EP3391516A2 (de) 2018-10-24
US11108308B2 (en) 2021-08-31
DE102016111478B4 (de) 2022-05-19
HUE054915T2 (hu) 2021-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016111478B4 (de) Verfahren für den Einbau eines Drahtpaketes in eine elektrische Maschine
EP3533134B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum positionieren und spannen von drahtenden für elektrische maschinen
EP1771932B1 (de) Stator einer elektrischen maschine mit einer wellenwicklung
DE4301234B4 (de) Verfahren und Einrichtung zum Herstellen von Ankern für elektrodynamische Maschinen
DE102018114846A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Fügen elektrischer Leiter in ein Maschinenelement einer elektrischen Maschine
DE102016221355A1 (de) Positioniervorrichtung zum Positionieren von Kupferstäben und Verfahren
EP0968563B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen von wellenwicklungen für elektrische maschinen
AT520311B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur automatisierten Herstellung eines Stators einer elektrischen Maschine
EP3476027B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum einbringen von drähten
AT520207B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum positionierten Halten eines Blechpakets mitsamt darin aufgenommenen Leiterelementen
EP3771078A1 (de) Kranzanordnungs- und -fügevorrichtung sowie kranzanordnungs- und -fügeverfahren
DE2630183B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Einziehen von Wicklungen in Nuten von Ankern und Statoren von Elektromotoren
EP0604797B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Wellenwicklung, insbesondere für Drehstromgeneratoren
WO2018065318A1 (de) Montagevorrichtung zum gleichzeitigen einführen von kupferstäben
DE2043607A1 (de) Vorrichtung zur Formung von Wick lungskopfen
DE3027457A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum einfuehren zuvor gewickelter spulen in die nuten eines stators einer drehbaren elektrischen maschine
DE102011011809A1 (de) Polkette
WO2000044081A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum axialen einziehen von spulen in statoren oder rotoren elektrischer maschinen
EP3771079A1 (de) Kranzanordnungsvorrichtung und kranzanordnungsverfahren
EP3507892B1 (de) Montagevorrichtung zum gleichzeitigen einführen von kupferstäben in eine elektrische maschine und verfahren
DE102022122229A1 (de) Verfahren zum Übertragen einer Wellenwicklung in Statornuten
DE102021131130A1 (de) Klemmvorrichtung und -verfahren
EP4165761A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur bestückung eines statorkerns mit leiterstücken
DE112014001874T5 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Spulenkörpers für einen Elektromotor
WO2024104527A1 (de) Verfahren und einrichtung zur herstellung eines stators einer elektrischen rotationsmaschine, und elektrische rotationsmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16826295

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2016826295

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016826295

Country of ref document: EP

Effective date: 20180716