WO2020120631A1 - Biegevorrichtung für eine biegeumformung von kupferstäben - Google Patents

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WO2020120631A1
WO2020120631A1 PCT/EP2019/084758 EP2019084758W WO2020120631A1 WO 2020120631 A1 WO2020120631 A1 WO 2020120631A1 EP 2019084758 W EP2019084758 W EP 2019084758W WO 2020120631 A1 WO2020120631 A1 WO 2020120631A1
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bending
rings
bending device
stator
central axis
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Application number
PCT/EP2019/084758
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dennis Pietsch
Original Assignee
Thyssenkrupp System Engineering Gmbh
Thyssenkrupp Ag
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Publication date
Application filed by Thyssenkrupp System Engineering Gmbh, Thyssenkrupp Ag filed Critical Thyssenkrupp System Engineering Gmbh
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    • 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
    • H02K15/0056—Manufacturing winding connections
    • H02K15/0068—Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals
    • H02K15/0081—Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals for form-wound windings
    • H02K15/0087—Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals for form-wound windings characterised by the method or apparatus for simultaneously twisting a plurality of hairpins open ends after insertion into the machine

Definitions

  • the invention relates to a bending device for a bending deformation of copper rods inserted circumferentially in a stator or rotor element, with a plurality of first and second bending rings arranged concentrically around a center salmon M, for receiving the free ends of the copper rods emerging from the stator or rotor element.
  • stator elements or rotor elements produced in winding technology or manufactured in hair-pin technology.
  • Hair-pin technology offers the possibility of increasing the power density of electric motors that are to be used in motor vehicles.
  • specially bent copper rods which are also referred to as hair pins because of their shape, are introduced into the axially extending and circumferentially or externally arranged receiving grooves of the stator element or rotor element.
  • a copper rod in the sense of this description is preferably bent in a U-shape, so that it has two substantially parallel leg sections which are connected to one another by a transverse section. The length of this cross section determines the so-called span of the copper rod, which accordingly indicates the distance between the two Schenkelab sections.
  • the two leg sections are inserted in the assembled state of the copper rods into the receiving grooves of the stator element or rotor element.
  • the described bend or shape of the copper rod means that, in an axial view, the two leg sections parallel to the central axis M are used in the receiving grooves, but with different diameters in relation to the central axis M.
  • the two leg sections of a copper rod are different Diameters lie, there is an overlap of copper rods introduced into the stator element or rotor element.
  • the other of the two leg sections of the copper rods are consequently located on the adjacent diameter in the stator element or rotor element, so that this adjacent diameter forms another “layer”. Together, these two “layers” are referred to as “level” or stator “level”.
  • copper bars with different spans or copper bars with uniform spans are used. However, the basic principle is that the spans are a multiple of the circumferential distances - based on the central axis M - of the stator element or rotor element - of the receiving grooves.
  • the process step "bending process” depends on precision, since it must be ensured during bending that the electrical insulation of the copper rods is not damaged.
  • the actual bending process is regularly preceded by a so-called “teasing” of the free copper bars, in which the individual copper bar ends are bent outwards by bending in a radial direction and the insulation distances or free spaces are introduced in this way.
  • the radial distances between neighboring stator levels are increased by “teasing”.
  • the object of the present invention is to provide a bending device which is constructed more simply on the drive side.
  • a bending device for a bending deformation of copper rods inserted in a stator or rotor element comprising
  • first and second jump rings arranged concentrically around a central axis M, for receiving the free ends of the copper emerging from the stator or rotor element, the first jump rings and the second jump rings being arranged alternately on a radius with respect to the central axis M and for the first jump rings and the second jump rings at least one rotary drive for synchronous and independent rotation of the respective jump rings about the central axis M is provided.
  • the bending device according to the invention is advantageous due to its simpler drive of the bending rings. During the bending process, it is only necessary to turn the first jump rings and the second jump rings in opposite circumferential directions. It is not essential that the first jump rings and the second jump rings are turned at the same time. It is considered sufficient if the first jump rings and the second jump rings are rotated together but one after the other.
  • the bending device accordingly only comprises a rotary drive, for example in the form of an electric stepping motor or a pneumatic motor, which, if necessary, can either be coupled to the first bending rings or to the second bending rings.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that a rotary drive is provided for the first jump rings and the second jump rings. This is advantageous in that the bending process can then be carried out simultaneously via the first jump rings and the second jump rings in one process step.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that three first jump rings and three second jump rings are provided. Such a configuration makes it possible to carry out a bending process on sta tor and rotor elements which are equipped with 2 level or more level copper bars.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the jump rings on an outer circumference and circumferentially distributed receiving grooves for receiving the free ends of the copper bars. In the case of receiving grooves, in contrast to the baglock-like receiving spaces known in the prior art, it is advantageous that these can be manufactured more easily in terms of production technology. Also, as a result that the radially outer boundary is formed by the ra dial next outer bending ring, the bending rings can be made thinner in the radial direction.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the receiving grooves form a funnel-shaped opening area. This ensures that the free copper rod ends can be easily inserted into the grooves of the bending rings during a feed movement of the bending device onto the assembled stator element or rotor element.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the receiving grooves are provided with a movable receiving ring which has tangential to the bending rings and in the radial direction with respect to the central axis M movable spacer wedges.
  • a pre-set and actively movable absorption force can be advantageous for certain geometries of the stator or rotor elements.
  • Figure 2 cross section through a bending device according to the invention
  • Figures 3a, 3b details of the bending device according to Figure 2;
  • FIG. 4 perspective view of the bending device according to FIG. 2;
  • FIGS 5a, 5b details of the bending device according to Figure 2 and
  • FIGS. 6a, 6b further details of the bending device according to FIG. 2.
  • Figures la) and lb) each show in the lower region a stator or rotor element 2 with copper bars 4 inserted around the circumference. Furthermore, upward protruding slot insulations 8 can be seen from the stator upper rotor element 2, which can consist, for example, of a paper jacket . Free ends 6 of the copper rods 2 protrude vertically upwards from the crown side - also called the welding side - of the stator or rotor element 2. In FIG. 1 a), the bending device 10 is arranged vertically spaced from the copper bars 2 and in FIG.
  • the bending device 10 is vertically downward in the feed direction Z onto the copper bars 4 or the stator or rotor element 2 has been delivered and has performed a bending process at the free ends 6 of the copper rods 4 in a manner to be described.
  • the infeed direction Z is expediently parallel to a central axis M, about which the bending device 10 is largely rotationally symmetrical.
  • the rotations are sketched out, which the bending device 10 carries out in order to carry out the bending process at the free ends 6 of the copper bars 4 or to drill the free ends 6 of the copper bars .
  • FIG. 2 shows a cross section through an embodiment of a bending device 10 according to the invention with three first bending rings 20i, 20 2 , 20 3 and three second bending rings 22i, 22 2 , 22 3rd
  • the first and second bending rings 20, 22 are arranged coaxially on the one hand and alternately on the other.
  • the bending device 10 initially comprises a cylindrical base body 12 which is open at the bottom in the present position. In this base body 12, the second bending rings 22i, 22 2 , 22 3 are inserted, as a result of the orientation from below.
  • the second bending rings 22i, 22 2 , 22 3 are in turn cylindrical and open at the bottom.
  • a drive flange 14 is arranged on top of the base body 12, which is positively connected to the second jump rings 22i, 22 2 , 22 3 via a plurality of drive pins 16.
  • the driving pins 16 run parallel to the central axis M and are evenly spaced apart circumferentially.
  • a drive shaft 18 is arranged inside the drive flange 14 and protrudes into the base body 12, the drive pins 24 for the rotary drive via radial axially with respect to the central axis M with the first bending rings 20i, 20 2 , 20 3 is positively connected.
  • At least one stepper motor 30 - alternatively also two stepper motors 30i, 30 2 - can be provided as the rotary drive, which can be brought into a suitable operative connection with the drive flange 14 or with the drive shaft 18.
  • FIGS. 3a) and 3b) show details of the bending device 10, specifically in FIG. 3a) the first bending rings 20i, 20 2 , 20 3 , the driving pins 24 and the drive shaft 18 and in FIG. 3b) the second bending rings 22i, 22 2 , 22 3 , the driver 16 and the drive flange 14.
  • the base body 12 is not shown.
  • FIG. 4 shows a perspective view of the bending device 10. It can be seen that the base body 12 has cutouts 26 in an upper region, through which the driver pins 16 are guided in order to drive the drive flange 14 with the second bending rings 22i, 22 2 , 22 3 to connect. Expediently, cutouts 28 are also provided for assembly purposes in a lateral circumferential area of the base body 12, in order to enable the to be able to insert merlixe 24, which connects the drive shaft 18 with the first bending rings 20i, 20 2 , 20 3 .
  • FIG. 5a shows a detail of the bending device 10. Furthermore, the free ends 6 of the copper bars 4 are shown in the position from which they are inserted into the bending rings 20, 22.
  • the bending rings 20, 22 have for this purpose arranged on an outer circumference and circumferentially distributed receiving grooves 32 for receiving the free ends 6 of the copper rods 4. It is also known that the receiving grooves 32 form a funnel-shaped opening area 34. This makes it possible for all free ends 4 of the copper rods 2 to be located in the receiving grooves 32 of the bending rings 20, 22 without damage. It can also replace the neck process to a certain extent. In the case of stator or rotor elements with small distances between the individual “levels”, this can be achieved simply by shaping the receiving grooves 32 via the opening area 34.
  • 5 b shows a further configuration of the bending device 10, which is characterized by a receiving ring 36 which is movable in front of the receiving grooves 32 and which has tangential wedges 38 which extend tangentially to the bending rings 20, 22 and are movable in the radial direction with respect to the central axis M.
  • This facilitates the spreading of the free ends 4 in the case of larger distances between the “levels”, so that these find their way into the receiving grooves 32 of the bending rings 20, 22.
  • the receiving ring with the spacer wedges 38 can be removed from the engagement in the free ends 4 again by means of a rotational and a lifting movement.
  • 6a shows the free ends 6 of the copper bars 4 already partially inserted into the receiving grooves 32 of the bending rings 20, 22. It can be seen that the free ends 4 have not yet adapted to the vertical course of the receiving grooves 32, but continue to run in a straight line as a result of the opening regions 34 that widen in a funnel shape, based on the remaining copper rod 4.
  • 6b) shows the state after the free ends 6 have been completely inserted into receiving grooves 32 and furthermore the free ends 6 have been twisted about the twist described in connection with FIG. 1.
  • the copper rods 2 emerge from the stator or ro tor element 2 after twisting at an approximate angle of 45 ° and are bent at the same angle before entering the receiving grooves 32 in the opposite direction, by vertical to sit in the receiving grooves 32.
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Biegevorrichtung für eine Biegeumformung von in einem Stator- oder Rotorelement umfänglich gesteckte Kupferstäbe, mit einer Mehrzahl konzentrisch um eine Mittelachse M angeordnete erste und zweite Biegeringe, zur jeweiligen Aufnahme der aus dem Stator-oder Rotorelement austretenden freien Enden der Kupferstäbe.

Description

Biegevorrichtung für eine Biegeumformung von Kupferstäben
Die Erfindung betrifft eine Biegevorrichtung für eine Biegeumformung von in einem Stator- oder Rotorelement umfänglich gesteckte Kupferstäbe, mit einer Mehrzahl konzentrisch um eine Mitte lachse M angeordnete erste und zweite Biegeringe, zur jeweiligen Aufnahme der aus dem Stator oder Rotorelement austretenden freien Enden der Kupferstäbe.
Bei der Herstellung von elektrischen Maschinen, beispielsweise Elektromotoren oder Generatoren, geht es darum, den Montageprozess zu vereinfachen und gleichzeitig die Qualitätsparameter wäh rend des Montageprozesses zu verbessern. Hierbei ist zwischen in Wicklungs-Technologie herge stellten oder in Hair-Pin-Technologie hergestellten Statorelementen bzw. Rotorelementen zu un terscheiden. Die Hair-Pin-Technologie bietet die Möglichkeit die Leistungsdichte von Elektromoto ren, die in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommen sollen, zu erhöhen. Bei der Hair-Pin-Technologie werden speziell gebogene Kupferstäbe, die wegen ihrer Form auch als Hair-Pins bezeichnet wer den, in axial verlaufende und innenumfänglich oder außenumfänglich angeordnete Aufnahmenu ten des Statorelements bzw. Rotorelements eingeführt.
Im Verlauf der nachfolgenden Beschreibung wird der Begriff Kupferstab verwendet und auf den englischen Begriff Hair-Pin verzichtet. Ein Kupferstab im Sinne dieser Beschreibung ist bevorzugt U-förmig gebogen, so dass er zwei im Wesentlichen parallele Schenkelabschnitte aufweist, die von einem Querabschnitt miteinander verbunden werden. Die Länge dieses Querabschnittes bestimmt die sogenannte Spannweite des Kupferstabes, die demnach den Abstand der beiden Schenkelab schnitte zueinander angibt. Die beiden Schenkelabschnitte sind im montierten Zustand der Kup ferstäbe in die Aufnahmenuten des Statorelements bzw. Rotorelements eingeführt. Die beschrie bene Biegung beziehungsweise Form des Kupferstabes bedingt, dass in einer Axialansicht be trachtet die beiden Schenkelabschnitte parallel zu der Mittelachse M in den Aufnahmenuten einsit zen, allerdings auf unterschiedlichen Durchmessern bezogen auf die Mittelachse M. Dadurch, dass die beiden Schenkelabschnitte eines Kupferstabes auf unterschiedlichen Durchmessern liegen, kommt es zu einer Überlappung von benachbart in das Statorelement bzw. Rotorelement einge führten Kupferstäben. Hierbei wird der Durchmesser in dem Statorelement bzw. Rotorelement, auf dem jeweils der eine der beiden Schenkelabschnitte der Kupferstäbe gesteckt ist, als„Layer“ be zeichnet. Auf dem benachbarten Durchmesser in dem Statorelement bzw. Rotorelement befinden sich folglich die anderen der beiden Schenkelabschnitte der Kupferstäbe, so dass dieser benach barte Durchmesser einen anderen„Layer“ bildet. Zusammen werden diese beiden„Layer“ als „Level“ bzw. Stator-“Level“ bezeichnet. Um für die herzustellende elektrische Maschine unterschiedliche Schaltbilder realisieren zu kön nen, werden Kupferstäbe mit unterschiedlichen Spannweiten oder Kupferstäbe mit einheitlichen Spannweiten verwendet. Allerdings gilt grundsätzlich, dass die Spannweiten ein Vielfaches der umfänglichen Abstände - bezogen auf die Mittelachse M - des Statorelements bzw. Rotorelements - der Aufnahmenuten betragen.
In jüngster Zeit werden verstärkt Anstrengungen unternommen die Hair-Pin-Technologie von ei ner überwiegend hündischen oder auch halbautomatischen Fertigung hin zu einer weitestgehend automatisierten Fertigung zu entwickeln. Diese Montagemethoden sind sehr zeitaufwändig. Auf grund der hohen Anforderungen an die Positionsgenauigkeit der Bauteile verbunden mit geringen Bauteiltoleranzen führt eine hündische bzw. halbautomatische Fertigung zu hohen Taktzeiten und mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit zu Beschädigungen der Bauteile, was eine hohe Ausschuss rate zur Folge hat. Rotorelemente in Hair-Pin-T echnologie herzustellen ist bereits seit geraumer Zeit bekannt, wie dies beispielsweise die US 1 555 931 beschreibt. Weiterhin ist in der US 1 661 344 eine Montagevorrichtung beschrieben, um Rotorelemente in Hair-Pin-T echnologie herzustel len, wobei hiermit höchstens eine halbautomatische Montage durchgeführt werden kann. Struktu rell betrachtet kann der Montageprozess unterteilt werden in
1. eine Vorpositionierung, bei der es zunächst gilt, die einzelnen Kupferstäbe sowohl relativ zu einander als auch insgesamt umfänglich anzuordnen. Hierbei haben die Kupferstäbe nach er folgter Vorpositionierung noch nicht die zuvor beschriebene überlappende Position zueinan der, die sie später in dem Statorelement bzw. Rotorelement haben müssen;
2. eine Positionierung mittels einer Positioniervorrichtung, der die Kupferstäbe in der vorpositio nierten Anordnung übergeben werden und über die die Kupferstäbe in die überlappende Po sition gebracht werden;
3. den Montagevorgang, in dem die Kupferstäbe mittels einer weiteren Montagevorrichtung in das zu bestückende Statorelement bzw. Rotorelement eingeführt werden und
4. den Biegevorgang, in dem die Kupferstäbe auf der Seite, auf der die freien Enden aus dem Statorelement bzw. Kupferelement austreten, verdrillt bzw. verbogen werden. Der englische Begriff hierfür ist„twisten“, wobei sich als deutscher Begriff „verdrillen“ anbietet. Diese Seite des Statorelement bzw. Rotorelements, auf der die freien Kupferstabenden austreten, wird auch als Kronenseite oder Schweißseite bezeichnet, da die freien Kupferstabenden im An schluss an der Biegevorgang zumindest paarweise miteinander verschweißt werden. Eine Vor richtung zum Einsatz während des Biegevorgangs beschreibt beispielsweise die US 9 300 193 B2. Diese ist allerdings bezüglich der Drehantriebe der Biegeringe insofern kompliziert aufge baut, da jeder einzelne Biegering einen eigenen Drehantrieb benötigt. Bei dem Prozessschritt„Biegevorgang“ kommt es auf Präzision an, da bei dem Biegen zwingend sichergestellt sein muss, dass die elektrische Isolation der Kupferstäbe nicht verletzt wird. Hierfür wird regelmäßig dem eigentlichen Biegevorgang ein sogenanntes„Necken“ der freien Kupfersta benden vorangestellt, bei dem die einzelnen Kupferstabenden durch Biegen in radialer Richtung nach außen gebogen werden und hierüber die Isolationsabstände bzw. Freiräume eingebracht werden. Insbesondere werden über das„Necken“ die radialen Abstände zwischen benachbarten Stator-Level vergrößert.
Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Biegevorrichtung bereitzustellen, die antriebsseitig einfacher aufgebaut ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch Biegevorrichtung für eine Biegeumformung von in einem Stator oder Rotorelement umfänglich gesteckte Kupferstäbe, umfassend
eine Mehrzahl konzentrisch um eine Mittelachse M angeordnete erste und zweite Biegeringe, zur jeweiligen Aufnahme der aus dem Stator- oder Rotorelement austretenden freien Enden der Kup ferstäbe, wobei die ersten Biegeringe und die zweiten Biegeringe auf einem Radius bezüglich der Mittelachse M zueinander abwechselnd angeordnet sind und für die ersten Biegeringe und die zweiten Biegeringe zumindest ein Drehantrieb zur synchronen und voneinander unabhängigen Drehung der jeweiligen Biegeringe um die Mittelachse M vorgesehen ist.
Die erfindungsgemäße Biegevorrichtung ist infolge ihres einfacheren Antriebs der Biegeringe von Vorteil. Während des Biegevorgangs ist es lediglich nötig die ersten Biegeringe und die zweiten Biegeringe in entgegengesetzte Umfangsrichtungen zu drehen. Hierbei kommt es auf ein gleich zeitiges Drehen der ersten Biegeringe und der zweiten Biegeringe nicht zwingend an. Es wird als ausreichend erachtet, wenn die ersten Biegeringe und die zweiten Biegeringe jeweils gemeinsam aber durchaus nacheinander gedreht werden. In einer einfachsten Ausführung umfasst die Biege vorrichtung demnach lediglich einen Drehantrieb, beispielsweise in Form eines elektrischen Schrittmotors oder eines Pneumatikmotors, der bedarfsweise entweder mit den ersten Biegerin gen oder mit den zweiten Biegeringen gekoppelt werden kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass für die ersten Biegeringe und die zweiten Biegeringe jeweils ein Drehantrieb vorgesehen ist. Die ist insofern vorteilhaft, als dass dann der Biegevorgang über die ersten Biegeringen und die zweiten Biegeringe simultan in einem Prozessschritt durchgeführt werden kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass drei erste Biegeringe und drei zweite Biegeringe vorgesehen sind. Eine derartige Ausgestaltung erlaubt es, einen Biegevorgang an Sta tor- und Rotorelementen vorzunehmen, die mit 2 Level oder mehr Level Kupferstäben bestückt sind. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Biegeringe auf einen Außenum fang angeordnete und umfänglich verteilte Aufnahmenuten zur Aufnahme der freien Enden der Kupferstäbe aufweisen. Bei Aufnahmenuten ist es im Gegensatz zu im Stand der Technik bekann ten sacklockartigen Aufnahmeräumen vorteilhaft, dass diese fertigungstechnisch einfacher herge stellt werden können. Auch können in der Folge, dass die radial äußere Begrenzung durch den ra dial nächst äußeren Biegering gebildet wird, die Biegeringe in radialer Richtung dünner ausgebil det sein.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Aufnahmenuten einen sich trich terförmig erweiternden Öffnungsbereich ausbilden. Hierdurch ist gewährleistet, dass die freien Kupferstabenden während einer Zustellbewegung der Biegevorrichtung auf das bestückte Stator element bzw. Rotorelement leicht in die Aufnahmenuten der Biegeringe eingeführt werden kön nen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass den Aufnahmenuten ein beweglicher Aufnahmekranz vorgesetzt ist, der tangential zu den Biegeringen verlaufende und in radialer Rich tung bezüglich der Mittelachse M bewegliche Distanzkeile aufweist. Eine derart vorgesetzt und aktiv beweglicher Aufnahmekraft kann bei bestimmten Geometrien der Stator- bzw. Rotorelemente vor teilhaft sein.
Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen anhand der beigefügten Figuren erläutert. Die Figuren illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsfor men der Erfindung. Hierin zeigen
Figuren la, lb Stator- bzw. Rotorelement mit Kupferstäben und Biegevorrichtung;
Figur 2 Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Biegevorrichtung;
Figuren 3a, 3b Einzelheiten der Biegevorrichtung gemäß Figur 2;
Figur 4 perspektivische Ansicht der Biegevorrichtung gemäß Figur 2;
Figuren 5a, 5b Detaillierungen der Biegevorrichtung gemäß Figur 2 und
Figuren 6a, 6b weitere Detaillierungen der Biegevorrichtung gemäß Figur 2.
Die Figuren la) und lb) zeigen jeweils im unteren Bereich ein Stator- oder Rotorelement 2 mit um fänglich gesteckten Kupferstäben 4. Zu erkennen sind weiterhin nach oben aus dem Stator- ober Rotorelement 2 herausragende Nutisolationen 8, welche beispielsweise aus einer Papierumman telung bestehen können. Freie Enden 6 der Kupferstäbe 2 ragen nach vertikal oben aus der Kro nenseite - auch Schweißseite genannt - des Stator- bzw. Rotorelements 2 heraus. In der Figur la) ist die Biegevorrichtung 10 vertikal beabstandet zu den Kupferstäben 2 angeordnet und in der Fi gur lb) ist die Biegevorrichtung 10 vertikal nach unten in Zustellrichtung Z auf die Kupferstäbe 4 bzw. das Stator- bzw. Rotorelement 2 zugestellt worden und hat in noch zu beschreibender Weise einen Biegevorgang an den freien Enden 6 der Kupferstäbe 4 durchgeführt. Die Zustellrichtung Z liegt zweckmäßigerweise parallel zu einer Mittelachse M, um die die Biegevorrichtung 10 weitest gehend rotationssymmetrisch verläuft. In der Figur lb) sind weiterhin mit den Pfeilen +MZ und -Mz die Drehungen einskizziert, die die Biegevorrichtung 10 ausführt, um den Biegevorgang an den freien Enden 6 der Kupferstäbe 4 durchzuführen bzw. die freien Enden 6 der Kupferstäbe zu ver drillen.
Die Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Biegevor richtung 10 mit drei ersten Biegeringen 20i, 202, 203 und drei zweiten Biegeringen 22i, 222, 223. Die ersten und zweiten Biegeringe 20, 22 sind zum einen koaxial und zum anderen abwechselnd zueinander angeordnet. Die Biegevorrichtung 10 umfasst zunächst einen in der vorliegenden Dar stellung nach unten offenen, zylindrischen Grundkörper 12. In diesen Grundkörper 12 sind, vorlie gend infolge der Orientierung von unten, zunächst die zweiten Biegeringe 22i, 222, 223 eingesetzt. Die zweiten Biegeringe 22i, 222, 223 sind ihrerseits zylindrisch und nach unten offen ausgebildet. Benachbart zu den zweiten Biegeringe 22i, 222, 223 sind von unten die ersten Biegeringe 20i, 202, 203 eingesetzt. Zum Drehantrieb der zweiten Biegeringe 22i, 222, 223 ist oben auf den Grund körper 12 ein Antriebsflansch 14 angeordnet, der über mehrere Mitnehmerstifte 16 formschlüssig mit den zweiten Biegeringen 22i, 222, 223 verbunden ist. Die Mitnehmerstifte 16 verlaufen bevor zugt parallel zu der Mittelachse M und umfänglich gleichmäßig beabstandet. Zum Drehantrieb der ersten Biegeringe 20i, 202, 203 ist innerhalb des Antriebsflansches 14 und in den Grundkörper 12 hineinragend eine Antriebwelle 18 angeordnet, die zum Drehantrieb über radial bezüglich der Mit telachse M verlaufende Mitnehmerstifte 24 mit den ersten Biegeringen 20i, 202, 203 formschlüs sig verbunden ist. Als Drehantrieb kann beispielsweise zumindest ein Schrittmotor 30 - alternativ auch zwei Schrittmotoren 30i, 302 - vorgesehen sein, der in geeignete Wirkverbindung mit dem Antriebflansch 14 oder mit der Antriebswelle 18 gebracht werden kann.
Die Figuren 3a) und 3b) zeigen Einzelheiten der Biegevorrichtung 10 und zwar in Figur 3a) die ers ten Biegeringe 20i, 202, 203, die Mitnehmerstifte 24 und die Antriebswelle 18 und in Figur 3b) die zweiten Biegeringe 22i, 222, 223, die Mitnehmer 16 und den Antriebsflansch 14. Nicht dargestellt ist der Grundkörper 12.
Die Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht der Biegevorrichtung 10. Zu erkennen ist, dass der Grundkörper 12 in einem oberen Bereich Freischneidungen 26 aufweist, durch die die Mitnehmer stifte 16 geführt sind, um den Antriebsflansch 14 antriebsmäßig mit den zweiten Biegeringen 22i, 222, 223 zu verbinden. Zweckmäßigerweise sind zu Montagezwecke auch in einem seitlichen Um fangsbereich des Grundkörpers 12 Freischneidungen 28 vorgesehen, um durch diese die Mitneh- merstifte 24 einführen zu können, die die Antriebswelle 18 mit den ersten Biegeringen 20i, 202, 203 verbindet.
Die Figur 5a) zeigt eine Detailierung der Biegevorrichtung 10. Weiterhin sind die freien Enden 6 der Kupferstäbe 4 in der Stellung gezeigt, von der ausgehend sie in die Biegeringe 20, 22 eingeführt werden. Die Biegeringe 20, 22 weisen hierfür auf einem Außenumfang angeordnete und umfäng lich verteilte Aufnahmenuten 32 zur Aufnahme der freien Enden 6 der Kupferstäbe 4 auf. Zu er kennen ist ferner, dass die Aufnahmenuten 32 einen sich trichterförmig erweiternden Öffnungs bereich 34 ausbilden. Hierdurch ist es möglich, dass alle freien Enden 4 der Kupferstäbe 2 be schädigungsfrei in die Aufnahmenuten 32 der Biegeringe 20, 22 finden. Außerdem kann hierdurch bis zu einem gewissen Maße der Neckprozess ersetzt werden. Bei Stator- bzw. Rotorelementen mi geringen Abständen zwischen den einzelnen„Level“ ist dies durch die bloße Formgebung der Auf nahmenuten 32 über den Öffnungsbereich 34 zu erreichen. Die Figur 5b) zeigt eine weitergehen de Ausgestaltung der Biegevorrichtung 10, die durch einen den Aufnahmenuten 32 Vorgesetzten beweglichen Aufnahmekranz 36, der tangential zu den Biegeringen 20, 22 verlaufende und in ra dialer Richtung bezüglich der Mittelachse M bewegliche Distanzkeile 38 aufweist, gekennzeichnet ist. Dies erleichtert bei größeren Abständen zwischen den„Level“ das Aufspreizen der freien En den 4, damit diese in die Aufnahmenuten 32 der Biegeringe 20, 22 finden. Nachdem die freien Enden 4 der Kupferstäbe 2 in die Aufnahmenuten 32 gefunden haben, kann der Aufnahmekranz mit den Distanzkeilen 38 über eine Rotations- und eine Hubbewegung wieder aus dem Eingriff in die freien Enden 4 entfernt werden.
Die Figur 6a) zeigt die freien Enden 6 der Kupferstäbe 4 bereits teilweise in die Aufnahmenuten 32 der Biegeringe 20, 22 eingeführt. Zu erkennen ist, dass die freien Enden 4 sich noch nicht dem vertikalen Verlauf der Aufnahmenuten 32 angepasst haben, sondern infolge der sich trichterför mig erweiternden Öffnungsbereiche 34 weiterhin bezogen auf den übrigen Kupferstab 4 geradli nig weiterverlaufen. Die Figur 6b) zeigt dann den Zustand, nachdem die freien Enden 6 vollstän dig in Aufnahmenuten 32 eingeführt wurden und weiterhin die freien Enden 6 über die im Zusam menhang mit der Figur 1 beschriebene Verdrehung verdrillt wurde. Zu erkennen ist, dass die Kup ferstäbe 2 nach dem Verdrillen unter einem ungefähren Winkel von 45° aus dem Stator- bzw. Ro torelement 2 austreten und vor dem Eintritt in die Aufnahmenuten 32 in der entgegengesetzten Richtung unter dem gleichen Winkel gebogen sind, um vertikal in den Aufnahmenuten 32 einzu sitzen. Bezugszeichenliste
2 Stator- oder Rotorelement
4 Kupferstab
6 freies Ende
8 Nutisolation
10 Biegevorrichtung
12 Grundkörper
14 Antriebsflansch
16 Mitnehmerstift
18 Antriebwelle
20 Biegering
22 Biegering
24 Mitnehmerstift
26 Freischneidung
28 Freischneidung
30 Drehantrieb
32 Aufnahmenut
34 Öffnungsbereich
36 Aufnahmekranz
38 Distanzkeile

Claims

Patentansprüche
1. Biegevorrichtung (10) für eine Biegeumformung von in einem Stator- oder Rotorelement (2) umfänglich gesteckte Kupferstäbe (4), umfassend
eine Mehrzahl konzentrisch um eine Mittelachse M angeordnete erste und zweite Biegerin ge (20i, 202 . . . 22I, 222 . . .), zur jeweiligen Aufnahme der aus dem Stator- oder Rotorele ment (2) austretenden freien Enden (6) der Kupferstäbe (4),
wobei die ersten Biegeringe und die zweiten Biegeringe (20i, 202, . . . 22i, 222, . . .) auf ei nem Radius bezüglich der Mittelachse M zueinander abwechselnd angeordnet sind und für die ersten Biegeringe und die zweiten Biegeringe (20i, 202, . . . 22i, 222, . . .) zumindest ein Drehantrieb (30) zur synchronen und voneinander unabhängigen Drehung der jeweili gen Biegeringe (20i, 202, . . . 22i, 222, . . .) um die Mittelachse M vorgesehen ist.
2. Biegevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die ersten Bie geringe und die zweiten Biegeringe (20i, 202, . . . 22i, 222, . . .) jeweils ein Drehantrieb (30i, 302) vorgesehen ist.
3. Biegevorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass drei erste Biegeringe (20i, 202, 203) und drei zweite Biegeringe (22i, 222, 223) vorgesehen sind.
4. Biegevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegeringe (20i, 202, . . . 22i, 222, . . .) auf einen Außenumfang angeordnete und um fänglich verteilte Aufnahmenuten (32 , 322, . . .) zur Aufnahme der freien Enden (6) der Kup ferstäbe (4) aufweisen.
5. Biegevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmenuten (32 , 322, . . .) einen sich trichterförmig erweiternden Öffnungsbereich (34) ausbilden.
6. Biegevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass den Aufnahme nuten (32i, 322, . . .) ein beweglicher Aufnahmekranz (38) vorgesetzt ist, der tangential zu den Biegeringen (20 ,22) verlaufende und in radialer Richtung bezüglich der Mittelachse M bewegliche Distanzkeile (38) aufweist.
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