WO2020176916A1 - Verfahren und vorrichtung zum formen eines leiterpakets und einsetzen desselben in ein blechpaket - Google Patents

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WO2020176916A1
WO2020176916A1 PCT/AT2020/060057 AT2020060057W WO2020176916A1 WO 2020176916 A1 WO2020176916 A1 WO 2020176916A1 AT 2020060057 W AT2020060057 W AT 2020060057W WO 2020176916 A1 WO2020176916 A1 WO 2020176916A1
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tool
conductor
elements
forming
conductor elements
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PCT/AT2020/060057
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard EHGARTNER
Original Assignee
Miba Automation Systems Ges.M.B.H.
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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
    • H02K15/04—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings, prior to mounting into machines
    • H02K15/0414—Windings consisting of separate elements, e.g. bars, hairpins, segments, half coils
    • H02K15/0421—Windings consisting of separate elements, e.g. bars, hairpins, segments, half coils consisting of single conductors, e.g. hairpins
    • H02K15/0428—Windings consisting of separate elements, e.g. bars, hairpins, segments, half coils consisting of single conductors, e.g. hairpins characterised by the method or apparatus for simultaneously twisting a plurality of hairpins
    • 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
    • H02K15/064—Windings consisting of separate segments, e.g. hairpin windings

Definitions

  • the invention relates to a method for forming a conductor package from at least one conductor element group and inserting the conductor package into a laminated core, as well as a forming and inserting unit that is formed for this purpose.
  • US 7,941,910 B2 describes a method for inserting conductor elements in a laminated core that has been provided.
  • the conductor elements are inserted into a twisting device and shaped in it.
  • the reshaped conductor elements located in the twist device are removed and held in their own clamping device for the insertion process in the laminated core.
  • the Klemmvorrich device with the conductor elements received therein is moved away from the twisting device and brought into an axial alignment with respect to the laminated core provided. Once this is done, the free ends of the conductor elements are inserted into the receiving chambers of the laminated core provided for this purpose.
  • the disadvantage here is the increased effort involved in providing a separate clamping device and the step of removing the reshaped conductor elements from the twisting device for the insertion process into the laminated core.
  • the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a method and a device by means of which a user is able to easily and securely position transfer of a reshaped conductor package composed of several conductor elements to be able to make in a sheet metal package.
  • the method is used to form a conductor package comprising at least one conductor element group and insert the conductor package into a laminated core and thereby form a stator or rotor of an electrical machine, in which the following steps are carried out:
  • first conductor element group with a plurality of essentially U-shaped first conductor elements, which conductor elements each cut a first rod, a second rod section and a first rod section of the first conductor element connecting the first rod section of the first conductor element - 2nd
  • each first rod section of the first conductor element has a free first rod end and every second rod section of the first conductor element has a free second rod end, and the first connection sections are each arranged opposite the free rod ends of the first conductor elements,
  • a forming and inserting unit comprising at least one forming and inserting tool, which at least one forming and inserting tool comprises at least one outer tool and at least one inner tool, and the forming and inserting tool defines a longitudinal axis, the outer tool viewed in the radial direction is arranged externally around the inner tool, and wherein at least one of the tools is designed to be rotatable about the longitudinal axis, and thereby
  • the outer tool comprises a plurality of outer holding elements, which outer holding elements are arranged distributed over the circumference and furthermore in each case an outer receiving groove is arranged or formed between outer holding elements arranged immediately adjacent in the circumferential direction and on their end sections facing the longitudinal axis,
  • the inner tool comprises a plurality of inner holding elements, wel che inner holding elements are arranged distributed over the circumference and furthermore an inner receiving groove is arranged or formed between in the circumferential direction immediately adjacent in neren holding elements and at their end sections facing away from the longitudinal axis, and
  • At least the outer holding elements of the outer tool can be displaced in the radial direction from a clamping position closer to the longitudinal axis into a receiving position spaced from the longitudinal axis and into a release position further spaced from the longitudinal axis and vice versa,
  • both the forming process of the conductor elements inserted in the forming and inserting tool and the transfer process and insertion process into the sheet stack provided can be carried out using only one forming and insertion tool. This eliminates the need to provide an additional clamping device for removing the reshaped conductor elements, which saves costs for the overall system. Furthermore, the efficiency of the forming and insertion process is also increased, since the additional removal step is no longer necessary. Due to the positioned holding of the conductor elements before the forming process of the same in - 4 -
  • Forming and insertion tool the individual conductor elements are also already in the position and orientation determined for the subsequent insertion process in the receiving chambers of the laminated core. In this way, the risk of misalignment in the course of the additional process of removing the conductor elements from the twist device and taking them over from the clamping device can be avoided.
  • combined work steps are thus carried out, namely the positioned, in particular clamped, holding of the conductor elements in the forming and insertion tool both during the forming process and in an unchanged position for the subsequent insertion process.
  • a procedure is advantageous in which the inner holding elements of the inner tool move from a release position closer to the longitudinal axis in the radial direction and in the direction of the outer tool into a receiving position spaced apart from the longitudinal axis and into a positioning position further spaced from the longitudinal axis and vice-versa are relocatable.
  • This also facilitates the insertion of the conductor elements in their receiving position, which forms an intermediate position, in the area of the inner holding elements and the internally arranged or defined inner receiving grooves.
  • the conductor elements are held in such a position that the subsequent forming process and also the insertion process into the laminated core can be carried out properly.
  • the laminated core together with the conductor elements inserted therein can then be removed from the forming and insertion tool easily and without collision.
  • a further advantageous procedure is characterized in that a second conductor element group is provided with a plurality of second conductor elements, which second conductor elements are essentially U-shaped and each second conductor element cut off a first rod, a second rod section and a first rod section of the second Conductor element with the second rod section of the second conductor element connec denden second connecting section, and in each case one of the second conductor elements, at least when the outer receiving grooves are still in the receiving position, either with its first rod section in one of the outer receiving grooves and with its second rod section also in another the outer grooves or with its first rod section in one of the inner grooves and with its second Stabab section is also inserted into another of the inner grooves. This becomes the - 5 -
  • the individual conductor elements of the second conductor element group are either inserted exclusively into the outer layer or into the outer layer or into the inner layer or inner layer in the forming and insertion tool.
  • a variant of the method is also advantageous in which a third conductor element group is provided with a plurality of third conductor elements, which third conductor elements comprise an essentially straight third rod section, and one of the rod-shaped third conductor elements at least when it is still in the receiving position with external receiving grooves its third rod section is inserted either into one of the outer receiving grooves or into one of the inner receiving grooves.
  • a third conductor element group is provided with a plurality of third conductor elements, which third conductor elements comprise an essentially straight third rod section, and one of the rod-shaped third conductor elements at least when it is still in the receiving position with external receiving grooves its third rod section is inserted either into one of the outer receiving grooves or into one of the inner receiving grooves.
  • Another possible procedure is characterized when, with the outer holding elements in the clamping position, all the rod sections of the second conductor element group and / or the third conductor element group located in the outer grooves are positioned circumferentially by the outer holding elements arranged immediately adjacent in the circumferential direction , in particular clamped, who held the. As a result, all rods located in the outer grooves can be kept exactly positioned to one another from sections of the conductor elements.
  • Another advantageous procedure is characterized in that the still undeformed conductor elements after being inserted into the respective receiving grooves of the forming and insertion tool and after the positioned, in particular clamped, holding of the rod sections in the respective outer receiving grooves on their from the direction of insertion in the forming and insertion tool side facing away from a counterholder in the Axialrich device are held positioned with respect to the forming and insertion tool.
  • a counter holder By providing a counter holder, an additional possibility is created to be able to keep the second and third conductor elements guided and positioned in particular during the forming process of the entire conductor pack.
  • the counter-holder is preferably arranged in a rotationally fixed or stationary manner in the circumferential direction with respect to the conductor elements to be reshaped, 6th
  • a procedure is advantageous in which, with the rod sections of the conductor element groups held in position, the inner tool and the outer tool are rotated in opposite directions to each other about the longitudinal axis and the conductor elements are deformed in the process. This creates the possibility of being able to reshape the outer layer and the inner layer of the conductor package in different directions of inclination.
  • a procedure is also possible and advantageous in which the counterholder remains unchanged in its position during the relative adjustment of the inner tool and the outer tool around the longitudinal axis, viewed in the circumferential direction, and is adjusted in the axial direction in the direction of the inner tool and the outer tool. This creates the possibility of being able to keep the conductor elements properly positioned during the entire forming process in the forming and insertion tool by means of the counter holder.
  • Conductor elements are supported on the counter holder in the axial direction adjacent thereto. This ensures that all conductor elements of the conductor package can be safely inserted or pushed into the laminated core.
  • Another advantageous procedure is characterized in that the outer tool and the inner tool are rotated jointly and synchronously about the longitudinal axis while the conductor elements are being inserted into the receiving grooves of the forming and insertion tool.
  • the outer tool and the inner tool are rotated jointly and synchronously about the longitudinal axis while the conductor elements are being inserted into the receiving grooves of the forming and insertion tool.
  • a variant of the method is also advantageous in which the number of inner receiving grooves is selected to be the same as the number of outer receiving grooves. In this way, the same number of inner receiving grooves and outer receiving grooves is always provided. - 7 -
  • Another approach is characterized when the outer grooves of the outer tool and the inner grooves of the inner tool are each aligned opposite one another in the radial direction prior to inserting the Lei terimplantation into the inner tool and the outer tool.
  • preformed conductor elements with rod sections running directly next to one another can be inserted simultaneously into an outer receiving groove of the outer tool and an inner receiving groove of the inner tool.
  • first rod section and the second rod cut from each first conductor element in an outer receiving groove and an inner receiving groove aligned directly opposite each other in the radial direction. In this way, an alignment of the two rod sections of the first conductor elements in the forming and insertion tool running in the radial direction is achieved.
  • a variant of the method is also advantageous in which when the outer holding elements of the outer tool are in the clamping position and their outer end faces facing the inner tool and when the inner holding elements of the inner tool are in the positioning position and their inner end faces facing the outer tool end between the outer ends and the inner end ends, a radial gap is IN ANY.
  • Another advantageous procedure is characterized in that when inserting the conductor elements into the receiving grooves of the Elmform- and insertion tool, the axial excess of the conductor elements is limited by means of a stop device before the position of the conductor elements positioned, in particular clamped, in the circumferential direction. In this way, an exact axial longitudinal alignment of the individual conductor elements can be ensured during the insertion of the same into the receiving grooves that are still in the receiving position.
  • a variant of the method is also advantageous in which, after the conductor elements have been formed, the stop device is adjusted away from the conductor elements and the conductor elements protrude freely from the elm forming and insertion tool. This completely releases the free ends of the individual conductor elements for the insertion movement of the conductor package into the laminated core.
  • a variant of the method is also advantageous in which the laminated core with its receiving chambers is pushed onto the conductor elements protruding from the outer tool and inner tool to form the stator or rotor.
  • the process of inserting the conductor elements held in position in the forming and insertion tool into the laminated core can be carried out more easily.
  • Another approach is characterized by the fact that after the insertion of the conductor elements into the laminated core, the inner holding elements of the inner tool are also adjusted to their release position so that the rods located in the inner grooves are also released from sections of the conductor elements by the inner holding elements . This enables the reshaped conductor elements to be easily released from the reshaping and insertion tool after they have been inserted into the laminated core.
  • a forming and insertion unit for forming a conductor package provided for insertion into a laminated core, comprising at least one conductor element group from a plurality of conductor elements.
  • the conductor package provided can be inserted into the laminated core to form a stator or rotor of an electrical machine.
  • the forming and inserting unit comprises at least one forming and inserting tool
  • the outer tool comprises a plurality of outer holding elements, wel che outer holding elements are arranged distributed over the circumference and furthermore an outer receiving groove is arranged or formed between in the circumferential direction immediately adjacent outer holding elements and on their end sections facing the longitudinal axis, the outer Grooves are each designed to receive at least one rod from the section of the conductor elements, and further
  • At least the outer holding elements of the outer tool can be displaced in the radial direction from a clamping position closer to the longitudinal axis into a receiving position spaced apart from the longitudinal axis and into a release position further spaced from the longitudinal axis and vice-versa, with those in the outer position in the clamping position -
  • Outer grooves can be accommodated rod sections of the conductor elements positioned, in particular clamped, can be held,
  • the inner tool comprises a plurality of inner holding elements, wel che inner holding elements are arranged distributed over the circumference and furthermore an inner receiving groove is arranged or formed between inner holding elements arranged immediately adjacent in the circumferential direction and on their end sections facing away from the longitudinal axis, the inner receiving grooves are each designed to accommodate at least one rod from the section of the conductor elements,
  • the outer tool is arranged on the outside around the inner tool when viewed in the radial direction
  • At least one of the tools is designed to be rotatable about the longitudinal axis, and an insertion device, by means of which the insertion device can be used to insert the rods that can be received in the receptacles from the conductor elements directly into the laminated core to form the stator or rotor.
  • the advantage achieved in this way is that by means of only one forming and inserting tool, both the forming process of the lines inserted in the forming and inserting tool 10
  • outer receiving grooves of the outer tool and the inner receiving grooves of the inner tool are arranged in relation to one another in a common plane which is oriented in normal alignment with respect to the longitudinal axis. In this way, a positioned holder for the conductor elements in the forming and insertion tool can be created without tilting and pivoting relative to one another.
  • another embodiment is characterized in that a counter holder is provided, on which counter holder the conductor elements which can be received in the respective receiving grooves of the forming and insertion tool can be supported in the axial direction. This ensures that all conductor elements of the conductor package can be safely inserted or pushed into the laminated core.
  • 1 shows a laminated core with a conductor core inserted therein and already reshaped to form a stator or rotor, in a diagrammatic representation
  • Fig. 2 shows a first conductor element for forming the conductor package, in a diagrammatic presen- tation
  • Fig. 3 shows a second conductor element for forming the conductor package, in a perspective Dar position
  • Fig. 4 shows a third conductor element for forming the conductor package, in a diagrammatic presen- tation
  • 5 shows a partial area of the forming and inserting tool of the forming and inserting unit, with the holding elements located in the respective release position, in a diagrammatic representation
  • 6 shows the partial area of the forming and insertion tool according to FIG. 5, with the holding elements located in the respective receiving position, as well as some already inserted conductor elements, in a diagrammatic representation
  • FIG. 7 shows a partial section of the forming and insertion tool according to FIGS. 5 and 6, with the holding elements in the receiving position, in a plan view; 8 shows the partial section of the forming and insertion tool according to FIG. 7, but with some conductor elements already inserted into the receiving grooves and shown in section, in a plan view;
  • FIGS. 7 and 8 show the partial section of the forming and insertion tool according to FIGS. 7 and 8, with the holding elements in the clamping and positioning position, in a plan view;
  • FIGS. 7 to 9 shows the partial section of the forming and insertion tool according to FIGS. 7 to 9, with holding elements already partially displaced relative to one another in the circumferential direction, in plan view;
  • 11 shows the forming and inserting tool with counter holder and stop device, with the still undeformed Lei ter elements inserted in the forming and inserting tool, in a view; 12
  • FIG. 12 shows the forming and inserting tool with counter holder and stop device according to FIG. 11, with conductor elements formed in the area of the counter holder, in a view;
  • FIG. 13 shows the forming and inserting tool with a counter holder and already removed stop device and the conductor package positioned in the forming and inserting tool before inserting it into the sheet package provided, in a view;
  • Fig. 14 the forming and insertion tool with counter holder and already fully inserted system conductor package in the laminated core, when removing from the forming and insertion tool, in view.
  • the same parts are provided with the same reference numerals or the same component designations, and the disclosures contained in the entire description can be transferred accordingly to the same parts with the same reference numerals or the same component names.
  • a laminated core 1 is shown in simplified form, in which a plurality of receiving chambers 2 distributed over the circumference are arranged or formed.
  • the laminated core 1 has a first end face 4 and a second end face 5 spaced apart from one another in the direction of its longitudinal axis 3 or the laminated core 1 is delimited in its longitudinal extent by the two end faces 4, 5.
  • the receiving chambers 2 each extend between the first end face 4 and the second end face 5, preferably continuously.
  • a reshaped conductor pack 6 has already been inserted into the laminated core 1 shown here, the reshaping and insertion of the conductor packet 6 into the laminated core 1 is described in more detail below. - 13 -
  • the conductor package 6 can comprise at least one, but preferably several conductor element groups.
  • a first conductor element group 7, a second conductor element group 8 and a third conductor element group 9 are provided. It should be noted that at least one of the conductor element groups 7, 8, 9 is provided, and the number of conductor element groups can be selected as desired.
  • Each of the conductor element groups 7, 8, 9 in turn comprises several conductor elements, of which in FIGS. 2 to 4 each have a possible initial shape prepared for the order forming process.
  • the first conductor element group 7 comprises a plurality of first conductor elements 10
  • the second conductor element group 8 comprises a plurality of second ones
  • Conductor elements 11 and the third conductor element group 9 comprises a plurality of third conductor elements 12
  • the conductor package 6 comprises an outer or first layer 13 and a second layer 14 located within the first layer 13 in the radial direction for this purpose.
  • the laminated core 1 with the conductor package 6 can form a stator or a rotor for an electrical cal machine.
  • a stator is shown and be written, the method described below for forming the conductor package 6 and the insertion of the conductor package 6 in the laminated core 1 in the formation of the stator or the rotor can be used.
  • 2 to 4 show possible designs of mostly pre-deformed and / or pre-assembled conductor elements 10, 11, 12 in the starting position, which can be used to form the conductor package 6.
  • slight dimensional deviations can occur or are selected for the individual conductor elements 10, 11, 12 belonging to each of the conductor element groups 7, 8, 9 with fundamentally the same basic shape - 14 - will be. This can be the case, for example, because of the receiving chambers 2 in the laminated core 1, which are aligned in the radial direction.
  • the first conductor element 10 is shown, which is designed as a so-called U-pin or hairpin.
  • the conductor element 10 has a substantially U-shaped longitudinal course and comprises a first rod section 15, a second rod section 16 and a first connection section 17.
  • the connection section 17 provides the connection between the first rod section 15 and the second rod section 16 of each conductor element 10 represents or trains them.
  • Each first rod section 15 has a free first rod end 18 and every second rod section 16 has a free second rod end 19.
  • the connecting sections 17 are each arranged opposite the free rod ends 18, 19.
  • the previously described receiving chambers 2 of the laminated core 1 are used to take on the respective rod from sections 15, 16 of the first conductor elements 10 or are seen in front of it.
  • the two rod sections 15, 16 are aligned running parallel to one another and are arranged directly adjacent to one another.
  • the second conductor element 11 for forming the second conductor element group 8 is shown, which is also designed as a so-called U-pin or hairpin.
  • the second conductor elements 11 are also essentially U-shaped and comprise a first rod section 20, a second rod section 21 and a second connecting section 22 connecting the first rod section 20 of the second conductor element 11 to the second rod section 21 of the second conductor element 11.
  • the free rod ends the respective rod sections 20, 21 are no longer provided separately with a reference number.
  • the previously described receiving chambers 2 of the laminated core 1 also serve to accommodate the respective rod from sections 20, 21 of the second conductor elements 11 or are provided for this purpose.
  • the two rod sections 20, 21 are also aligned parallel to one another, but are arranged at a distance from one another. The distance is chosen so that it is mostly a multiple of the receiving chambers 2 of the laminated core 1, which are arranged directly one behind the other in the circumferential direction.
  • the third conductor element 12 for forming the third conductor element group 9 of the conductor package 6 is shown.
  • the third conductor elements 12 have an essentially straight - 15 - nig extending third rod section 23 and are also referred to as so-called I-pins. These are mostly used for external contacting of the conductor package 6 with an electrical supply unit, not shown in detail.
  • a forming and inserting unit 24 with at least one forming and inserting tool 25 is shown in simplified form for better visualization and illustration of the process steps.
  • the forming and inserting unit 24 For inserting or joining the conductor elements 10, 11, 12 into the laminated core 1, the forming and inserting unit 24 is provided, which among other things includes at least one forming and inserting tool 25.
  • the conductor elements 10, 11, 12 are inserted into the forming and insertion tool 25 by means of a gripper or gripping device (not shown), the individual conductor elements 10, 11, 12 each individually and / or in groups in the forming and insertion tool 25 of the forming - and insert unit 24 can be inserted.
  • the sequence in which the conductor elements 10, 11, 12 are inserted into the forming and insertion tool 25 is stored in a control device depending on the intended arrangement of the same in the laminated core 1.
  • the insertion of the conductor elements 10, 11, 12 in the order forming and insertion tool 25 can also be done by means of a joining device or a joining tool.
  • the forming and inserting tool 25 comprises at least one outer tool 26 and at least one inner tool 27, a centrally arranged longitudinal axis 28 being defined by the forming and inserting tool 25.
  • the outer tool 26 is arranged on the outside around the inner tool 27 as seen in the radial direction.
  • at least one of the tools 26, 27 is designed to be rotatable about the longitudinal axis 28.
  • Both work tools 26, 27 are preferably designed to be rotatable about the longitudinal axis 28, it also being possible for a mutually opposite adjustment movement during the forming process of the conductor elements 10, 11, 12 to take place. So that each held by the tools 26, 27 held rod from sections 15, 16; 20, 21; 23 are deformed in a mutually opposite direction of inclination.
  • the outer tool 26 comprises a plurality of outer holding elements 29 which are arranged distributed over the circumference.
  • the outer holding elements 29 are finger-like remplibil det.
  • an outer receiving groove 30 is formed between the outer holding elements 29 arranged immediately adjacent in the circumferential direction - 16 - provided.
  • the individual outer grooves 30 can be formed, for example, by free positions in the end section facing the longitudinal axis 28. This is best seen in FIGS. 7-10.
  • the inner tool 27 for its part comprises a plurality of inner holding elements 31, which are also arranged distributed over the circumference.
  • an inner receiving groove 32 is formed or provided between the inner holding elements 31 arranged immediately adjacent in the circumferential direction.
  • the formation of the inner receiving grooves 32 can e.g. by means of clearances in the end section facing away from the longitudinal axis 28.
  • outer receiving grooves 30 and also the inner receiving grooves 32 are preferably each formed by the clearances located in the outer corner area of the respective holding element 29 or 31.
  • Each of the holding elements 29 or 31 thus has one of the clearances on both sides of its further holding elements 29 or 31, which are located immediately adjacent to the respective in the circumferential direction.
  • the holding elements 29 and 31 are, as can be seen in particular from FIGS. 5 to 14, when viewed in the radial direction are arranged directly opposite one another.
  • An offset in the axial direction is not provided between the outer holding elements 29 and the inner holding elements 31.
  • the holding elements 29 and 31 are arranged in a common plane in a plane which is in a normal alignment with respect to the longitudinal axis 28. This normal plane can, for example, be defined by a support plate or a support table.
  • the outer grooves 30 and the inner grooves 32 can also be directed or arranged directly opposite one another when viewed in the radial direction.
  • At least the outer holding elements 29 of the external tool 26 can be displaced in the radial direction from a clamping position closer to the longitudinal axis 28 into a receiving position spaced apart from the longitudinal axis 28 and into a release position further spaced from the longitudinal axis 28, and vice versa .
  • the inner holding elements 31 of the inner tool 27 also move from a release position closer to the longitudinal axis 28 in the radial direction as well as in the direction of the outer tool 26 into a receiving position spaced from the longitudinal axis 28 and into an even further from the longitudinal axis 28 spaced positioning and vice-versa are displaceable. It would also be possible to also provide a clamped holder for the conductor elements 10, 11, 12 located in the respective inner receiving grooves 32 in the inner holding elements 31 and the inner receiving grooves 32 defined by them, analogous to the outer holding elements 29.
  • the outer holding elements 29 of the outer tool 26 must be shifted into their receiving position.
  • the inner holding elements 31 are also displaced into their receiving position.
  • the receiving grooves 30, 32 have a somewhat enlarged cross-sectional area in order to create sufficient play for insertion.
  • the inner rod section 16 is inserted into one of the inner receiving grooves 32.
  • the two rod sections 15, 16 are arranged to run directly next to one another in this design of the first Leiterele element 10. Therefore, the first rod section 15 and the second rod section 16 of each first Lei terelements 10 is inserted into an outer receiving groove 30 and inner receiving groove 32, which are directed directly opposite one another in the radial direction.
  • the tools 26, 27 of the forming and insertion tool 25 are still in their receiving position.
  • the second conductor elements 11 are U-shaped and can with their second connecting sections 22 span or overlap the first conductor elements 10 on the side facing away from the tools 26, 27.
  • the second conductor elements 11 are provided with their two rod sections 20, 21, respectively - 18 - to be inserted in only one of the two layers 13 or 14 and thus either only in the outer receiving grooves 30 or in the inner receiving grooves 32.
  • the insertion can take place in turn by means of grippers or gripping devices, which are not shown in detail.
  • the third conductor element group 9 with its third conductor elements 12 is mainly used for external contacting of the conductor package 6.
  • Each of the third conductor elements 12 is inserted either into one of the outer receiving grooves 30 or one of the inner receiving grooves 32. This is also the case when the tools 26, 27 with their receiving grooves 30, 32 are in the receiving position.
  • first rod sections 15 of the first conductor elements 10 located in the outer receiving grooves 30 are positioned in the circumferential direction, in particular clamped, by the outer holding elements 29 arranged immediately adjacent in the circumferential direction.
  • the clamping forces exerted in the circumferential direction on the respective conductor element 10, 11, 12 by the outer holding elements 29 directly adjacent in the circumferential direction are indicated in FIG. 9 by arrows “F” pointing towards one another.
  • all of the conductor elements 10, 11, 12 are preferably located in the forming and insertion tool 25, all of the conductor elements 10, 11, 12 located in the outer receiving grooves 30 with their respective rod sections 15; 20, 21; 23 positioned in the circumferential direction, in particular special clamped, held.
  • the inner holding elements 31, which can be displaced in the radial direction, are also displaced from their receiving position to their positioning position in order to achieve better and more precise positioning of those conductor elements 10, 11, 12 forming the inner layer 14.
  • the outer holding elements 29 each have an outer face end 35 on their side facing the inner tool 27.
  • the inner holding elements 31 each have an inner face end 36 on their side facing the outer tool 26. If the outer holding elements 29 are in their clamping position and the inner holding elements 31 are in their positioning position, a circumferential radial gap is present between the outer end faces 35 and the inner end faces 36. - 19 -
  • At least one counter holder 33 can also be provided, by means of which the still undeformed conductor elements 10, 11, 12 after insertion into the respective receiving grooves 30, 32 of the forming and insertion tool 25 and also after the positioned, in particular clamped, Holding the individual rod sections 15, 20, 21, 23 in the respective outer receiving grooves 30 on their side facing away from the direction of insertion into the forming and insertion tool 25 are additionally kept positioned.
  • the counter holder 33 is used for support and guidance in the axial direction and for the subsequent implementation of the forming process of the two layers 13, 14 and can be seen in FIGS. 11 to 14.
  • the counter holder 33 can be provided with slots, grooves, depressions, recesses or the like, which are attached to the arrangement and the conductor elements 10, 11, 12 to be supported on the counter holder 33 or to be received in the counter holder 33 are adapted.
  • the conductor elements 10, 11, 12 located in the two layers 13, 14 are preferably formed by means of the outer tool 26 and the inner tool 27 in opposite directions and thus brought into an inclined position with respect to the longitudinal axis 28.
  • the counter-holder 33 remains unchanged in its position during the rela tive adjustment of the outer tool 26 and the inner tool 27 about the longitudinal axis 28 in the circumferential direction.
  • the counter holder 33 can also be adjusted in the axial direction towards the inner tool 27 and the outer tool 26.
  • a stop device 34 can be provided, which is shown in FIGS 11 and 12 is indicated.
  • the process of inserting the conductor elements 10, 11, 12 into the respective receiving grooves 30, 32 of the forming and inserting tool 25 can be facilitated, since in this way an unintentional falling through the tools 26, 27 can be prevented.
  • the outer grooves 30 of the outer tool 26 and the inner grooves 32 are each aligned in the radial direction ge opposite one another. Furthermore, it can be provided that the total number of outer receiving grooves 30 is the same as the total number of inner receiving grooves 32 is selected. Furthermore, the circumferential division of the receiving grooves 30, 32 is to be coordinated with the division of the receiving chambers 2 located in the laminated core 1 and to be adapted accordingly in the design.
  • the outer tool 26 and the inner tool can during the insertion of the conductor elements 10, 11, 12 into the receiving grooves 30, 32 of the forming and insertion tool 25 27 are rotated together and synchronously about the longitudinal axis 28.
  • the outer receiving grooves 30 of the outer tool 26 and the inner receiving grooves 32 of the inner tool 27 are preferably arranged opposite one another in a common plane oriented in a normal orientation with respect to the longitudinal axis 28.
  • the reshaped conductor elements 10, 11, 12 are then directly inserted or inserted into the respective receiving chambers 2 of the laminated core 1 provided by means of the reshaping and insertion tool 25 without any transfer to another tool 1.
  • the conductor elements 10, 11, 12 in particular the first conductor elements 10 with their free rod ends 18, 19, as well as all other conductor elements 11, 12 with their unspecified free rod ends, inserted into the lamination core 1 provided for this purpose.
  • the forming and insertion tool 25 is preferably held unchanged and the laminated core 1 with its receiving chambers 2 is pushed onto the conductor elements 10, 11, 12 protruding from the outer tool 26 and inner tool 27 to form the stator or rotor.
  • the formed and positioned in the forming and inserting tool 25 can be held in place in the forming and insertion tool 25 Lei terieri 10, 11, 12 these can be supported on the counter holder 33 in the axial direction. If the insertion process has been carried out to such an extent that the conductor elements 10, 11, 12 of the Lei terpaktes 6 are predominantly in length in the respective receiving chambers 2 of the laminated core 1, one of the end faces 4 or 5 is immediately adjacent to the outer tool 26 and inner tool 27 or respectively their holding elements 29, 31 are arranged. Sufficient longitudinal guidance of the conductor elements 10, 11, 12 in the laminated core 1 is thus achieved.
  • the conductor elements 10, 11, 12 held in position in the forming and insertion tool 25 are then released by adjusting at least the outer holding elements 29 of the outer tool 26 in their release position. This releases at least those conductor elements 10, 11, 12 which have been previously positioned, in particular clamped, held by the outer holding elements 29.
  • the inner Hal teopathy 31 of the inner tool 27 can be adjusted in their release position. So who the also located in the inner grooves 32 rod from sections 16, 20, 21, 23 of the conductor elements 10, 11, 12 of the inner holding elements 31 released. In this case, when the outer holding elements 29 are in the release position and the inner holding elements 31 are in the release position, the conductor elements 10,
  • the chronological sequence of the individual work steps described above comprises at least the adjustment of at least the outer holding elements 29 of the outer tool 26 in their receiving position, the subsequent insertion of the conductor elements 10, 11, 12 into the receiving grooves 30, 32 of the forming and insertion tool 25, adjusting the outer retaining elements 29 of the outer tool 26 from their receiving position to their clamping position, performing the forming process of the conductor elements 10, 11, 12, keeping the inner tool 27 and the outer tool 26 in a position relative to one another, inserting the still in the forming process and insertion tool 25 located conductor elements 10, 11, 12 in the laminated core 1.
  • the possible additional work steps are to be carried out in a corresponding chronological order.
  • the forming and insertion unit 24 at least one separate joining station and / or its own forming station and / or its own insertion station, which eg around a turntable or one
  • Swivel table are arranged distributed. If this is provided, several forming and A setting tools 25 are to be provided, which are transported by means of the turntable from one workstation to the next workstation.
  • the conductor elements 10, 11, 12 are inserted into the respective tools 26, 27 (external tool and internal tool) provided for this purpose and then transported on to the forming station.
  • the conductor elements 10, 11, 12 are reshaped, preferably in cooperation with the counter holder 33.
  • the wire elements 10, 11, 12 can be transported further to the insertion station, in which the wire package 6 from the wire elements 10, 11, 12 that is still in the tool unit comprising the outer tool 26 and the inner tool 27 is transferred to the Laminated core 1 is used.
  • the forming and inserting unit 24 serves to form a conductor package 6 provided for insertion into a laminated core 1.
  • the conductor package 6 comprises several conductor element groups 7, 8, 9 each comprising several conductor elements 10, 11, 12.
  • the forming and inserting unit 24 comprises at least a forming and insertion tool 25 comprising at least one external tool 26 and at least one internal tool 27.
  • the outer tool 26 for its part comprises a plurality of outer holding elements 29 which are arranged distributed over the circumference. Furthermore, in each case an outer receiving groove 30 is arranged or formed between the outer Hal teiatan 29, which are arranged directly adjacent in the circumferential direction, and on their end sections facing the longitudinal axis 28.
  • the outer holding elements 29 can also be displaced in the radial direction from a clamping position closer to the longitudinal axis 28 into a receiving position spaced apart from the longitudinal axis 28 and into a release position further spaced from the longitudinal axis 28, and vice versa.
  • the inner tool 27 also comprises a plurality of inner holding elements 31 which are arranged distributed over the circumference. Furthermore, in each case an inner receiving groove 32 is arranged or formed between the inner holding elements 31 arranged immediately adjacent in the circumferential direction and on their end sections facing away from the longitudinal axis 28.
  • the inner holding elements 31 can also move the inner holding elements 31 of the inner tool 27 from a release position closer to the longitudinal axis 28 in the radial direction and in the direction of the outer tool 26 into a receiving position spaced apart from the longitudinal axis 28 and into an even further spaced apart from the longitudinal axis 28 Positioning and vice-versa.
  • At least one of the tools 26, 27 can be rotated about the longitudinal axis 28, but before given it is both tools 26, 27 and this independently of one another. - 24 -
  • the forming and inserting unit 24 can also include an inserting device 37 by means of which the provided laminated core 1 with its receiving chambers 2 is joined to the conductor package 6 to form a unit.
  • the insertion device 37 can push the laminated core 1 onto the conductor elements 10, 11, 12 held by the tools 26, 27 and their freely protruding ends or end sections.
  • the counter holder 33 can be provided for the axial support and positional positioning of the individual conductor elements 10, 11, 12 relative to the order forming and insertion tool 25, the counter holder 33 can be provided.
  • the axial longitudinal extension of the outer holding elements 29 and the inner holding elements 31 can be selected in such a way that sufficient tilt-free retention and positioning of the conductor elements 10, 11, 12 is achieved. It should preferably be at least 1/4 to 1/3 of the straight length of the rod from sections 15, 16, 20, 21, 23 within the holding elements 29, 31 to be. So the rod from sections 15, 16, 20, 21, 23 of the conductor elements 10, 11, 12 each in the region of their longitudinal sections adjacent to the connecting section 17, 22 are received in the respective receiving grooves 30, 32.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Umform- und Einsetzeinheit (24) zur Bildung eines zum Einsetzen in ein Blechpaket (1) vorgesehenen Leiterpakets (6) umfassend zumindest eine Leiterelementgruppe (7, 8, 9) aus mehreren Leiterelementen (10, 11, 12). Die Leiterelemente (10, 11, 12) werden in ein Umform- und Einsetzwerkzeug (25) in dort befindliche und von Halteelementen (29, 31) definierte Aufnahmenuten (30, 32) eingefügt und in diesen positioniert gehalten. Anschließend erfolgt der Umformvorgang der Leiterelemente (10, 11, 12). Die umgeformten Leiterelemente (10, 11, 12) werden weiterhin positioniert von einem Innenwerkzeug (27) und einem Außenwerkzeug (26) des Umform- und Einsetzwerkzeugs (25) gehalten und direkt mittels diesen in das Blechpaket (1) eingesetzt.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM FORMEN EINES LEITERPAKETS UND
EINSETZEN DESSELBEN IN EIN BLECHPAKET
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung eines Leiterpakets aus zumindest einer Lei terelementgruppe und Einsetzen des Leiterpakets in ein Blechpaket sowie eine dazu ausgebil dete Umform- und Einsetzeinheit.
Die US 7,941,910 B2 beschreibt ein Verfahren zum Einsetzen von Leiterelementen in ein be reitgestelltes Blechpaket. Dabei werden die Leiterelemente in eine Twistvorrichtung eingefügt und in dieser umgeformt. Mittels einer eigenen Klemmvorrichtung werden die in der Twist vorrichtung befindlichen und umgeformten Leiterelemente entnommen und in der eigenen Klemmvorrichtung für den Einsetzvorgang in das Blechpaket gehalten. Die Klemmvorrich tung mit den darin aufgenommen Leiterelementen wird von der Twistvorrichtung wegbewegt und in eine axiale Ausrichtung bezüglich des bereitgestellten Blechpakets verbracht. Ist dies erfolgt, werden die freien Enden der Leiterelemente in die dafür vorgesehenen Aufnahme- kammem des Blechpakets eingesetzt. Nachteilig dabei ist der erhöhte Aufwand für das Vorse hen einer eigenen Klemmvorrichtung und der Arbeitsschritt der Entnahme der umgeformten Leiterelemente aus der Twistvorrichtung für den Einsetzvorgang in das Blechpaket.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu über winden und eine ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels derer ein Benutzer in der Lage ist, eine einfache und sichere positionierte Übergabe eines umge formten Leiterpakets aus mehreren Leiterelementen in ein Blechpaket vornehmen zu können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Ansprüchen gelöst.
Das Verfahren dient zur Bildung eines Leiterpakets umfassend zumindest eine Leiter element gruppe und Einsetzen des Leiterpakets in ein Blechpaket und dabei Bildung eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine, bei dem folgende Schritte ausgeführt werden:
Bereitstellen zumindest einer ersten Leiterelementgruppe mit einer Mehrzahl von im Wesentlichen U-förmigen ersten Leiterelementen, welche Leiterelemente jeweils einen ersten Stab ab schnitt, einen zweiten Stababschnitt und einen den ersten Stababschnitt des ersten Lei terelements mit dem zweiten Stababschnitt des ersten Leiterelements verbindenden ersten - 2
Verbindungsabschnitt umfassen, und wobei jeder erste Stababschnitt des ersten Leiterele ments ein freies erstes Stabende und jeder zweite Stababschnitt des ersten Leiterelements ein freies zweites Stabende aufweist, und die ersten Verbindungsabschnitte jeweils den freien Stabenden der ersten Leiterelemente gegenüberliegenden angeordnet sind,
- Bereitstellen des Blechpakets zur Bildung des Stators oder Rotors, wobei im Blechpa ket mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Aufnahmekammem angeordnet sind und sich die Aufnahmekammern jeweils zwischen einer ersten Stirnfläche und einer zweiten Stirn fläche erstrecken, wobei die Aufnahmekammern zur Aufnahme des Leiterpakets vorgesehen sind,
- Bereitstellen einer Umform- und Einsetzeinheit, umfassend zumindest ein Umform - und Einsetzwerkzeug, welches zumindest eine Umform- und Einsetzwerkzeug zumindest ein Außenwerkzeug und zumindest ein Innenwerkzeug umfasst, und das Umform- und Einsetz werkzeug eine Längsachse definiert, wobei das Außenwerkzeug in radialer Richtung gesehen außenliegend um das Innenwerkzeug herum angeordnet ist, und wobei zumindest eines der Werkzeuge um die Längsachse drehbar ausgebildet ist, und dabei
das Außenwerkzeug eine Mehrzahl von äußeren Halteelementen umfasst, wel che äußeren Halteelemente über den Umfang verteilt angeordnet sind und weiters jeweils eine äußere Aufnahmenut zwischen in Umfangsrichtung unmittelbar benachbart angeordneten äu ßeren Halteelementen sowie an deren der Längsachse zugewendeten Endabschnitten angeord- net oder ausgebildet ist,
das Innenwerkzeug eine Mehrzahl von inneren Halteelementen umfasst, wel che inneren Halteelemente über den Umfang verteilt angeordnet sind und weiters jeweils eine innere Aufnahmenut zwischen in Umfangsrichtung unmittelbar benachbart angeordneten in neren Halteelementen sowie an deren von der Längsachse abgewendeten Endabschnitten an- geordnet oder ausgebildet ist, und
zumindest die äußeren Halteelemente des Außenwerkzeugs in radialer Rich tung von einer der Längsachse näherliegenden Klemmstellung in eine von der Längsachse be- abstandete Aufnahmestellung und in eine noch weiter von der Längsachse beabstandete Frei gabestellung und vice-versa verlagerbar sind,
- Verstellen zumindest der äußeren Halteelemente des Außenwerkzeugs in deren Auf nahmestellung,
Einfügen zumindest der ersten Leiterelemente mit jeweils deren ersten Stababschnitt - 3 - in jeweils eine der äußeren Aufnahmenuten und jeweils Einfügen von deren zweiten Stabab schnitt in jeweils eine der inneren Aufnahmenuten, sodass sich jeweils die ersten Stabab schnitte in den äußeren Aufnahmenuten und jeweils die zweiten Stab ab schnitte in den inneren Aufnahmenuten befinden,
- Verstellen der äußeren Halteelemente des Außenwerkzeugs von deren Aufnahmestel lung in deren Klemmstellung, wobei dabei zumindest die jeweils in den äußeren Aufnahme nuten befindlichen ersten Stab ab schnitte der ersten Leiterelemente von den jeweils in Um fangsrichtung unmittelbar benachbart angeordneten äußeren Halteelementen in Umfangsrich tung positioniert, insbesondere geklemmt, gehalten werden,
- Verschwenken zumindest eines Werkzeugs um die Längsachse, wobei dabei die inne ren Aufnahmenuten und die äußeren Aufnahmenuten in Umfangsrichtung relativ zueinander verlagert werden, und so jeweils zumindest die ersten Leiterelemente, insbesondere im Be reich von deren ersten Verbindungsabschnitten, umgeformt werden,
Positioniertes Halten des Innenwerkzeugs und des Außenwerkzeugs zueinander sowie zumindest der in den Werkzeugen befindlichen, umgeformten ersten Leiterelemente zueinan der,
Einsetzen zumindest der umgeformten ersten Leiterelemente jeweils mit deren freien Stabenden mittels der zueinander positioniert gehaltenen Werkzeuge direkt in die im Blechpa ket dafür vorgesehenen Aufnahmekammem,
- Freigeben zumindest der in dem Umform- und Einsetzwerkzeug positioniert gehalte nen ersten Leiterelemente durch Verstellen zumindest der äußeren Halteelemente des Außen werkzeugs in deren Freigabestellung, sodass zumindest die ersten Stab ab schnitte der ersten Leiterelemente von den äußeren Halteelementen freigegeben werden.
Vorteilhaft ist bei den hier gewählten Verfahrensschritten, dass so mittels nur einem Umform- und Einsetzwerkzeug sowohl der Umformvorgang der im Umform- und Einsetzwerkzeug ein gefügten Leiterelemente als auch der Übergabevorgang und Einsetzvorgang in das bereitge stellte Blechpaket durchgeführt werden kann. Damit fällt das Vorsehen einer zusätzlichen Klemmvorrichtung für die Entnahme der umgeformten Leiterelemente weg, wodurch Kosten für die Gesamtanlage eingespart werden. Weiters wird aber auch die Wirtschaftlichkeit des Umform- und Einsetzvorgangs erhöht, da der zusätzliche Entnahmeschritt wegfällt. Durch die positionierte Halterung der Leiterelemente bereits vor dem Umformvorgang derselben im - 4 -
Umform- und Einsetzwerkzeug befinden sich die einzelnen Leiterelemente auch für den nach folgenden Einsetzvorgang in die Aufnahmekammem des Blechpakets bereits in der dafür vor bestimmten Position und Ausrichtung. Damit kann die Gefahr einer Fehlausrichtung im Zuge des bislang durchgeführten zusätzlichen Entnahmevorgangs der Leiterelemente aus der Twist- Vorrichtung und der Übernahme von der Klemmvorrichtung vermieden werden. Mit dem Um form- und Einsetzwerkzeug werden somit kombinierte Arbeitsschritte durchgeführt, nämlich das positionierte, insbesondere geklemmte, Halten der im Umform- und Einsetzwerkzeug be findlichen Leiterelemente sowohl während des Umformvorganges als auch in unveränderter Lage für den nachfolgenden Einsetzvorgang. Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem die inneren Halteelemente des Innenwerkzeugs von einer der Längsachse näherliegenden Freigabestellung in radialer Richtung sowie in Rich tung auf das Außenwerkzeug in eine von der Längsachse beabstandete Aufnahmestellung und in eine noch weiter von der Längsachse beabstandete Positionierstellung und vice-versa verla gerbar sind. Damit wird auch im Bereich der inneren Halteelemente und den innenliegend an- geordneten oder definierten inneren Aufnahmenuten das Einfügen der Leiterelemente in deren eine Zwischenstellung bildenden Aufnahmestellung erleichtert. In der Positionierstellung wer den die Leiterelemente soweit positioniert gehalten, dass der nachfolgende Umformvorgang und auch der Einsetzvorgang in das Blechpaket einwandfrei durchgeführt werden kann. In der Freigabestellung kann dann das Blechpaket mitsamt den darin eingesetzten Leiterelementen einfach und kollisionslos aus dem Umform- und Einsetzwerkzeug entfernt werden.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Lei terelementgruppe mit mehreren zweiten Leiterelementen bereitgestellt wird, welche zweiten Leiterelemente im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sind und jedes zweite Leiterelement einen ersten Stab ab schnitt, einen zweiten Stababschnitt und einen den ersten Stababschnitt des zweiten Leiterelements mit dem zweiten Stababschnitt des zweiten Leiterelements verbin denden zweiten Verbindungsabschnitt umfasst, und jeweils eines der zweiten Leiterelemente zumindest bei sich noch in der Aufnahmestellung befindlichen äußeren Aufnahmenuten ent weder mit seinem ersten Stababschnitt in eine der äußeren Aufnahmenuten und mit seinem zweiten Stababschnitt ebenfalls in eine weitere der äußeren Aufnahmenuten oder mit seinem ersten Stababschnitt in eine der inneren Aufnahmenuten und mit seinem zweiten Stabab schnitt ebenfalls in eine weitere der inneren Aufnahmenuten eingefügt wird. Damit wird die - 5 -
Möglichkeit geschaffen, das herzustellende Leiterpaket aus zueinander unterschiedlichen Lei terelementen und/oder Leiterelementgruppen ausbilden zu können. Die einzelnen Leiterele mente der zweiten Leiterelementgruppe werden dabei entweder ausschließlich in die äußere Schicht bzw. in die äußere Lage oder in die innere Lage bzw. innere Schicht in das Umform- und Einsetzwerkzeug eingefügt.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher eine dritte Leiterelementgruppe mit mehreren dritten Leiterelementen bereitgestellt wird, welche dritten Leiterelemente einen im Wesentlichen geradlinig verlaufenden dritten Stababschnitt umfassen, und jeweils eines der stabförmigen dritten Leiterelemente zumindest bei sich noch in der Aufnahmestellung befind- liehen äußeren Aufnahmenuten mit seinem dritten Stababschnitt entweder in eine der äußeren Aufnahmenuten oder in eine der inneren Aufnahmenuten eingefügt wird. Damit kann für das Leiterpaket eine an die Verschaltung der einzelnen Leiterelemente zueinander angepasste ex terne Kontaktierung geschaffen werden.
Eine weitere mögliche Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn bei sich in der Klemmstellung befindlichen äußeren Halteelementen alle sich in den äußeren Aufnahmenuten befindlichen Stababschnitte der zweiten Leiterelementgruppe und/oder der dritten Leiterele mentgruppe von den jeweils in Umfangsrichtung unmittelbar benachbart angeordneten äuße ren Halteelementen in Umfangsrichtung positioniert, insbesondere geklemmt, gehalten wer den. Dadurch können alle sich in den äußeren Aufnahmenuten befindlichen Stab ab schnitte der Leiterelemente zueinander exakt positioniert gehalten werden.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, dass die noch unver formten Leiterelemente nach dem Einfügen in die jeweiligen Aufnahmenuten des Umform- und Einsetzwerkzeugs und nach dem positionierten, insbesondere geklemmten, Halten der Stab ab schnitte in den jeweiligen äußeren Aufnahmenuten an ihren von der Einsetzrichtung in das Umform- und Einsetzwerkzeug abgewendeten Seite von einem Gegenhalter in Axialrich tung bezüglich des Umform- und Einsetzwerkzeugs positioniert gehalten werden. Durch das Vorsehen eines Gegenhalters wird so eine zusätzliche Möglichkeit geschaffen, insbesondere die zweiten und dritten Leiterelemente während des Umformvorgangs des gesamten Leiterpa kets geführt und positioniert halten zu können. Der Gegenhalter ist in Umfangsrichtung be- vorzugt verdrehfest oder ortsfest bezüglich der umzuformenden Leiterelemente angeordnet, 6
wobei jedoch eine axiale Zustellung hin in Richtung auf das Außenwerkzeug und Innenwerk zeug vorgesehen ist.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem bei positioniert gehaltenen Stababschnitten der Leiterelementgruppen das Innenwerkzeug und das Außenwerkzeug in gegensinniger Richtung zueinander um die Längsachse verdreht werden und dabei die Leiterelemente umgeformt wer den. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, die äußere Lage und die innere Lage des Leiter pakets jeweils in zueinander unterschiedliche Neigungsrichtungen umformen zu können.
Möglich und vorteilhaft ist auch eine Vorgehensweise, bei der der Gegenhalter während der relativen Verstellung des Innenwerkzeugs und des Außenwerkzeugs um die Längsachse in Umfangsrichtung gesehen in seiner Lage unverändert verbleibt, und in Axialrichtung in Rich tung auf das Innenwerkzeug und das Außenwerkzeug hin verstellt wird. So wird die Möglich keit geschaffen, die Leiterelemente während des gesamten Umformvorgangs im Umform- und Einsetzwerkzeug mittels des Gegenhalters einwandfrei positioniert halten zu können.
Weiters kann ein Vorgehen vorteilhaft sein, bei dem beim Einsetzen der umgeformten und im Umform- und Einsetzwerkzeug positioniert gehaltenen Leiterelemente in das Blechpaket die
Leiterelemente am Gegenhalter in Axialrichtung anliegend daran abgestützt werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass alle Leiterelemente des Leiterpakets sicher in das Blechpaket eingesetzt oder eingeschoben werden können.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass während des Ein- fügens der Leiterelemente in die Aufnahmenuten des Umform- und Einsetzwerkzeugs das Außenwerkzeug und das Innenwerkzeug gemeinsam und synchron um die Längsachse ver dreht werden. Durch das gemeinsame, synchrone Verdrehen oder Verschwenken des Um form- und Einsetzwerkzeugs um die Längsachse kann so die Bestückung desselben mit den Leiterelementen einfacher und sicherer erfolgen. Darüber hinaus wird so die Möglichkeit ge- schaffen, die entsprechenden Leiterelemente je nach elektrischer Verschaltung in die dafür vorbestimmten Aufnahmenuten einsetzen zu können.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher die Anzahl an inneren Aufnahmenu ten gleich groß gewählt wird wie die Anzahl an äußeren Aufnahmenuten. Damit wird stets eine gleiche Anzahl an inneren Aufnahmenuten und äußeren Aufnahmenuten bereitgestellt. - 7 -
Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn vor dem Einfügen der Lei terelemente in das Innenwerkzeug und das Außenwerkzeug die äußeren Aufnahmenuten des Außenwerkzeugs und die inneren Aufnahmenuten des Innen Werkzeugs jeweils in radialer Richtung einander gegenüberliegend ausgerichtet werden. Damit können vorgeformte Lei- terelemente mit unmittelbar nebeneinander verlaufenden Stababschnitten gleichzeitig in j e- weils eine äußere Aufnahmenut des Außenwerkzeugs und eine innere Aufnahmenut des In nenwerkzeugs eingefügt werden.
Weiters kann ein Vorgehen vorteilhaft sein, bei dem der erste Stababschnitt und der zweite Stab ab schnitt jedes ersten Leiterelements in je eine in radialer Richtung unmittelbar einander gegenüberliegend ausgerichtete äußere Aufnahmenut und innere Aufnahmenut eingefügt wer den. Damit wird eine in radialer Richtung verlaufende Ausrichtung der beiden Stababschnitte der ersten Leiterelemente im Umform- und Einsetzwerkzeug erzielt.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem die äußeren Aufnahmenuten des Außenwerk zeugs und die inneren Aufnahmenuten des Innenwerkzeugs zueinander in einer gemeinsamen, in normaler Ausrichtung bezüglich der Längsachse ausgerichteten Ebene einander gegenüber liegend angeordnet sind. Damit kann eine zueinander kipp- und verschwenkfreie, positionierte Halterung der Leiterelemente im Umform- und Einsetzwerkzeug erzielt werden.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher bei sich in der Klemmstellung be findlichen äußeren Halteelementen des Außenwerkzeugs und ihren dem Innenwerkzeug zuge- wendeten äußeren Stirnenden und bei sich in der Positionierstellung befindlichen inneren Hal teelementen des Innenwerkzeugs und ihren dem Außenwerkzeug zugewendeten inneren Stirn enden zwischen den äußeren Stirnenden und den inneren Stirnenden ein Radialspalt vorhan den ist. Durch das Vorsehen eines Radialspalts zwischen den äußeren Halteelementen und den inneren Halteelementen kann so eine relative umfängliche Verlagerung der beiden Werkezuge zueinander kollisionsfrei erfolgen.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem beim Einfügen der Leiterelemente in die Auf nahmenuten des Umform- und Einsetzwerkzeugs die Leiterelemente jeweils in Einsetzrich tung in das Umform- und Einsetzwerkzeug gesehen mit einem axialen Überstand über das In nenwerkzeug und das Außenwerkzeug vorragend angeordnet werden. Damit wird ein ausrei- ehender Freiraum geschaffen, welcher für die spätere Einsetzbewegung des umgeformten Lei terpakets in die Aufnahmekammern des Blechpakets genutzt werden kann. 8
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass beim Einfügen der Leiterelemente in die Aufnahmenuten des Elmform- und Einsetzwerkzeugs der axiale Über stand der Leiterelemente vor dem in Elmfangsrichtung positioniert, insbesondere geklemmt, gehaltenen Zustand der Leiterelemente mittels einer Anschlagvorrichtung begrenzt wird. Da- mit kann eine exakte axiale Längsausrichtung der einzelnen Leiterelemente während des Ein fügen derselben in die noch in der Aufnahmestellung befindlichen Aufnahmenuten sicherge stellt werden.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher nach dem Elmformen der Leiterele mente die Anschlagvorrichtung von den Leiterelementen wegverstellt wird und die Leiterele- mente frei von dem Elmform- und Einsetzwerkzeug vorragen. Damit werden die freien Enden der einzelnen Leiterelemente für die Einsetzbewegung des Leiterpakets in das Blechpaket vollständig freigegeben.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher das Blechpaket mit seinen Aufnah- mekammem auf die vom Außenwerkzeug und Innenwerkzeug vorragenden Leiterelemente zur Bildung des Stators oder Rotors aufgeschoben wird. Dadurch kann der Einsetzvorgang der im Umform- und Einsetzwerkzeug positioniert gehaltenen Leiterelemente in das Blechpaket einfacher durchgeführt werden.
Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn nach dem Einsetzen der Lei terelemente in das Blechpaket auch die inneren Halteelemente des Innenwerkzeugs in deren Freigabestellung verstellt werden, sodass auch die in den inneren Aufnahmenuten befindli chen Stab ab schnitte der Leiterelemente von den inneren Halteelementen freigegeben werden. Damit kann eine einfache Freigabe der umgeformten Leiterelemente aus dem Umform- und Einsetzwerkzeug nach dem Einsetzen derselben in das Blechpaket ermöglicht werden.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem bei sich in der Freigabestellung befindlichen äu- ßeren Halteelementen und bei sich in der Freigabestellung befindlichen inneren Halteelemen ten die Leiterelemente vollständig freigegeben werden. Damit kann die Freigabe noch zusätz lich erleichtert und die Entnahmebewegung kollisionsfreier gestaltet werden.
Die Aufgabe der Erfindung kann aber unabhängig davon auch durch eine Umform- und Ein setzeinheit zur Bildung eines zum Einsetzen in ein Blechpaket vorgesehenen Leiterpakets um- fassend zumindest eine Leiterelementgruppe aus mehreren Leiterelementen gelöst werden. - 9 -
Mittels der Umform- und Einsetzeinheit ist das vorgesehene Leiterpaket in das Blechpaket zur Bildung eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine einsetzbar. Die Umform- und Einsetzeinheit umfasst zumindest ein Umform- und Einsetzwerkzeug umfassend
zumindest ein Außenwerkzeug,
- das Außenwerkzeug umfasst eine Mehrzahl von äußeren Halteelementen, wel che äußeren Halteelemente über den Umfang verteilt angeordnet sind und weiters ist jeweils eine äußere Aufnahmenut zwischen in Umfangsrichtung unmittelbar benachbart angeordneten äußeren Halteelementen sowie an deren der Längsachse zugewendeten Endabschnitten ange ordnet oder ausgebildet, wobei die äußeren Aufnahmenuten jeweils zur Aufnahme zumindest eines Stab ab Schnitts der Leiterelemente ausgebildet sind, und weiters
sind zumindest die äußeren Halteelemente des Außenwerkzeugs in radialer Richtung von einer der Längsachse näherliegenden Klemmstellung in eine von der Längs achse beabstandete Aufnahmestellung und in eine noch weiter von der Längsachse beabstan- dete Freigabestellung und vice-versa verlagerbar, wobei in der Klemmstellung jene in den äu- ßeren Aufnahmenuten aufnehmbaren Stababschnitte der Leiterelemente positioniert, insbe sondere geklemmt, gehalten werden können,
zumindest ein Innenwerkzeug,
das Innenwerkzeug umfasst eine Mehrzahl von inneren Halteelementen, wel che inneren Halteelemente über den Umfang verteilt angeordnet sind und weiters ist jeweils eine innere Aufnahmenut zwischen in Umfangsrichtung unmittelbar benachbart angeordneten inneren Halteelementen sowie an deren von der Längsachse abgewendeten Endabschnitten angeordnet oder ausgebildet, wobei die inneren Aufnahmenuten jeweils zur Aufnahme zumin dest eines Stab ab Schnitts der Leiterelemente ausgebildet sind,
das Außenwerkzeug ist in radialer Richtung gesehen außenliegend um das Innenwerk- zeug herum angeordnet,
zumindest eines der Werkzeuge ist um die Längsachse drehbar ausgebildet, und eine Einsetzvorrichtung, mittels welcher Einsetzvorrichtung die in den Aufnahmenu ten aufnehmbaren Stab ab schnitte der Leiterelemente direkt in das Blechpaket zur Bildung des Stators oder Rotors einsetzbar sind. Der dadurch erzielte Vorteil liegt darin, dass so mittels nur einem Umform- und Einsetzwerk zeug sowohl der Umformvorgang der im Umform- und Einsetzwerkzeug eingefügten Lei- 10
terelemente als auch der Übergabevorgang und Einsetzvorgang in das bereitgestellte Blechpa ket durchgeführt werden kann. Damit fällt das Vorsehen einer zusätzlichen Klemmvorrich tung für die Entnahme der umgeformten Leiterelemente weg, wodurch Kosten für die Ge samtanlage eingespart werden. Weiters wird aber auch die Wirtschaftlichkeit des Umform- und Einsetzvorgangs erhöht, da der zusätzliche Entnahmeschritt wegfällt. Durch die positio nierte Halterung der Leiterelemente bereits vor dem Elmformvorgang derselben im Umform- und Einsetzwerkzeug befinden sich die einzelnen Leiterelemente auch für den nachfolgenden Einsetzvorgang in die Aufnahmekammern des Blechpakets bereits in der dafür vorbestimmten Position und Ausrichtung. Damit kann die Gefahr einer Fehlausrichtung im Zuge des bislang durchgeführten zusätzlichen Entnahmevorgangs der Leiterelemente aus der Twistvorrichtung und der Übernahme von der Klemmvorrichtung vermieden werden. Mit dem Elmform- und Einsetzwerkzeug werden somit kombinierte Arbeitsschritte durchgeführt, nämlich das positio nierte, insbesondere geklemmte, Halten der im Elmform- und Einsetzwerkzeug befindlichen Leiterelemente sowohl während des Elmformvorganges als auch in unveränderter Lage für den nachfolgenden Einsetzvorgang.
Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn die äußeren Aufnahmenuten des Außenwerkzeugs und die inneren Aufnahmenuten des Innenwerkzeugs zueinander in einer gemeinsamen, in norma ler Ausrichtung bezüglich der Längsachse ausgerichteten Ebene angeordnet sind. Damit kann eine zueinander kipp- und ver sch wenkfreie, positionierte Halterung der Leiterelemente im Umform- und Einsetzwerkzeug geschaffen werden.
Schließlich zeichnet sich eine andere Ausführungsform dadurch aus, dass ein Gegenhalter vorgesehen ist, welchem Gegenhalter die in den jeweiligen Aufnahmenuten des Umform- und Einsetzwerkzeugs aufnehmbaren Leiterelemente in Axialrichtung daran abstützbar sind. Dadurch kann sichergestellt werden, dass alle Leiterelemente des Leiterpakets sicher in das Blechpaket eingesetzt oder eingeschoben werden können.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 ein Blechpaket mit einem darin eingesetzten und bereits umgeformten Leiterpaket zur Bildung eines Stators oder Rotors, in schaubildlicher Darstellung; 11
Fig. 2 ein erstes Leiterelement zur Bildung des Leiterpakets, in schaubildlicher Darstel lung;
Fig. 3 ein zweites Leiterelement zur Bildung des Leiterpakets, in schaubildlicher Dar stellung; Fig. 4 ein drittes Leiterelement zur Bildung des Leiterpakets, in schaubildlicher Darstel lung;
Fig. 5 einen Teilbereich des Umform- und Einsetzwerkzeugs der Umform- und Einsetz einheit, mit den in der jeweiligen Freigabestellung befindlichen Halteelementen, in schaubildlicher Darstellung; Fig. 6 den Teilbereich des Umform- und Einsetzwerkzeugs nach Fig. 5, mit den in der jeweiligen Aufnahmestellung befindlichen Halteelementen sowie einigen bereits eingefügten Leiterelementen, in schaubildlicher Darstellung;
Fig. 7 ein Teilausschnitt des Umform- und Einsetzwerkzeugs nach den Fig. 5 und 6, bei sich in der Aufnahmestellung befindlichen Halteelementen, in Draufsicht; Fig. 8 den Teilausschnitt des Umform- und Einsetzwerkzeugs nach Fig. 7, jedoch mit einigen bereits in die Aufnahmenuten eingefügten und geschnitten dargestellten Leiterelementen, in Draufsicht;
Fig. 9 den Teilausschnitt des Umform- und Einsetzwerkzeugs nach den Fig. 7 und 8, bei sich in der Klemm- und Positionierstellung befindlichen Halteelementen, in Draufsicht;
Fig. 10 den Teilausschnitt des Umform- und Einsetzwerkzeugs nach den Fig. 7 bis 9, bei bereits teilweise relativ gegeneinander in Umfangsrichtung verlagerten Halteele menten, in Draufsicht;
Fig. 11 das Umform- und Einsetzwerkzeug mit Gegenhalter und Anschlagvorrichtung, bei in das Umform- und Einsetzwerkzeug eingefügten, noch unverformten Lei terelementen, in Ansicht; 12
Fig. 12 das Umform- und Einsetzwerkzeug mit Gegenhalter und Anschlagvorrichtung nach Fig. 11, mit im Bereich des Gegenhalters umgeformten Leiterelementen, in Ansicht;
Fig. 13 das Umform- und Einsetzwerkzeug mit Gegenhalter und bereits entfernter An schlagvorrichtung und dem im Umform- und Einsetzwerkzeug positioniert gehal tenen Leiterpaket vor dem Einsetzen in das bereitgestellte Blechpaket, in Ansicht;
Fig. 14 das Umform- und Einsetzwerkzeug mit Gegenhalter und bereits fertig eingesetz tem Leiterpaket in das Blechpaket, bei der Entnahme vom Umform- und Einsetz werkzeug, in Ansicht. Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un- ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
Der Begriff„insbesondere“ wird nachfolgend so verstanden, dass es sich dabei um eine mög liche speziellere Ausbildung oder nähere Spezifizierung eines Gegenstands oder eines Verfah rensschritts handeln kann, aber nicht unbedingt eine zwingende, bevorzugte Ausführungsform desselben oder eine zwingende Vorgehensweise darstellen muss.
In der Fig. 1 ist vereinfacht ein Blechpaket 1 gezeigt, in welchem mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Aufnahmekammern 2 angeordnet oder ausgebildet sind. Das Blechpaket 1 weist in Richtung seiner Längsachse 3 voneinander beabstandet eine erste Stirnfläche 4 und eine zweite Stirnfläche 5 auf bzw. ist das Blechpaket 1 von den beiden Stirnflächen 4, 5 in seiner Längserstreckung begrenzt. Die Aufnahmekammern 2 erstrecken sich jeweils zwischen der ersten Stirnfläche 4 und der zweiten Stirnfläche 5, dies bevorzugt durchgängig.
In das hier dargestellte Blechpaket 1 ist bereits ein umgeformtes Leiterpaket 6 eingesetzt wor den, wobei das Umformen und Einsetzen des Leiterpakets 6 in das Blechpaket 1 nachfolgend näher beschrieben wird. - 13 -
Je nach Ausbildung und elektrischer Verschaltung kann das Leiterpaket 6 zumindest eine, be vorzugt jedoch mehrere Leiterelementgruppen, umfassen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine erste Leiterelementgruppe 7, eine zweite Leiterelementgruppe 8 und eine dritte Leiterele mentgruppe 9 vorgesehen. Es sei angemerkt, dass zumindest eine der Leiterelementgruppen 7, 8, 9 vorgesehen ist, und die Anzahl an Leiterelementgruppen beliebig gewählt werden kann.
Der Einfachheit und der besseren Übersichtlichkeit halber wurde hier eine Anzahl von drei Leiterelementgruppen gewählt. Jede der Leiterelementgruppen 7, 8, 9 umfasst ihrerseits meh rere Leiterelemente, von welchen in den Fig. 2 bis 4 jeweils eine mögliche und für den Um formvorgang vorbereitete Ausgangsform aufweisen. Die erste Leiterelementgruppe 7 umfasst mehrere erste Leiterelemente 10, die zweite Leiterelementgruppe 8 umfasst mehrere zweite
Leiterelemente 11 und die dritte Leiterelementgruppe 9 umfasst mehrere dritte Leiterelemente 12
Die Leiterelemente 10, 11 und 12 sind bereits jeweils in den dafür vorgesehenen Aufnahme- kammem 2 aufgenommen und somit in diese eingesetzt worden. Das Leiterpaket 6 umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel eine äußere oder erste Lage 13 und eine in radialer Richtung dazu innerhalb der ersten Lage 13 befindliche zweite Lage 14.
Es ist der besseren Übersichtlichkeit halber sind nur die beiden Lagen 13, 14 oder Schichten an Leiterelemente 10, 11, 12 dargestellt, wobei jede der Lagen 13, 14 in Umfangsrichtung ge sehen in einem bevorzugt gleichen radialen Abstand bezüglich der Längsachse 3 angeordnet sind. Es wäre aber unabhängig davon auch möglich, mehrere Lagen oder Schichten an Lei terelemente 10, 11, 12 in den jeweiligen Aufnahmekammern 2 des Blechpakets 1 anzuordnen. Das Blechpaket 1 mit dem Leiterpaket 6 kann einen Stator oder einen Rotor für eine elektri sche Maschine bilden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Stator gezeigt und be schrieben, wobei das nachfolgend beschriebene Verfahren zur Bildung des Leiterpakets 6 und das Einsetzen des Leiterpakets 6 in das Blechpaket 1 bei der Bildung des Stators oder des Ro tors Anwendung finden kann.
In den Fig. 2 bis 4 sind mögliche Ausbildungen von in der Ausgangslage zumeist vorverform ten und/oder vorkonfektionierten Leiterelementen 10, 11, 12 dargestellt, welche zur Bildung des Leiterpakets 6 verwendet werden können. Dabei können geringfügige maßliche Abwei- chungen bei den einzelnen zu jeder der Leiterelementgruppen 7, 8, 9 gehörenden Leiterele mente 10, 11, 12 bei grundsätzlich zueinander gleicher Grundform auftreten oder gewählt - 14 - werden. Dies kann z.B. wegen der in radialer Richtung ausgerichteten Aufnahmekammem 2 im Blechpaket 1 der Fall sein.
In der Fig. 2 ist das erste Leiterelement 10 dargestellt, welches als sogenannter U-Pin oder Hairpin ausgebildet ist. Das Leiterelement 10 weist einen im Wesentlichen U-förmigen Längsverlauf auf und umfasst einen ersten Stababschnitt 15, einen zweiten Stababschnitt 16 und einen ersten Verbindungsabschnitt 17. Der Verbindungsabschnitt 17 stellt die Verbin dung zwischen dem ersten Stababschnitt 15 und dem zweiten Stababschnitt 16 jedes Lei terelements 10 dar bzw. bildet diese aus. Jeder erste Stababschnitt 15 weist ein freies erstes Stabende 18 und jeder zweite Stababschnitt 16 weist ein freies zweites Stabende 19 auf. Die Verbindungsabschnitte 17 sind jeweils den freien Stabenden 18, 19 gegenüberliegenden ange ordnet. Die zuvor beschriebenen Aufnahmekammern 2 des Blechpakets 1 dienen zur Auf nahme der jeweiligen Stab ab schnitte 15, 16 der ersten Leiterelemente 10 oder sind dafür vor gesehen. Die beiden Stababschnitte 15, 16 sind parallel zueinander verlaufend ausgerichtet so wie unmittelbar benachbart zueinander angeordnet. In der Fig. 3 ist das zweite Leiterelement 11 zur Bildung der zweiten Leiterelementgruppe 8 dargestellt, welches ebenfalls als sogenannter U-Pin oder Hairpin ausgebildet ist. Die zweiten Leiterelemente 11 sind ebenfalls im Wesentlichen U-förmig ausgebildet und umfassen einen ersten Stababschnitt 20, einen zweiten Stababschnitt 21 und einen den ersten Stababschnitt 20 des zweiten Leiterelements 11 mit dem zweiten Stababschnitt 21 des zweiten Leiterelements 11 verbindenden zweiten Verbindungsabschnitt 22. Die freien Stabenden der jeweiligen Stab abschnitte 20, 21 werden nicht mehr gesondert mit einem Bezugszeichen versehen.
Die zuvor beschriebenen Aufnahmekammern 2 des Blechpakets 1 dienen auch zur Aufnahme der jeweiligen Stab ab schnitte 20, 21 der zweiten Leiterelemente 11 oder sind dafür vorgese hen. Die beiden Stababschnitte 20, 21 sind ebenfalls parallel zueinander verlaufend ausgerich- tet, jedoch voneinander beabstandet angeordnet. Der Abstand ist so gewählt, dass dieser zu meist einem Vielfachen von den jeweils in Umfangsrichtung unmittelbar hintereinander ange ordneten Aufnahmekammern 2 des Blechpakets 1.
In der Fig. 4 ist das dritte Leiterelement 12 zur Bildung der dritten Leiterelementgruppe 9 des Leiterpakets 6 gezeigt. Die dritten Leiterelemente 12 weisen einen im Wesentlichen geradli- - 15 - nig verlaufenden dritten Stababschnitt 23 auf und werden auch als sogenannte I-Pins bezeich net. Diese dienen zumeist zur externen Kontaktierung des Leiterpakets 6 mit einer nicht näher dargestellten elektrischen Versorgungseinheit.
In den Fig. 5 bis 14 ist eine Umform- und Einsetzeinheit 24 mit zumindest einem Umform- und Einsetzwerkzeug 25 zur besseren Veranschaulichung und Illustration der Verfahrens schritte vereinfacht dargestellt.
Zum Einsetzen oder Fügen der Leiterelemente 10, 11, 12 in das Blechpaket 1 ist die Umform- und Einsetzeinheit 24 vorgesehen, welche unter anderem zumindest ein Umform- und Ein setzwerkzeug 25 umfasst. Das Einfügen der Leiterelemente 10, 11, 12 in das Umform- und Einsetzwerkzeug 25 erfolgt mittels nicht näher dargestellter Greifer oder Greifvorrichtung, wobei die einzelnen Leiterelemente 10, 11, 12 jeweils einzeln und/oder in Gruppen in das Umform- und Einsetzwerkzeug 25 der Umform- und Einsetzeinheit 24 eingefügt werden kön nen. Die Reihenfolge des Einfügens der Leiterelemente 10, 11, 12 in das Umform- und Ein setzwerkzeug 25 wird je nach der vorgesehenen Anordnung derselben im Blechpaket 1 in ei- ner Steuerungsvorrichtung hinterlegt. Das Einfügen der Leiterelemente 10, 11, 12 in das Um form- und Einsetzwerkzeug 25 kann auch mittels einer Fügevorrichtung oder eines Fügewerk zeugs erfolgen.
Das Umform- und Einsetzwerkzeug 25 umfasst zumindest ein Außenwerkzeug 26 und zumin dest ein Innenwerkzeug 27, wobei vom Umform- und Einsetzwerkzeug 25 eine zentral ange- ordnete Längsachse 28 definiert ist. Das Außenwerkzeug 26 ist in radialer Richtung gesehen außenliegend um das Innenwerkzeug 27 herum angeordnet. Weiters ist zumindest eines der Werkzeuge 26, 27 um die Längsachse 28 drehbar ausgebildet. Bevorzugt sind beide Werk zeuge 26, 27 um die Längsachse 28 drehbar ausgebildet, wobei auch eine zueinander gegen sinnige Verstellbewegung beim Umformvorgang der Leiterelemente 10, 11, 12 erfolgen kann. Damit können die jeweils von den Werkzeugen 26, 27 positioniert gehaltenen Stab ab schnitte 15, 16; 20, 21; 23 in eine zueinander gegensinnige Neigungsrichtung umgeformt werden.
Das Außenwerkzeug 26 umfasst eine Mehrzahl von äußeren Halteelementen 29, welche über den Umfang verteilt angeordnet sind. Die äußeren Halteelemente 29 sind fingerartig ausgebil det. Zur Aufnahme jener Teilabschnitte der Leiterelemente 10, 11, 12, welche die äußere Lage 13 des Leiterpakets 6 bilden, ist zwischen den in Umfangsrichtung unmittelbar benachbart an geordneten äußeren Halteelementen 29 jeweils eine äußere Aufnahmenut 30 ausgebildet oder - 16 - vorgesehen. Die Ausbildung der einzelnen äußeren Aufnahmenuten 30 kann z.B. durch Frei stellungen im jeweils der Längsachse 28 zugewendeten Endabschnitt erfolgen. Dies ist am besten aus den Fig. 7 bis 10 ersichtlich.
Das Innenwerkzeug 27 umfasst seinerseits eine Mehrzahl von inneren Halteelementen 31, welche ebenfalls über den Umfang verteilt angeordnet sind. Zur Aufnahme jener Teilab schnitte der Leiterelemente 10, 11, 12, welche die innere Lage 14 des Leiterpakets 6 bilden, ist zwischen den in Umfangsrichtung unmittelbar benachbart angeordneten inneren Halteele menten 31 jeweils eine innere Aufnahmenut 32 ausgebildet oder vorgesehen. Es kann auch hier die Ausbildung der inneren Aufnahmenuten 32 z.B. durch Freistellungen in dem jeweils von der Längsachse 28 abgewendeten Endabschnitt erfolgen.
Die zuvor beschriebenen äußeren Aufnahmenuten 30 und auch die inneren Aufnahmenuten 32 sind bevorzugt jeweils durch die im äußeren Eckbereich des jeweiligen Halteelements 29 oder 31 befindlichen Freistellungen gebildet. Damit weist jedes der Halteelemente 29 oder 31 an seiner den jeweiligen in Umfangsrichtung unmittelbar benachbart befindlichen weiteren Halteelemente 29 oder 31 beidseits j e eine der Freistellungen auf. Die äußeren Halteelemente
29 sowie die inneren Halteelemente 31 sind, wie dies insbesondere aus den Fig. 5 bis 14 zu ersehen ist, in radialer Richtung gesehen unmittelbar einander gegenüberliegend angeordnet. Eine Versetzung in Axialrichtung ist zwischen den äußeren Halteelementen 29 und den inne ren Halteelementen 31 nicht vorgesehen. Bevorzugt sind die Halteelemente 29 und 31 in einer gemeinsamen, in einer bezüglich der Längsachse 28 dazu in normaler Ausrichtung befindli chen Ebene angeordnet. Diese Normal ebene kann z.B. von einer Stützplatte oder einem Auf lagetisch definiert sein. Damit können auch die äußeren Aufnahmenuten 30 und die inneren Aufnahmenuten 32 in radialer Richtung gesehen einander unmittelbar gegenüberliegend aus gerichtet oder angeordnet werden. Weiters ist noch vorgesehen, dass zumindest die äußeren Halteelemente 29 des Außenwerk zeugs 26 in radialer Richtung von einer der Längsachse 28 näherliegenden Klemmstellung in eine von der Längsachse 28 beabstandete Aufnahmestellung und in eine noch weiter von der Längsachse 28 beabstandete Freigabestellung und vice-versa verlagerbar sind. Bevorzugt er folgen die jeweiligen radialen Verstellbewegungen in Bekannter Weise mittels nicht näher dargestellter Kulissen. - 17 -
Es kann sehr vorteilhaft sein, wenn auch die inneren Halteelemente 31 des Innenwerkzeugs 27 von einer der Längsachse 28 näherliegenden Freigabestellung in radialer Richtung sowie in Richtung auf das Außenwerkzeug 26 in eine von der Längsachse 28 beabstandete Aufnah mestellung und in eine noch weiter von der Längsachse 28 beabstandete Positionierstellung und vice-versa verlagerbar sind. Es wäre auch noch möglich, auch bei den inneren Halteele menten 31 und den von diesen definierten inneren Aufnahmenuten 32 analog zu den äußeren Haltelementen 29 ebenfalls eine geklemmte Halterung der in den jeweiligen inneren Aufnah menuten 32 befindlichen Leiterelemente 10, 11, 12 vorzusehen.
Um die Leiterelemente 10, 11, 12 in die jeweils dafür vorgesehenen äußeren Aufnahmenuten 30 des Außenwerkzeugs 26 und in die inneren Aufnahmenuten 32 des Innenwerkzeugs 27 einfügen zu können, sind zumindest die äußeren Halteelemente 29 des Außenwerkzeugs 26 in deren Aufnahmestellung zu verlagern. Zumeist und bevorzugt werden aber auch die inneren Halteelemente 31 in deren Aufnahmestellung verlagert. In den jeweiligen Aufnahmestellun gen weisen die Aufnahmenuten 30, 32 eine etwas vergrößerte Querschnittsfläche auf, um aus- reichendes Spiel zum Einfügen zu schaffen.
Nachfolgend wird zuerst das Einfügen der ersten Leiterelemente 10 beschrieben, wobei die Reihenfolge beliebig wählbar ist. Es wird in eine äußere Aufnahmenut 30 des Außenwerk zeugs 26 hier nur ein erster Stababschnitt 15 eines ersten Leiterelements 10 eingefügt. Der in nere Stababschnitt 16 wird hingegen in eine der inneren Aufnahmenuten 32 eingefügt. Wie aus der Darstellung der Fig. 2 zu ersehen ist, sind bei dieser Ausbildung des ersten Leiterele ments 10 die beiden Stab ab schnitte 15, 16 unmittelbar nebeneinander verlaufend angeordnet. Deshalb wird der erste Stababschnitt 15 und der zweite Stababschnitt 16 jedes ersten Lei terelements 10 in je eine in radialer Richtung unmittelbar einander gegenüberliegend ausge richtete äußere Aufnahmenut 30 und innere Aufnahmenut 32 eingefügt. Im Zuge der Bestückung des Umform- und Einsetzwerkzeugs 25 mit den Leiterelementen 10, 11, 12 wird nun der Einsetzvorgang für die zweiten Leiterelemente 11 beschrieben. Die bei den Werkzeuge 26, 27 des Umform- und Einsetzwerkzeugs 25 sind nach wie vor in deren Aufnahmestellung. Die zweiten Leiterelemente 11 sind U-bügelförmig ausgebildet und kön nen mit ihren zweiten Verbindungsabschnitten 22 die ersten Leiterelemente 10 auf der von den Werkzeugen 26, 27 abgewendeten Seite überspannen oder übergreifen. Weiters sind die zweiten Leiterelemente 11 dazu vorgesehen, mit ihren beiden Stababschnitten 20, 21 jeweils - 18 - in nur eine der beiden Lagen 13 oder 14 und somit entweder nur in die äußeren Aufnahmenu ten 30 oder in die inneren Aufnahmenuten 32 eingefügt zu werden. Das Einfügen kann wiede rum mittels Greifern oder Greifvorrichtungen erfolgen, welche nicht näher dargestellt sind.
Die dritte Leiterelementgruppe 9 mit ihren dritten Leiterelementen 12 dient überwiegend zu externen Kontaktierung des Leiterpakets 6. Jedes der dritten Leiterelemente 12 wird entweder in eine der äußeren Aufnahmenuten 30 oder in eine der inneren Aufnahmenuten 32 eingefügt. Dies ebenfalls bei sich in der Aufnahmestellung befindlichen Werkzeugen 26, 27 mit ihren Aufnahmenuten 30, 32.
Sind zumindest die ersten Leiterelemente 10 und gegebenenfalls auch die zweiten Leiterele- mente 11 und/oder auch die dritten Leiterelemente 12 in das Umform- und Einsetzwerkzeug
25 eingefügt worden, werden zumindest die äußeren Halteelemente 29 des Außenwerkzeugs
26 von deren Aufnahmestellung in deren Klemmstellung verstellt. Damit werden zumindest jene sich jeweils in den äußeren Aufnahmenuten 30 befindlichen ersten Stab ab schnitte 15 der ersten Leiterelemente 10 von den jeweils in Umfangsrichtung unmittelbar benachbart ange- ordneten äußeren Halteelementen 29 in Umfangsrichtung positioniert, insbesondere ge klemmt, gehalten. Die in Umfangsrichtung auf das jeweilige Leiterelement 10, 11, 12 ausge übten Klemmkräfte von den jeweils unmittelbar in Umfangsrichtung benachbarten äußeren Halteelementen 29 sind in der Fig. 9 mit aufeinander zu gerichteten Pfeilen„F“ angedeutet.
Da sich bevorzugt alle Leiterelemente 10, 11, 12 im Umform- und Einsetzwerkzeug 25 befin- den, werden alle sich in den äußeren Aufnahmenuten 30 befindlichen Leiterelemente 10, 11, 12 mit ihren jeweiligen Stababschnitten 15; 20, 21; 23 in Umfangsrichtung positioniert, insbe sondere geklemmt, gehalten.
Es kann auch noch vorgesehen sein, dass auch die in Radialrichtung verlagerbaren inneren Haltelemente 31 von deren Aufnahmestellung in deren Positionierstellung verlagert werden, um so eine bessere und exaktere Positionierung jener die innere Lage 14 bildenden Leiterele mente 10, 11, 12 zu erzielen. Die äußeren Halteelemente 29 weisen jeweils an ihrer dem In nenwerkzeug 27 zugewendeten Seite ein äußeres Stimende 35 auf. Die inneren Halteelemente 31 weisen jeweils an ihrer dem Außenwerkzeug 26 zugewendeten Seite ein inneres Stimende 36 auf. Befinden sich die äußeren Halteelemente 29 in deren Klemmstellung und die inneren Haltelemente 31 in deren Positionierstellung, ist zwischen den äußeren Stirnenden 35 und den inneren Stirnenden 36 ein umlaufender Radialspalt vorhanden. - 19 -
Weiters kann auch noch zumindest ein Gegenhalter 33 vorgesehen sein, mittels welchem die noch unverformten Leiterelemente 10, 11, 12 nach dem Einfügen in die jeweiligen Aufnah menuten 30, 32 des Umform- und Einsetzwerkzeugs 25 und auch noch nach dem positionier ten, insbesondere geklemmten, Halten der einzelnen Stab ab schnitte 15, 20, 21, 23 in den je- weiligen äußeren Aufnahmenuten 30 an ihren von der Einsetzrichtung in das Umform- und Einsetzwerkzeug 25 abgewendeten Seite zusätzlich positioniert gehalten werden. Der Gegen halter 33 dient zur Abstützung und Führung in Axialrichtung sowie zur anschließenden Durchführung des Umformvorganges der beiden Lagen 13, 14 und ist in den Fig. 11 bis 14 zu ersehen. Zur Abstützung und Führung der Leiterelemente 10, 11, 12 kann der Gegenhalter 33 mit Schlitzen, Nuten, Vertiefungen, Ausnehmungen oder dergleichen versehen sein, welche an die Anordnung und der am Gegenhalter 33 abzustützenden oder im Gegenhalter 33 aufzu nehmenden Leiterelemente 10, 11, 12 angepasst sind.
Während des Umformvorganges, bei welchem bevorzugt die in den beiden Lagen 13, 14 be findlichen Leiterelemente 10, 11, 12 mittels des Außenwerkzeugs 26 und des Innenwerkzeugs 27 jeweils in zueinander gegensinniger Richtung umgeformt und damit in eine Schräglage be züglich der Längsachse 28 verbracht werden. Der Gegenhalter 33 verbleibt während der rela tiven Verstellung des Außenwerkzeugs 26 und des Innenwerkzeugs 27 um die Längsachse 28 in Umfangsrichtung gesehen in seiner Lage unverändert. Durch die Umformbewegung und die damit verbundene axiale Verkürzung des Überstands der Leiterelemente 10, 11, 12 über das Umform- und Einsetzwerkzeug 25 ist der Gegenhalter 33 zusätzlich in Axialrichtung in Richtung auf das Innenwerkzeug 27 und das Außenwerkzeug 26 hin zu verstellen.
Beim Umformvorgang der Leiterelemente 10, 11, 12 mittels der Werkzeuge 26, 27 wird zu mindest eines derselben relativ bezüglich des anderen Werkzeugs 27, 26 um die Längsachse 28 verschwenkt. Dabei werden die inneren Aufnahmenuten 32 und die äußeren Aufnahmenu- ten 30 in Umfangsrichtung relativ zueinander verlagert. Dabei erfolgt zumindest ein Umfor men der Verbindungsabschnitte 17, 22 der Leiterelemente 10, 11. Die eine überwiegend ge radlinige Längserstreckung aufweisenden dritten Leiterelemente 12 werden in ihrem Über standsbereich über die Werkzeuge 26, 27 in einem vorbestimmten Längsabschnitt im Gegen halter 33 in einer parallelen Lage bezüglich der Längsachse 28 geführt gehalten. Der Zwi- schenab schnitt der dritten Leiterelemente 12 zwischen dem Gegenhalter 33 und den Werkzeu gen 26, 27 wird umgeformt und dabei in eine Schräglage verbracht. 20
Um beim Einfügen der Leiterelemente 10, 11, 12 in die Werkzeuge 26, 27 des Umform- und Einsetzwerkzeugs 25 den axialen Überstand der Leiterelemente 10, 11, 12 einfacher festlegen und bestimmen zu können, kann eine Anschlagvorrichtung 34 vorgesehen werden, welche in den Fig. 11 und 12 angedeutet ist. Mittels der Anschlagvorrichtung 34 kann so der Einsetz- Vorgang der Leiterelemente 10, 11, 12 in die jeweiligen Aufnahmenuten 30, 32 des Umform- und Einsetzwerkzeugs 25 erleichtert werden, da so ein ungewolltes Hindurchfallen durch die Werkzeuge 26, 27 verhindert werden kann.
Vor dem Einsetzvorgang der Leiterelemente 10, 11, 12 in das Umform- und Einsetzwerkzeug 25 und dessen Aufnahmenuten 30, 32 werden die äußeren Aufnahmenuten 30 des Außen- Werkzeugs 26 und die inneren Aufnahmenuten 32 jeweils in radialer Richtung einander ge genüberliegend ausgerichtet. Weiters kann vorgesehen sein, dass die Gesamtanzahl an äuße ren Aufnahmenuten 30 gleich groß wir die Gesamtanzahl an inneren Aufnahmenuten 32 ge wählt wird. Weiters ist die umfängliche Teilung der Aufnahmenuten 30, 32 auf die Teilung der sich im Blechpaket 1 befindlichen Aufnahmekammem 2 abzustimmen und bei der Ausle- gung entsprechend anzupassen.
Um das Einfügen der Leiterelemente 10, 11, 12 in das Umform- und Einsetzwerkzeug 25 zu erleichtern, kann während des Einfügens der Leiterelemente 10, 11, 12 in die Aufnahmenuten 30, 32 des Umform- und Einsetzwerkzeugs 25 das Außenwerkzeug 26 und das Innenwerk zeug 27 gemeinsam und synchron um die Längsachse 28 verdreht werden. Weiters sind be- vorzugt die äußeren Aufnahmenuten 30 des Außenwerkzeugs 26 und die inneren Aufnahme nuten 32 des Innenwerkzeugs 27 zueinander in einer gemeinsamen, in normaler Ausrichtung bezüglich der Längsachse 28 ausgerichteten Ebene einander gegenüberliegend angeordnet.
Ist der Umformvorgang der Leiterelemente 10, 11, 12 erfolgt, ist hier weiters vorgesehen, dass jene sich im Umform- und Einsetzwerkzeug 25 befindlichen Leiterelemente 10, 11, 12 weiterhin von den beiden Werkzeugen 26, 27 zueinander positioniert gehalten werden. Ist die zuvor beschriebene Anschlagvorrichtung 34 für die Leiterelemente 10, 11, 12 vorgesehen und auch als Axialanschlag im Einsatz, ist nach dem Umformen der Leiterelemente 10, 11, 12 die Anschlagvorrichtung 34 von den Leiterelemente 10, 11, 12 weg zu verstellen. Damit ragen die Enden der Leiterelemente 10, 11, 12 frei vom Umform- und Einsetzwerkzeug 25 vor. - 21
Dann erfolgt ohne jegliche Übergabe an ein weiteres Werkzeug direkt das Einsetzen oder Ein bringen der umgeformten Leiterelemente 10, 11, 12 mittels des Umform- und Einsetzwerk zeugs 25 in die jeweiligen Aufnahmekammern 2 des bereitgestellten Blechpakets 1. Dabei werden die Leiterelemente 10, 11, 12, insbesondere die ersten Leiterelemente 10 mit ihren freien Stabenden 18, 19, sowie auch alle anderen Leiterelemente 11, 12 mit ihren nicht näher bezeichneten freien Stabenden, in die im Blechpaket 1 dafür vorgesehenen Aufnahmekam mern 2 eingesetzt. Dabei wird bevorzugt das Umform- und Einsetzwerkzeug 25 unverändert positioniert gehalten und das Blechpaket 1 mit seinen Aufnahmekammern 2 wird auf die vom Außenwerkzeug 26 und Innenwerkzeug 27 vorragenden Leiterelemente 10, 11, 12 zur Bil- düng des Stators oder Rotors aufgeschoben. Um beim Einsetzvorgang des Leiterpakets 6 in das Blechpaket 1 eine sichere Einsetzbewegung durchführen zu können, können beim Einset zen der umgeformten und im Umform- und Einsetzwerkzeug 25 positioniert gehaltenen Lei terelemente 10, 11, 12 diese am Gegenhalter 33 in Axialrichtung anliegend daran abgestützt werden. Ist der Einsetzvorgang soweit durchgeführt, dass sich die Leiterelemente 10, 11, 12 des Lei terpaktes 6 zu einem überwiegenden Längenanteil in den jeweiligen Aufnahmekammern 2 des Blechpakets 1 befinden, ist eine der Stirnflächen 4 oder 5 unmittelbar benachbart zum Außen werkzeug 26 und Innenwerkzeug 27 bzw. deren Halteelementen 29, 31 angeordnet. Damit ist eine ausreichende Längsführung der Leiterelemente 10, 11, 12 im Blechpaket 1 erzielt. Dann erfolgt das Freigeben der in dem Umform- und Einsetzwerkzeug 25 positioniert gehaltenen Leiterelemente 10, 11, 12 durch Verstellen zumindest der äußeren Halteelemente 29 des Au ßenwerkzeugs 26 in deren Freigabestellung. Damit werden zumindest jene Leiterelemente 10, 11, 12 freigegeben, welche von den äußeren Halteelementen 29 zuvor positioniert, insbeson dere geklemmt, gehalten worden sind. Zur besseren Freigabe und Entnahme des nun in das Blechpaket 1 gefügten Leiterpakets 6 aus den Werkzeugen 26, 27 des Umform- und Einsetzwerkzeugs 25 können auch die inneren Hal teelemente 31 des Innenwerkzeugs 27 in deren Freigabestellung verstellt werden. Damit wer den auch die in den inneren Aufnahmenuten 32 befindlichen Stab ab schnitte 16, 20, 21, 23 der Leiterelemente 10, 11, 12 von den inneren Halteelementen 31 freigegeben. In diesem Fall werden dann bei sich in der Freigabestellung befindlichen äußeren Halteelementen 29 und bei sich in der Freigabestellung befindlichen inneren Halteelementen 31 die Leiterelemente 10,
11, 12 vollständig freigegeben. Anschließend an die Freigabe der Leiterelemente 10, 11, 12 22
von den Halteelementen 29, 31 können die Leiterelemente 10, 11, 12 in ihre endgültige Stel lung oder Lage in das Blechpaket 1 gefügt, insbesondere eingeschoben, werden. Nachfolgend kann die zusammengesetzte Einheit aus dem Blechpaket 1 und dem Leiterpaket 6 aus dem Umform- und Einsetzwerkzeug 25 entnommen werden. Die zeitliche Abfolge der einzelnen zuvor beschriebenen Arbeitsschritte umfasst dabei zumin dest das Verstellen zumindest der äußeren Halteelemente 29 des Außenwerkzeugs 26 in deren Aufnahmestellung, das nachfolgende Einfügen der Leiterelemente 10, 11, 12 in die Aufnah menuten 30, 32 des Umform- und Einsetzwerkzeugs 25, das Verstellen der äußeren Halteele mente 29 des Außenwerkzeugs 26 von deren Aufnahmestellung in deren Klemmstellung, das Durchführen des Umformvorganges der Leiterelemente 10, 11, 12, das weitere positionierte Halten des Innenwerkzeugs 27 und des Außenwerkzeugs 26 zueinander, das Einsetzen der sich noch im Umform- und Einsetzwerkzeug 25 befindlichen Leiterelemente 10, 11, 12 in das Blechpaket 1. Die möglichen zusätzlichen Arbeitsschritte sind in entsprechende zeitlicher Ab folge durchzuführen. Zur Verkürzung der aufeinanderfolgenden Arb eits schritte, nämlich dem Fügen der Leiterele mente 10, 11, 12 in das Umform- und Einsetzwerkzeug 25 und das anschließende Einsetzen der umgeformten Leiterelemente 10, 11, 12 in das Blechpaket 1 kann die Umform- und Ein setzeinheit 24 zumindest eine eigene Fügestation und/oder eine eigene Umformstation und/o- der eine eigene Einsetzstation umfassen, welche z.B. um einen Drehtisch oder einen
Schwenktisch verteilt angeordnet sind. Ist dies vorgesehen, sind mehrere Umform- und Ein setzwerkzeuge 25 vorzusehen, welche mittels des Drehtisches von einer Arbeitsstation zur nächsten Arbeitsstation weiter transportiert werden. In der Fügestation werden die Leiterele mente 10, 11, 12 in die jeweiligen dazu vorgesehenen Werkzeuge 26, 27 (Außenwerkzeug und Innenwerkzeug) eingefügt und anschließend an die Umformstation weitertransportiert. In dieser erfolgt die Umformung der Leiterelemente 10, 11, 12, bevorzugt im Zusammenwirken mit dem Gegenhalter 33. Es wäre aber auch möglich, die Fügestation und die Umformstation zu einer gemeinsamen Füge- und Umformstation zu kombinieren. Ist die Umformung der Lei terelemente 10, 11, 12 erfolgt, kann ein Weitertransport in die Einsetzstation erfolgen, in wel cher das noch in der Werkzeugeinheit aus Außenwerkzeug 26 und Innenwerkzeug 27 befind- liehe Leiterpaket 6 aus den Leiterelementen 10, 11, 12 in das Blechpaket 1 eingesetzt wird.
Auf die nähere Darstellung der zuvor beschriebenen Stationen wird verzichtet, da es sich um eine Mehrfachanordnung von Stationen handelt. Damit kann ein Taktbetrieb mit mehreren - 23 -
Arb eits Stationen geschaffen werden, um so zur selben Zeit unterschiedliche Arbeitsschritte durchführen zu können. So wäre es auch möglich, mehrere Fügestationen vorzusehen, da der Zeitbedarf zum Fügen aller benötigten Leiterelemente 10, 11, 12 in das Umform- und Einsetz werkzeuge 25 größer ist, wie z.B. der Zeitbedarf für den Umformvorgang oder der der Zeitbe- darf für den Ein setzvorgang des umgeformten Leiterpakets 6 in das Blechpaket 1.
Die Umform- und Einsetzeinheit 24 dient zur Bildung eines zum Einsetzen in ein Blechpaket 1 vorgesehenen Leiterpakets 6. Das Leiterpaket 6 umfasst mehrere Leiterelementgruppen 7, 8, 9 aus jeweils mehreren Leiterelementen 10, 11, 12. Die Umform- und Einsetzeinheit 24 um fasst zumindest ein Umform- und Einsetzwerkzeug 25 umfassend zumindest ein Außenwerk- zeug 26 und zumindest ein Innenwerkzeug 27.
Das Außenwerkzeug 26 umfasst seinerseits eine Mehrzahl von äußeren Halteelementen 29, welche über den Umfang verteilt angeordnet sind. Weiters ist jeweils eine äußere Aufnahme nut 30 zwischen den in Umfangsrichtung unmittelbar benachbart angeordneten äußeren Hal teelementen 29 sowie an deren der Längsachse 28 zugewendeten Endabschnitten angeordnet oder ausgebildet. Die äußeren Halteelemente 29 sind weiters in radialer Richtung von einer der Längsachse 28 näherliegenden Klemmstellung in eine von der Längsachse 28 beabstan- dete Aufnahmestellung und in eine noch weiter von der Längsachse 28 beabstandete Frei gabestellung und vice-versa verlagerbar.
Das Innenwerkzeug 27 umfasst auch eine Mehrzahl von inneren Halteelementen 31, welche über den Umfang verteilt angeordnet sind. Weiters ist jeweils eine innere Aufnahmenut 32 zwischen den in Umfangsrichtung unmittelbar benachbart angeordneten inneren Halteelemen ten 31 sowie an deren von der Längsachse 28 abgewendeten Endabschnitten angeordnet oder ausgebildet. Es können auch die inneren Halteelemente 31 inneren Halteelemente 31 des In nenwerkzeugs 27 von einer der Längsachse 28 näherliegenden Freigabestellung in radialer Richtung sowie in Richtung auf das Außenwerkzeug 26 in eine von der Längsachse 28 beab standete Aufnahmestellung und in eine noch weiter von der Längsachse 28 beabstandete Posi tionierstellung und vice-versa verlagert werden.
Es ist weiters zumindest eines der Werkzeuge 26, 27 um die Längsachse 28 drehbar, bevor zugt sind es jedoch beide Werkzeuge 26, 27 und dies unabhängig voneinander. - 24 -
Die Umform- und Einsetzeinheit 24 kann weiters auch noch eine Einsetzvorrichtung 37 um fassen, mittels welcher das bereitgestellte Blechpaket 1 mit seinen Aufnahmekammem 2 mit dem Leiterpaket 6 zu einer Einheit zusammengefügt wird. Die Einsetzvorrichtung 37 kann das Blechpaket 1 auf die von den Werkzeugen 26, 27 gehaltenen Leiterelemente 10, 11, 12 und deren frei vorragenden Enden oder Endabschnitte aufschieben. Zur axialen Abstützung und Lagepositionierung der einzelnen Leiterelemente 10, 11, 12 relativ bezüglich des Um form- und Einsetzwerkzeugs 25 kann der Gegenhalter 33 vorgesehen sein.
Die axiale Längserstreckung der äußeren Halteelemente 29 und der inneren Halteelemente 31 kann so gewählt werden, dass ein ausreichende kippfreie Halterung und Positionierung der Leiterelemente 10, 11, 12 erzielt wird. Es soll sich bevorzugt zumindest 1/4 bis zu 1/3 der ge raden Länge der Stab ab schnitte 15, 16, 20, 21, 23 innerhalb der Halteelemente 29, 31 befin den. So werden bevorzugt die Stab ab schnitte 15, 16, 20, 21, 23 der Leiterelemente 10, 11, 12 jeweils im Bereich von ihren dem Verbindungsabschnitt 17, 22 benachbarten Längsabschnit ten in den jeweiligen Aufnahmenuten 30, 32 aufgenommen. Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle be merkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten dersel ben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausfüh rungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmals kombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie len können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen wer den.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verste hen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren - 25 -
Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert darge- stellt wurden.
-26-
Bezugsze
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enaufstellung
1 Blechpaket 31 inneres Halteelement
2 Aufnahmekammer 32 innere Aufnahmenut
3 Längsachse 33 Gegenhalter
4 erste Stirnfläche 34 Anschlagvorrichtung
5 zweite Stirnfläche 35 äußeres Stirnende
6 Leiterpaket 36 inneres Stirnende
7 erste Leiterelementgruppe 37 Einsetzvorrichtung
8 zweite Leiterelementgruppe
9 dritte Leiterelementgruppe
10 erstes Leiterelement
11 zweites Leiterelement
12 drittes Leiterelement
13 äußere Lage
14 zweite Lage
15 erster Stababschnitt
16 zweiter Stababschnitt
17 erster Verbindungsabschnitt
18 erstes Stabende
19 zweites Stabende
20 erster Stababschnitt
21 zweiter Stababschnitt
22 zweiter Verbindungsabschnitt
23 dritter Stababschnitt
24 Umform- und Einsetzeinheit
25 Umform- und Einsetzwerkzeug
26 Außenwerkzeug
27 Innenwerkzeug
28 Längsachse
29 äußeres Halteelement
30 äußere Aufnahmenut

Claims

- 27 -
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Bildung eines Leiterpakets (6) umfassend zumindest eine Leiterele mentgruppe (7, 8, 9) und Einsetzen des Leiterpakets (6) in ein Blechpaket (1) zur Bildung ei- nes Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine, bei dem folgende Schritte ausgeführt werden:
Bereitstellen zumindest einer ersten Leiterelementgruppe (7) mit einer Mehrzahl von im Wesentlichen U-förmigen ersten Leiterelementen (10), welche erste Leiterelemente (10) jeweils einen ersten Stababschnitt (15), einen zweiten Stababschnitt (16) und einen den ersten Stababschnitt (15) des ersten Leiterelements (10) mit dem zweiten Stababschnitt (16) des ersten Leiterelements (10) verbindenden ersten Verbindungsabschnitt (17) umfassen, und wobei jeder erste Stababschnitt (15) des ersten Leiterelements (10) ein freies erstes Stabende (18) und jeder zweite Stababschnitt (16) des ersten Leiterelements (10) ein freies zweites Sta bende (19) aufweist, und die ersten Verbindungsabschnitte (17) jeweils den freien Stabenden (18, 19) der ersten Leiterelemente (10) gegenüberliegenden angeordnet sind,
Bereitstellen des Blechpakets (1) zur Bildung des Stators oder Rotors, wobei im Blechpaket (1) mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Aufnahmekammern (2) ange ordnet sind und sich die Aufnahmekammem (2) jeweils zwischen einer ersten Stirnfläche (4) und einer zweiten Stirnfläche (5) erstrecken, wobei die Aufnahmekammern (2) zur Aufnahme des Leiterpakets (6) vorgesehen sind,
Bereitstellen einer Umform- und Einsetzeinheit (24), umfassend zumindest ein Umform- und Einsetzwerkzeug (25), welches zumindest eine Umform- und Einsetzwerkzeug (25) zumindest ein Außenwerkzeug (26) und zumindest ein Innenwerkzeug (27) umfasst, und das Umform- und Einsetzwerkzeug (25) eine Längsachse (28) definiert, wobei das Außen- Werkzeug (26) in radialer Richtung gesehen außenliegend um das Innenwerkzeug (27) herum angeordnet ist, und wobei zumindest eines der Werkzeuge um die Längsachse (28) drehbar ausgebildet ist, und dabei
das Außenwerkzeug (26) eine Mehrzahl von äußeren Halteelementen (29) umfasst, welche äußeren Halteelemente (29) über den Umfang verteilt angeordnet sind und weiters jeweils eine äußere Aufnahmenut (30) zwischen in Umfangsrichtung unmittelbar be nachbart angeordneten äußeren Halteelementen (29) sowie an deren der Längsachse (28) zu gewendeten Endabschnitten angeordnet oder ausgebildet ist,
das Innenwerkzeug (27) eine Mehrzahl von inneren Halteelementen (31) - 28 - umfasst, welche inneren Halteelemente (31) über den Umfang verteilt angeordnet sind und weiters jeweils eine innere Aufnahmenut (32) zwischen in Umfangsrichtung unmittelbar be nachbart angeordneten inneren Halteelementen (31) sowie an deren von der Längsachse (28) abgewendeten Endabschnitten angeordnet oder ausgebildet ist, und
- zumindest die äußeren Halteelemente (29) des Außenwerkzeugs (26) in ra dialer Richtung von einer der Längsachse (28) näherliegenden Klemmstellung in eine von der Längsachse (28) beabstandete Aufnahmestellung und in eine noch weiter von der Längsachse (28) beabstandete Freigabestellung und vice-versa verlagerbar sind,
Verstellen zumindest der äußeren Halteelemente (29) des Außenwerkzeugs (26) in deren Aufnahmestellung,
Einfügen zumindest der ersten Leiterelemente (10) mit jeweils deren ersten Stab abschnitt (15) in jeweils eine der äußeren Aufnahmenuten (30) und jeweils Einfügen von de ren zweiten Stababschnitt (16) in jeweils eine der inneren Aufnahmenuten (32), sodass sich jeweils die ersten Stababschnitte (15) in den äußeren Aufnahmenuten (30) und jeweils die zweiten Stab ab schnitte (16) in den inneren Aufnahmenuten (32) befinden,
Verstellen der äußeren Halteelemente (29) des Außenwerkzeugs (26) von deren Aufnahmestellung in deren Klemmstellung, wobei dabei zumindest die jeweils in den äußeren Aufnahmenuten (30) befindlichen ersten Stababschnitte (15) der ersten Leiterelemente (10) von den jeweils in Umfangsrichtung unmittelbar benachbart angeordneten äußeren Halteele- menten (29) in Umfangsrichtung positioniert, insbesondere geklemmt, gehalten werden,
Verschwenken zumindest eines Werkzeugs (26, 27) um die Längsachse (28), wo bei dabei die inneren Aufnahmenuten (32) und die äußeren Aufnahmenuten (30) in Umfangs richtung relativ zueinander verlagert werden, und so jeweils zumindest die ersten Leiterele mente (10), insbesondere im Bereich von deren ersten Verbindungsabschnitten (17), umge- formt werden,
Positioniertes Halten des Innenwerkzeugs (27) und des Außenwerkzeugs (26) zu einander sowie zumindest der in den Werkzeugen (26, 27) befindlichen, umgeformten ersten Leiterelemente (10) zueinander,
Einsetzen zumindest der umgeformten ersten Leiterelemente (10) jeweils mit de- ren freien Stabenden (18, 19) mittels der zueinander positioniert gehaltenen Werkzeuge (26, 27) direkt in die im Blechpaket (1) dafür vorgesehenen Aufnahmekammern (2),
Freigeben zumindest der in dem Umform- und Einsetzwerkzeug (25) positioniert gehaltenen ersten Leiterelemente (10) durch Verstellen zumindest der äußeren Halteelemente - 29 -
(29) des Außenwerkzeugs (26) in deren Freigabestellung, sodass zumindest die ersten Stabab schnitte (15) der ersten Leiterelemente (10) von den äußeren Halteelementen (29) freigegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Halteele- mente (31) des Innenwerkzeugs (27) von einer der Längsachse (28) näherliegenden Freigabe stellung in radialer Richtung sowie in Richtung auf das Außenwerkzeug (26) in eine von der Längsachse (28) beabstandete Aufnahmestellung und in eine noch weiter von der Längsachse (28) beabstandete Positionierstellung und vice-versa verlagerbar sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Lei- terelementgruppe (8) mit mehreren zweiten Leiterelementen (11) bereitgestellt wird, welche zweiten Leiterelemente (11) im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sind und jedes zweite Leiterelement (11) einen ersten Stababschnitt (20), einen zweiten Stababschnitt (21) und ei nen den ersten Stababschnitt (20) des zweiten Leiterelements (11) mit dem zweiten Stabab schnitt (21) des zweiten Leiterelements (11) verbindenden zweiten Verbindungsabschnitt (22) umfasst, und jeweils eines der zweiten Leiterelemente (11) zumindest bei sich noch in der
Aufnahmestellung befindlichen äußeren Aufnahmenuten (30) entweder mit seinem ersten Stababschnitt (20) in eine der äußeren Aufnahmenuten (30) und mit seinem zweiten Stabab schnitt (21) ebenfalls in eine weitere der äußeren Aufnahmenuten (30) oder mit seinem ersten Stababschnitt (20) in eine der inneren Aufnahmenuten (32) und mit seinem zweiten Stabab- schnitt (21) ebenfalls in eine weitere der inneren Aufnahmenuten (32) eingefügt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Leiterelementgruppe (9) mit mehreren dritten Leiterelementen (12) bereitge stellt wird, welche dritten Leiterelemente (12) einen im Wesentlichen geradlinig verlaufenden dritten Stababschnitt (23) umfassen, und jeweils eines der stabförmigen dritten Leiterelemente (12) zumindest bei sich noch in der Aufnahmestellung befindlichen äußeren Aufnahmenuten
(30) mit seinem dritten Stab ab schnitt (23) entweder in eine der äußeren Aufnahmenuten (30) oder in eine der inneren Aufnahmenuten (32) eingefügt wird. - 30 -
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei sich in der Klemmstellung befindlichen äußeren Halteelementen (29) alle sich in den äußeren Aufnahmenuten (30) befindlichen Stababschnitte (20, 21; 23) der zweiten Leiterele mentgruppe (8) und/oder der dritten Leiterelementgruppe (9) von den jeweils in Umfangsrich- tung unmittelbar benachbart angeordneten äußeren Halteelementen (29) in Umfangsrichtung positioniert, insbesondere geklemmt, gehalten werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die noch unverformten Leiterelemente (10; 11; 12) nach dem Einfügen in die jeweiligen Aufnahmenuten (30, 32) des Umform- und Einsetzwerkzeugs (25) und nach dem positionier- ten, insbesondere geklemmten, Halten der Stababschnitte (15; 20, 21; 23) in den jeweiligen äußeren Aufnahmenuten (30) an ihren von der Einsetzrichtung in das Umform- und Einsetz werkzeug (25) abgewendeten Seite von einem Gegenhalter (33) in Axialrichtung bezüglich des Umform- und Einsetzwerkzeugs (25) positioniert gehalten werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei positioniert gehaltenen Stab ab schnitten (15, 16; 20, 21; 23) der Leiterelementgruppen
(7; 8; 9) das Innenwerkzeug (27) und das Außenwerkzeug (26) in gegensinniger Richtung zu einander um die Längsachse (28) verdreht werden und dabei die Leiterelemente (10; 11; 12) umgeformt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter (33) während der relativen Verstellung des Innenwerkzeugs (27) und des Außenwerkzeugs
(26) um die Längsachse (28) in Umfangsrichtung gesehen in seiner Lage unverändert ver bleibt, und in Axialrichtung in Richtung auf das Innenwerkzeug (27) und das Außenwerkzeug (26) hin verstellt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einsetzen der umgeformten und im Umform- und Einsetzwerkzeug (25) positioniert gehalte nen Leiterelemente (10; 11; 12) in das Blechpaket (1) die Leiterelemente (10; 11; 12) am Ge genhalter (33) in Axialrichtung anliegend daran abgestützt werden. - 31 -
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Einfügens der Leiterelemente (10; 11; 12 ) in die Aufnahmenuten (30, 32) des Umform- und Einsetzwerkzeugs (25) das Außenwerkzeug (26) und das Innenwerkzeug (27) gemeinsam und synchron um die Längsachse (28) verdreht werden. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl an inneren Aufnahmenuten (32) gleich groß gewählt wird wie die Anzahl an äußeren Aufnahmenuten (30).
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einfügen der Leiterelemente (10; 11; 12) in das Innenwerkzeug (27) und das Außenwerkzeug (26) die äußeren Aufnahmenuten (30) des Außenwerkzeugs (26) und die in neren Aufnahmenuten (32) des Innenwerkzeugs (27) jeweils in radialer Richtung einander ge genüberliegend ausgerichtet werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stabab schnitt (15) und der zweite Stababschnitt (16) jedes ersten Leiterelements (10) in je eine in ra- dialer Richtung unmittelbar einander gegenüberliegend ausgerichtete äußere Aufnahmenut
(30) und innere Aufnahmenut (32) eingefügt werden.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Aufnahmenuten (30) des Außenwerkzeugs (26) und die inneren Aufnahme nuten (32) des Innenwerkzeugs (27) zueinander in einer gemeinsamen, in normaler Ausrich- tung bezüglich der Längsachse (28) ausgerichteten Ebene einander gegenüberliegend ange ordnet sind.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei sich in der Klemmstellung befindlichen äußeren Halteelementen (29) des Außen werkzeugs (26) und ihren, dem Innenwerkzeug (27) zugewendeten äußeren Stirnenden (35) und bei sich in der Positionierstellung befindlichen inneren Halteelementen (31) des Innen werkzeugs (27) und ihren dem Außenwerkzeug (26) zugewendeten inneren Stimenden (36) - 32 - zwischen den äußeren Stirnenden (35) und den inneren Stimenden (36) ein Radialspalt vor handen ist.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einfügen der Leiterelemente (10; 11; 12) in die Aufnahmenuten (30, 32) des Um- form- und Einsetzwerkzeugs (25) die Leiterelemente (10; 11; 12) jeweils in Einsetzrichtung in das Umform- und Einsetzwerkzeug (25) gesehen mit einem axialen Überstand über das In nenwerkzeug (27) und das Außenwerkzeug (26) vorragend angeordnet werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einfügen der Leiterelemente (10; 11; 12) in die Aufnahmenuten (30, 32) des Umform- und Einsetzwerk- zeugs (25) der axiale Überstand der Leiterelemente (10; 11; 12) vor dem in Umfangsrichtung positioniert, insbesondere geklemmt, gehaltenen Zustand der Leiterelemente (10; 11; 12) mit tels einer Anschlagvorrichtung (34) begrenzt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Umformen der Leiterelemente (10; 11; 12) die Anschlagvorrichtung (34) von den Leiterelementen (10; 11; 12) wegverstellt wird und die Leiterelemente (10; 11; 12) frei von dem Umform- und Ein setzwerkzeug (25) vorragen.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (1) mit seinen Aufnahmekammern (2) auf die vom Außenwerkzeug (26) und Innenwerkzeug (27) vorragenden Leiterelemente (10; 11; 12) zur Bildung des Stators o- der Rotors aufgeschoben wird.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einsetzen der Leiterelemente (10; 11; 12) in das Blechpaket (1) auch die inne ren Halteelemente (31) des Innenwerkzeugs (27) in deren Freigabestellung verstellt werden, sodass auch die in den inneren Aufnahmenuten (32) befindlichen Stababschnitte (16; 20, 21; 23) der Leiterelemente (10; 11; 12) von den inneren Halteelementen (31) freigegeben werden. - 33 -
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei sich in der Freigabestellung befindlichen äußeren Halteelementen (29) und bei sich in der Freigabestellung befindlichen inneren Halteelementen (31) die Leiterelemente (10; 11;
12) vollständig freigegeben werden. 22. Umform- und Einsetzeinheit (24) zur Bildung eines zum Einsetzen in ein Blech paket (1) vorgesehenen Leiterpakets (6) umfassend zumindest eine Leiterelementgruppe (7; 8; 9) aus mehreren Leiterelementen (10; 11; 12), mittels welcher Umform- und Einsetzeinheit (24) das vorgesehene Leiterpaket (6) in das Blechpaket (1) zur Bildung eines Stators oder Ro tors einer elektrischen Maschine einsetzbar ist, insbesondere unter Einsatz des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die Umform- und Einsetzeinheit (24) umfasst zu mindest ein Umform- und Einsetzwerkzeug (25) umfassend
zumindest ein Außenwerkzeug (26),
das Außenwerkzeug (26) umfasst eine Mehrzahl von äußeren Halteelemen ten (29), welche äußeren Halteelemente (29) über den Umfang verteilt angeordnet sind und weiters ist jeweils eine äußere Aufnahmenut (30) zwischen in Umfangsrichtung unmittelbar benachbart angeordneten äußeren Halteelementen (29) sowie an deren der Längsachse (28) zugewendeten Endabschnitten angeordnet oder ausgebildet, wobei die äußeren Aufnahmenu ten jeweils zur Aufnahme zumindest eines Stababschnitts (15; 20, 21; 23) der Leiterelemente (10; 11; 12) ausgebildet sind, und weiters
- - sind zumindest die äußeren Halteelemente (29) des Außenwerkzeugs (26) in radialer Richtung von einer der Längsachse (28) näherliegenden Klemmstellung in eine von der Längsachse (28) beabstandete Aufnahmestellung und in eine noch weiter von der Längs achse (28) beabstandete Freigabestellung und vice-versa verlagerbar, wobei in der Klemm stellung jene in den äußeren Aufnahmenuten aufnehmbaren Stababschnitte (15; 20, 21; 23) der Leiterelemente (10; 11; 12) positioniert, insbesondere geklemmt, gehalten werden können, zumindest ein Innenwerkzeug (27),
das Innenwerkzeug (27) umfasst eine Mehrzahl von inneren Halteelementen (31), welche inneren Halteelemente (31) über den Umfang verteilt angeordnet sind und wei ters ist jeweils eine innere Aufnahmenut (32) zwischen in Umfangsrichtung unmittelbar be- nachbart angeordneten inneren Halteelementen (31) sowie an deren von der Längsachse (28) abgewendeten Endabschnitten angeordnet oder ausgebildet, wobei die inneren Aufnahmenu ten jeweils zur Aufnahme zumindest eines Stababschnitts (16; 20, 21; 23) der Leiterelemente - 34 -
(10; 11; 12) ausgebildet sind,
das Außenwerkzeug (26) ist in radialer Richtung gesehen außenliegend um das Innenwerkzeug (27) herum angeordnet,
zumindest eines der Werkzeuge (26, 27) ist um die Längsachse (28) drehbar aus- gebildet, und
eine Einsetzvorrichtung (37), mittels welcher Einsetzvorrichtung (37) die in den Aufnahmekammern (2) aufzunehmenden Stab ab schnitte (15, 16; 20, 21; 23) der Leiterele mente (10; 11; 12) direkt in das Blechpaket (1) zur Bildung des Stators oder Rotors einsetzbar sind. 23. Umform- und Einsetzeinheit (24) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Aufnahmenuten des Außenwerkzeugs (26) und die inneren Aufnahmenuten des Innenwerkzeugs (27) zueinander in einer gemeinsamen, in normaler Ausrichtung bezüg lich der Längsachse (28) ausgerichteten Ebene angeordnet sind.
24. Umform- und Einsetzeinheit (24) nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekenn- zeichnet, dass ein Gegenhalter (33) vorgesehen ist, an welchem Gegenhalter (33) die in den jeweiligen Aufnahmenuten des Umform- und Einsetzwerkzeugs (25) aufnehmbaren Leiterele mente (10; 11; 12) in Axialrichtung daran abstützbar sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023117257A1 (de) * 2021-12-21 2023-06-29 Gehring Technologies Gmbh + Co. Kg Vorrichtung und verfahren zum greifen, halten und handhaben mindestens einer kreisförmigen anordnung von leiterstücken

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB644761A (en) * 1947-10-10 1950-10-18 Gen Motors Corp Improved apparatus for the manufacture of armatures for dynamo-electric machines
EP1517425A2 (de) * 2003-09-18 2005-03-23 Denso Corporation Herstellungsverfahren einer Leitersegmentenstatorspule
US7941910B2 (en) 2007-03-22 2011-05-17 Tecnomatic S.P.A. Method for removing winding conductors from a twisting machine and placing them in a rotor stator stack
EP2594011A1 (de) * 2010-07-16 2013-05-22 Tecnomatic S.p.A. Spannsystem aus speziellen leitern für eine stator- oder rotorstabwicklung für eine elektromaschine
EP2599194B1 (de) * 2010-07-28 2014-12-03 Tecnomatic S.p.A. Vorrichtung zum verdrehen von elektrischen leitersegmenten, insbesondere für wicklungen von elektrischen maschinen, mit leiterklemmsystem
DE102016219480A1 (de) * 2016-10-07 2018-04-12 Thyssenkrupp Ag Montagevorrichtung zum gleichzeitigen Einführen von Kupferstäben

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5266858A (en) * 1984-04-23 1993-11-30 Nippondenso Co., Ltd. Armatures and method for manufacturing such armatures
JP3199068B2 (ja) * 1999-03-31 2001-08-13 株式会社デンソー ステータの製造装置
JP3775349B2 (ja) * 2002-06-03 2006-05-17 株式会社デンソー 回転電機の固定子巻線の製造方法、巻線構造および巻線の製造方法
US7805825B2 (en) * 2007-03-22 2010-10-05 Tecnomatic S.P.A. Method for forming motor winding conductors
DE102014226224A1 (de) * 2014-12-17 2016-06-23 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Formen zumindest eines U-förmigen Wickelelements für einen elektromagnetisch erregbaren Kern einer elektrischen Rotationsmaschine
DE102016221355A1 (de) * 2016-10-28 2018-05-03 Thyssenkrupp Ag Positioniervorrichtung zum Positionieren von Kupferstäben und Verfahren

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB644761A (en) * 1947-10-10 1950-10-18 Gen Motors Corp Improved apparatus for the manufacture of armatures for dynamo-electric machines
EP1517425A2 (de) * 2003-09-18 2005-03-23 Denso Corporation Herstellungsverfahren einer Leitersegmentenstatorspule
US7941910B2 (en) 2007-03-22 2011-05-17 Tecnomatic S.P.A. Method for removing winding conductors from a twisting machine and placing them in a rotor stator stack
EP2594011A1 (de) * 2010-07-16 2013-05-22 Tecnomatic S.p.A. Spannsystem aus speziellen leitern für eine stator- oder rotorstabwicklung für eine elektromaschine
EP2599194B1 (de) * 2010-07-28 2014-12-03 Tecnomatic S.p.A. Vorrichtung zum verdrehen von elektrischen leitersegmenten, insbesondere für wicklungen von elektrischen maschinen, mit leiterklemmsystem
DE102016219480A1 (de) * 2016-10-07 2018-04-12 Thyssenkrupp Ag Montagevorrichtung zum gleichzeitigen Einführen von Kupferstäben

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023117257A1 (de) * 2021-12-21 2023-06-29 Gehring Technologies Gmbh + Co. Kg Vorrichtung und verfahren zum greifen, halten und handhaben mindestens einer kreisförmigen anordnung von leiterstücken

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