WO2021212161A1 - Verfahren, positioniereinheit sowie damit ausgestattete umformanlage zum vorpositionieren von freien stabendabschnitten eines leiterpakets - Google Patents

Verfahren, positioniereinheit sowie damit ausgestattete umformanlage zum vorpositionieren von freien stabendabschnitten eines leiterpakets Download PDF

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WO2021212161A1
WO2021212161A1 PCT/AT2021/060131 AT2021060131W WO2021212161A1 WO 2021212161 A1 WO2021212161 A1 WO 2021212161A1 AT 2021060131 W AT2021060131 W AT 2021060131W WO 2021212161 A1 WO2021212161 A1 WO 2021212161A1
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WO
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positioning
fingers
rod end
support
end sections
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Application number
PCT/AT2021/060131
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Inventor
Andreas SCHIFFLHUBER
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Miba Automation Systems Ges.M.B.H.
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    • 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
    • H02K15/0025—Shaping or compacting conductors or winding heads after the installation of the winding in the core or machine ; Applying fastening means on winding heads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/0056—Manufacturing winding connections
    • H02K15/0068—Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals
    • H02K15/0081—Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals for form-wound windings
    • H02K15/0087—Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals for form-wound windings characterised by the method or apparatus for simultaneously twisting a plurality of hairpins open ends after insertion into the machine
    • H—ELECTRICITY
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    • 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 prepositioning free rod end sections egg nes received in a laminated core conductor package for a subsequent Umformvor transition of the free rod end sections to form a stator or rotor of an electrical machine. Furthermore, the invention also relates to a positioning unit for prepositioning the free rod end sections and a forming system with such a positioning unit.
  • EP 1 554 794 B1 describes an arrangement for welding the ends of pairs of electrically conductive segments of a winding of a rotating electrical machine which is formed by a plurality of conductor segments.
  • the conductor segments are carried by a support body in such a way that the ends to be welded of each pair of conductor segments on one axial side of the support body form a switching end in the form of a ring.
  • the ver to be welded ends of the pairs of conductor segments are adjacent in a radial direction of the support body and outside of the support body in the form of radial rows (R) net angeord which are offset from one another in the circumferential direction.
  • R radial rows
  • the welding arrangement comprises a tool for tensioning the ends of the conductor segments to be welded, which tool has circumferential blocking devices of these ends to be welded in their welding position.
  • the order fang sblockier drivingen are formed by cam-shaped sections of clamping members ge.
  • a cam section is configured such that it comes into a clamped position between the ends to be welded of the two circumferentially adjacent radial rows (R) of conductor segments by rotating the clamping member about its longitudinal axis.
  • the clamping elements are each to be adjusted in and out of the pairs of conductor segments in the radial direction from the outside between the ends of the pairs of conductor segments to be clamped. It was thus possible to achieve a positioning and clamping of the ends of the conductor segments that are to be welded to one another in a radial direction.
  • DE 102018 108 615 A1 also describes a positioning device and a positioning method for positioning a conductor end or a group of conductor ends of a conductor end arrangement of conductor ends protruding from a component for forming a component of an electrical machine's rule by means of elongated finger elements.
  • the single ones circumferentially aligned in the radial direction finger elements are each adjustable in ra dialer direction towards the conductor ends to be positioned.
  • Each of the finger elements has a detection end on its side facing the conductor ends, which can be retracted between the conductor ends by the forward movement of the respective finger element and on a circumference has a detection area that jumps radially in front of a longitudinal axis of the finger element.
  • a gear element of a conversion gear is used to convert a central area or end area of a longitudinal movement of the finger relements in the forward direction into a rotary movement of the detection end.
  • the positioning and clamping device comprises a catching device with disks, in particular annular disks, arranged one above the other.
  • First and second recesses for receiving the wire ends are formed in the disks.
  • the first recesses in the first disk have a different cross-sectional shape with respect to the second recesses in the second disk.
  • the positioning and tensioning of the conductor end or the conductor ends located in the respective recesses takes place due to the differently selected cross-sectional shapes of the recesses.
  • the individual recesses are always arranged at a fixed ra-media distance from the common axis of rotation. It was not possible to achieve a safe reception of all conductor ends in the recesses provided for this in all applications. Furthermore, the wire ends held together could only be released in the axial direction.
  • the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a method, a positioning unit and by means of which a simple pre-positioning and subsequent safe transfer to a forming unit is made possible.
  • the method is for prepositioning free rod end sections of a conductor package received in a sheet metal package for a subsequent forming process of the free rod end sections to form a stator or rotor of an electrical machine.
  • the following steps are planned:
  • Providing a positioning unit which positioning unit comprises a positioning tool with a plurality of positioning elements and each of the positioning elements comprises a support finger and a positioning finger, and the positioning elements are distributed over the circumference in a third division grid -T3-, the third division grid -T3- is chosen to be the same as the second pitch grid -T2- of the free spaces, and the positioning elements can be adjusted in the radial direction both in the direction of the longitudinal axis and in the opposite direction, fixed and positioned holding of the laminated core with the conductor package located therein, Radial adjustment of the individual positioning elements from a starting position in the radial direction outside the rod end sections in the direction of the longitudinal axis into the respective free spaces,
  • the individual positioning elements do not have to rotate or swivel, which makes the entire positioning device simpler and more cost-effective.
  • the rod end sections are positioned in the circumferential direction on both sides by the cross-acting support fingers and positioning fingers.
  • a procedure is advantageous in which the support surface of each of the support fingers, which extends in the radial direction, is aligned in a radial alignment with a respective one of the first side surfaces of the receiving chambers. This can be achieved by picking up and holding the laminated core in an exact position relative to the positioning unit.
  • the arrangement of the individual support surfaces on the support fingers are known, and the corresponding arrangement and positioned holding of the laminated core can save additional alignment effort.
  • Another advantageous procedure is characterized in that the support fingers and positioning fingers, which each form a positioning element, are arranged directly one above the other in the direction of the longitudinal axis.
  • a space-saving arrangement can thus be created in the circumferential direction. Furthermore, this can also be done with small adjustment paths, since after the adjustment in the radial direction into the respective free spaces or gaps, only the positioning fingers on the opposite side of the support surface on the rod end section (s) have to be adjusted for prepositioning.
  • a variant of the method is also advantageous in which the support fingers are arranged closer to the laminated core than the positioning fingers. A simpler structure of the positioning tool can thus be created. In addition, the positioning fingers can also be adjusted more easily with the support fingers.
  • Another approach is characterized when at least one receiving groove is arranged or formed on each of the positioning fingers in the region of its positioning finger end on a side opposite in the circumferential direction with respect to the respective support surface of the support finger of the same positioning element. Due to the additional provision of at least one receiving groove or positioning nut on the respective positioning finger, a possible deviation of the rod end sections from their target position can also be corrected and these can be displaced into an exact radial position.
  • the at least one receiving groove is formed with a groove depth which is formed equal to or greater than a width of the at least one rod end section in the same direction as the groove depth.
  • a variant of the method is also advantageous in which a plurality of receiving grooves are arranged or formed one behind the other in the radial direction and the radial spacing of the receiving grooves from one another corresponds to a nominal radial distance of immediately adjacent rod end sections in their nominal position. This makes it possible to keep several immediately adjacent rod end sections in the target position or to move or move those that are in a different actual position into the intended position required for the transfer .
  • Another procedure is characterized by the fact that the positioning elements can be adjusted independently of one another in the radial direction. This allows even more individual positioning and adjustment options to be created.
  • Another advantageous procedure is characterized in that the rod end sections held pre-positioned by the positioning unit in their target positions are received by or inserted into a forming unit and, after the transfer or transfer, the positioning elements are adjusted in the radial direction out of the free spaces. A collision-free transfer or acceptance of the laminated core in the forming unit can thus be made possible.
  • a variant of the method is also advantageous in which the individual positioning fingers are adjusted in the circumferential direction or in the tangential direction in the direction of the respective support surfaces of the support fingers before being moved out in the radial direction.
  • the previously positioned rod end sections always remain in the desired position.
  • the object of the invention is in particular achieved independently of this also by a positioning unit for prepositioning free rod end sections of a conductor package received in a laminated core for a subsequent forming process of the free rod end sections to form a stator or rotor of an electrical machine.
  • the positioning unit comprises a base housing, a positioning tool with a plurality of positioning elements distributed over the circumference, the positioning tool being held on the base housing, and the positioning elements being adjustable in the radial direction in the direction of a longitudinal axis and vice versa, it is further provided that
  • Each of the positioning elements comprises a support finger and a positioning finger that the support fingers each have a support surface that is oriented in the radial direction, that the positioning fingers are adjustable in the circumferential direction or in the tangential direction in a direction facing away from the support surfaces, and that each support finger is adjustable the positioning element interacts with a positioning finger of a further positioning element located immediately adjacent in the circumferential direction, and the two respectively interacting lingers of the two positioning elements for positioning each serve at least one to be recorded between the Lingem rod end.
  • the advantage achieved in this way is that an inexpensive and simple structure of the positioning unit is created, by means of which a reliable process sequence can be carried out.
  • the protruding rod end sections can easily be moved from their actual position, which may differ from the nominal position, into the respectively intended or predetermined nominal position.
  • the each in the circumferential direction immediately adjacent located positioning elements with their support fingers and positioning fingers are used in the overlapping interaction to bring the in a radial direction one behind the other in orderly and protruding from the receiving chambers of the laminated core Stabendab cuts in a mutually rectilinear arrangement in the radial direction.
  • Positionierele elements In order to deviations in the circumferential direction are corrected by the interacting Positionierele elements with their support fingers and positioning fingers. Another advantage is that the individual positioning elements do not need to rotate or swivel, which makes the entire positioning device simpler and less expensive.
  • the rod end sections are positioned in the circumferential direction on both sides by the cross-acting support fingers and positioning fingers.
  • the supporting fingers and positioning fingers which each form a positioning element, are arranged directly one above the other in the direction of the longitudinal axis.
  • a space-saving arrangement can thus be created in the circumferential direction.
  • this can also be done with small adjustment paths, since after the insertion in the radial direction, only the positioning fingers on the opposite side of the support surface on the rod end section or sections have to be adjusted for prepositioning.
  • Another embodiment is characterized in that the positioning fingers are each supported on the support fingers in contact therewith. A simpler structure of the positioning tool can thus be created. In addition, the positioning fingers can also be adjusted more easily with the support fingers.
  • an adjusting and guiding mechanism each comprises a guiding arrangement arranged between the support fingers and positioning fingers with an interacting first and second guiding element, by means of which guiding arrangement the positioning fingers are each guided on the support fingers so that they can be adjusted in a normal or in a tangential orientation with respect to the longitudinal extension of the support fingers.
  • a further embodiment provides that the adjustment and guide mechanism comprises a disk, in particular an annular disk, with projections located thereon and protruding in the axial direction, and that the projections each protrude between the positioning fingers arranged immediately adjacent in the circumferential direction. So can with a simple rotating or pivoting movement of the disc, the displacements of the positioning fingers relative to the support fingers can be realized.
  • Another embodiment is characterized in that the projections each rest on the positioning fingers located on both sides in the circumferential direction. In this way, an adjusting movement on both sides, seen in the circumferential direction, can be carried out.
  • Another preferred embodiment is characterized in that at least one receiving groove is arranged or formed on each of the positioning fingers in the region of its positioning finger end on a circumferentially opposite side with respect to the respective support surface of the support finger of the same positioning element.
  • the at least one receiving groove is designed with a groove depth which is designed to be equal to or greater than a width of the at least one rod end section to be received in the same direction as the groove depth.
  • the at least one receiving groove has a groove width in the radial direction which is equal to or greater than a thickness of the at least one rod end section to be received in the same direction as the groove width. This makes it easier to insert and pick up the at least one rod end section, depending on the oversize selected.
  • Another possible and possibly alternative embodiment has the features that a plurality of receiving grooves are arranged or formed one behind the other in the direction of the longitudinal extension and the radial spacing of the receiving grooves from one another is a nominal radial spacing of rod end sections that can be arranged directly adjacent in each case - lo corresponds to their target position. This creates the possibility of holding several immediately adjacent rod end sections in the target position or of moving or relocating those which are in a different actual position to the intended position required for the transfer spend.
  • a forming system comprising a positioning unit designed according to the invention for prepositioning free rod end sections of a conductor package received in a laminated core and a forming unit for a subsequent forming process of the free rod end sections to form a stator or rotor of an electrical machine.
  • Fig. 1 shows a laminated core with a conductor pack received therein and still undeformed rod end sections, in a perspective view;
  • FIG. 2 shows a detail of the laminated core with the conductor core according to FIG.
  • FIG. 3 shows a forming system for forming rod end sections one in one
  • Laminated core recorded conductor core comprising a positioning unit and a forming unit, in view;
  • Fig. 5 shows a detail of the positioning unit with partially removed component components
  • FIG. 6 shows a further detail of the positioning unit with partially removed component components, with positioning elements adjusted in the radial direction into the free spaces before the positioning fingers are brought into their positioning position, in a diagrammatic representation; 7 shows a further detailed view of the positioning unit with partially removed component components and with positioning elements displaced into the free spaces, in their open intermediate position, in a view in the axial direction;
  • FIG. 8 shows the detail of the positioning unit according to FIG. 7, but with support fingers and positioning fingers located in the positioning stel;
  • Fig. 9 is an enlarged detailed view of rod end portions, which are held between egg nem support finger and a positioning finger of interacting positioning elements.
  • 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 from one another in the direction of its longitudinal axis 3 or the laminated core 1 is limited by the two Stirnflä chen 4, 5 in its longitudinal extent.
  • the receiving chambers 2 extend each Weil between the first end face 4 and the second end face 5, this preferably continuously.
  • a number “n” of receiving chambers 2 is provided or formed in the laminated core 1, the number “n” being dependent on the rotor or stator of an electrical machine to be produced. Due to the number “n” of receiving chambers 2 results in the case of a uniform arrangement of the receiving chambers 2 viewed over the circumference, a first division grid -TI- or a first circumferential grid dimension.
  • a conductor package 6 has already been inserted into the laminated core 1 shown here, wherein the conductor package 6 can, for example, comprise at least one unspecified group of conductor elements. There can also be several different conductor element groups, the conductor package 6 bil the.
  • the conductor package 6 or the at least one conductor element group comprises a multiplicity of conductor elements 7, which in the present exemplary embodiment are designed as so-called hairpins.
  • a conductor element 7 designed as a hairpin comprises a first rod section 8, a second rod section 9 and a connecting section 10 connecting the two rod sections 8, 9 to one another.
  • so-called U-pins can also be used as conductor elements 7.
  • I-pins not shown in detail, in the laminated core 1 in addition to the conductor elements 7 designed as hairpins. Irrespective of this, however, only I-pins could also be inserted into the laminated core 1 and received therein. Each of the I-pins also has its own rod section and forms one of the conductor elements.
  • the rod sections 8, 9 of the conductor elements 7 are preferably designed with a substantially rectangular cross-section, with a square cross-section also being possible as a special shape of the rectangle. Usually, however, the conductor elements 7 are formed with a right corner cross-section. To isolate the conductor elements 7, these are mostly cut over a predominant length of the rod sections 8, 9 and possibly also at their connection sab 10 - if the conductor elements 7 are designed as hairpins or U-pins - provided with an adhesive insulating layer.
  • each of the rod sections 8, 9 of the individual conductor elements 7 protrudes beyond the first end face 4 in the axial direction and thus rod end sections 11 of the conductor elements 7 over the first end face 4 onto that of the second Face 5 project away from the direction.
  • all of the end sections of the conductor elements 7 protruding beyond the first end face 4 are designated as rod end sections 11.
  • the rod end sections 11 can also only be referred to as end sections and protrude individually and freely over the first end face 4.
  • the individual rod end portions 11 have also been fanned out in the radial direction and are thus spaced from one another by a certain radial extent.
  • This work activity can be carried out or carried out, but is not absolutely necessary.
  • the radial fanning process of at least some of the rod end sections 11 is preferably carried out before the positioning process, which is described in greater detail below, and the forming process (twisting process) which is usually carried out subsequently. Since this is considered to be well known and a wide variety of devices and process steps can be used for this purpose, it will not be discussed in any more detail. With this fanning out process, the radial spacing of each directly adjacent rod end sections 11 is achieved.
  • a plurality of rod sections 8, 9 can also be arranged one behind the other as seen in the radial direction.
  • the rod sections 8, 9 are preferably arranged in the respective receiving chambers 2 directly adjacent and mostly in contact with one another.
  • the longer Flachsei th are preferably facing each other and can preferably be arranged or received close to each other in the receiving chambers 2.
  • the rod sections 8, 9 of the conductor elements 7 with their rod end sections 11 form a plurality of layers or layers which are arranged or formed in a circumferential direction about the longitudinal axis 3.
  • Each of the plies or layers is arranged at a certain radial distance from the longitudinal axis 3 fate. Since the number of plies or layers can be selected differently, a total of eight plies or layers are shown in the present exemplary embodiment. Preferably, the number of plies or layers is an even number such as two, four, six, eight, ten, and so on.
  • each of these is provided with its own reference number.
  • the number of layers or layers can be different depending on the design of the rotor or stator to be formed.
  • a total of eight plies or layers are provided, with the the outermost or first layer is denoted by the reference numeral 12.
  • the further layers or layers are then designated with the reference symbols 13, 14, 15, 16, 17, 18 and 19.
  • the innermost layer 19 is therefore closest to the longitudinal axis 3 when viewed in the radial direction. This can best be seen from FIG.
  • the conductor elements 7 are shown in section in the region of the first end face 4 in order to make the receiving chamber 2 more visible.
  • Each of the receiving chambers 2, viewed in the circumferential direction is delimited by a first side surface 20 and a second side surface 21.
  • a mostly wedge-shaped free space 22 is formed between each facing first side surfaces 20 and second side surfaces 21 of receiving chambers 2 arranged immediately adjacent in the circumferential direction.
  • This free space 22 extends in the axial viewing direction on the first end face 4 also in the radial direction further between the respective rod end sections 11 and in each case in the axial direction starting from the first end face 4 up to end faces 23 of the respective rod end sections 11.
  • the number “o” of free spaces 22 between the receiving chambers 2 is basically the same or corresponds to the number “n” of receiving chambers 2 and are arranged in a second pitch grid -T2- or a second circumferential grid dimension to one another.
  • Each of the layers 12 to 19 preferably comprises a number “m” of rod end sections 11.
  • the number “m” of rod end sections 11 of at least some of the layers 12 to 19 is selected to be equal to the number “n” of the receiving chambers 2 in the laminated core 1.
  • the number “m” of rod end sections 11 is preferably selected to be equal to the number “n” of receiving chambers 2 in the laminated core 1.
  • the respective rod sections 8, 9 of the conductor elements 7 are thus also received and arranged in each of the receiving chambers 2.
  • rod end portions 11 shown in FIG. 2 are spaced apart from one another in the radial direction, as was previously described in the step of fanning be. Furthermore, these are each shown in full lines in their target positions. Due to the mostly plastic deformation of the individual rod end sections 11 during the fanning out process, not all ends of the rod end sections 11 are always in their desired position. In the last complete radial row of rod end sections 11 in the right-hand section of FIG. 2, there is one in each case for the two outer rod end sections 11 Actual position indicated in dashed lines. The deviation of the actual positions from the respective target positions is possible in the circumferential direction and / or in the radial direction.
  • Fig. 1 shows the protruding over the first end face 4 rod end portions 11 of the individual layers 12 to 19 in their for the Positioniervor described in more detail below.
  • the individual target positions are an essential component for receiving the rod end sections 11 to be reshaped and for the subsequent reshaping process for a large number of different reshaping tools. In this way, unwanted deformations and associated damage of that rod end section 11 or those rod end sections 11 which have an actual position deviating from their target position can be prevented when the positioning step is transferred.
  • the Umformvor gang is also referred to as a so-called twisting process, in which the rod end portions 11 of the protruding rod portions 8, 9 are reshaped at least in the circumferential direction, as is generally known.
  • a shaping system 24 is shown in a highly stylized way, by means of which that laminated core 1 described above by way of example with the conductor core 6 received therein can be further processed.
  • the forming system 24 serves to reshape the respective protruding rod end sections 11 at least in the circumferential direction, this process also being referred to as a twisting process. This forming process is well known, which is why it will not be discussed any more.
  • the forming system 24 comprises a positioning unit 25 for pre-positioning the free rod end sections 11 of the conductor package 6 received in the laminated core 1 and a forming unit 26 for the subsequent forming process of the free rod end sections 11 to form a stator or rotor of an electrical machine.
  • the positioning unit 25 is provided.
  • the rod end sections 11 can optionally be fanned out in the radial direction.
  • the laminated core 1 is brought ver with the conductor package 6 in the forming system 24 and kept fixed and positioned aligned on this.
  • at least one reference mark is arranged or formed on it. With the exception of manufacturing tolerances, the nominal position of the laminated core 1 together with the conductor core 6 located therein is fixed relative to the forming system 24.
  • the positioning unit 25 shown in FIG. 3 is provided, which is described and shown in more detail in FIGS. 4 to 9.
  • the basic cross-sectional shape is circular or disk-shaped as seen in the axial direction and has a small longitudinal extent in the axial direction before given.
  • the positioning unit 25 comprises a base housing 27 and a positioning tool 28 held thereon with a plurality of positioning elements 29 distributed over the circumference.
  • the positioning elements 29 are adjustable in the radial direction in the direction of the longitudinal axis 3 and vice versa.
  • the positioning elements 29 can be adjusted independently of one another in the radial direction. For this purpose, a separate adjustment and drive mechanism is provided for each of the positioning elements 29 and / or for groups of positioning elements 29.
  • All positioning elements 29 are directed in a radial manner with respect to the longitudinal axis 3 and are adjustable in a normal plane with respect to the longitudinal axis 3.
  • Each of the positioning elements 29 comprises a support finger 30 and a positioning finger 31.
  • a support surface 32 extending in the radial direction is arranged or formed on each of the support fingers 30.
  • Each of the support surfaces 32 faces one side of a radial row of rod end sections 11 located one behind the other.
  • each of the positioning fingers 31 is adjustable in the circumferential direction or in the tangential direction in a direction facing away from the support surfaces 32.
  • the support fingers 30 and the positioning finger 31 work together at least for the approximately straight alignment of the individual rod end sections 11 located one behind the other in a radial row.
  • the support fingers 30, viewed in the circumferential direction are always arranged in a stationary manner on the base housing 27.
  • the positioning elements 29 are distributed over the circumference in a third pitch grid -T3-, the third pitch grid -T3- being selected to be the same as the second pitch grid -T2- of the free spaces 22.
  • the positioning elements 29 are at least outside the outer circumference of the laminated core 1 in their starting position when viewed in the radial direction and are at least partially in the free spaces 22 between the rod end sections for prepositioning 11 adjusted in. This position of the positioning elements 29 can be designated as an intermediate position.
  • the support surfaces 32 each face a first radial longitudinal side of the free space 22.
  • the individual support surfaces 32 are preferably aligned such that they are each arranged or aligned in an alignment aligned in the radial direction with a respective one of the first side surfaces 20 of the receiving chambers 2.
  • the positioning fingers 31 are adjusted circumferentially or tangentially in the direction of one of the circumferentially opposite second radial longitudinal sides of the respective Free space 22. It is thereby achieved that in each case one support finger 30 of one of the positioning elements 29 interacts with a positioning finger 31 of a further positioning element 29, which is located immediately adjacent in the circumferential direction.
  • the two interacting fingers 30, 31 of the two positioning elements 29 each serve to position at least one rod end section 11 located or to be received between the fingers 30, 31 Alignment with respect to the longitudinal extension of the support fingers 30 can be guided on these in an adjustable manner.
  • the respective interacting position of the support fingers 30 with the positioning fingers 31 can be referred to as the working position or the positioning position.
  • a guide arrangement 34 with a first and second guide element 35, 36 interacting with one another is arranged in the region of the end regions of the positioning fingers 31 facing away from the longitudinal axis 3.
  • the first guide elements 35 are formed by guide slots in each of the positioning fingers 31 and the second guide elements 36 by guide pins on each of the support fingers 30.
  • the second guide elements 36 designed as guide pins are arranged or designed on the support fingers 30 and protrude into the first guide elements 35 designed as guide slots.
  • the first guide elements 35 formed as guide s slots each have a circumferential or tangential orientation.
  • the guide arrangement 34 can also be referred to as a transverse guide who the. With the respectively interacting first and second guide elements 35, 36, in particular the alignment of the guide slots, the positioning fingers 31 are moved together with the support fingers 30 in the direction of the longitudinal axis 3 and vice versa.
  • the adjustment and guide mechanism 33 comprises a disk 37 with projections 38 located thereon and protruding in the axial direction can for example be designed as an annular disk. It is also shown that the disk 37 is arranged on the side of the positioning fingers 31 facing away from the support fingers 30. This is preferably supported in contact with the positioning fingers 31 and is pivotable about the longitudinal axis 3.
  • the individual projections 38 each protrude between the positioning fingers 31 arranged immediately adjacent and spaced apart in the circumferential direction.
  • the individual projections 38 are web-shaped with a wedge-shaped cross-section as seen in the axial direction. Apart from certain manufacturing tolerances, the projections 38 each rest on the positioning fingers 31, which are sensitive on both sides in the circumferential direction. Thus, seen in the circumferential direction, a common relative adjustment or displacement of all positioning fingers 31 with respect to the Stitzfin ger 30 can take place both clockwise and counterclockwise.
  • the support fingers 30 and positioning fingers 31, which each form a positioning element 29, are preferably arranged directly one above the other in the direction of the longitudinal axis 3. Furthermore, the positioning fingers 31 can each be supported on the support fingers 30 adjacent thereto. The support fingers 30 are preferably arranged closer to the laminated core 1 than the positioning fingers 31.
  • the previously be written to a predominant extent rectilinear alignment of the conductor elements 7 located one behind the other in a receiving chamber 2 in the radial direction can be achieved.
  • the positioning fingers 31 in the region of its positioning finger end facing the longitudinal axis 3 at a circumferential direction opposite lying side with respect to the respective support surface 32 of the support finger 30 of the same positioning element 29 at least one on receiving groove 39 is arranged or formed.
  • the receiving groove 39 can also be referred to as a positioning groove.
  • the at least one receiving groove 39 serves to accommodate the rod end section or sections 11 to be positioned and thus to shift the individual rod end sections 11 into the respective predetermined or predetermined target position or to keep them positioned at this further sequence.
  • the at least one receiving groove 39 is formed with a groove depth 40 which is the same or slightly larger than a width of the at least one rod end section 11 to be received in the same direction as the groove depth 40. If the groove depth 40 is slightly larger, damage can occur of the respective rod end section 11 through the otherwise built-up clamping effect can be prevented.
  • This formation of the Aufnah menuten 39 with their groove depth 40 can be provided between the support fingers 30 and the positioning fingers 31 with mutual mechanical stops. This is particularly the case when the positioning finger 31 is arranged to run flat with respect to the support surface 32 in the positioning position.
  • the at least one receiving groove 39 with a smaller groove depth 40 than the width of the at least one rod end section 11 to be received in the same direction as the groove depth 40.
  • the guide arrangement 34 between each of the support fingers 30 and positioning fingers 31 may be provided.
  • the maximum possible circumferential or tangential adjustment path of the positioning fingers 31 relative to the support fingers 30 can be determined and predetermined by means of the longitudinal extension of the first guide element 35 designed as a guide slot and the corresponding dimensioning of the second guide element 36 designed as a guide pin.
  • the at least one receiving groove 39 has a groove width 41 in the radial direction which is equal to or preferably slightly larger than a thickness of the at least one rod end section 11 to be received in the same direction as the groove width 41.
  • a plurality of receiving grooves 39 can also be provided on each of the positioning fingers 31 in the direction of its longitudinal extent. If a plurality of receiving grooves 39 are arranged or formed one behind the other in the direction of the longitudinal extension, the radial spacing of the receiving grooves 39 from one another corresponds to a nominal radial distance of immediately adjacent or can be arranged rod end sections 11 in their respective nominal position.
  • bevels can be provided as so-called insertion aids. It should also be mentioned that in the case of multiple arrangements of receiving grooves 39 on one positioning finger 31 each, they do not necessarily have to be completely separated from one another over the entire groove depth 40, as can best be seen in FIG. The two shown here Grooves 39 are only separated from one another by a hump-like element located between the respective receiving groove. This hump-like element is used for the respective radial target positioning of the rod end sections 11.
  • the rod end sections 11 of at least one layer 12 to 19 or also of several layers 12 to 19 are in their respective target positions, they can be received by the order unit 26 or inserted into it. If the transfer or transfer has taken place, the positioning elements 29 are to be adjusted in the radial direction out of the free spaces 22. This is so in order to be able to perform the reshaping process of the Stabendab sections to be reshaped without colliding with the positioning elements 29. If the above-described grooves 39 are also provided, the individual positioning fingers 31 are to be adjusted in the circumferential direction or tangential direction towards the respective support surfaces 32 of the support fingers 30 before moving the positioning elements 29 out of the free spaces 22.
  • the exemplary embodiments show possible design variants, whereby it should be noted at this point that the invention is not limited to the specifically shown design variants dersel ben, but rather various combinations of the individual design variants with one another are possible and this possible variation is based on the teaching on technical action The present invention is within the ability of a person skilled in the art who is active in this technical field.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Positioniereinheit (25) zum Vorpositionieren von freien Stabendabschnitten (11) eines in einem Blechpaket (1) aufgenommenen Leiterpakets (6) für einen nachfolgenden Umformvorgang der freien Stabendabschnitte (11) zur Bildung eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine. Die Positioniereinheit (25) umfasst ein Positionierwerkzeug (28) mit mehreren Positionierelementen (29), welche jeweils einen Stützfinger (30) und einen Positionierfinger (31) umfassen. Die Positionierelemente (29) werden in Freiräume (22) zwischen die Stabendabschnitten (11) hinein verstellt. Dabei erfolgt ein umfängliches Abstützen der Stabendabschnitte (11) an Stützflächen (32) der Stützfinger (30). Weiters werden die Positionierfinger (31) in eine in Umfangsrichtung gegenüberliegende Seite der Stützflächen (32) verstellt und so die Stabendabschnitte (11) zwischen jeweils einem in einem der Freiräume (22) befindlichen Stützfinger (30) eines der Positionierelemente (29) und jenem in Umfangsrichtung im unmittelbar benachbart angeordneten Freiraum (22) befindlichen Positionierfinger (31) eines weiteren Positionierelements (29) vorpositioniert. Weiters betrifft die Erfindung auch noch eine Umformanlage mit einer derartigen Positioniereinheit (25).

Description

VERFAHREN, POSITIONIEREINHEIT SOWIE DAMIT AUSGESTATTETE UMFORM
ANLAGE ZUM VORPOSITIONIEREN VON FREIEN STAB END AB SCHNITTEN EINES LEITERPAKETS
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorpositionieren von freien Stabendabschnitten ei nes in einem Blechpaket aufgenommenen Leiterpakets für einen nachfolgenden Umformvor gang der freien Stabendabschnitte zur Bildung eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine. Weiters betrifft die Erfindung aber auch noch eine Positioniereinheit zum Vorposi tionieren der von freien Stabendabschnitte sowie eine Umformanlage mit einer derartigen Po sitioniereinheit.
Die EP 1 554 794 B 1 beschreibt eine Anordnung zum Schweißen der Enden von Paaren von elektrisch leitenden Segmenten einer Wicklung einer drehenden elektrischen Maschine, die von mehreren Leitersegmenten geformt wird. Die Leitersegmente werden von einem Tragkör per so getragen, dass die zu schweißenden Enden jedes Paars von Leitersegmenten auf einer axialen Seite des Tragkörpers ein Schaltende in Form eines Kranzes formen. Die zu ver schweißenden Enden der Paare von Leitersegmenten sind in einer radialen Richtung des Trag körpers benachbart und außerhalb des Tragkörpers in Form von radialen Reihen (R) angeord net, die in Umfangsrichtung zueinander versetzt sind. Die Schweißanordnung umfasst ein Werkzeug zum Spannen der zu schweißenden Enden der Leitersegmente, das Umfangsblo ckiereinrichtungen dieser zu schweißenden Enden in ihrer Schweißstellung aufweist. Die Um fang sblockiereinrichtungen werden von nockenförmigen Abschnitten von Spannorganen ge formt. Ein Nockenabschnitt ist so konfiguriert, dass er durch Drehen des Spannorgans um seine Längsachse in eine zwischen den zu schweißenden Enden der zwei in Umfangsrichtung benachbarten radialen Reihen (R) von Leitersegmenten eingespannte Stellung kommt. Die Spannorgane sind jeweils in radialer Richtung von außen her zwischen die zu spannenden En den der Paare von Leitersegmenten hinein und wieder heraus zu verstellen. Es konnte damit eine in radialer Richtung wirkende Positionierung und Einspannung der jeweils miteinander zu verschweißenden Enden der Leitersegmente erzielt werden.
Es beschreibt auch die DE 102018 108 615 Al eine Positioniervorrichtung und ein Positio nierverfahren zum Positionieren eines Leiterendes oder einer Gruppe von Leiterenden einer Leiterendenanordnung von aus einem Bauelement zum Bilden eines Bauteils einer elektri schen Maschine vorstehenden Leiterenden mittels länglicher Fingerelemente. Die einzelnen umfänglich in radialer Richtung zueinander ausgerichteten Fingerelemente sind jeweils in ra dialer Richtung zu den zu positionierenden Leiterenden hin verstellbar. Jedes der Fingerele mente weist an seiner den Leiterenden zugewendeten Seite ein Erfassungsende auf, welches durch die Vorwärtsbewegung des jeweiligen Fingerelements zwischen Leiterenden einfahrbar ist und an einem Umfang sbereich einen radial zu einer Längsachse des Fingerelements vor springenden Erfassungsbereich aufweist. Ein Getriebeelement eines Umsetzgetriebes dient zum Umsetzen eines mittleren Bereichs oder Endbereichs einer Längsbewegung des Finge relements in Vorwärtsrichtung in eine Drehbewegung des Erfassungsendes. Damit erfolgt durch die jeweilige Radialverstellung der einzelnen Fingerelemente das Hineinverstellen zwi schen die umfänglich nebeneinander befindlichen Leiterenden und zusätzlich eine Drehbewe gung um die jeweils eigene Längsachse. Am Ende der Verstellbewegung befindet sich in je dem der Erfassungsbereiche, welche jeweils durch eine Kammstruktur gebildet sind, eines der zu positionierenden Leiterenden. Es wurde zwar eine Positionierung der Leiterenden in radia ler Richtung geschaffen, jedoch eine umfängliche Positionierung konnte nur in gewissen Grenzen erzielt werden.
Die DE 102018 103 100 Al beschreibt eine Positionier- und Spannvorrichtung sowie ein Po sitionier und Spannverfahren zum Positionieren und miteinander Verspannen von Drahtenden zwecks Weiterverarbeitung im Zuge einer Herstellung eines Maschinenelements einer elektri schen Maschine. Die Positionier- und Spannvorrichtung umfasst eine Fangeinrichtung mit übereinander angeordneten Scheiben, insbesondere Ringscheiben. In den Scheiben sind je weils zusammenwirkende erste und zweite Ausnehmungen zur Aufnahme der Drahtenden ausgebildet. Die ersten Ausnehmungen in der ersten Scheibe weisen bezüglich der zweiten Ausnehmungen in der zweiten Scheibe eine dazu unterschiedliche Querschnittsform auf. Durch umfängliches Verstellen zumindest einer der Scheiben relativ bezüglich der anderen Scheibe erfolgt aufgrund der unterschiedlich gewählten Querschnittsformen der Ausnehmun gen die Positionierung und das Spannen des Leiterendes oder der in den jeweiligen Ausneh mungen befindlichen Leiterenden. Die einzelnen Ausnehmungen sind stets in einem fixen ra dialen Abstand von der gemeinsamen Drehachse angeordnet. Es konnte damit nicht in allen Anwendungsfällen eine sichere Aufnahme aller Leiterenden in den dafür vorgesehenen Aus nehmungen erzielt werden. Weiters war eine Freigabe der aneinander gehaltenen Drahtenden nur in axialer Richtung möglich. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu über winden und ein Verfahren eine Positioniereinheit und zur Verfügung zu stellen, mittels derer eine einfache Vorpositionierung und nachfolgende sichere Übergabe an eine Umformeinheit ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine als Positioniereinheit ausgebildete Vorrich tung gemäß den Ansprüchen gelöst.
Das Verfahren ist zum Vorpositionieren von freien Stabendabschnitten eines in einem Blech paket aufgenommenen Leiterpakets für einen nachfolgenden Umformvorgang der freien Sta bendabschnitte zur Bildung eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine. Es sind da bei folgende Schritte vorgesehen:
Bereitstellen des Blechpakets und des Leiterpakets, wobei im Blechpaket eine An zahl „n“ von Aufnahmekammern ausgebildet ist und die Aufnahmekammern über den Um fang verteilt in einem ersten Teilungsraster -TI- angeordnet sind und sich die Aufnahmekam mern jeweils zwischen einer ersten Stirnfläche und einer zweiten Stirnfläche in Richtung ei ner Längsachse erstrecken, wobei Leiterelemente des Leiterpakets mit ihren Stababschnitten in die Aufnahmekammern eingesetzt sind und die Stabendabschnitte über die erste Stirnfläche des Blechpakets frei vorragen, und wobei die einzelnen Stabendabschnitte mehrere Lagen ausbilden, wobei jede der einzelnen Lagen eine Anzahl „m“ an Stabendabschnitten umfasst und sich die Lagen in Umfangsrichtung erstrecken sowie in radialer Richtung benachbart zu einander angeordnet sind, und wobei in Umfangsrichtung zwischen unmittelbar benachbarten Aufnahmekammern jeweils ein bevorzugt keilförmig verlaufender Lreiraum ausgebildet ist, und eine Anzahl „o“ an breiräumen der Anzahl „n“ an Aufnahmekammem entspricht und die breiräume in einem zweiten Teilungsraster -T2- zueinander angeordnet sind,
Bereitstellen einer Positioniereinheit, welche Positioniereinheit ein Positionier werkzeug mit mehreren Positionierelementen umfasst und jedes der Positionierelemente einen Stützfinger und einen Positionierfinger umfasst, und die Positionierelemente über den Um fang verteilt in einem dritten Teilungsraster -T3- angeordnet sind, wobei der dritte Teilungs raster -T3- gleich gewählt ist wie der zweite Teilungsraster -T2- der Lreiräume, und die Posi tionierelemente in radialer Richtung sowohl in Richtung auf die Längsachse als auch in dazu entgegengesetzter Richtung verstellbar sind, ortsfestes und positioniertes Halten des Blechpakets mit dem darin befindlichen Leiterpaket, Radiales Verstellen der einzelnen Positionierelemente von einer in radialer Rich tung außerhalb der Stabendabschnitte befindlichen Ausgangsstellung in Richtung auf die Längsachse in die jeweiligen Freiräume hinein,
Umfängliches Abstützen von zumindest jeweils einem der Stabendabschnitte von einer der Lagen an dem jeweils im Freiraum befindlichen Stützfinger an seiner in radialer Richtung verlaufend ausgerichteten Stützfläche, welche Stützfläche einer ersten radialen Längsseite des Freiraums zugewendet ist,
Umfängliches oder tangentiales Verstellen der Positionierfinger in Richtung auf jeweils eine der in Umfangsrichtung gegenüberliegenden zweiten radialen Längsseiten des je weiligen Freiraums, und
Positioniertes Ausrichten der zumindest einen Stabendabschnitte von einer der Lagen zwischen jeweils einem in einem der Freiräume befindlichen Stützfinger eines der Po sitionierelemente und jenem in Umfangsrichtung im unmittelbar benachbart angeordneten Freiraum befindlichen Positionierfinger eines weiteren Positionierelements.
Vorteilhaft ist bei den hier gewählten Verfahrensschritten, dass so ein einfacher Verfahrens ablauf zur Verfügung gestellt wird, bei dem nach dem Einsetzen der Leiterelemente in das Blechpaket die darüber hinaus vorragenden Stabendabschnitte von ihrer möglicherweise von der Soll-Position abweichenden Ist-Position in die jeweils vorgesehene oder vorbestimmte Soll-Position zu verbringen. Die jeweils in Umfangsrichtung unmittelbar benachbart befindli chen Positionierelemente mit deren Stützfingem und Positionierfingern dienen dazu, im über greifenden Zusammenwirken die in einer radialen Richtung hintereinander angeordneten und aus den Aufnahmekammern des Blechpakets herausragenden Stabendabschnitte in eine zuei nander in radialer Richtung geradlinige Anordnung zu bringen. Damit werden Abweichungen in Umfangsrichtung durch die zusammenwirkenden Positionierelemente mit deren Stützfin gern und Positionierfingem korrigiert. Ein weiterer Vorteil besteht noch darin, dass auf Dreh oder Schwenkbewegungen der einzelnen Positionierelemente gänzlich verzichtet wird, wodurch die gesamte Positioniervorrichtung einfacher und kostengünstiger wird. Darüber hin aus werden die Stabendabschnitte in Umfangsrichtung auf beiden Seiten positioniert von den übergreifend wirkenden Stützfingern und Positionierfingem gehalten.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem die jeweils in radialer Richtung verlaufend aus gerichtete Stützfläche von jedem der Stützfinger jeweils in radialer fluchtender Ausrichtung zu einer jeweiligen der ersten Seitenflächen der Aufnahmekammern ausgerichtet wird. Dies kann durch das exakte positionierte Aufnehmen und Halten des Blechpakets relativ bezüglich der Positioniereinheit erreicht werden. Die Anordnung der einzelnen Stützflächen an den Stützfingem sind bekannt und durch die dazu entsprechende Anordnung und positionierte Halterung des Blechpakets kann zusätzlicher Ausrichtaufwand eingespart werden.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehens weise ist dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils ein Po sitionierelement bildenden Stützfinger und Positionierfinger in Richtung der Längsachse un mittelbar übereinander angeordnet sind. Damit kann in Umfangsrichtung eine platzsparende Anordnung geschaffen werden. Weiters kann damit aber auch mit geringen Verstellwegen das Auslangen gefunden werden, da nach dem in radialer Richtung erfolgten Hineinverstellen in die jeweiligen Freiräume oder Zwischenräume nur die Positionierfinger an der jeweils gegen überliegenden Seite der Stützfläche an dem oder den Stabendabschnitten zur Vorpositionie rung verstellt werden müssen.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher die Stützfinger dem Blechpaket nä herliegend angeordnet sind als die Positionierfinger. Damit kann ein einfacherer Aufbau des Positionierwerkzeugs geschaffen werden. Darüber hinaus kann so auch noch die Mitverstel lung der Positionierfinger mit den Stützfingem einfacher realisiert werden.
Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn zumindest eine Aufnahmenut an jedem der Positionierfinger im Bereich seines Positionierfinger- Endes an einer in Um fangsrichtung gegenüber liegenden Seite bezüglich der jeweiligen Stützfläche des Stützfingers des gleichen Positionierelements angeordnet oder ausgebildet ist. Durch das zusätzliche Vor sehen von zumindest einer Aufnahmenut oder Positioniemut am jeweiligen Positionierfinger kann so auch noch eine mögliche Abweichung der Stabendabschnitte von deren Soll-Position korrigiert und diese in eine exakte radiale Position verlagert werden.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem die zumindest eine Aufnahmenut mit einer Nut tiefe ausgebildet ist, welche gleich oder größer ausgebildet ist als eine Breite des zumindest einen Stabendabschnitts in der gleichen Richtung wie die Nuttiefe. Damit kann ausgehend von eine klemmenden Halterung zwischen den jeweils zusammenwirkenden Stützfingern und Positionierfingem bis hin zu einer klemmfreien Positionierung zwischen diesen der jeweils erforderliche und gewünschte Positionierzustand für den jeweiligen Anwendungsfall erzielt werden. Bei geringfügig größer ausgebildeter Nuttiefe kann eine Beschädigung der Stabend abschnitte, insbesondere von deren Isolierung, verhindert werden. Eine weitere vorteilhafte Vorgehens weise ist dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Aufnahmenut eine Nutbreite in radialer Richtung aufweist, welche gleich oder größer ausgebildet ist als eine Dicke des zumindest einen Stabendabschnitts in der gleichen Richtung wie die Nutbreite. Damit kann das Einsetzen und Aufnehmen des zumindest einen Stabendab schnitts je nach gewähltem Übermaß erleichtert werden.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher mehrere Aufnahmenuten in radialer Richtung hintereinander angeordnet oder ausgebildet sind und die radiale Beabstandung der Aufnahmenuten voneinander einem Soll-Radialabstand von jeweils unmittelbar benachbart angeordneten Stabendabschnitten in deren Soll-Position entspricht. Damit wird die Möglich keit geschaffen, auch mehrere unmittelbar benachbart befindliche Stabendabschnitt in der Soll-Position zu halten oder solche, welche sich in einer davon abweichenden Ist-Position be finden, in die vorgesehene für die Übergabe erforderliche Soll-Position zu verlagern oder zu verbringen.
Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn die Positionierelemente vonei nander unabhängig in radialer Richtung verstellbar sind. Damit kann eine noch individuellere Positionierung und Einstellmöglichkeit geschaffen werden.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem alle Positionierelemente gemeinsam in radialer Richtung verstellbar sind. Damit wird ein einfacher und kostengünstiger Aufbau für den Ver stellmechanismus der einzelnen Positionierelemente ermöglicht.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehens weise ist dadurch gekennzeichnet, dass die von der Positi oniereinheit in deren Soll-Positionen vorpositioniert gehaltenen Stabendabschnitte von einer Umformeinheit aufgenommen oder in diese eingesetzt werden und nach der Übernahme oder Übergabe die Positionierelemente in radialer Richtung aus den Freiräumen heraus verstellt werden. Damit kann eine kollisionsfreie Übergabe oder Aufnahme des Blechpakets in die Umformeinheit ermöglicht werden.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher vor dem Herausverstellen in radialer Richtung die einzelnen Positionierfinger in Umfangsrichtung oder in Tangentialrichtung in Richtung auf die jeweiligen Stützflächen der Stützfinger hin verstellt werden. So bleiben bis nach der Aufnahme und Halterung der einzelnen umzuformenden Stabendabschnitte in der Umformeinheit die zuvor positionierten Stabendabschnitte stets in der Soll-Position. Die Aufgabe der Erfindung wird aber insbesondere unabhängig davon auch durch eine Positi oniereinheit zum Vorpositionieren von freien Stabendabschnitten eines in einem Blechpaket aufgenommenen Leiterpakets für einen nachfolgenden Umformvorgang der freien Stabendab schnitte zur Bildung eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine gelöst. Die Positi oniereinheit umfasst ein Basisgehäuse, ein Positionierwerkzeug mit mehreren über den Umfang verteilt angeordneten Positio nierelementen, wobei das Positionierwerkzeug am Basisgehäuse gehalten ist, und die Positio nierelemente in radialer Richtung in Richtung auf eine Längsachse und vice versa verstellbar sind, wobei weiters vorgesehen ist dass jedes der Positionierelemente einen Stützfinger und einen Positionierfinger um fasst, dass die Stützfinger jeweils eine in radialer Richtung verlaufend ausgerichtete Stütz fläche aufweisen, dass die Positionierfinger jeweils in Umfangsrichtung oder in Tangentialrichtung in eine von den Stützflächen abgewendet Richtung verstellbar sind, und dass jeweils ein Stützfinger eines der Positionierelemente mit einem in Umfangsrich tung unmittelbar benachbart befindlichen Positionierfinger eines weiteren Positionierelements zusammenwirkt und die beiden jeweils zusammenwirkenden Linger der jeweils zwei Positio nierelemente zur Positionierung von jeweils zumindest einem zwischen den Lingem aufzu nehmenden Stabendabschnitt dienen.
Der dadurch erzielte Vorteil liegt darin, dass so ein kostengünstiger und einfacher Aufbau der Positioniereinheit geschaffen wird, mittels welcher ein sicherer Verfahrensablauf durchführ bar ist. Damit können auf einfache Art und Weise nach dem Einsetzen der Leiterelemente in das Blechpaket die darüber hinaus vorragenden Stabendabschnitte von ihrer möglicherweise von der Soll-Position abweichenden Ist-Position in die jeweils vorgesehene oder vorbe stimmte Soll-Position verbracht werden. Die jeweils in Umfangsrichtung unmittelbar benach bart befindlichen Positionierelemente mit deren Stützfingern und Positionierfingem dienen dazu, im übergreifenden Zusammenwirken die in einer radialen Richtung hintereinander an geordneten und aus den Aufnahmekammern des Blechpakets herausragenden Stabendab schnitte in eine zueinander in radialer Richtung geradlinige Anordnung zu bringen. Damit werden Abweichungen in Umfangsrichtung durch die zusammenwirkenden Positionierele mente mit deren Stützfingem und Positionierfingern korrigiert. Ein weiterer Vorteil besteht noch darin, dass auf Dreh- oder Schwenkbewegungen der einzelnen Positionierelemente gänzlich verzichtet wird, wodurch die gesamte Positioniervorrichtung einfacher und kosten günstiger wird. Darüber hinaus werden die Stabendabschnitte in Umfangsrichtung auf beiden Seiten positioniert von den übergreifend wirkenden Stützfingern und Positionierfingern gehal ten.
Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn die jeweils ein Positionierelement bildenden Stützfin ger und Positionierfinger in Richtung der Längsachse unmittelbar übereinander angeordnet sind. Damit kann in Umfangsrichtung eine platzsparende Anordnung geschaffen werden. Weiters kann damit aber auch mit geringen Verstellwegen das Auslangen gefunden werden, da nach dem in radialer Richtung erfolgten Hineinver stellen in die jeweiligen Freiräume oder Zwischenräume nur die Positionierfinger an der jeweils gegenüberliegenden Seite der Stütz fläche an dem oder den Stabendabschnitten zur Vorpositionierung verstellt werden müssen.
Eine andere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Positionierfinger jeweils an den Stützfingern daran anliegend abgestützt sind. Damit kann ein einfacherer Aufbau des Po sitionierwerkzeugs geschaffen werden. Darüber hinaus kann so auch noch die Mitverstellung der Positionierfinger mit den Stützfingern einfacher realisiert werden.
Eine weitere mögliche Ausführungsform hat die Merkmale, dass ein Verstell- und Führungs mechanismus vorgesehen ist, welcher Verstell- und Führungsmechanismus jeweils eine zwi schen den Stützfingern und Positionierfingem angeordnete Führung sanordnung mit einem zu sammenwirkenden ersten und zweiten Führungselement umfasst, mittels welcher Führungs anordnung die Positionierfinger jeweils an den Stützfingem in einer normalen oder in einer tangentialen Ausrichtung bezüglich der Längserstreckung der Stützfinger verstellbar an diesen geführt sind. Damit kann mittels der zusammenwirkenden Führungselemente eine sichere in Umfangsrichtung vorbestimmte Verstellbewegung ermöglicht werden.
Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass der Verstell- und Führungsmechanismus eine Scheibe, insbesondere eine Kreisringscheibe, mit daran befindlichen und in Axialrichtung vorragenden Vorsprüngen umfasst und dass die Vorsprünge jeweils zwischen die in Um fangsrichtung unmittelbar benachbart angeordneten Positionierfinger hineinragen. So können mit einer einfachen Dreh- oder Schwenkbewegung der Scheibe die Verlagerungen der Positi onierfinger relativ bezüglich der Stützfinger realisiert werden.
Eine andere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorsprünge jeweils an den in Umfangsrichtung beidseits befindlichen Positionierfingern anliegen. Damit kann eine in Umfangsrichtung gesehen beidseitige Verstellbewegung durchgeführt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Aufnahmenut an jedem der Positionierfinger im Bereich seines Positionierfinger-Endes an ei ner in Umfangsrichtung gegenüber liegenden Seite bezüglich der jeweiligen Stützfläche des Stützfingers des gleichen Positionierelements angeordnet oder ausgebildet ist. Durch das zu sätzliche Vorsehen von zumindest einer Aufnahmenut oder Positioniernut am jeweiligen Posi tionierfinger kann so auch noch eine mögliche Abweichung der Stabendabschnitte von deren Soll-Position korrigiert und diese in eine exakte radiale Position verlagert werden.
Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn die zumindest eine Aufnahmenut mit einer Nuttiefe ausgebildet ist, welche gleich oder größer ausgebildet ist als eine Breite des zumindest einen aufzunehmenden Stabendabschnitts in der gleichen Richtung wie die Nuttiefe. Damit kann ausgehend von eine klemmenden Halterung zwischen den jeweils zusammenwirkenden Stütz- fingem und Positionierfingem bis hin zu einer klemmfreien Positionierung zwischen diesen der jeweils erforderliche und gewünschte Positionierzustand für den jeweiligen Anwendungs fall erzielt werden. Bei geringfügig größer ausgebildeter Nuttiefe kann eine Beschädigung der Stabendabschnitte, insbesondere von deren Isolierung, verhindert werden.
Eine andere alternative Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die zumindest eine Aufnahmenut eine Nutbreite in radialer Richtung aufweist, welche gleich oder größer ausge bildet ist als eine Dicke des zumindest einen aufzunehmenden Stabendabschnitts in der glei chen Richtung wie die Nutbreite. Damit kann das Einsetzen und Aufnehmen des zumindest einen Stabendabschnitts je nach gewähltem Übermaß erleichtert werden.
Eine weitere mögliche und gegebenenfalls alternative Ausführungsform hat die Merkmale, dass mehrere Aufnahmenuten in Richtung der Längserstreckung hintereinander angeordnet oder ausgebildet sind und die radiale Beabstandung der Aufnahmenuten voneinander einem Soll-Radialabstand von jeweils unmittelbar benachbart anordenbaren Stabendabschnitten in - lo deren Soll-Position entspricht. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, auch mehrere unmit telbar benachbart befindliche Stabendabschnitt in der Soll-Position zu halten oder solche, wel che sich in einer davon abweichenden Ist-Position befinden, in die vorgesehene für die Über gabe erforderliche Soll-Position zu verlagern oder zu verbringen.
Es ist auch noch eine Umformanlage umfassend eine erfindungsgemäß ausgebildete Positio niereinheit zum Vorpositionieren von freien Stabendabschnitten eines in einem Blechpaket aufgenommenen Leiterpakets und eine Umformeinheit für einen nachfolgenden Umformvor gang der freien Stabendabschnitte zur Bildung eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine vorgesehen.
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 aufgenommenen Leiterpaket und noch unverform ten Stabendabschnitten, in schaubildlicher Darstellung;
Fig. 2 ein Detail des Blechpakets mit dem darin aufgenommenen Leiterpaket nach Fig.
1, in Draufsicht und vergrößerter Darstellung;
Fig. 3 eine Umformanlage zum Umformen von Stabendabschnitten eines in einem
Blechpaket aufgenommen Leiterpakets, umfassend eine Positioniereinheit und eine Umformeinheit, in Ansicht;
Fig. 4 die Positioniereinheit ohne Blechpaket, in schaubildlich vereinfachter Darstellung;
Fig. 5 ein Detail der Positioniereinheit mit teilweise entfernten Bauteilkomponenten, im
Axialschnitt sowie schaubildlicher Darstellung;
Fig. 6 ein weiteres Detail der Positioniereinheit mit teilweise entfernten Bauteilkompo nenten, mit in radialer Richtung in die Freiräume hinein verstellten Positionierele menten noch vor dem Zustellen der Positionierfinger in deren Positionierstellung, in schaubildlicher Darstellung; Fig. 7 eine weitere Detailansicht der Positioniereinheit mit teilweise entfernten Bauteil komponenten und mit in die Freiräume hineinverstellten Positionierelementen, in deren geöffneten Zwischenstellung, in einer Ansicht in Axialrichtung;
Fig. 8 das Detail der Positioniereinheit nach Fig. 7, jedoch bei sich in der Positionierstel lung befindlichen Stützfingern und Positionierfingern;
Fig. 9 eine vergrößerte Detaildarstellung von Stabendabschnitten, welche zwischen ei nem Stützfinger und einem Positionierfinger von zusammenwirkenden Positionie relementen positioniert gehalten sind.
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 den Fig. 1 und 2 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 Stirn fläche 4 und eine zweite Stirnfläche 5 auf bzw. ist das Blechpaket 1 von den beiden Stirnflä chen 4, 5 in seiner Längserstreckung begrenzt. Die Aufnahmekammem 2 erstrecken sich je weils zwischen der ersten Stirnfläche 4 und der zweiten Stirnfläche 5, dies bevorzugt durch gängig.
Im Blechpaket 1 ist eine Anzahl „n“ von Aufnahmekammern 2 vorgesehen oder ausgebildet, wobei die Anzahl „n“ in Abhängigkeit vom herzu stellenden Rotor oder Stator einer elektri schen Maschine abhängig ist. Aufgrund der Anzahl „n“ an Aufnahmekammern 2 ergibt sich bei einer über den Umfang gesehen gleichmäßigen Anordnung der Aufnahmekammem 2 ein erster Teilungsraster -TI- oder ein erstes umfängliches Rastermaß.
In das hier dargestellte Blechpaket 1 ist bereits ein Leiterpaket 6 eingesetzt worden, wobei das Leiterpaket 6 z.B. zumindest eine nicht näher bezeichnete Leiterelementgruppe umfassen kann. Es können auch mehrere unterschiedliche Leiterelementgruppen das Leiterpaket 6 bil den. Das Leiterpaket 6 bzw. die zumindest eine Leiterelementgruppe umfasst eine Vielzahl an Leiterelementen 7, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel als sogenannte Hairpins aus gebildet sind. In bekannter Weise umfasst ein als Hairpin ausgebildetes Leiterelement 7 einen ersten Stababschnitt 8, einen zweiten Stababschnitt 9 und einen die beiden Stababschnitte 8, 9 miteinander verbindenden Verbindungsabschnitt 10. Es können aber auch sogenannte U-Pins als Leiterelemente 7 eingesetzt werden.
Es wäre aber auch noch möglich, zusätzlich zu den als Hairpins ausgebildeten Leiterelemen ten 7 nicht näher dargestellte I-Pins in das Blechpaket 1 einzusetzen. Unabhängig davon könnten aber auch nur I-Pins in das Blechpaket 1 eingesetzt und darin aufgenommen werden. Jeder der I-Pins weist ebenfalls seinen eigenen Stababschnitt auf und bildet eines der Lei terelemente.
Die Stababschnitte 8, 9 der Leiterelemente 7 sind bevorzugt mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt ausgebildet, wobei als Sonderform des Rechtecks auch ein quadrati scher Querschnitt möglich ist. Zumeist werden die Leiterelemente 7 jedoch mit einem Recht eckquerschnitt ausgebildet. Zur Isolierung der Leiterelemente 7 sind diese zumeist über einen überwiegenden Längenanteil der Stababschnitte 8, 9 und gegebenenfalls auch an deren Ver bindung sab schnitten 10 - wenn die Leiterelemente 7 als Hairpins oder U-Pins ausgebildet sind - mit einer anhaftenden Isolierschicht versehen.
Im Bereich der hier ersten Stirnfläche 4 ist in der Lig. 1 gezeigt, dass jeder der Stababschnitte 8, 9 der einzelnen Leiterelemente 7 die erste Stirnfläche 4 in Axialrichtung überragt und damit Stabendabschnitte 11 der Leiterelemente 7 über die erste Stirnfläche 4 auf die von der zweiten Stirnfläche 5 abgewendete Richtung vorragen. Der Einfachheit werden alle über die erste Stirnfläche 4 vorragenden Endabschnitte der Leiterelemente 7 als Stabendabschnitte 11 be zeichnet. Die Stabendabschnitte 11 können auch nur als Endabschnitte bezeichnet werden und ragen einzeln und frei über die erste Stirnfläche 4 vor. Im gezeigten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind die einzelnen Stabendabschnitte 11 zusätzlich noch in radialer Richtung aufgefä chert worden und sind damit um ein gewisses radiales Ausmaß voneinander beabstandet.
Diese üblicherweise als Auffächerungsvorgang bezeichnete Arbeitstätigkeit kann erfolgen o- der durchgeführt werden, ist aber nicht unbedingt zwingend erforderlich. Der radiale Auffä cherungsvorgang zumindest einzelner der Stabendabschnitte 11 wird bevorzugt vor dem nachfolgend noch detaillierter beschriebenen Positioniervorgang und dem zumeist nachfol gend durchgeführten Umformvorgang (Twistvorgang) durchgeführt. Da dies als hinlänglich bekannt angesehen wird und dazu die unterschiedlichsten Vorrichtungen und Verfahrens schritte eingesetzt werden können, wird darauf nicht mehr näher eingegangen. Mit diesem Auffächerungsvorgang wird die radiale Beabstandung von jeweils unmittelbar benachbarten Stabendabschnitte 11 erzielt.
Weiters ist noch gezeigt, dass in jeder der in radialer Richtung bezüglich der Längsachse 3 verlaufend ausgerichteten Aufnahmekammem 2 auch mehrere Stababschnitte 8, 9 in radialer Richtung gesehen hintereinander angeordnet sein können. Bevorzugt sind die Stababschnitte 8, 9 in den jeweiligen Aufnahmekammem 2 unmittelbar benachbart und zumeist aneinander anliegend angeordnet. Bei einem Rechteckquerschnitt sind bevorzugt deren längere Flachsei ten jeweils einander zugewendet und können bevorzugt eng aneinander liegend in den Auf nahmekammern 2 angeordnet oder aufgenommen sein.
In radialer Richtung gesehen, bilden die Stababschnitte 8, 9 der Leiterelemente 7 mit deren Stabendabschnitten 11 mehrere in Umfangsrichtung um die Längsachse 3 hemm angeordnete oder ausgebildete Lagen oder Schichten. Jede der Lagen oder Schichten ist in einem vorbe stimmten radialen Abstand von der Längsachse 3 angeordnet. Da die Anzahl der Lagen oder Schichten unterschiedlich gewählt werden kann, sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel insgesamt acht Lagen oder Schichten gezeigt. Vorzugsweise ist die Anzahl der Lagen oder Schichten jeweils eine gerade Zahl, wie z.B. zwei, vier, sechs, acht, zehn usw. .
Um nachfolgend eine bessere Zuordnung zu Verfahrens schritten und Unterscheidung der La gen oder Schichten untereinander zu gewährleisten, wird jede derselben mit einem eigenen Bezugszeichen versehen. Wie zuvor beschrieben, kann die Anzahl der Lagen oder Schichten je nach Bauform des auszubildenden Rotors oder Stators unterschiedlich sein. Beim vorlie genden Ausführungsbeispiel sind insgesamt acht Lagen oder Schichten vorgesehen, wobei die äußerste oder erste Lage mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet wird. Die weiteren Lagen o- der Schichten sind dann mit den Bezugszeichen 13, 14, 15, 16, 17, 18 und 19 bezeichnet. Die innerste Lage 19 liegt somit der Längsachse 3 in radialer Richtung gesehen am nächsten. Dies ist am besten aus der Fig. 2 zu ersehen. Weiters sind noch bei einer der Aufnahmekammem 2 die Leiterelemente 7 im Bereich der ersten Stirnfläche 4 geschnitten dargestellt, um die Auf nahmekammer 2 besser ersichtlich machen zu können. Jede der Aufnahmekammem 2 ist in Umfang srichtung gesehen von einer ersten Seitenfläche 20 und einer zweiten Seitenfläche 21 begrenzt.
Zwischen jeweils einander zugewendeten ersten Seitenflächen 20 und zweiten Seitenflächen 21 von in Umfangsrichtung unmittelbar benachbart angeordneten Aufnahmekammem 2 ist ein zumeist keilförmig verlaufender Freiraum 22 ausgebildet. Dieser Freiraum 22 erstreckt sich in axialer Betrachtungsrichtung auf die erste Stirnfläche 4 gesehen auch noch in radialer Richtung weiter zwischen die jeweiligen Stabendabschnitte 11 sowie jeweils in axialer Rich tung ausgehend von der die erste Stirnfläche 4 bis hin zu Stimenden 23 der jeweiligen Sta bendabschnitte 11. Die Anzahl „o“ an Freiräumen 22 zwischen den Aufnahmekammern 2 ist gmndsätzlich gleich bzw. entspricht der Anzahl „n“ an Aufnahmekammern 2 und sind in ei nem zweiten Teilungsraster -T2- oder einem zweiten umfänglichen Rastermaß zueinander an geordnet.
Jede der Lagen 12 bis 19 umfasst bevorzug eine Anzahl „m“ an Stabendabschnitten 11. Die Anzahl „m“ an Stabendabschnitten 11 von zumindest einzelnen der Lagen 12 bis 19 ist gleich der Anzahl „n“ der Aufnahmekammem 2 im Blechpaket 1 gewählt. Bevorzugt wird bei allen Lagen 12 bis 19 die Anzahl „m“ an Stabendabschnitten 11 gleich der Anzahl „n“ der Aufnah mekammern 2 im Blechpaket 1 gewählt. Damit sind in jeder der Aufnahmekammern 2 auch die jeweiligen Stababschnitte 8, 9 der Leiterelemente 7 aufgenommen und angeordnet.
Bei den in der Fig. 2 dargestellten Stabendabschnitten 11 sind diese zueinander in radialer Richtung beabstandet angeordnet, so wie dies zuvor bei dem Schritt des Auffächems be schrieben worden ist. Weiters sind diese jeweils in vollen Linien in deren Soll-Positionen dar gestellt. Bedingt durch die zumeist plastische Umformung der einzelnen Stabendabschnitte 11 beim Auffächerung s Vorgang befinden sich nicht immer alle Enden der Stabendabschnitte 11 in deren Soll-Position. Bei der letzten vollständigen radialen Reihe der Stabendabschnitte 11 im rechten Abschnitt der Fig. 2 ist bei den beiden äußeren Stabendabschnitten 11 jeweils eine Ist-Position in strichlierten Linien angedeutet. Die Abweichung der Ist-Positionen von den je weiligen Soll-Positionen ist in Umfangsrichtung und/oder in radialer Richtung möglich.
Die Fig. 1 zeigt die über die erste Stirnfläche 4 vorragenden Stabendabschnitte 11 der einzel nen Lagen 12 bis 19 in deren für den nachfolgend detaillierter beschriebenen Positioniervor gang. Zumeist befinden sich einzelne der Stabendabschnitte 11 nach dem Einsetzen der Lei terelemente 7 in die dafür vorgesehenen Aufnahmekammem 2 nicht in deren Soll-Position. Die einzelnen Soll-Positionen sind für die Aufnahme der umzuformenden Stabendabschnitte 11 und den weiters nachfolgenden Umformvorgang für eine Vielzahl an unterschiedlichen Umformwerkzeugen ein wesentlicher Bestandteil. Damit können bei der Übergabe vom er folgten Positionierschritt ungewollte Verformungen und damit einhergehende Beschädigun gen von jenem Stabendabschnitt 11 oder von jenen Stabendabschnitten 11 verhindert werden, welche eine von deren Soll-Position abweichende Ist-Position aufweisen. Der Umformvor gang wird auch als sogenannter Twistvorgang bezeichnet, bei welchem die Stabendabschnitte 11 der vorragenden Stababschnitte 8, 9 zumindest in Umfangsrichtung gesehen umgeformt werden, wie dies allgemein bekannt ist.
In der Fig. 3 ist eine Umformanlage 24 stark stilisiert dargestellt, mittels welcher jenes zuvor beispielhaft beschriebene Blechpaket 1 mit dem darin aufgenommenen Leiterpaket 6 weiter bearbeitet werden kann. Die Umformanlage 24 dient dazu, die jeweils vorragenden Stabend abschnitte 11 zumindest in Umfangsrichtung umzuformen, wobei dieser Vorgang auch als Twistprozess bezeichnet werden kann. Dieser Umformvorgang ist hinlänglich bekannt, wes halb darauf nicht mehr eingegangen wird.
Die Umformanlage 24 umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel eine Positioniereinheit 25 zum Vorpositionieren der freien Stabendabschnitte 11 des im Blechpaket 1 aufgenommenen Leiterpakets 6 und eine Umformeinheit 26 für den nachfolgenden Umformvorgang der freien Stabendabschnitte 11 zur Bildung eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine.
Wie zuvor beschrieben, kann bei einigen der nachfolgend eingesetzten Umformeinheiten 26 infolge des Auffächerungsvorgangs der Stabendabschnitte 11 zu Abweichungen derselben von deren Soll-Position kommen und zu Kollisionen führen. Diese Lageabweichung führt beim Einsetzen oder der Aufnahme von Enden der Stabendabschnitte 11 in die Umformein heit 26 zu Problemen, was zumeist auch zu ungewollten Verformungen dieser außerhalb der jeweiligen Soll-Position befindlichen Stabendabschnitte 11 führt. Um eine positionierte Ausrichtung von Stabendabschnitten 11 von zumindest einer der Lagen 12 bis 19 zu erzielen, ist die Positioniereinheit 25 vorgesehen.
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass nach dem Einsetzen des Leiterpakets 6 in das Blechpaket 1 optional die Stabendabschnitte 11 in radialer Richtung aufgefächert werden können. In einem dieser Zustände wird das Blechpaket 1 mit dem Leiterpaket 6 in die Umformanlage 24 ver bracht und an dieser ortsfest sowie positioniert ausgerichtet gehalten. Zur exakten Positionie rung des Blechpakets 1 ist an diesem zumindest eine Referenzmarkierung angeordnet oder ausgebildet. Bis auf Fertigungstoleranzen ist die Soll-Position des Blechpakets 1 mitsamt dem darin befindlichen Leiterpaket 6 relativ bezüglich der Umformanlage 24 festgelegt.
Wie in der Fig. 2 angedeutet, sind Abweichungen von einzelnen der Stabendabschnitte 11 von deren Soll-Position möglich. Um diese von deren jeweiligen Ist-Position auf die jeweilige Soll-Position zu verbringen, ist die in der Fig. 3 dargestellte Positioniereinheit 25 vorgesehen, welche in den Fig. 4 bis 9 detaillierter beschrieben und gezeigt wird. Die grundsätzliche Quer schnittsform ist in Axialrichtung gesehen kreisförmig oder scheibenförmig und weist bevor zugt eine geringe Längserstreckung in Axialrichtung auf.
Die Positioniereinheit 25 umfasst ein Basisgehäuse 27 und ein daran gehaltenes Positionier werkzeug 28 mit mehreren über den Umfang verteilt angeordneten Positionierelementen 29. Die Positionierelemente 29 sind in radialer Richtung in Richtung auf die Längsachse 3 und vice versa verstellbar. Die Positionierelemente 29 können voneinander unabhängig in radialer Richtung verstellbar sein. Dazu ist für jedes der Positionierelemente 29 und/oder für Gruppen von Positionierelementen 29 jeweils ein eigener Verstell- und Antriebsmechanismus vorzuse hen.
Es wäre aber auch möglich, dass alle Positionierelemente 29 gemeinsam in radialer Richtung verstellbar sind, wie dies bei diesem Ausführungsbeispiel der Fall ist. Auf die Darstellung von diversen Antriebsmechanismen wurde der besseren Übersichtlichkeit halber verzichtet. Zu meist werden Stellscheiben mit darin befindlichen Kulissen verwendet, wobei an den Positio nierelementen 29 befindliche Nutensteine in die Kulissen eingreifen, wie dies hinlänglich be kannt ist. Alle Positionierelemente 29 sind strahlenförmig in Bezug auf die Längsachse 3 aus gerichtet und in einer Normalebene bezüglich der Längsachse 3 verstellbar. Jedes der Positionierelemente 29 umfasst einen Stützfinger 30 und einen Positionierfinger 31. An jedem der Stützfinger 30 ist eine sich in radialer Richtung erstreckende Stützfläche 32 an geordnet oder ausgebildet. Jede der Stützflächen 32 ist einer Seite einer radialen Reihe von hintereinander befindlichen Stabendabschnitte 11 zugewendet. Weiters ist jeder der Positio nierfinger 31 in Umfangsrichtung oder in Tangentialrichtung in eine von den Stützflächen 32 abgewendet Richtung verstellbar. Durch das Vorsehen der Stützfinger 30 und der Positionier finger 31 wirken diese zumindest zur annähernd geradlinigen Ausrichtung der einzelnen in einer radialen Reihe von hintereinander befindlichen Stabendabschnitte 11 zusammen. Bevor zugt verbleiben die Stützfinger 30 in Umfangsrichtung gesehen stets ortsfest am Basisgehäuse 27 angeordnet.
Die Positionierelemente 29 sind über den Umfang verteilt in einem dritten Teilungsraster -T3- angeordnet, wobei der dritte Teilungsraster -T3- gleich gewählt ist wie der zweite Teilungs raster -T2- der Freiräume 22.
Nach dem Einsetzen des Blechpakets 1 mitsamt dem Leiterpaket 6 in die Umformanlage 24 befinden sich die Positionierelemente 29 in radialer Richtung gesehen zumindest außerhalb des äußeren Umfangs des Blechpakets 1 in deren Ausgangsstellung und werden für die Vor- positionierung zumindest teilweise in die Freiräume 22 zwischen die Stabendabschnitte 11 hinein verstellt. Diese Stellung der Positionierelemente 29 kann als Zwischenstellung bezeich net werden.
Durch das in radialer Richtung erfolgte Hineinverstellen wird ein umfängliches Abstützen von zumindest jeweils einem der Stabendabschnitte 11 von einer der Lagen 12 bis 19 an dem je weils im Freiraum 22 befindlichen Stützfinger 30 an seiner in radialer Richtung verlaufend ausgerichteten Stützfläche 32 erzielt. Die Stützflächen 32 sind jeweils einer ersten radialen Längsseite des Freiraums 22 zugewendet. Bevorzugt sind die einzelnen Stützflächen 32 so ausgerichtet, dass diese jeweils in einer in radialer Richtung fluchtenden Ausrichtung zu einer jeweiligen der ersten Seitenflächen 20 der Aufnahmekammem 2 angeordnet oder ausgerichtet sind.
Sind die Positionierelemente 29 in die Freiräume 22 hinein verstellt worden, erfolgt ein um fängliches oder tangentiales Verstellen der Positionierfinger 31 in Richtung auf jeweils eine der in Umfangsrichtung gegenüberliegenden zweiten radialen Längsseiten des jeweiligen Freiraums 22. Damit wird erreicht, dass jeweils ein Stützfinger 30 eines der Positionierele mente 29 mit einem in Umfangsrichtung unmittelbar benachbart befindlichen Positionierfin ger 31 eines weiteren Positionierelements 29 zusammenwirkt. Die beiden jeweils zusammen wirkenden Finger 30, 31 der jeweils zwei Positionierelemente 29 dienen zur Positionierung von jeweils zumindest einem zwischen den Fingern 30, 31 befindlichen oder aufzunehmenden Stabendabschnitt 11. Dazu können die Positionierfinger 31 jeweils an den Stützfingern 30 in einer normalen oder in einer tangentialen Ausrichtung bezüglich der Längserstreckung der Stützfinger 30 verstellbar an diesen geführt sein. Die jeweils zusammenwirkende Stellung der Stützfinger 30 mit den Positionierfingem 31 kann als Arbeitsstellung oder Positionier Stellung bezeichnet werden.
Es kann dazu ein Verstell- und Führungsmechanismus 33 vorgesehen sein. Wie nun besser aus den Fig. 5 bis 8 zu ersehen ist, ist im Bereich von den von der Längsachse 3 abgewende ten Endbereichen der Positionierfinger 31 jeweils eine Führungsanordnung 34 mit einem zu sammenwirkenden ersten und zweiten Führungselement 35, 36 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die ersten Führungselemente 35 durch Führungsschlitze in jedem der Positionierfinger 31 und die zweiten Führungselemente 36 durch Führungszapfen an je dem der Stützfinger 30 gebildet. Die als Führungszapfen ausgebildete zweiten Führungsele mente 36 sind an den Stützfingem 30 angeordnet oder ausgebildet und ragen in die als Füh rungsschlitze ausgebildeten ersten Führungselemente 35 hinein. Die als Führung s schlitze aus gebildeten ersten Führungselemente 35 weisen jeweils eine umfängliche oder tangentiale Ausrichtung auf. Es kann die Führungsanordnung 34 auch als Querführung bezeichnet wer den. Mit den jeweils zusammenwirkenden ersten und zweiten Führungselementen 35, 36, ins besondere der Ausrichtung der Führungsschlitze, werden die Positionierfinger 31 gemeinsam mit den Stützfingem 30 in Richtung auf die Längsachse 3 und vice versa mitbewegt.
Um die zuvor beschriebene in Umfangsrichtung oder Tangentialrichtung ausgerichtete Ver stellbewegung bzw. Verlagerung der einzelnen Positionierfinger 31 relativ bezüglich der Stützfinger 30 durchführen zu können, umfasst der Verstell- und Führungsmechanismus 33 eine Scheibe 37 mit daran befindlichen und in Axialrichtung vorragenden Vorsprüngen 38. Die Scheibe 37 kann z.B. als Ringscheibe ausgebildet sein. Weiters ist noch dargestellt, dass die Scheibe 37 auf der von den Stützfingern 30 abgewendeten Seite der Positionierfinger 31 angeordnet ist. Bevorzugt ist diese anliegend an den Positionierfingem 31 abgestützt und um die Längsachse 3 schwenkbar. Die einzelnen Vorsprünge 38 ragen jeweils zwischen die in Umfangsrichtung unmittelbar be nachbart und voneinander beabstandet angeordneten Positionierfinger 31 hinein. Im vorlie genden Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Vorsprünge 38 stegförmig mit einem in Axi alrichtung gesehen keilförmigen Querschnitt ausgebildet. Abgesehen von gewissen Ferti gungstoleranzen liegen die Vorsprünge 38 jeweils an den in Umfangsrichtung beidseits be findlichen Positionierfingem 31 an. Damit kann in Umfangsrichtung gesehen eine gemein same relative Verstellung oder Verlagerung aller Positionierfinger 31 bezüglich der Stützfin ger 30 sowohl im Uhrzeigersinn als auch entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgen.
Die jeweils ein Positionierelement 29 bildenden Stützfinger 30 und Positionierfinger 31 sind bevorzugt in Richtung der Längsachse 3 unmittelbar übereinander angeordnet. Weiters kön nen die Positionierfinger 31 jeweils an den Stützfingem 30 daran anliegend abgestützt sein. Bevorzugt sind die Stützfinger 30 dem Blechpaket 1 näherliegend angeordnet als die Positio nierfinger 31.
Mit dieser Anordnung und den relativen Verstellmöglichkeiten zueinander kann die zuvor be schriebene in einem überwiegenden Ausmaß geradlinige Ausrichtung der jeweils in einer Aufnahmekammer 2 in radialer Richtung hintereinander befindlichen Leiterelemente 7 erzielt werden. Um auch noch eine positionsgenaue Ausrichtung von zumindest einem der Stabend abschnitte 11 von einzelnen der Lagen 12 bis 19 zu erzielen, ist hier noch vorgesehen, dass an jedem der Positionierfinger 31 im Bereich seines der Längsachse 3 zugewendeten Positionier finger- Endes an einer in Umfangsrichtung gegenüber liegenden Seite bezüglich der jeweiligen Stützfläche 32 des Stützfingers 30 des gleichen Positionierelements 29 zumindest eine Auf nahmenut 39 angeordnet oder ausgebildet ist. Die Aufnahmenut 39 kann auch als Positioni- emut bezeichnet werden.
Die zumindest eine Aufnahmenut 39 dient dazu, den oder die zu positionierenden Stabendab schnitte 11 in sich aufzunehmen und so die einzelnen Stabendabschnitte 11 in die jeweils vor gesehene oder vorbestimmte Soll-Position zu verlagern oder an dieser weiterer Folge positio niert zu halten.
Die zumindest eine Aufnahmenut 39 ist mit einer Nuttiefe 40 ausgebildet, welche gleich oder geringfügig größer ausgebildet ist als eine Breite des zumindest einen aufzunehmenden Sta bendabschnitts 11 in der gleichen Richtung wie die Nuttiefe 40. Ist die Nuttiefe 40 geringfü gig größer ausgebildet, kann eine Beschädigung des jeweiligen Stabendabschnitts 11 durch die ansonsten aufgebaute Klemmwirkung verhindert werden. Diese Ausbildung der Aufnah menuten 39 mit deren Nuttiefe 40 kann bei gegenseitigen mechanischen Anschlägen zwischen den Stützfingern 30 und den Positionierfingem 31 vorgesehen sein. Dies insbesondere dann, wenn der Positionierfinger 31 ebenflächig bezüglich der Stützfläche 32 in der Positionierstel lung verlaufend angeordnet ist.
Es wäre aber auch möglich, die zumindest eine Aufnahmenut 39 mit einer geringeren Nuttiefe 40 auszubilden als die Breite des zumindest einen aufzunehmenden Stabendabschnitts 11 in der gleichen Richtung wie die Nuttiefe 40. Wie zuvor beschrieben, kann die Führung sanord- nung 34 zwischen jedem der Stützfinger 30 und Positionierfinger 31 vorgesehen sein. Mittels der Längserstreckung des als Führungsschlitz ausgebildeten ersten Führungselements 35 und der entsprechenden Dimensionierung des als Führungszapfen ausgebildeten zweiten Füh- rungselements 36 kann der maximal mögliche umfängliche oder tangentiale Verstellweg der Positionierfinger 31 relativ bezüglich der Stützfinger 30 festgelegt und vorbestimmt werden.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Aufnahmenut 39 eine Nutbreite 41 in radialer Richtung aufweist, welche gleich oder bevorzugt geringfügig größer ausgebildet ist als eine Dicke des zumindest einen aufzunehmenden Stabendabschnitts 11 in der gleichen Richtung wie die Nutbreite 41.
Je nach Anzahl der jeweils in radialer Richtung zu positionierenden Stabendabschnitte 11 können auch mehrere Aufnahmenuten 39 an jedem der Positionierfinger 31 in Richtung von dessen Längserstreckung vorgesehen sein. Sind mehrere Aufnahmenuten 39 in Richtung der Längserstreckung hintereinander angeordnet oder ausgebildet, entspricht die radiale Beabstan- dung der Aufnahmenuten 39 voneinander einem Soll-Radialabstand von jeweils unmittelbar benachbart angeordneten oder anordenbaren Stabendabschnitten 11 in deren jeweiliger Soll- Position.
Um das Aufnehmen der Stabendabschnitte 11 in den jeweiligen Aufnahmenuten 39 zu er leichtern, können Abschrägungen als sogenannte Einführhilfen vorgesehen sein. Weiter sei erwähnt, dass bei Mehrfachanordnung von Aufnahmenuten 39 an jeweils einem Positionier finger 31 diese nicht zwingend über die gesamte Nuttiefe 40 vollständig voneinander getrennt sein müssen, wie dies am besten aus der Fig. 9 zu ersehen ist. Die hier dargestellten beiden Aufnahmenuten 39 sind voneinander nur von einem zwischen dem jeweiligen Aufnahmenut grund befindlichen höckerartigen Element getrennt. Dieses höckerartige Element dient zur je weiligen radialen Soll-Positionierung der Stabendabschnitte 11.
Befinden sich nun die Stabendabschnitte 11 von zumindest einer Lage 12 bis 19 oder auch von mehreren Lagen 12 bis 19 in deren jeweiligen Soll-Positionen, können diese von der Um formeinheit 26 aufgenommen oder in diese eingesetzt werden. Ist die Übergabe oder Über nahme erfolgt, sind die Positionierelemente 29 in radialer Richtung aus den Freiräumen 22 heraus zu verstellen. Dies deshalb, um den Umformvorgang der umzuformenden Stabendab schnitte 11 ohne Kollision mit den Positionierelementen 29 durchführen zu können. Sind auch die zuvor beschriebenen Aufnahmenuten 39 vorgesehen, sind noch vor dem Herausverstellen der Positionierelemente 29 aus den Freiräumen 22 die einzelnen Positionierfinger 31 in Um fangsrichtung oder Tangentialrichtung in Richtung auf die jeweiligen Stützflächen 32 der Stützfinger 30 hin zu verstellen.
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 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 daraufhingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert darge stellt wurden.
Bezugszeichei aufstellung
30 Stützfinger
Blechpaket
31 Positionierfinger Aufnahmekammer
32 Stützfläche Längsachse
33 Verstell- und Führungsmechanis erste Stirnfläche mus zweite Stirnfläche
34 Führung sanordnung Leiterpaket
35 erstes Führungselement Leiterelement
36 zweites Führungselement erster Stababschnitt
37 Scheibe zweiter Stababschnitt
38 Vorsprung Verbindungsabschnitt
39 Aufnahmenut S tabendab schnitt
40 Nuttiefe Lage
41 Nutbreite Lage Lage
TI erster Teilungsraster Lage T2 zweiter Teilungsraster Lage T3 dritter Teilungsraster Lage Lage Lage erste Seitenfläche zweite Seitenfläche Freiraum Stirnende Umformanlage Positioniereinheit Umformeinheit Basisgehäuse Positionierwerkzeug Positionierelement

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Vorpositionieren von freien Stabendabschnitten (11) eines in einem Blechpaket (1) aufgenommenen Leiterpakets (6) für einen nachfolgenden Umformvor gang der freien Stabendabschnitte (11) zur Bildung eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine, bei dem folgende Schritte durchgeführt werden
Bereitstellen des Blechpakets (1) und des Leiterpakets (6), wobei im Blechpaket (1) eine Anzahl „n“ von Aufnahmekammern (2) ausgebildet ist und die Aufnahmekam mern (2) über den Umfang verteilt in einem ersten Teilungsraster (TI) angeordnet sind und sich die Aufnahmekammern (2) jeweils zwischen einer ersten Stirnfläche (4) und einer zweiten Stirnfläche (5) in Richtung einer Längsachse (3) erstrecken, wobei Lei terelemente (7) des Leiterpakets (6) mit ihren Stab ab schnitten (8, 9) in die Aufnahme kammern (2) eingesetzt sind und die Stabendabschnitte (11) über die erste Stirnfläche (4) des Blechpakets (1) frei vorragen, und wobei die einzelnen Stabendabschnitte (11) mehrere Lagen (12 bis 19) ausbilden, wobei jede der einzelnen Lagen (12 bis 19) eine Anzahl „m“ an Stabendabschnitten (11) umfasst und sich die Lagen (12 bis 19) in Um fangsrichtung erstrecken sowie in radialer Richtung benachbart zueinander angeordnet sind, und wobei in Umfangsrichtung zwischen unmittelbar benachbarten Aufnahme kammern (2) jeweils ein bevorzugt keilförmig verlaufender Freiraum (22) ausgebildet ist, und eine Anzahl „o“ an Freiräumen (22) der Anzahl „n“ an Aufnahmekammern (2) entspricht und die Freiräume (22) in einem zweiten Teilungsraster (T2) zueinander an geordnet sind,
Bereitstellen einer Positioniereinheit (25), welche Positioniereinheit (25) ein Posi tionierwerkzeug (28) mit mehreren Positionierelementen (29) umfasst und jedes der Po sitionierelemente (29) einen Stützfinger (30) und einen Positionierfinger (31) umfasst, und die Positionierelemente (29) über den Umfang verteilt in einem dritten Teilungsras ter (T3) angeordnet sind, wobei der dritte Teilungsraster (T3) gleich gewählt ist wie der zweite Teilungsraster (T2) der Freiräume (22), und die Positionierelemente (29) in radi aler Richtung sowohl in Richtung auf die Längsachse (3) als auch in dazu entgegenge setzter Richtung verstellbar sind, ortsfestes und positioniertes Halten des Blechpakets (1) mit dem darin befindli chen Leiterpaket (6),
Radiales Verstellen der einzelnen Positionierelemente (29) von einer in radialer Richtung außerhalb der Stabendabschnitte (11) befindlichen Ausgangsstellung in Rich tung auf die Längsachse (3) in die jeweiligen Freiräume (22) hinein,
Umfängliches Abstützen von zumindest jeweils einem der Stabendabschnitte (11) von einer der Lagen (12 bis 19) an dem jeweils im Freiraum (22) befindlichen Stützfin ger (30) an seiner in radialer Richtung verlaufend ausgerichteten Stützfläche (32), wel che Stützfläche (32) einer ersten radialen Längsseite des Freiraums (22) zugewendet ist, Umfängliches oder tangentiales Verstellen der Positionierfinger (31) in Richtung auf jeweils eine der in Umfangsrichtung gegenüberliegenden zweiten radialen Längssei ten des jeweiligen Freiraums (22), und
Positioniertes Ausrichten der zumindest einen Stabendabschnitte (11) von einer der Lagen (12 bis 19) zwischen jeweils einem in einem der Freiräume (22) befindlichen Stützfinger (30) eines der Positionierelemente (29) und jenem in Umfangsrichtung im unmittelbar benachbart angeordneten Freiraum (22) befindlichen Positionierfinger (31) eines weiteren Positionierelements (29).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils in radialer Rich tung verlaufend ausgerichtete Stützfläche (32) von jedem der Stützfinger (30) jeweils in radialer fluchtender Ausrichtung zu einer jeweiligen der ersten Seitenflächen (20) der Aufnahmekammern (2) ausgerichtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils ein Positi onierelement (29) bildenden Stützfinger (30) und Positionierfinger (31) in Richtung der Längsachse (3) unmittelbar übereinander angeordnet sind.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfinger (30) dem Blechpaket (1) näherliegend angeordnet sind als die Positionierfinger (31).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Aufnahmenut (39) an jedem der Positionierfinger (31) im Bereich seines Positionierfinger-Endes an einer in Umfangsrichtung gegenüber liegenden Seite bezüg lich der jeweiligen Stützfläche (32) des Stützfingers (30) des gleichen Positionierele ments (29) angeordnet oder ausgebildet ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Aufnah menut (39) mit einer Nuttiefe (40) ausgebildet ist, welche gleich oder größer ausgebildet ist als eine Breite des zumindest einen Stabendabschnitts (11) in der gleichen Richtung wie die Nuttiefe (40).
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine
Aufnahmenut (39) eine Nutbreite (41) in radialer Richtung aufweist, welche gleich oder größer ausgebildet ist als eine Dicke des zumindest einen Stabendabschnitts (11) in der gleichen Richtung wie die Nutbreite (41).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Aufnahmenuten (39) in radialer Richtung hintereinander angeordnet oder ausgebildet sind und die radiale Beabstandung der Aufnahmenuten (39) voneinander einem Soll- Radialabstand von jeweils unmittelbar benachbart angeordneten Stabendabschnitten (11) in deren Soll-Position entspricht.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierelemente (29) voneinander unabhängig in radialer Richtung verstellbar sind.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass alle Positio nierelemente (29) gemeinsam in radialer Richtung verstellbar sind.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Positioniereinheit (25) in deren Soll-Positionen vorpositioniert gehaltenen Stabendabschnitte (11) von einer Umformeinheit (26) aufgenommen oder in diese ein gesetzt werden und nach der Übernahme oder Übergabe die Positionierelemente (29) in radialer Richtung aus den Freiräumen (22) heraus verstellt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Herausverstellen in radialer Richtung die einzelnen Positionierfinger (31) in Umfangsrichtung oder Tan gentialrichtung in Richtung auf die jeweiligen Stützflächen (32) der Stützfinger (30) hin verstellt werden.
13. Positioniereinheit (25) zum Vorpositionieren von freien Stabendabschnitten (11) eines in einem Blechpaket (1) aufgenommenen Leiterpakets (6) für einen nachfolgenden Um formvorgang der freien Stabendabschnitte (11) zur Bildung eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach ei nem der vorhergehenden Ansprüche, die Positioniereinheit (25) umfasst ein Basisgehäuse (27), ein Positionierwerkzeug (28) mit mehreren über den Umfang verteilt angeordne ten Positionierelementen (29), wobei das Positionierwerkzeug (28) am Basisgehäuse (27) gehalten ist, und die Positionierelemente (29) in radialer Richtung in Richtung auf eine Längsachse (3) und vice versa verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Positionierelemente (29) einen Stützfinger (30) und einen Positio nierfinger (31) umfasst, dass die Stützfinger (30) jeweils eine in radialer Richtung verlaufend ausgerich tete Stützfläche (32) aufweisen, dass die Positionierfinger (31) jeweils in Umfangsrichtung oder in Tangentialrich tung in eine von den Stützflächen (32) abgewendet Richtung verstellbar sind, und dass jeweils ein Stützfinger (30) eines der Positionierelemente (29) mit einem in Umfangsrichtung unmittelbar benachbart befindlichen Positionierfinger (31) eines wei teren Positionierelements (29) zusammenwirkt und die beiden jeweils zusammenwir kenden Finger (30, 31) der jeweils zwei Positionierelemente (29) zur Positionierung von jeweils zumindest einem zwischen den Fingern (30, 31) aufzunehmenden Stabendab schnitt (11) dienen.
14. Positioniereinheit (25) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils ein Positionierelement (29) bildenden Stützfinger (30) und Positionierfinger (31) in Rich tung der Längsachse (3) unmittelbar übereinander angeordnet sind.
15. Positioniereinheit (25) nach 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierfinger (31) jeweils an den Stützfingern (30) daran anliegend abgestützt sind.
16. Positioniereinheit (25) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstell- und Führungsmechanismus (33) vorgesehen ist, welcher Verstell- und Führungsmechanismus (33) jeweils eine zwischen den Stützfingern (30) und Positio nierfingern (31) angeordnete Führungsanordnung (34) mit einem zusammenwirkenden ersten und zweiten Führungselement (35, 36) umfasst, mittels welcher Führungsanord- nung (34) die Positionierfinger (31) jeweils an den Stützfingern (30) in einer normalen oder in einer tangentialen Ausrichtung bezüglich der Längserstreckung der Stützfinger (30) verstellbar an diesen geführt sind.
17. Positioniereinheit (25) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstell- und Führungsmechanismus (33) eine Scheibe (37), insbesondere eine Kreisringscheibe, mit daran befindlichen und in Axialrichtung vorragenden Vorsprüngen (38) umfasst und dass die Vorsprünge (38) jeweils zwischen die in Umfangsrichtung unmittelbar benach bart angeordneten Positionierfinger (31) hineinragen.
18. Positioniereinheit (25) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (38) jeweils an den in Umfangsrichtung beidseits befindlichen Positionierfingern (31) anliegen.
19. Positioniereinheit (25) nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Aufnahmenut (39) an jedem der Positionierfinger (31) im Bereich seines Positionierfinger-Endes (31) an einer in Umfangsrichtung gegenüber liegenden Seite bezüglich der jeweiligen Stützfläche (32) des Stützfingers (30) des gleichen Positi onierelements (29) angeordnet oder ausgebildet ist.
20. Positioniereinheit (25) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Aufnahmenut (39) mit einer Nuttiefe (40) ausgebildet ist, welche gleich oder grö ßer ausgebildet ist als eine Breite des zumindest einen aufzunehmenden Stabendab schnitts (11) in der gleichen Richtung wie die Nuttiefe (40).
21. Positioniereinheit (25) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die zu mindest eine Aufnahmenut (39) eine Nutbreite (41) in radialer Richtung aufweist, wel che gleich oder größer ausgebildet ist als eine Dicke des zumindest einen aufzunehmen den Stabendabschnitts (11) in der gleichen Richtung wie die Nutbreite (41).
22. Positioniereinheit (25) nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Aufnahmenuten (39) in Richtung der Längserstreckung hintereinander an geordnet oder ausgebildet sind und die radiale Beabstandung der Aufnahmenuten (39) voneinander einem Soll-Radialabstand von jeweils unmittelbar benachbart anordenba ren Stabendabschnitten (11) in deren Soll-Position entspricht.
23. Umformanlage (24) umfassend eine Positioniereinheit (25) zum Vorpositionieren von freien Stabendabschnitten (11) eines in einem Blechpaket (1) aufgenommenen Leiterpa kets (6) und eine Umformeinheit (26) für einen nachfolgenden Umformvorgang der freien Stabendabschnitte (11) zur Bildung eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinheit (25) nach einem der An sprüche 13 bis 22 ausgebildet ist.
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