WO2024104527A1 - Verfahren und einrichtung zur herstellung eines stators einer elektrischen rotationsmaschine, und elektrische rotationsmaschine - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur herstellung eines stators einer elektrischen rotationsmaschine, und elektrische rotationsmaschine Download PDF

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WO2024104527A1
WO2024104527A1 PCT/DE2023/100822 DE2023100822W WO2024104527A1 WO 2024104527 A1 WO2024104527 A1 WO 2024104527A1 DE 2023100822 W DE2023100822 W DE 2023100822W WO 2024104527 A1 WO2024104527 A1 WO 2024104527A1
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teeth
tooth arrangement
stator
tooth
producing
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PCT/DE2023/100822
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Matthias Friedmann
Jürgen Feist
Tobias Hauser
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • H02K1/16—Stator cores with slots for windings

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing a stator of an electric rotary machine, as well as an electric rotary machine which has a stator produced according to the present invention.
  • stators of electric rotary machines have several phases, which are realized by differently arranged windings in the stator body.
  • a known method of integrating these windings of electrical lines in the stator body is to prepare the windings on a drawing mandrel and then draw them into grooves on the inside of the starter body.
  • the line sections are inserted into the grooves using an expansion tool in a movement from radially inside to radially outside.
  • This process involves a relatively large number of individual work steps and a corresponding expenditure of time and investment.
  • stator ring which is to be attached radially on the outside, to be subsequently fixed to the teeth of the stator.
  • DE102020212922A1 discloses a method for producing a stator and an electrical machine with the stator according to the invention.
  • an arrangement of pole teeth takes place on a circular ring; an endless stator winding is inserted into a space between the adjacent pole teeth starting from a side facing away from the pole shoe, and a positive connection of the pole teeth having the endless stator winding to the yoke is realized.
  • the present invention is based on the object of providing a method and a device for producing a stator of an electrical To provide a rotary machine with which the stator can be manufactured in a simple, cost-effective and reliable manner.
  • an electric rotary machine according to claim 10 is provided, which comprises a stator manufactured according to the described method.
  • the invention relates to a method for producing a stator of an electric rotary machine, in which individual teeth are positioned in a tooth arrangement extending along a circumferential direction, the teeth are fixed in the tooth arrangement, and a stator ring is firmly connected to the teeth on a radial side of the tooth arrangement.
  • the positioning of the teeth in the tooth arrangement takes place in a holding unit. The teeth are inserted into this.
  • the fixation is achieved by means of a gripper tool, which, after positioning the teeth in the tooth arrangement, fixes the teeth in the tooth arrangement by clamping them.
  • a gripper tool which, after positioning the teeth in the tooth arrangement, fixes the teeth in the tooth arrangement by clamping them.
  • individual gripping elements of the gripper tool are moved radially in order to move axially out to the side of the tooth arrangement.
  • the gripping elements are then moved axially in order to apply the axial clamping forces to the teeth.
  • the axial clamping forces can initially be relatively low in order to only achieve a preload on the teeth.
  • the tooth arrangement which may already be wound, is fed to a connection unit that has several thrust elements, each of which applies a compressive force to at least one tooth of the tooth arrangement from the radial outside in order to ensure exact positioning of the teeth in the tooth arrangement in the gripper tool. This ensures that the first shaped elements of the teeth are aligned with the second shaped elements of the stator ring and can be brought into engagement with one another by an axial relative movement in order to form positive-locking connections.
  • the gripper tool Before clamping is carried out, the gripper tool can be moved into the radial interior of the tooth arrangement.
  • An inner ring of the holding unit which can also be referred to as the inner contour part, can be pushed axially out of the tooth arrangement by the gripper tool.
  • An axial blockage of the teeth can be achieved by an axial stop in order to prevent the teeth from following the axial displacement movement of the inner ring.
  • the teeth are elongated form elements that extend parallel to a central axis of an ideal cylinder, on the circumference of the ideal surface of which the teeth are arranged in a row. These teeth or elongated form elements as a whole form a tooth arrangement that runs coaxially to the central axis of the ideal cylinder.
  • the teeth can be made of electrical sheet metal.
  • the terms "circumferential direction”, “radial” and “axial” refer below to the axis of this ideal cylinder.
  • the action of the thrust elements on the teeth from the radial outside can take place at least in part at the same time as the realization of the connection between the radial side of the tooth arrangement and the stator ring.
  • an axial side of the tooth arrangement is threaded into the stator ring while at the same time the thrust elements fix the teeth in the tooth arrangement from the radial outside.
  • the teeth can each have at least one first shaped element on a radial side
  • the stator ring can have second shaped elements associated with a respective tooth, which are designed to be complementary to the respective first shaped elements in terms of shape and size, at least in sections.
  • An axial relative movement can be carried out between the stator ring and the tooth arrangement, so that the second form elements engage with the respective first form elements and thus solid mechanical connections are created between the stator teeth and the stator ring.
  • the solid mechanical connections ensure the positive fixation of each tooth in two translational degrees of freedom.
  • the stator ring can be made from a helically wound sheet metal strip.
  • stator ring can be manufactured as a so-called slinky.
  • stator ring can also be made from a stacked laminated core.
  • the stator ring can be arranged on the radial outside of the tooth arrangement. This creates a stator body for an internal rotor, although it should not be ruled out that the stator ring is arranged on the radial inside of the tooth arrangement in order to create the stator body for an external rotor machine.
  • axial forces can be exerted on the teeth in the tooth arrangement in order to compensate for assembly-related positioning inaccuracies of the individual teeth along the axial direction by exerting compressive forces.
  • the axial clamping forces on the teeth can be increased to ensure secure fixation.
  • the collet and/or the spring clamping unit can be released.
  • the fixing unit or gripper tool can then be moved out of the holding unit with the entire tooth arrangement.
  • the tooth arrangement can be fed to a processing station or a work step in which the teeth in the tensioned tooth arrangement are wound with at least one winding. This winding of the teeth can take place before or after the stator ring is arranged on the tooth arrangement.
  • winding sections are inserted from the radial outside into grooves between teeth arranged along the circumference.
  • a respective winding section can be moved radially in a groove in different angular positions of the tooth arrangement in incremental feed movements by means of a feed device.
  • the radial displacement of a winding section can be realized by means of a radial slider which acts from the outside on the respective winding section.
  • At least one further winding section can be introduced from the radial outside in a groove in which a winding section is already positioned, and the further winding section can be displaced radially in the groove in incremental feed movements, so that the further winding section also displaces the winding section or sections previously arranged in the groove or the winding sections previously arranged in the groove radially in the groove in incremental feed movements.
  • the winding section Before the displacement of a winding section in the slot, the winding section can be held by means of at least one positioning unit along the circumference of the tooth arrangement and/or along a radial direction.
  • the positioning unit can have two contact elements per groove, which are arranged along a second circumference spaced radially from the circumference of the tooth arrangement and each have at least one shoulder extending in the circumferential direction, wherein the contact elements are arranged axially next to the tooth arrangement and are displaced radially inward, and with the shoulders of the contact elements a winding section in the radial direction with a force and hold the winding section between them along the circumferential direction.
  • the positioning unit and the tooth arrangement with the winding sections arranged in their slots can be rotated by the amount of the pitch of the tooth arrangement before an incremental insertion process is carried out. Furthermore, after the incremental insertion process of a winding section in a slot has been carried out, the positioning unit can be rotated back by the amount of the pitch of the tooth arrangement and a slot that is free on the radial outside can be equipped with a winding section.
  • the thrust elements also referred to as fingers, can have shapes on their sides facing the teeth that are essentially complementary to the cross sections of the respective teeth. In this way, when a pressure force is applied to the respective tooth of the tooth arrangement from the radial outside, the thrust elements form a positive connection with the respective tooth.
  • a closing mechanism can be used which exerts radial compressive forces on the tooth arrangement in at least one axial end region of the tooth arrangement in order to also ensure exact positioning of the teeth in the tooth arrangement in the gripper tool.
  • the tooth arrangement can be axially inserted into the stator ring so that the first form elements of the teeth are connected to the second form elements of the stator ring.
  • the gripper tool can be opened so that it no longer exerts axial forces on the teeth. After a radial return movement of the gripping elements of the gripper tool, the gripper tool can be moved axially out of the tooth arrangement.
  • stator comprising the individual teeth as well as the stator ring fixed to it and, if necessary, also a stator winding, is now located in the joint holder.
  • a further aspect of the present invention is a device for producing a stator of an electric rotary machine, comprising a holding unit for Positioning of individual teeth in a tooth arrangement extending along a circumferential direction and a fixing unit for fixing the teeth in the tooth arrangement.
  • the fixing unit comprises a gripping tool which is designed to be arranged in the inner radial opening region of the tooth arrangement and to clamp the teeth of the tooth arrangement axially.
  • the device for producing a stator comprises a connecting unit for connecting a stator ring to the teeth on a radial side of the tooth arrangement.
  • the connecting unit has several thrust elements, which are each designed to apply a compressive force to at least one tooth of the tooth arrangement from the radial outside in order to ensure exact positioning of the teeth in the tooth arrangement in the gripper tool.
  • the holding unit can comprise an inner ring for arrangement in the radial interior of the tooth arrangement, as well as a collet located radially outwardly in this respect for applying a radial clamping force to the teeth of the tooth arrangement from the outside.
  • the gripper tool can be inserted into the radial interior of the tooth arrangement.
  • the inner ring of the device which can also be referred to as the inner contour part, can be pushed axially and thus out of the tooth arrangement of the gripper tool.
  • the gripper tool may comprise individual gripping elements which are radially movable to extend axially laterally from the tooth arrangement and axially movable to apply axial clamping forces to the teeth.
  • the gripping elements can be designed by forming recesses in such a way that they do not hinder the formation of winding heads on the axial sides of the stator to be produced.
  • the connecting unit has a plurality of thrust elements which are each designed to apply a compressive force to at least one tooth of the tooth arrangement from the radial outside in order to ensure an exact positioning of the teeth in the tooth arrangement in the gripper tool, It is ensured that the first form elements of the teeth are aligned with the second form elements of the stator ring and can be brought into engagement with one another by an axial relative movement in order to form positive-locking connections.
  • the device for producing a stator can furthermore have a joining receptacle for positioning and holding the stator ring.
  • the device for producing a stator can have a spring tension unit that is designed to exert axial forces on the teeth in the tooth arrangement in order to compensate for assembly-related positioning inaccuracies of the individual teeth along the axial direction by exerting compressive forces.
  • a collet arranged radially on the outside with respect to the tooth arrangement, radial forces can be exerted on the individual teeth in the tooth arrangement in order to position the teeth exactly in the gripper tool in the radial direction.
  • the device for producing a stator can also have a locking mechanism for connecting the tooth arrangement to the stator ring, which is designed to exert radial compressive forces on the tooth arrangement in at least one axial end region of the tooth arrangement in order to also ensure exact positioning of the teeth in the tooth arrangement.
  • Another aspect of the present invention is an electric rotary machine having at least one stator manufactured according to the described method.
  • Figure 1 a part of the described device in sectional view in the initial state
  • Figure 2 the part of the described device in sectional view at the beginning of the retraction of the gripper tool
  • Figure 3 part of the described device in sectional view when pushing out the inner ring
  • Figure 4 part of the described device in sectional view with the gripper tool fully inserted
  • Figure 5 part of the described device in sectional view during radial extension of gripping elements
  • Figure 6 part of the described device in sectional view during the axial movement of gripping elements
  • Figure 7 part of the described device in sectional view during operation of the spring tensioning unit and closing of the collet
  • Figure 8 part of the described device in sectional view at the opening of the collet
  • Figure 9 the part of the described device in sectional view when extending the gripper tool with the tooth arrangement
  • Figure 10 another part of the described device in sectional view at the
  • Figure 11 the further part of the described device in sectional view when the locking mechanism is in action
  • Figure 12 the further part of the described device in sectional view with the connection unit in action
  • Figure 13 the further part of the described device in sectional view when inserting the tooth arrangement into the clamping ring
  • Figure 14 the further part of the described device in sectional view when the effect of the connecting unit is released
  • Figure 15 the further part of the described device in sectional view with further introduction of the tooth arrangement into the stator ring
  • Figure 16 the further part of the described device in sectional view when the final position of the tooth arrangement in the stator ring is reached
  • Figure 17 the further part of the described device in sectional view when opening the gripping elements
  • Figure 18 the further part of the described device in sectional view when the gripper tool 50 is moved out of the tooth arrangement
  • Figure 19 the further part of the described device in sectional view with extended gripper tool
  • Figure 20 in perspective sectional view of the part of the described device for arranging the teeth on the gripper tool
  • Figure 21 in perspective sectional view the further part of the described device for arranging the tooth arrangement in the stator ring.
  • Figure 1 shows a part of the described device in a sectional view in the initial state, in which a fixing unit 40 with a gripper tool 50 is arranged axially above a tooth arrangement 12 comprising several teeth.
  • the tooth arrangement 12 is accommodated in a holding unit 30.
  • an inner ring 31 which can also be referred to as the inner contour part. This holds the teeth 10 of the tooth arrangement 12 radially.
  • the tooth arrangement 12 rests axially on an axial stop 32.
  • Figure 2 shows the start of the insertion of the gripper tool 50 into the tooth arrangement 12.
  • the gripper tool 50 presses axially against the inner ring 31 and moves this inner ring 31.
  • Figure 4 shows the gripper tool 50 completely inserted into the tooth arrangement 12.
  • Figure 5 shows the process of radial extension of gripping elements 51 of the gripper tool 50, in which the gripping elements 51 each perform a radial movement 52.
  • an axial movement 53 of the gripping elements 51 takes place in order to cause axial clamping forces 54 on the teeth 10.
  • This clamping force 54 can initially be reduced in comparison to a final clamping force.
  • the reduced clamping force 54 not only fixes the teeth 10 but also adjusts the teeth 10 in the axial direction to compensate for manufacturing and/or assembly tolerances.
  • Figure 7 shows that by axially parallel displacement of a wedge shape of a collet 33 enclosed by the holding unit, the teeth 10 are clamped radially inwards and centered. Once this has been done, the axial clamping force 54 can be increased.
  • An axial adjustment or positioning is effected by means of a spring tension unit 60, which acts axially on the gripping elements 51 of the gripper tool 50 and can thus also compensate for manufacturing and/or assembly tolerances along this direction.
  • FIG 8 shows that after this process the collet 33 can be opened.
  • the teeth 10 remain fixed by the gripping elements 51 of the gripping tool 50.
  • the fixing unit 40 can then be moved axially out of the holding device with the gripping tool 50.
  • the teeth 10 remain on the gripping tool 50 in the tooth arrangement 12 and, as Figure 10 illustrates, are fed to another part of the device described.
  • This further part of the described device comprises the connecting unit 70 according to the invention, which comprises several radially effective thrust elements 71 and a joining receptacle 90.
  • a stator ring 20 is accommodated in the joining receptacles 90.
  • Figure 11 illustrates the action of a closing mechanism 80 which acts radially on the tooth arrangement 12 in an axial end region thereof in order to again realize an exact positioning of the individual teeth 10 in the radial direction.
  • Figure 12 shows that the teeth 10 are also acted upon radially by means of the thrust elements 71 for the purpose of positioning and fixing in the respective position reached.
  • the positioning accuracy is increased by forming positive locking connections between the end regions of the thrust elements 71 and the teeth 10.
  • Figure 13 shows the process of axially inserting the gripper tool 50 with the teeth 10 arranged thereon into the clamping ring 20, which is held in the joint holder 90. To facilitate this process, the thrust elements 71 continue to act radially on the teeth 10. After a sufficiently long axial overlap has been achieved between the clamping ring 20 and the teeth 10, the thrust elements 71 are removed from the teeth 10 again, as shown in Figure 14.
  • Figure 15 illustrates the further introduction of the tooth arrangement 12 into the stator ring 20.
  • first form elements 11 are also indicated on the respective teeth 10, which are brought into engagement with the second shaped elements 21 of the stator ring 20 when the teeth 10 are inserted into the stator ring 20.
  • Figure 16 shows the gripper tool 50 with the teeth 10 arranged thereon in the final position reached in the stator ring 20.
  • Figure 17 shows the opening of the gripping elements 51, in which the gripping elements 51 are moved away from the teeth 10.
  • the gripping tool 50 is accordingly no longer in engagement with the teeth 10 and can be moved out of the tooth arrangement 12, as shown in Figure 18.
  • the stator ring 20 remains with the tooth arrangement 10 in the joining receptacle 90.
  • Figure 19 shows that the connecting unit 70 can then also be removed from the stator ring 20 or the tooth arrangement 12 arranged there.
  • Figure 20 shows a perspective sectional view of the part of the device described which serves to arrange the teeth 10 on the gripper tool 50.
  • the holding unit 30, the inner ring 31 and the collet 33 can be seen again.
  • Figure 21 shows a perspective sectional view of the further part of the device described, which serves to arrange the tooth arrangement 12 in the stator ring 20.
  • the connecting unit 70, the thrust elements 71 and the joining receptacle 90 with the stator ring 20 and the tooth arrangement 12 arranged therein can be seen again.
  • the method proposed here and the associated device for producing a stator of an electrical rotary machine provide solutions with which the stator can be manufactured in a simple, cost-effective and reliable manner.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, sowie eine elektrische Rotationsmaschine, welche einen gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Stator aufweist. Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine werden einzelne Zähne (10) in einer sich entlang einer Umfangsrichtung erstreckenden Zahnanordnung (12) positioniert, die Zähne (10) werden in der Zahnanordnung (12) mittels eines Greiferwerkzeugs (50) einer Fixierungseinheit (40), welches in einem inneren radialen Öffnungsbereich der Zahnanordnung (12) angeordnet ist, axial gespannt und damit fixiert, und an einer radialen Seite der Zahnanordnung (12) wird ein Statorring (20) mit den Zähnen (10) mittels einer Verbindungseinheit (70) fest verbunden, wobei die Verbindungseinheit (70) mehrere Schubelemente (71 ) aufweist, mit denen jeweils auf mindestens einen Zahn (10) der Zahnanordnung (12) von radial außen eine Druckkraft aufgebracht wird, um derart eine exakte Positionierung der Zähne (10) in der Zahnanordnung (12) im Greiferwerkzeug (50) zu gewährleisten. Mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren sowie der dazugehörigen Einrichtung zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine werden Lösungen zur Verfügung gestellt, mit denen sich in einfacher, kostengünstiger sowie zuverlässiger Weise die Herstellung des Stators realisieren lässt.

Description

Verfahren und Einrichtung zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, und elektrische Rotationsmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, sowie eine elektrische Rotationsmaschine, welche einen gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Stator aufweist.
Es ist bekannt, dass Statoren von elektrischen Rotationsmaschinen mehrere Phasen aufweisen, die durch unterschiedlich verlaufende Wicklungen im Statorkörper realisiert sind. Eine bekannte Methode, diese Wicklungen von elektrischen Leitungen im Statorkörper zu integrieren ist, die Wicklungen auf einem Einziehdorn vorzubereiten und dann in Nuten des Starterkörpers an dessen Innenseite einzuziehen. Hier erfolgt mittels eines Expandierwerkzeugs die Einbringung der Leitungsabschnitte in die Nuten in einer Bewegung von radial innen nach radial außen.
Dieser Vorgang ist mit relativ vielen einzelnen Arbeitsschritten und einem entsprechenden Zeitaufwand und Investitionsaufwand verbunden.
Die Einbringung von Wicklungen in Nuten eines Stators einer Innenläufermaschine könnte fertigungstechnisch vorteilhaft sein. Dafür wäre es jedoch notwendig, den radial außen zu befestigenden Statorring des Stators nachträglich an den Zähnen des Stators zu fixieren.
DE102020212922A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Stators sowie eine elektrische Maschine mit dem erfindungsgemäßen Stator. Bei dem Herstellungsverfahren ist vorgesehen, dass eine Anordnung von Polzähnen auf einem Kreisring erfolgt; ein Einlegen einer Endlos-Statorwicklung in einen Zwischenraum zwischen den zueinander benachbarten Polzähnen ausgehend von einer dem Polschuh abgewandten Seite erfolgt, und eine formschlüssige Verbindung der die Endlos-Statorwicklung aufweisenden Polzähne mit dem Joch realisiert wird.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Einrichtung zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine zur Verfügung zu stellen, mit denen sich in einfacher, kostengünstiger sowie zuverlässiger Weise die Herstellung des Stators realisieren lässt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Anspruch 1 sowie durch die Einrichtung zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine gemäß Anspruch 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 angegeben. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Einrichtung zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine ist im Unteranspruch 9 angegeben.
Ergänzend wird eine elektrische Rotationsmaschine gemäß Anspruch 10 zur Verfügung gestellt, die einen Stator umfasst, gemäß dem beschriebenen Verfahren hergestellt ist.
Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, bei dem einzelne Zähne in einer sich entlang einer Umfangsrichtung erstreckenden Zahnanordnung positioniert werden, die Zähne in der Zahnanordnung fixiert werden, und an einer radialen Seite der Zahnanordnung ein Statorring mit den Zähnen fest verbunden wird. Die Positionierung der Zähne in der Zahnanordnung erfolgt in einer Halteeinheit. In diese werden die Zähne gesteckt.
Die Fixierung wird mittels eines Greiferwerkzeugs realisiert, welches nach der Positionierung der Zähne in der Zahnanordnung die Zähne in der Zahnanordnung durch Einspannung fixiert. Einzelne Greifelemente des Greiferwerkzeugs werden zu diesem Zweck radial bewegt, um axial seitlich der Zahnanordnung herauszufahren. Dann werden die Greifelemente axial bewegt, um die axialen Spannkräfte auf die Zähne zu bewirken. Die axialen Spannkräfte können zunächst noch relativ gering sein, um lediglich eine Vorspannung auf die Zähne zu realisieren.
Die Zahnanordnung, die bereits bewickelt sein kann, wird einer Verbindungseinheit zugeführt, die mehrere Schubelemente aufweist, die jeweils auf mindestens einen Zahn der Zahnanordnung von radial außen eine Druckkraft aufbringt, um derart eine exakte Positionierung der Zähne in der Zahnanordnung im Greiferwerkzeug zu gewährleisten. Dadurch wird sichergestellt, dass die ersten Formelemente der Zähne mit den zweiten Formelementen des Statorrings fluchten und durch eine axiale Relativbewegung miteinander in Eingriff gebracht werden können, um formschlüssig Verbindungen auszubilden.
Vor Realisierung der Einspannung kann das Greiferwerkzeug in den radialen Innenraum der Zahnanordnung eingefahren werden. Dabei kann ein Innenring der Halteeinheit, welcher auch als Konturinnenteil bezeichnet werden kann, von dem Greiferwerkzeug axial aus der Zahnanordnung herausgeschoben werden. Eine axiale Blockade der Zähne kann dabei durch einen axialen Anschlag realisiert werden, um zu verhindern, dass die Zähne der axialen Verschiebebewegung des Innenrings folgen.
Die Zähne sind dabei längliche Formelemente, die sich parallel zu einer zentralen Achse eines ideellen Zylinders erstrecken, an dessen Umfang der ideellen Mantelfläche die Zähne in Reihe angeordnet sind. Diese Zähne bzw. länglichen Formelemente in ihrer Gesamtheit bilden eine Zahnanordnung aus, die koaxial zu der zentralen Achse des ideellen Zylinders verläuft. Die Zähne können aus Elektroblech gefertigt sein. Die Begriffe „Umfangsrichtung“, „radial“ und „axial“ beziehen sich im Folgenden auf die Achse dieses ideellen Zylinders.
Die Einwirkung der Schubelemente auf die Zähne von radial außen kann dabei zumindest zeitabschnittsweise zeitgleich mit der Realisierung der Verbindung zwischen der radialen Seite der Zahnanordnung mit dem Statorring erfolgen.
Mit anderen Worten erfolgt ein Einfädeln einer axialen Seite der Zahnanordnung in den Statorring, wenn gleichzeitig die Schubelemente von radial außen die Zähne in der Zahnanordnung fixieren. Die Zähne können an einer radialen Seite jeweils wenigstens ein erstes Formelement aufweisen, und der Statorring kann einem jeweiligen Zahn zugeordnet zweite Formelemente aufweisen, welche hinsichtlich Form und Größe zumindest abschnittsweise komplementär zu den jeweiligen ersten Formelementen ausgebildet sind.
Es kann eine axiale Relativbewegung zwischen Statorring und Zahnanordnung ausgeführt werden, so dass die zweiten Formelemente mit den jeweiligen ersten Formelementen in Eingriff gelangen und derart zwischen den Statorzähhnen und dem Statorring feste mechanische Verbindungen erzeugt werden. Die festen mechanischen Verbindungen sorgen für die formschlüssige Fixierung eines jeweiligen Zahns in zwei translatorischen Freiheitsgraden.
Der Statorring kann aus einem helixförmig gewickelten Blechstreifen gefertigt sein.
Das bedeutet, dass der Statorring als ein sogenannter Slinky gefertigt sein kann. In alternativer Ausführungsform kann der Statorring auch aus einem gestapelten Blechpaket realisiert sein.
Der Statorring kann an der radialen Außenseite der Zahnanordnung angeordnet werden. Somit wird ein Statorkörper für einen Innenläufer ausgebildet, wobei allerdings auch nicht ausgeschlossen werden soll, dass der Statorring an der radialen Innenseite der Zahnanordnung angeordnet wird, um den Statorkörper für eine Außenläufermaschine auszubilden.
Mittels einer bezüglich der Zahnanordnung radial außen angeordneten Spannzange können radiale Kräfte auf die einzelnen Zähne in der Zahnanordnung ausgeübt werden, um in radialer Richtung die Zähne exakt im Greiferwerkzeug zu positionieren und zu zentrieren.
Mittels einer Federspanneinheit können axial Kräfte auf die Zähne in der Zahnanordnung ausgeübt werden, um montagebedingte Positionierungsungenauigkeiten der einzelnen Zähne entlang der axialen Richtung durch Ausübung von Druckkräften auszugleichen.
Nach erfolgter exakter Positionierung der Zähne in dem Greiferwerkzeug kann dieses die axialen Spannkräfte auf die Zähne erhöhen, um eine sichere Fixierung zu gewährleisten. Nachdem die sichere Fixierung realisiert wurde, kann die Spannzange und/oder die Federspanneinheit gelöst werden. Die Fixierungseinheit bzw. das Greiferwerkzeug kann dann mit der gesamten Zahnanordnung aus der Halteeinheit heraus bewegt werden. Die Zahnanordnung kann derart einer Bearbeitungsstation bzw. einem Arbeitsschritt zugeführt werden, in der bzw. dem die Zähne in der gespannten Zahnanordnung mit wenigstens einer Wicklung bewickelt werden. Dieses Bewickeln der Zähne kann vor oder nach der Anordnung des Statorrings an der Zahnanordnung erfolgen.
Wenn das Bewickeln der Zähne vor der Anordnung des Statorrings an der Zahnanordnung erfolgt, werden in Nuten zwischen entlang des Kreisumfangs angeordneten Zähnen von radial außen Wicklungsabschnitte eingebracht.
Dabei kann ein jeweiliger Wicklungsabschnitt mittels einer Vorschubeinrichtung in unterschiedlichen Winkelpositionen der Zahnanordnung in inkrementellen Vorschubbewegungen radial in einer Nut verschoben werden.
Die radiale Verschiebung eines Wicklungsabschnitts kann mittels eines radialen Schiebers realisiert werden, der von radial außen auf den betreffenden Wicklungsabschnitt wirkt.
Nach einer Umdrehung von wenigstens 360° der Zahnanordnung kann in einer Nut, in der bereits ein Wicklungsabschnitt positioniert ist, wenigstens ein weiterer Wicklungsabschnitt von radial außen eingebracht werden, und der weitere Wicklungsabschnitt kann in inkrementellen Vorschubbewegungen radial in der Nut verschoben werden, so dass der weitere Wicklungsabschnitt den oder die zuvor in der Nu angeordneten Wicklungsabschnitt oder die in der Nut zuvor angeordneten Wicklungsabschnitte ebenfalls in inkrementellen Vorschubbewegungen radial in der Nut verschiebt.
Vor der Verschiebung eines Wicklungsabschnitts in der Nut kann der Wicklungsabschnitt mittels wenigstens einer Positionierungseinheit entlang des Umfangs der Zahnanordnung und/ oder entlang einer radialen Richtung gehalten werden.
Dabei kann die Positionierungseinheit je Nut zwei Anlageelemente aufweisen, die entlang eines radial zum Umfang der Zahnanordnung beabstandeten zweiten Umfangs angeordnet sind und jeweils wenigstens eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Schulter aufweisen, wobei die Anlageelemente axial neben der Zahnanordnung angeordnet sind und nach radial innen verschoben werden, und mit den Schultern der Anlageelemente einen Wicklungsabschnitt in radialer Richtung mit einer Kraft beaufschlagen und den Wicklungsabschnitt zwischen sich entlang der Umfangsrichtung halten.
Nach Positionierung der Wicklungsabschnitte mittels der Positionierungseinheit können die Positionierungseinheit sowie die Zahnanordnung mit in deren Nuten angeordneten Wicklungsabschnitten und vor Ausführung eines inkrementellen Einschiebevorgangs um den Betrag der Teilung der Zahnanordnung rotiert werden. Des Weiteren kann nach Ausführung des inkrementellen Einschiebevorgangs eines Wicklungsabschnitts in einer Nut die Positionierungseinheit um den Betrag der Teilung der Zahnanordnung zurück rotiert werden und eine an der radialen Außenseite freie Nut mit einem Wicklungsabschnitt bestückt werden.
Die auch als Finger bezeichneten Schubelemente können an ihren den Zähnen zugewandten Seiten Formen aufweisen, die im Wesentlichen komplementär zu den Querschnitten der jeweiligen Zähne ausgebildet sind. Derart bilden die Schubelemente bei Aufbringung einer Druckkraft auf den jeweiligen Zahn der Zahnanordnung von radial außen einen Formschluss mit dem betreffenden Zahn aus.
Weiterhin kann ein Schließmechanismus zur Anwendung kommen, der in wenigstens einem axialen Endbereich der Zahnanordnung radiale Druckkräfte auf diese ausübt, um ebenfalls eine exakte Positionierung der Zähne in der Zahnanordnung im Greiferwerkzeug zu gewährleisten.
Nach exakter Positionierung kann die Zahnanordnung in den Statorring axial eingefahren werden, sodass die ersten Formelemente der Zähne mit den zweiten Formelementen des Statorrings verbunden werden.
Nachdem die vorgesehene Axialrelativposition zwischen der Zahnanordnung und dem Statorring erreicht wurde kann das Greiferwerkzeug geöffnet werden, sodass es nicht mehr axiale Kräfte auf die Zähne ausübt. Nach einer radialen Rückstellbewegung der Greifelemente des Greiferwerkzeugs kann das Greiferwerkzeug axial aus der Zahnanordnung heraus bewegt werden.
Der montierte Stator, umfassend die einzelnen Zähne sowie daran fixiert den Statorring, und gegebenenfalls auch eine Statorwicklung, liegt nun in der Fügeaufnahme vor.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, umfassend eine Halteeinheit zur Positionierung einzelner Zähne in einer sich entlang einer Umfangsrichtung erstreckenden Zahnanordnung und eine Fixierungseinheit zur Fixierung der Zähne in der Zahnanordnung. Die Fixierungseinheit umfasst ein Greiferwerkzeug, welches dazu eingerichtet ist, in dem inneren radialen Öffnungsbereich der Zahnanordnung angeordnet zu werden und die Zähne der Zahnanordnung axial zu spannen.
Weiterhin umfasst die Einrichtung zur Herstellung eines Stators eine Verbindungseinheit zur Verbindung eines Statorrings mit den Zähnen an einer radialen Seite der Zahnanordnung. Die Verbindungseinheit weist mehrere Schubelemente auf, die dazu eingerichtet sind, jeweils auf mindestens einen Zahn der Zahnanordnung von radial außen eine Druckkraft aufzubringen, um derart eine exakte Positionierung der Zähne in der Zahnanordnung im Greiferwerkzeug zu gewährleisten.
Die Halteeinheit kann einen Innenring zur Anordnung im radialen Innenraum der Zahnanordnung, sowie eine diesbezüglich radial außen befindliche Spannzange zur Beaufschlagung der Zähne der Zahnanordnung mit einer radialen Spannkraft von außen umfassen.
Das Greiferwerkzeug kann in den radialen Innenraum der Zahnanordnung eingefahren werden.
Dabei kann der Innenring der Vorrichtung, welcher auch als Konturinnenteil bezeichnet werden kann, axial und somit aus der Zahnanordnung von dem Greiferwerkzeug herausgeschoben werden.
Das Greiferwerkzeug kann einzelne Greifelemente aufweisen, die radial bewegbar sind, um axial seitlich der Zahnanordnung herauszufahren, und axial bewegbar sind, um axiale Spannkräfte auf die Zähne zu bewirken.
Die Greifelemente können durch Ausbildung von Aussparungen derart ausgestaltet sein, dass sie die Ausbildung von Wickelköpfen an den axialen Seiten des herzustellenden Stators nicht behindern.
Dadurch, dass die Verbindungseinheit mehrere Schubelemente aufweist, die dazu eingerichtet sind, jeweils auf mindestens einen Zahn der Zahnanordnung von radial außen eine Druckkraft aufzubringen, um derart eine exakte Positionierung der Zähne in der Zahnanordnung im Greiferwerkzeug zu gewährleisten, wird sichergestellt, dass die ersten Formelemente der Zähne mit den zweiten Formelementen des Statorrings fluchten und durch eine axiale Relativbewegung miteinander in Eingriff gebracht werden können, um formschlüssig Verbindungen auszubilden. Die Einrichtung zur Herstellung eines Stators kann des Weiteren eine Fügeaufnahme aufweisen, zur Positionierung und zum Halten des Statorrings.
Zudem kann die Einrichtung zur Herstellung eines Stators eine Federspanneinheit aufweisen, die dazu eingerichtet ist, axial Kräfte auf die Zähne in der Zahnanordnung auszuüben, um montagebedingte Positionierungsungenauigkeiten der einzelnen Zähne entlang der axialen Richtung durch Ausübung von Druckkräften auszugleichen. Mittels einer bezüglich der Zahnanordnung radial außen angeordneten Spannzange können radiale Kräfte auf die einzelnen Zähne in der Zahnanordnung ausgeübt werden, um in radialer Richtung die Zähne exakt im Greiferwerkzeug zu positionieren. Die Einrichtung zur Herstellung eines Stators kann des Weiteren zwecks Verbindung der Zahnanordnung mit dem Statorring einen Schließmechanismus aufweisen, der dazu eingerichtet ist, in wenigstens einem axialen Endbereich der Zahnanordnung radiale Druckkräfte auf diese auszuüben, um ebenfalls eine exakte Positionierung der Zähne in der Zahnanordnung zu gewährleisten.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische Rotationsmaschine, welche zumindest einen Stator aufweist, der gemäß dem beschriebenen Verfahren hergestellt ist.
Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind. Es ist dargestellt in
Figur 1 : ein Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht im Ausgangszustand, Figur 2: den Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht beim Beginn des Einfahrens des Greiferwerkzeugs, Figur 3: den Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht beim Ausschieben des Innenrings,
Figur 4: den Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht mit vollständig eingeschobenen Greiferwerkzeug,
Figur 5: den Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht beim radialen Ausfahren von Greifelementen,
Figur 6: den Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht bei der axialen Bewegung von Greifelementen,
Figur 7: den Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht bei der Betätigung der Federspanneinheit und Schließung der Spannzange,
Figur 8: den Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht bei der Öffnung der Spannzange,
Figur 9: den Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht beim Herausfahren des Greiferwerkzeugs mit der Zahnanordnung,
Figur 10: einen weiteren Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht bei der
Zuführung des Greiferwerkzeugs mit der Zahnanordnung,
Figur 11 : den weiteren Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht bei Einwirkung des Schließmechanismus,
Figur 12: den weiteren Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht bei Einwirkung der Verbindungseinheit,
Figur 13: den weiteren Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht bei Einführung der Zahnanordnung in den Spannring,
Figur 14: den weiteren Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht bei Auflösung der Einwirkung der Verbindungseinheit,
Figur 15: den weiteren Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht bei weiterer Einführung der Zahnanordnung in den Statorring,
Figur 16: den weiteren Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht bei erreichter Endposition der Zahnanordnung im Statorring,
Figur 17: den weiteren Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht beim Öffnen der Greifelemente,
Figur 18: den weiteren Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht beim herausfahren des Greiferwerkzeugs 50 aus der Zahnanordnung, Figur 19: den weiteren Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht mit herausgefahrenem Greiferwerkzeug,
Figur 20: in perspektivischer Schnittansicht den Teil der beschriebenen Einrichtung zur Anordnung der Zähne am Greiferwerkzeug, und
Figur 21 : in perspektivischer Schnittansicht den weiteren Teil der beschriebenen Einrichtung zur Anordnung der Zahnanordnung im Statorring.
Figur 1 zeigt einen Teil der beschriebenen Einrichtung in Schnittansicht im Ausgangszustand, in dem eine Fixierungseinheit 40 mit einem Greiferwerkzeug 50 axial oberhalb einer mehrere Zähne ziehen umfassenden Zahnanordnung 12 angeordnet ist. Die Zahnanordnung 12 ist in einer Halteeinheit 30 aufgenommen. In der radialen Innenseite der Zahnanordnung 12 befindet sich ein Innenring 31 , der auch als Konturinnenteil bezeichnet werden kann. Damit werden die Zähne 10 der Zahnanordnung 12 radial gehalten. Axial ruht die Zahnanordnung 12 auf einem axialen Anschlag 32. Figur 2 zeigt den Beginn des Einfahrens des Greiferwerkzeugs 50 in die Zahnanordnung 12. Dabei drückt das Greiferwerkzeug 50 axial gegen den Innenring 31 und verschiebt diesen Innenring 31 .
Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, wird beim Ausschieben des Innenrings 31 eine Verschiebung der Zahnanordnung 12 durch den axialen Anschlag 32 blockiert.
Figur 4 zeigt das vollständig in die Zahnanordnung 12 eingeschobene Greiferwerkzeug 50.
Figur 5 zeigt den Vorgang des radialen Ausfahrens von Greifelementen 51 des Greiferwerkzeugs 50, bei dem die Greifelemente 51 jeweils eine radiale Bewegung 52 ausführen.
Danach erfolgt, wie in Figur 6 ersichtlich ist, eine axiale Bewegung 53 der Greifelemente 51 , um axial Spannkräfte 54 auf die Zähne 10 zu bewirken. Diese Spannkraft 54 kann zunächst noch im Vergleich zu einer finalen Spannkraft reduziert sein. Die reduzierte Spannkraft 54 bewirkt neben einer Fixierung der Zähne 10 auch eine Justierung der Zähne 10 in axialer Richtung zum Ausgleich von Fertigungs -und/oder Montagetoleranzen.
Figur 7 zeigt, dass durch achsparallele Verschiebung einer Keilform eine von der Halteeinheit umfassten Spannzange 33 die Zähne 10 nach radial innen gespannt werden und zentriert werden. Nachdem dies erfolgte, kann die axiale Spannkraft 54 erhöht werden.
Eine axiale Justierung bzw. Positionierung wird mittels einer Federspanneinheit 60 bewirkt, die axial auf die Greifelemente 51 des Greiferwerkzeugs 50 wirkt und damit ebenfalls entlang dieser Richtung Fertigungs- und/oder Montagetoleranzen ausgleichen kann.
Figur 8 zeigt, dass nach diesem Vorgang eine Öffnung der Spannzange 33 erfolgen kann. Die Zähne 10 bleiben von den Greifelementen 51 des Greiferwerkzeugs 50 fixiert.
Wie Figur 9 verdeutlicht, kann dann die Fixierungseinheit 40 mit dem Greiferwerkzeug 50 aus der Halteeinrichtung axial herausgefahren werden. Die Zähne 10 verbleiben am Greifwerkzeug 50 in der Zahnanordnung 12 und werden, wie Figur 10 verdeutlicht, einem weiteren Teil der beschriebenen Einrichtung zugeführt.
Dieser weitere Teil der beschriebenen Einrichtung umfasst die erfindungsgemäße Verbindungseinheit 70, die mehrere radial wirksame Schubelemente 71 sowie eine Fügeaufnahme 90 umfasst.
In der Fügeaufnahmen 90 ist ein Statorring 20 aufgenommen.
Figur 11 verdeutlicht die Einwirkung eines Schließmechanismus 80 der in einem axialen Endbereich der Zahnanordnung 12 radial auf diese wirkt, um erneut eine exakte Positionierung der einzelnen Zähne 10 in radialer Richtung zu realisieren.
Figur 12 zeigt, dass weiterhin mittels der Schubelemente 71 radial ebenfalls auf die Zähne 10 eingewirkt wird, zwecks Positionierung und Fixierung in der jeweiligen erreichten Position. Durch Ausbildung von Formschlüssen zwischen den Endbereichen der Schubelemente 71 und den Zähnen 10 wird die Positioniergenauigkeit erhöht. Figur 13 zeigt den Vorgang des axialen Einfahrens des Greiferwerkzeugs 50 mit den daran angeordneten Zähnen 10 in den Spannring 20, der in der Fügeaufnahme 90 gehalten wird. Um diesen Vorgang zu erleichtern wirken weiterhin die Schubelemente 71 radial auf die Zähne 10. Nach Erreichung einer ausreichend langen axialen Überdeckung zwischen dem Spannring 20 und den Zähnen 10 werden die Schubelemente 71 von den Zähnen 10 wieder entfernt, wie in Figur 14 verdeutlicht.
Figur 15 verdeutlicht die weitere Einführung der Zahnanordnung 12 in den Statorring 20. Hier sind zudem erste Formelemente 11 an den jeweiligen Zähnen 10 angedeutet, die beim Einfahren der Zähne 10 in den Statorring 20 mit dessen zweiten Formelementen 21 in Eingriff gebracht werden.
Figur 16 zeigt das Greiferwerkzeug 50 mit den daran angeordneten Zähnen 10 in erreichter Endposition im Statorring 20.
Figur 17 stellt das Öffnen der Greifelemente 51 dar, bei dem die Greifelemente 51 von den Zähnen 10 wegbewegt werden. Das Greifwerkzeug 50 ist entsprechend nicht mehr im Eingriff mit den Zähnen 10 und kann aus der Zahnanordnung 12 heraus bewegt werden, wie es Figur 18 darstellt. Der Statorring 20 verbleibt mit der Zahnanordnung 10 in der Fügeaufnahme 90.
Figur 19 stellt dar, dass dann auch die Verbindungseinheit 70 vom Statorring 20 bzw. der dort angeordneten Zahnanordnung 12 entfernt werden kann.
Figur 20 zeigt in perspektivischer Schnittansicht den Teil der beschriebenen Einrichtung, der zur Anordnung der Zähne 10 am Greiferwerkzeug 50 dient. Hier sind noch einmal die Halteeinheit 30, der Innenring 31 und die Spannzange 33 ersichtlich.
Figur 21 in perspektivischer Schnittansicht den weiteren Teil der beschriebenen Einrichtung, der zur Anordnung der Zahnanordnung 12 im Statorring 20 dient. Hier sind noch einmal die Verbindungseinheit 70, die Schubelemente 71 und die Fügeaufnahme 90 mit dem darin angeordneten Statorring 20 und der Zahnanordnung 12 ersichtlich.
Mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren sowie der dazugehörigen Einrichtung zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine werden Lösungen zur Verfügung gestellt, mit denen sich in einfacher, kostengünstiger sowie zuverlässiger Weise die Herstellung des Stators realisieren lässt.
Bezuqszeichenliste
10 Zahn
11 erstes Formelement
12 Zahnanordnung
20 Statorring
21 zweites Formelement
30 Halteeinheit
31 Innenring
32 axialer Anschlag
33 Spannzange
40 Fixierungseinheit
50 Greiferwerkzeug
51 Greifelement
52 radiale Bewegung
53 axiale Bewegung
54 Spannkraft
60 Federspanneinheit
70 Verbindungseinheit
71 Schubelement
80 Schließmechanismus
90 Fügeaufnahme

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, bei dem
-einzelne Zähne (10) in einer sich entlang einer Umfangsrichtung erstreckenden Zahnanordnung (12) positioniert werden,
-die Zähne (10) in der Zahnanordnung (12) mittels eines Greiferwerkzeugs (50) einer Fixierungseinheit (40), welches in einem inneren radialen Öffnungsbereich der Zahnanordnung (12) angeordnet ist, axial gespannt und damit fixiert werden, und
-an einer radialen Seite der Zahnanordnung (12) ein Statorring (20) mit den Zähnen (10) mittels einer Verbindungseinheit (70) fest verbunden wird, wobei die Verbindungseinheit (70) mehrere Schubelemente (71 ) aufweist, mit denen jeweils auf mindestens einen Zahn (10) der Zahnanordnung (12) von radial außen eine Druckkraft aufgebracht wird, um derart eine exakte Positionierung der Zähne (10) in der Zahnanordnung (12) im Greiferwerkzeug (50) zu gewährleisten. Verfahren zur Herstellung eines Stators nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Einwirkung der Schubelemente (71 ) auf die Zähne von radial außen zumindest zeitabschnittsweise zeitgleich mit der Realisierung der Verbindung zwischen der radialen Seite der Zahnanordnung (12) mit dem Statorring (20) erfolgt. Verfahren zur Herstellung eines Stators nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (10) an einer radialen Seite jeweils wenigstens ein erstes Formelement (11 ) aufweisen, und der Statorring (20) einem jeweiligen Zahn (10) zugeordnet zweite Formelemente (21 ) aufweist, welche hinsichtlich Form und Größe zumindest abschnittsweise komplementär zu den jeweiligen ersten Formelementen (11 ) ausgebildet sind, und eine axiale Relativbewegung zwischen Statorring (20) und Zahnanordnung (12) ausgeführt wird, so dass die zweiten Formelemente (21 ) mit den jeweiligen ersten Formelementen (11 ) in Eingriff gelangen und derart zwischen den Zähnen (10) und dem Statorring (20) feste mechanische Verbindungen erzeugt werden. Verfahren zur Herstellung eines Stators nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Statorring (20) aus einem helixförmig gewickelten Blechstreifen gefertigt ist, oder dass der Statorring (20) aus einem gestapelten Blechpaket gefertigt ist. Verfahren zur Herstellung eines Stators nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Statorring (20) an der radialen Außenseite der Zahnanordnung (12) angeordnet wird. Verfahren zur Herstellung eines Stators nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (10) in der gespannten Zahnanordnung (12) mit wenigstens einer Wicklung bewickelt werden. Verfahren zur Herstellung eines Stators nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubelemente an ihren den Zähnen zugewandten Seiten Formelemente aufweisen, die im Wesentlichen komplementär zu den Querschnitten der jeweiligen Zähne (10) ausgebildet sind, und derart bei Aufbringung einer Druckkraft auf den jeweiligen Zahn (10) der Zahnanordnung (12) von radial außen einen Formschluss mit dem betreffenden Zahn (10) ausbilden. Einrichtung zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, umfassend eine Halteeinheit (30) zur Positionierung einzelner Zähne (10) in einer sich entlang einer Umfangsrichtung erstreckenden Zahnanordnung (12), eine Fixierungseinheit (40) zur Fixierung der Zähne (10) in der Zahnanordnung (12), wobei die Fixierungseinheit ein Greiferwerkzeug (50) umfasst, welches dazu eingerichtet ist, in einem inneren radialen Öffnungsbereich der Zahnanordnung (12) angeordnet zu werden und die Zähne (10) der Zahnanordnung (12) axial zu spannen, und umfassend eine Verbindungseinheit (70) zur Verbindung eines Statorrings (20) mit den Zähnen (10) an einer radialen Seite der Zahnanordnung (12), wobei die Verbindungseinheit (70) mehrere Schubelemente (71 ) aufweist, die dazu eingerichtet sind, jeweils auf mindestens einen Zahn (10) der Zahnanordnung (12) von radial außen eine Druckkraft aufzubringen, um derart eine exakte Positionierung der Zähne (10) in der Zahnanordnung (12) im Greiferwerkzeug (50) zu gewährleisten. Einrichtung zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubelemente (71 ) an ihren den Zähnen (10) zugewandten Seiten Formelemente aufweisen, die im Wesentlichen komplementär zu den Querschnitten der jeweiligen Zähne (10) ausgebildet sind, um einen Formschluss mit den Zähnen (10) auszubilden. Elektrische Rotationsmaschine, umfassend zumindest einen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellten Stator.
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