AT520207B1 - Verfahren und Vorrichtung zum positionierten Halten eines Blechpakets mitsamt darin aufgenommenen Leiterelementen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (16) zum positionierten Halten eines Blechpakets (2) mitsamt einer im Blechpaket (2) aufgenommenen Schicht (9, 10) aus mehreren über den Umfang des Blechpakets (2) verteilt angeordneten und als Stäbe ausgebildeten Leiterelementen (3, 4), zur Bildung einer elektrischen Maschine. Dabei wird das Blechpaket (2) mit seiner ersten Stirnfläche (7) an erste Anschlagflächen (21) von ersten Stützelementen (20) angelegt und die ersten Stützelemente (20) in Freiräume zwischen den Leiterelementen (3, 4) hinein verstellt. Dann werden zweite Stützelemente (22) mit ihren zweiten Anschlagflächen (23) gegen eine zweite Stirnfläche (8) des Blechpakets (2) angelegt und die zweiten Stützelemente (22) ebenfalls in die Freiräume zwischen den Leiterelementen (3, 4) hinein verstellt. Damit kann das Blechpaket (2) positioniert gehalten werden.

Description

Patentamt

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum positionierten Halten eines Blechpakets mitsamt zumindest einer im Blechpaket aufgenommenen Schicht aus mehreren über den Umfang des Blechpakets verteilt angeordneten und als Stäbe ausgebildeten Leiterelementen, zur Bildung eines Stators oder eines Rotors einer elektrischen Maschine.

[0002] Die WO 2012/007972 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Herstellung eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine, welche eine Haltevorrichtung zum positionierten Halten von über das Blechpaket vorragenden Endabschnitten der einzelnen Leiterelemente für die Durchführung des Umformvorgangs der Endabschnitte umfasst. Die Haltevorrichtung umfasst mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Greifer mit jeweils einem Paar von zusammenwirkenden Greiferarmen, wobei die Greifer in einer Normalebene bezüglich der Längsachse des Blechpakets angeordnet und in der Normalebene sowie in Radialrichtung verstellbar sind. Weiters sind eigene Betätigungselemente vorgesehen, um die Greiferarme jeden Greifers an jeweils gegenüberliegende Seiten der Endabschnitte der Leiterelemente zur klemmenden Halterung daran anlegen zu können. Für jedes Haltearmpaar ist eine Rückstellvorrichtung vorgesehen, um das Haltearmpaar von seiner Klemmstellung in eine Freigabestellung für das jeweilige Leiterelement zurück zu verstellen. Die Haltevorrichtung ist für einen Endbereich des Stators oder Rotors mit dessen vorragenden Endabschnitten der Leiterelemente vorgesehen.

[0003] Es beschreibt die JP 2017/005770 A eine Positionier- und Haltevorrichtung für jeweils mehrere Endabschnitte von Leiterelementen eines Stators einer elektrischen Maschine, wobei die Endabschnitte in radialer Richtung gesehen hintereinander angeordnet sind. Die einzelnen Endabschnitte sind zu deren Kontaktierung und zur Vermeidung von fehlerhaften Verbindungen paarweise exakt zueinander aus zurichten und positioniert zu halten. Dazu sind zusammenwirkende Greiferarme vorgesehen, die jeweils sowohl in Umfangsrichtung als auch in Radialrichtung zueinander verstellbar sind. An jeweils einander zugewendeten Längsstirnseiten der Greiferarmpaare sind über die jeweilige Längsstirnseite einander gegenüberliegende, vorragende Ansätze vorgesehen, die jeweils zwischen ein Paar an Endabschnitten eingreifen und die Paare voneinander distanziert halten. Um auch die in Radialrichtung innenliegend und außenliegend angeordneten Paare an Endabschnitten positioniert halten zu können, ist bei jedem Greiferarmpaar ein außenliegend angeordnetes Schieberelement und ein innenliegend angeordnetes Schieberelement vorgesehen. Die Schieberelemente sind dabei jeweils in Radialrichtung aufeinander zu und voneinander weg verstellbar geführt. Damit können alle sich zwischen einem Paar der Greiferarme befindlichen Endabschnitte jeweils paarweise in exakter Position zueinander für den gegenseitigen Verbindungsvorgang gehalten werden. Die Positionier- und Haltevorrichtung ist für einen Endbereich des Stators mit dessen vorragenden Endabschnitten der Leiterelemente vorgesehen.

[0004] Die US 2,270,472 A beschreibt eine Anlage zur Herstellung eines Teils einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Rotors, bei dem die Leiterelemente durch sogenannte Hairpins gebildet sind. Jene freien Endabschnitte, welche später zur Bildung einer elektrischen Wicklung miteinander zu verbinden sind, sind vor deren Verbindungsvorgang in zueinander entgegengesetzt ausgerichtete Umfangsrichtungen zu verformen. Um eine Beschädigung der Isolierung der Leiterelemente sowie einer eigenen Isolierschicht des Blechpakets bei diesem Umformvorgang zu vermeiden, werden Enden von Stützfingern jeweils in die zwischen den Leiterelementen befindlichen Freiräume hinein verstellt. Die Stützfinger legen dabei an der vom Blechpaket gebildeten Stirnfläche an. Beim gegenseitigen Umformvorgang der Endabschnitte der Leiterelemente dienen die einzelnen Stützfinger als Biegeunterlage für die Leiterelemente.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels derer ein Benutzer in der Lage ist, eine positionssichere sowie beidseitige Halterung des Blechpakets mitsamt den darin aufgenommenen Leiterelementen erzielen zu können.

[0006] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Ansprüchen

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[0007] Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum positionierten Halten eines Blechpakets mitsamt zumindest einer im Blechpaket aufgenommenen Schicht aus mehreren über den Umfang des Blechpakets verteilt angeordneten und als Stäbe ausgebildeten Leiterelementen, zur Bildung eines Stators oder eines Rotors einer elektrischen Maschine und umfasst folgende Schritte:

Bereitstellen des Blechpakets aus mehreren unmittelbar aneinander anliegenden und eine Längsachse definierenden Blechlamellen, wobei im Blechpaket mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Aufnahmenut angeordnet sind und sich die Aufnahmenuten jeweils zwischen einer ersten Stirnfläche und einer zweiten Stirnfläche erstrecken, wobei die Aufnahmenuten zur Aufnahme von Leitungsabschnitten einer elektrischen Wicklung dienen,

Bereitstellen der stabförmigen Leiterelemente mit jeweils einem ersten Endabschnitt und jeweils einem davon beabstandet angeordneten zweiten Endabschnitt, wobei die Leiterelemente zur Bildung der elektrischen Wicklung dienen und die Leiterelemente mit einer Stablänge ausgebildet werden, welche größer ist als eine Dicke des Blechpakets zwischen seiner ersten Stirnfläche und seiner zweiten Stirnfläche,

Einbringen von zumindest einem der Leiterelemente in mehrere der Aufnahmenuten,

Positioniertes Ausrichten der Leiterelemente in Axialrichtung bezüglich zumindest einer der beiden Stirnflächen des Blechpakets, wobei von den ersten Endabschnitten der Leiterelemente jeweils die erste Stirnfläche und von den zweiten Endabschnitte jeweils die zweite Stirnfläche überragt wird, und dabei eine Mehrzahl von über den Umfang verteilt angeordneten ersten stabförmig ausgebildeten Stützelementen mit ihren der Längsachse zugewendeten ersten Enden von einer einen Außenumfang des Blechpakets in Richtung auf die Längsachse nicht überdeckenden Stellung in eine die erste Stirnfläche in Richtung auf die Längsachse abschnittsweise überdeckende Stellung soweit verstellt werden, sodass sich die ersten Enden auf der von der Längsachse abgewendeten Seite sowie noch außerhalb der in den Aufnahmenuten aufgenommenen Leiterelemente befinden und von den ersten Stützelementen jeweils an ihren dem Blechpaket zugewendeten Seiten eine in vertikaler Richtung ausgerichtete erste Anschlagfläche ausgebildet wird, das Blechpaket mitsamt den positioniert ausgerichteten Leiterelementen mit der eine horizontale Ausrichtung aufweisenden Längsachse in Axialrichtung mit seiner ersten Stirnfläche an den ersten Anschlagflächen der ersten Stützelemente zur Anlage gebracht wird, eine Mehrzahl von über den Umfang verteilt angeordneten zweiten stabförmig ausgebildeten Stützelementen mit ihren der Längsachse zugewendeten zweiten Enden von einer einen Außenumfang des Blechpakets in Richtung auf die Längsachse nicht überdeckenden Stellung in eine die zweite Stirnfläche in Richtung auf die Längsachse abschnittsweise überdeckende Stellung soweit verstellt werden, sodass sich die zweiten Enden auf der von der Längsachse abgewendeten Seite sowie noch außerhalb der in den Aufnahmenuten aufgenommenen Leiterelemente befinden und von den zweiten Stützelementen jeweils an ihren dem Blechpaket zugewendeten Seiten eine in vertikaler Richtung ausgerichtete zweite Anschlagfläche ausgebildet wird, die zweiten Stützelemente mit ihren zweiten Anschlagflächen in Axialrichtung bezüglich der Längsachse soweit in Richtung auf das Blechpaket verstellt werden, bis eine überwiegende Anzahl der zweiten Anschlagflächen an der zweiten Stirnfläche anliegen, dass die ersten Stützelemente weiter in Richtung auf die Längsachse verstellt werden, und dabei bevorzugt in jeden in Umfangsrichtung zwischen den Leiterelementen befindlichen Freiraum zumindest eines der ersten Stützelemente hinein verstellt wird, und die zweiten Stützelemente ebenfalls weiter in Richtung auf die Längsachse verstellt werden, und dabei bevorzugt in jeden in Umfangsrichtung zwischen den Leiterelementen befindlichen Freiraum zumindest eines der zweiten Stützelemente hinein verstellt wird.

[0008] Vorteilhaft ist bei den hier gewählten Verfahrensschritten, dass dadurch zuerst eine positionierte Ausrichtung des Blechpakets mitsamt den darin aufgenommenen Leiterelementen mittels der ersten Stützelemente erfolgen kann, weil bei dem in axialer Richtung sowie in einer

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Patentamt bevorzugt horizontalen Ausrichtung erfolgten Anlegen der ersten Stirnfläche an den umfänglich angeordneten ersten Anschlagflächen bereits eine vorbestimmte Positionierung erzielt werden kann. Durch das weitere Zustellen und Anlegen der zweiten Stützelemente ebenfalls in axialer Richtung bezüglich der Längsachse des Blechpakets kann so bereits eine ausreichende weitere Lagefixierung des gesamten Blechpakets mitsamt den Leiterelementen erzielt werden. Sind dann sowohl die ersten Stützelemente als auch die zweiten Stützelemente jeweils in die zwischen den Leiterelementen befindlichen Freiräume hinein verstellt worden, kann so bereits eine ausreichende Lagefixierung der Leiterelemente sowie des Blechpakets erzielt werden. So kann mittels der Verfahrensschritte, gegebenenfalls unter Verwendung der Vorrichtung zum positionierten Halten des Blechpakets, ohne weiterer Vorrichtungselemente eine sichere Lagefixierung des Blechpakets innerhalb der Vorrichtung erzielt werden.

[0009] Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem die ersten Stützelemente und/oder die zweiten Stützelemente soweit in den jeweils in Umfangsrichtung zwischen den Leiterelementen befindlichen Freiräumen hinein verstellt werden, dass die Freiräume zwischen den einzelnen Leiterelementen vollständig oder zumindest annähernd vollständig ausgefüllt werden. Dadurch kann eine nahezu bis vollständige Klemmung der in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Leiterelemente durch die jeweils zwischen diesen angeordneten Stützelemente erzielt werden. Weiters kann damit aber auch durch die an den Leiterelementen anliegenden Stützelemente das Blechpaket mitgetragen werden.

[0010] Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung der ersten Stützelemente und der zweiten Stützelemente jeweils in radialer Richtung durchgeführt wird. Damit kann eine kollisionsfreie Verstellbewegung der Stützelemente in die jeweils zwischen den Leiterelementen befindlichen Freiräume sicher und kollisionsfrei durchgeführt werden.

[0011] Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher das Blechpaket mitsamt den positioniert ausgerichteten Leiterelementen vor dem Anlegen seiner ersten Stirnfläche an die ersten Anschlagflächen der ersten Stützelemente von einem Haltearm einer Haltevorrichtung aufgenommen wird und dabei am Haltearm befindliche und in radialer Richtung verstellbare Halteelemente gegen eine Innenfläche des Blechpakets angedrückt werden. Damit kann eine zentrale Halterung und können nachfolgende Handlingvorgänge des Blechpakets mitsamt den Leiterelementen sicher und positionsgenau durchgeführt werden.

[0012] Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn die positioniert ausgerichteten Leiterelemente der zumindest einen Schicht jeweils an ihren das Blechpaket überragenden Endabschnitten von zumindest einem in radialer Richtung verstellbaren Druckelement einer Druckvorrichtung mit einer vom zumindest einen Druckelement aufgebauten Druckkraft beaufschlagt werden und so in Richtung der Längserstreckung der Aufnahmenuten relativ bezüglich des Blechpakets positioniert gehalten werden. Damit kann während der durchzuführenden Handlingvorgänge eine relative Verlagerung der bereits in den Aufnahmenuten aufgenommenen Leiterelemente bezüglich des Blechpakets sicher verhindert werden. Dies ist insbesondere dann, wenn ausgehend von einer eine vertikale Ausrichtung aufweisenden Lage der Längsachse des Blechpakets diese in eine horizontale Lage umgeschwenkt werden soll.

[0013] Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem das Blechpaket mitsamt den positioniert ausgerichteten Leiterelementen vor dem Anlegen seiner ersten Stirnfläche an die ersten Anschlagflächen der ersten Stützelemente in Umfangsrichtung bezüglich einer Soll-Lage positioniert ausgerichtet wird. Damit wird jedes Blechpaket sowie werden die bereits darin aufgenommenen Leiterelemente in einer zueinander gleichen positionierten Ausrichtung in der Vorrichtung aufgenommen und Diese Einheit kann so nach erfolgtem Halte- und Spannvorgang an eine nachfolgende Bearbeitungsstation, wie zum Beispiel eine Verformungsstation für die Endabschnitte der Leiterelemente, verbracht oder weitergefördert werden.

[0014] Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket mitsamt den positioniert ausgerichteten Leiterelementen vor dem Anlegen seiner ersten Stirnfläche an die ersten Anschlagflächen der ersten Stützelemente von einer eine vertikale

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Ausrichtung aufweisenden Lage der Längsachse in die eine horizontale Ausrichtung aufweisenden Lage der Längsachse verschwenkt wird. Damit kann eine schwerkraftunterstützte Positionierung der einzelnen Leiterelemente innerhalb des Blechpakets bevorzugt in selbsttätiger Weise erfolgen. Damit kann aber auch ein Wegrollen des Blechpakets während seiner Transportbewegung zwischen den einzelnen Arbeitsstationen verhindert werden.

[0015] Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher die ersten Stützelemente jeweils zumindest paarweise an einem ersten Schieberelement und die zweiten Stützelemente jeweils zumindest paarweise an einem zweiten Schieberelement angeordnet oder ausgebildet sind. Damit kann die Anzahl der Verstellmechanismen für die Stützelemente reduziert werden.

[0016] Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn an den ersten Stützelementen, insbesondere an den ersten Schieberelementen, jeweils ein erster Halteansatz und an den zweiten Stützelementen, insbesondere an den zweiten Schieberelementen, jeweils ein zweiter Halteansatz angeordnet oder ausgebildet ist. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, auch noch eine zusätzliche und direkte Klemmwirkung ausgehend von den Stützelementen oder den Schiebeelementen auf das Blechpaket ausüben zu können. Die Halteansätze sind derart angeordnet oder ausgebildet, dass diese dabei am Außenumfang bzw. an der äußeren Umfangsfläche des Blechpakets zur Anlage kommen.

[0017] Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem nach dem Anlegen und Abstützen des Blechpakets mit seiner ersten Stirnfläche an den ersten Anschlagflächen der ersten Stützelemente und bei der sich in Umfangsrichtung jeweils in den Freiräumen zwischen den Leiterelementen befindlichen Stellung der ersten Stützelemente das Blechpaket mitsamt den Leiterelementen von den ersten Stützelementen und/oder den ersten Halteansätzen geklemmt gehalten wird. Damit kann je nach Dimensionierung der Stützelemente sowie dem radialen Anordnen der Halteansätze die Klemmwirkung am Blechpaket und/oder den Leiterelementen exakt vorher bestimmt werden.

[0018] Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass nach dem axialen Anlegen und Abstützen der zweiten Stützelemente mit ihren zweiten Anschlagflächen an der zweiten Stirnfläche des Blechpakets und noch vor der weiteren radialen Verstellbewegung der zweiten Stützelemente in die jeweils zwischen den Leiterelementen befindlichen Freiräume oder nach dieser Verstellbewegung die gegen die Innenfläche des Blechpakets angedrückten Halteelemente von der Innenfläche wegverstellt werden und der Haltearm der Haltevorrichtung aus dem Inneren des Blechpakets in axialer Richtung heraus verstellt wird. Je nach zeitlichem Ablauf der Klemm- und Freigabebewegungen kann so auch im Bereich der zweiten Halteeinheit mit den zweiten Stützelementen ein sicheres und kollisionsfreies hineinverstellen der einzelnen Stützelemente in die jeweiligen Freiräume zwischen den Leiterelementen sichergestellt werden.

[0019] Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher nach dem axialen Anlegen und Abstützen der zweiten Stützelemente mit ihren zweiten Anschlagflächen an der zweiten Stirnfläche des Blechpakets und bei der sich in Umfangsrichtung jeweils in den Freiräumen zwischen den Leiterelementen befindlichen Stellung der zweiten Stützelemente das Blechpaket mitsamt den Leiterelementen von den zweiten Stützelementen und/oder den zweiten Halteansätzen geklemmt gehalten wird. So kann eine sichere und beidseitige positionierte Halterung und Klemmung des Blechpakets und/oder der Leiterelemente erzielt werden.

[0020] Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn die ersten Stützelemente, insbesondere die ersten Schieberelemente, von einer ersten Antriebsvorrichtung, insbesondere einer Zylinder-Kolbenanordnung, einem Servoantrieb, in radialer Richtung verstellt werden und die zweiten Stützelemente, insbesondere die zweiten Schieberelemente, von einer zweiten Antriebsvorrichtung, insbesondere einer Zylinder-Kolbenanordnung, einem Servoantrieb, ebenfalls in radialer Richtung verstellt werden. Damit kann je nach Wahl des Antriebsmediums die jeweils notwendige Antriebskraft für die einzelnen Verstellbewegungen exakt vorherbestimmt und aufgebracht werden.

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Patentamt [0021] Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Stützelemente, insbesondere die ersten Schieberelemente, in Axialrichtung ortsfest positioniert angeordnet sind und von den ersten Anschlagflächen eine Reverenzebene mit einer vertikalen Ausrichtung ausgebildet wird. Damit kann eine exakte Bezugsebene von den ersten Anschlagflächen der ersten Stützelemente für die daran anzulegende erste Stirnfläche des Blechpakets geschaffen werden.

[0022] Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher zumindest die zweiten Stützelemente, insbesondere zumindest die zweiten Schieberelemente, in Axialrichtung bezüglich der ersten Stützelemente, insbesondere bezüglich der ersten Schieberelemente, verstellbar sind. Damit kann einfach auf toleranzbedingte Abweichungen der Dicke des Blechpakets durch entsprechende Verstellvorgänge Rücksicht genommen werden. Weiters können damit auch Blechpakete mit anderen Abmessungen in der Vorrichtung positioniert gehalten werden.

[0023] Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn zumindest die zweiten Stützelemente, insbesondere die zweiten Schieberelemente, von einer dritten Antriebsvorrichtung, insbesondere einer Zylinder-Kolbenanordnung, einem Servoantrieb, gemeinsam in Axialrichtung verstellt werden. Damit kann eine in Axialrichtung vorbestimmte Andrückkraft der zweiten Halteeinheit mit den zweiten Stützelementen auf das Blechpaket ausgeübt werden und so auch eine in Axialrichtung wirkende Spannkraft zusätzlich aufgebaut werden.

[0024] Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn das in Axialrichtung zwischen den ersten Stützelementen und den zweiten Stützelementen befindliche Blechpaket von den zweiten Stützelementen an die ersten Stützelemente in Axialrichtung angedrückt wird. Durch das umfängliche Andrücken der Stützelemente an das Blechpaket kann dieses durch die beidseits angeordneten Stützelemente bereits in einer sicheren exakten Position ausgerichtet gehalten werden.

[0025] Wenn bei sich zwischen den ersten Stützelementen und den zweiten Stützelementen befindlichem Blechpaket und bei Anliegen der ersten Anschlagflächen an der ersten Stirnfläche und der zweiten Anschlagfläche an der zweiten Stirnfläche des Blechpakets ein Axialabstand in normaler Richtung zwischen den ersten und zweiten Anschlagflächen ermittelt wird, kann so mittels einem den Stützelementen oder zumindest einer der Halteeinheiten zugeordneten Messmittel oder einer Messanordnung die exakte Dicke des Blechpakets in Axialrichtung ermittelt werden. Aufgrund von minimalen Blechdickenschwankungen kann es durch die mehrfache übereinander Anordnung der einzelnen Blechlamellen zu Schwankungen in der Gesamtdicke oder Gesamtstärke des Blechpakets kommen. Damit kann bei jedem einzelnen Blechpaket ohne zusätzliche Arbeitsschritte stets dessen exakte Dicke bzw. Stärke ermittelt werden.

[0026] Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem das von den ersten und zweiten Stützelementen positioniert ausgerichtete Blechpaket zumindest mitsamt den Stützelementen an eine nachfolgende Umformstation zum Umformen der jeweils die bei den Stirnflächen überragenden Endabschnitte der Leiterelemente verbracht wird. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, einzelne Arbeitsschritte auf mehrere Bearbeitungsstationen aufteilen zu können, um so eine hohe Produktivität der gesamten Anlage erzielen zu können. Dies deshalb, da ablaufende Bearbeitungs- und/oder Umformvorgänge gleichzeitig zueinander durchgeführt werden können.

[0027] Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zum positionierten Halten eines Blechpakets mitsamt zumindest einer im Blechpaket aufgenommenen Schicht aus mehreren über den Umfang des Blechpakets verteilt angeordneten und als Stäbe ausgebildeten Leiterelementen, zur Bildung eines Stators oder eines Rotors einer elektrischen Maschine, die Vorrichtung umfasst:

eine erste Halteeinheit mit einer Mehrzahl von über den Umfang verteilt angeordneten ersten Stützelementen, wobei von den ersten Stützelementen jeweils an ihren dem Blechpaket zuwendbaren Seiten eine in vertikaler Richtung ausgerichtete erste Anschlagfläche ausgebildet ist und die ersten Stützelemente in radialer Richtung an der ersten Halteeinheit verstellbar geführt sind, eine zweite Halteeinheit mit einer Mehrzahl von über den Umfang verteilt angeordneten zweiten stabförmig ausgebildeten Stützelementen, wobei von den zweiten Stützelementen

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Patentamt jeweils an ihren dem Blechpaket zuwendbaren Seiten eine in vertikaler Richtung ausgerichtete zweite Anschlagfläche ausgebildet ist und die zweiten Stützelemente in radialer Richtung an der zweiten Halteeinheit verstellbar geführt sind, und zumindest eine der beiden Halteeinheiten ist in normaler Richtung bezüglich der Anschlagflächen relativ bezüglich der anderen Halteeinheit an einem Basisrahmen verstellbar geführt.

[0028] Der dadurch erzielte Vorteil liegt darin, dass dadurch zuerst eine positionierte Ausrichtung des Blechpakets mitsamt den darin aufgenommenen Leiterelementen mittels der ersten Stützelemente erfolgen kann, weil bei dem in axialer Richtung sowie in einer bevorzugt horizontalen Ausrichtung erfolgten Anlegen der ersten Stirnfläche an den umfänglich angeordneten ersten Anschlagflächen bereits eine vorbestimmte Positionierung erzielt werden kann. Durch das weitere Zustellen und Anlegen der zweiten Stützelemente ebenfalls in axialer Richtung bezüglich der Längsachse des Blechpakets kann so bereits eine ausreichende weitere Lagefixierung des gesamten Blechpakets mitsamt den Leiterelementen erzielt werden. Sind dann sowohl die ersten Stützelemente als auch die zweiten Stützelemente jeweils in die zwischen den Leiterelementen befindlichen Freiräume hinein verstellt worden, kann so bereits eine ausreichende Lagefixierung der Leiterelemente sowie des Blechpakets erzielt werden. So kann mittels der Verfahrensschritte, gegebenenfalls unter Verwendung der Vorrichtung zum positionierten Halten des Blechpakets, ohne weiterer Vorrichtungselemente eine sichere Lagefixierung des Blechpakets innerhalb der Vorrichtung erzielt werden.

[0029] Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn die ersten Stützelemente jeweils zumindest paarweise an einem ersten Schieberelement und die zweiten Stützelemente jeweils zumindest paarweise an einem zweiten Schieberelement angeordnet oder ausgebildet sind und die ersten Schieberelemente an der ersten Halteeinheit und die zweiten Schieberelemente an der zweiten Halteeinheit geführt sind. Damit kann die Anzahl der Verstellmechanismen für die Stützelemente reduziert werden.

[0030] Eine andere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass an den ersten Stützelementen, insbesondere an den ersten Schieberelementen, jeweils ein erster Halteansatz und an den zweiten Stützelementen, insbesondere an den zweiten Schieberelementen, jeweils ein zweiter Halteansatz angeordnet oder ausgebildet ist, und die ersten Halteansätze und die zweiten Halteansätze auf jeweils einander zugewendeten Seiten der Stützelemente, insbesondere der Schieberelemente, angeordnet sind. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, auch noch eine zusätzliche und direkte Klemmwirkung ausgehend von den Stützelementen oder den Schiebeelementen auf das Blechpaket ausüben zu können. Die Halteansätze sind derart angeordnet oder ausgebildet, dass diese dabei am Außenumfang bzw. an der äußeren Umfangsfläche des Blechpakets zur Anlage kommen.

[0031] Eine weitere mögliche Ausführungsform hat die Merkmale, dass die ersten Stützelemente, insbesondere die ersten Schieberelemente, mit einer ersten Antriebsvorrichtung, insbesondere einer Zylinder-Kolbenanordnung, einem Servoantrieb, und die zweiten Stützelemente, insbesondere die zweiten Schieberelemente, mit einer zweiten Antriebsvorrichtung, insbesondere einer Zylinder-Kolbenanordnung, einem Servoantrieb, in Antriebsverbindung stehen und von den Antriebsvorrichtungen die Verstellbewegungen in radialer Richtung durchgeführt werden können. Damit kann je nach Wahl des Antriebsmediums die jeweils notwendige Antriebskraft für die einzelnen Verstellbewegungen exakt vorherbestimmt und aufgebracht werden.

[0032] Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass die erste Halteeinheit ortsfest am Basisrahmen angeordnet ist und von den ersten Anschlagflächen der ersten Stützelemente eine Reverenzebene mit einer vertikalen Ausrichtung ausgebildet ist. Damit kann eine exakte Bezugsebene von den ersten Anschlagflächen der ersten Stützelemente für die daran anzulegende erste Stirnfläche des Blechpakets geschaffen werden.

[0033] Eine andere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest die zweite Halteeinheit in Axialrichtung bezüglich der ersten Halteeinheit am Basisrahmen verstellbar geführt ist und die zweite Halteeinheit mit einer dritten Antriebsvorrichtung, insbesondere einer

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Zylinder-Kolbenanordnung, einem Servoantrieb, in Antriebsverbindung steht. Damit kann eine in Axialrichtung vorbestimmte Andrückkraft der zweiten Halteeinheit mit den zweiten Stützelementen auf das Blechpaket ausgeübt werden und so auch eine in Axialrichtung wirkende Spannkraft zusätzlich aufgebaut werden.

[0034] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0035] Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

[0036] Fig. 1 ein Blechpaket mit einer Mehrzahl von darin aufgenommen Leiterelementen, in schaubildlicher Darstellung;

[0037] Fig. 2 eine mögliche Ausbildung und Anordnung der Stützelemente an einem gemeinsamen Schieberelement, mit einem Teilabschnitt des Blechpakets sowie der darin aufgenommenen Leiterelemente, in schaubildlicher Darstellung;

[0038] Fig. 3 das Blechpaket mitsamt den darin aufgenommenen Leiterelementen und eine das Blechpaket haltenden Haltevorrichtung, in Ansicht und stark stilisierter Darstellung;

[0039] Fig. 4 einen ersten Schritt des Verfahrensablaufes, bei welchem das Blechpaket an die ersten Stützelemente angelegt wird, in Draufsicht geschnitten sowie stark stilisierter Darstellung;

[0040] Fig. 5 einen weiteren Schritt des Verfahrensablaufes, bei welchem die ersten und zweiten Stützelemente jeweils in radialer Richtung auf die Längsachse des Blechpakets hin verstellt worden sind, in Draufsicht geschnitten sowie stark stilisierter Darstellung;

[0041] Fig. 6 einen weiteren Schritt des Verfahrensablaufes, bei welchem die zweiten Stützelemente an die zweite Stirnfläche des Blechpakets angelegt worden sind, in Draufsicht geschnitten sowie stark stilisierter Darstellung;

[0042] Fig. 7 einen weiteren Schritt des Verfahrensablaufes, bei welchem die zweiten Stützelemente jeweils in radialer Richtung auf die Längsachse des Blechpakets hin verstellt worden sind und die Haltevorrichtung aus dem Blechpaket heraus verstellt worden ist, in Draufsicht geschnitten sowie stark stilisierter Darstellung;

[0043] Fig. 8 einen weiteren Schritt des Verfahrensablaufes, bei welchem die zweiten Stützelemente mit ihren zweiten Anlageflächen stark an die zweite Stirnfläche des Blechpakets angedrückt worden ist, in Draufsicht geschnitten sowie stark stilisierter Darstellung.

[0044] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0045] Der Begriff „insbesondere“ wird nachfolgend so verstanden, dass es sich dabei um eine mögliche speziellere Ausbildung oder nähere Spezifizierung eines Gegenstands oder eines Verfahrensschritts handeln kann, aber nicht unbedingt eine zwingende, bevorzugte Ausführungsform desselben oder eine zwingende Vorgehensweise darstellen muss.

[0046] In der Fig. 1 ist eine mögliche Ausbildung eines Stators 1 zur Bildung einer nicht näher dargestellten elektrischen Maschine gezeigt. Es wäre aber auch möglich, die nachfolgende Beschreibung und Ausführung auch bei einem Rotor zur Bildung einer elektrischen Maschine in dazu analoger Weise anzuwenden und durchzuführen. Die nachfolgende Beschreibung ist nur auf einen Stator 1 bezogen, kann aber auch einen Rotor betreffen.

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Patentamt [0047] Die Montage und eine Vielzahl von Fertigungsschritten des Stators 1 können bevorzugt in einer komplexen Fertigungsanlage automatisiert in mehreren Fertigungsstationen zumeist auch vollautomatisch durchgeführt werden.

[0048] Grundsätzlich umfasst der Stator 1 ein Blechpaket 2 sowie eine Vielzahl an darin aufzunehmenden Leiterelementen 3, 4 zum Erzeugen eines magnetischen Drehfeldes durch Spulen.

[0049] Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Leiterelemente 3, 4 in deren unverformten Ausgangslage als gerade Stäbe ausgebildet. Die Stäbe weisen üblicher Weise einen rechteckigen Querschnitt bis hin zu einem quadratischen Querschnitt sowie eine Längserstreckung auf und sind aus einem elektrisch leitenden Werkstoff gebildet. Zumeist handelt es sich dabei um einen Kupferwerkstoff. Daher können diese auch als Profilstäbe bezeichnet werden. In bekannter Weise können die Leiterelemente 3, 4 mit Ausnahme von daran ausgebildeten Kontaktbereichen mit einer nicht näher dargestellten oder bezeichneten Isolierschicht umgeben sein.

[0050] Zur Bildung von elektrischen Spulen und daraus gebildeten Wicklungen sind im Blechpaket 2 über den Umfang verteilt eine Vielzahl von Aufnahmenuten 5 angeordnet oder ausgebildet, in welchen jeweils zumindest eines der Leiterelemente 3, 4, bevorzugt aber zumindest zwei der Leiterelemente 3, 4, aufgenommen oder angeordnet ist oder sind. Die Aufnahmenuten 5 können sich in Axialrichtung sowie bevorzugt in einer parallelen Ausrichtung bezüglich einer vom Blechpaket 2 definierten Längsachse 6 erstrecken. Es wäre aber auch möglich, nicht parallele Anordnung der Aufnahmenuten 5 mit den darin aufzunehmenden Leiterelementen 3, 4 zu wählen. So erstrecken sich die Aufnahmenuten 5 in Richtung der Längsachse 6 jeweils zwischen einer ersten Stirnfläche 7 und einer davon beabstandet angeordneten zweiten Stirnfläche 8.

[0051] Die Aufnahmenuten 5 weisen jeweils einen an die Querschnittsabmessung des Leiterelements 3, 4 oder bei mehreren in der gleichen Aufnahmenut 5 aufgenommen Leiterelemente 3, 4 jeweils einen an die Querschnittsabmessungen daran angepassten AufnahmenutQuerschnitt auf.

[0052] Das Blechpaket 2 ist aus einer Vielzahl von elektrisch gegeneinander isolierten Einzelblechen oder Blechlamellen zu dem Paket zusammengesetzt und ist in Richtung der Längsachse 6 durch die erste Stirnfläche 7 und die von dieser beabstandet angeordnete zweite Stirnfläche 8 begrenzt. Bevorzugt sind die beiden Stirnflächen 7, 8 zueinander parallel sowie in einer in Normalrichtung bezüglich der Längsachse 6 ausgerichteten Ebene verlaufend angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bildet das Paket aus den Einzelblechen oder den Blechlamellen einen Hohlzylinder mit einer Innenfläche und einer Außenfläche aus.

[0053] Bevorzugt ist in jeder der Aufnahmenuten 5 zumindest eines der Leiterelemente 3, 4 angeordnet, bevorzugt aber mehrere, insbesondere zwei, drei, vier, fünf, sechs oder auch mehr Leiterelemente 3, 4. Es können auch acht, zehn, zwölf oder mehr an Leiterelementen 3, 4 aufgenommen sein. Als Minimalvariante ist ein Leiterelement 3, 4 vorgesehen, wobei jedoch bei diesem Ausführungsbeispiel in jeweils einer Aufnahmenut 5 zwei Leiterelemente 3, 4 dargestellt und beschrieben sind. So bilden die in radialer Richtung innenliegend angeordneten Leiterelemente 3 eine erste Schicht 9 und die in radialer Richtung außenliegend angeordneten Leiterelemente 4 eine zweite Schicht 10 aus.

[0054] Jedes der Leiterelemente 3 und 4 umfasst an seinem ersten Ende jeweils einen ersten Endabschnitt 11, 12 und an seinem gegenüberliegenden zweiten Ende jeweils einen zweiten Endabschnitt 13, 14. Bei diesem Ausführungsbeispiel ragen die ersten Endabschnitte 11, 12 über die erste Stirnfläche 7 und die zweiten Endabschnitte 13, 14 über die zweite Stirnfläche 8 des Blechpakets 2 vor.

[0055] Die im Blechpaket 2 in den einzelnen Aufnahmenuten 5 aufgenommenen und zumeist noch unverformten Leiterelemente 3, 4 werden im Bereich jeder der Stirnflächen 7, 8 in deren Endabschnitten 11, 12; 13, 14 in einem der nachfolgenden Fertigungsschritte in bekannter Weise gegeneinander in Umfangsrichtung vertwistet oder verschränkt, um so anschließend

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Patentamt einen ersten der Endabschnitte 11 der ersten oder inneren Schicht 9 mit einem dazu korrespondierenden weiteren ersten Endabschnitt 11 der zweiten oder äußeren Schicht 10 elektrisch leitend zu verbinden. Gleiches kann bevorzugt auch mit den jeweils zweiten Endabschnitten 13, 14 im Bereich der zweiten Stirnfläche 8 durchgeführt werden.

[0056] Weiters kann es noch vorteilhaft sein, wenn die einzelnen Leiterelemente 3, 4 zusätzlich zu deren Isolierschicht innerhalb der Aufnahmenuten 5 auch noch von einem eigenen Isolierelement 15 bevorzugt voll umfänglich umgeben sind.

[0057] Die Beschickung oder das Einbringen der einzelnen Leiterelemente 3, 4 in die jeweiligen Aufnahmenuten 5 kann schrittweise oder taktweise erfolgen, wobei sich das Blechpaket 2 dabei mit seiner Längsachse 6 bevorzugt in einer horizontalen Ausrichtung befindet. Da die zumeist noch unverformten Leiterelemente 3, 4 längsverschieblich in den jeweiligen Aufnahmenuten 5 aufgenommen sind, ist bei der Übergabe an eine nachfolgende Bearbeitungsstation oder Fertigungsstation auf die relative Lage der Leiterelemente 3, 4 bezüglich des Blechpakets 2 Bedacht zu nehmen oder sicher zu stellen.

[0058] In einem bevorzugt vor der Übergabe oder Weitergabe an die nachfolgende Bearbeitungsstation oder Fertigungsstation durchzuführenden Positionierschritt können noch die Leiterelemente 3, 4 in Axialrichtung bezüglich einer der Stirnflächen 7, 8 ausgerichtet werden. Dies kann z.B. dadurch erfolgen, dass das Blechpaket 2 mitsamt den bereits darin aufgenommenen Leiterelementen 3, 4 von seiner bevorzugt horizontalen Beschickungslage in eine vertikale Positionierlage, bei welcher die Längsachse 6 des Blechpakets 2 eine vertikale Längsausrichtung aufweist, umgelegt wird. Das Blechpaket 2 kann auf einem Positionieransatz abgestützt werden, wobei die Leiterelemente 3, 4 bevorzugt schwerkraftbedingt in den einzelnen Aufnahmenuten 5 bis zu einem bevorzugt umlaufend ausgebildeten Positionierelement mit einem ihrer Endabschnitte 11, 12 oder 13, 14 zur Anlage kommen. Der Abstand zwischen dem Positionieransatz und dem Positionierelement ist entsprechend dem vorgegebenen Überstand der Enden der Leiterelemente 3, 4 über eine der Stirnflächen 7, 8 des Blechpakets 2 zu wählen.

[0059] Diese Transportstellung kann z.B. auf einem zwischen einzelnen der Arbeitsstationen verfahrbaren Werkstückträger eingenommen werden.

[0060] In dieser eine vertikale Ausrichtung aufweisenden Lage der Längsachse 6 soll nun die Übergabe oder die Übernahme zu einer nachfolgenden Bearbeitungsstation oder Fertigungsstation durchgeführt werden, ohne dass dabei die bereits vorpositionierten Leiterelemente 3, 4 in ihrer relativen Lage bezüglich des Blechpakets 2 verändert werden.

[0061] Dazu können zumindest nachfolgend angeführte Verfahrensschritte zum positionierten Halten des Blechpakets 2 mitsamt zumindest einer im Blechpaket 2 aufgenommenen Schicht 9, 10 aus mehreren über den Umfang des Blechpakets 2 verteilt angeordneten und als Stäbe ausgebildeten Leiterelementen 3, 4 zur Bildung eines Stators 1 oder eines Rotors einer elektrischen Maschine, gegebenenfalls unter Verwendung einer Vorrichtung, durchgeführt werden, wobei dies in den Fig. 2 bis 8 dargestellt ist:

[0062] Es erfolgt das Bereitstellen des Blechpakets 2 aus mehreren unmittelbar aneinander anliegenden und eine Längsachse 6 definierenden Blechlamellen mit mehreren über den Umfang verteil angeordneten Aufnahmenuten 5. Weiters sind noch die stabförmigen Leiterelemente 3, 4 mit jeweils einem ersten Endabschnitt 11, 12 und jeweils einem davon beabstandet angeordneten zweiten Endabschnitt 13, 14 bereitzustellen. Dann kann das Einbringen bzw. Einführen von zumindest einem der Leiterelemente 3, 4 in bevorzugt jede der Aufnahmenuten 5 durchgeführt werden. Dabei ist es nicht unbedingt zwingend notwendig, dass auch in jede der Aufnahmenuten 5 auch zumindest eines der Leiterelemente 3, 4 eingesetzt werden muss. So kann es durchaus sein, dass zwar in einem überwiegenden Anteil der Aufnahmenuten 5 auch zumindest eines der Leiterelemente 3, 4 eingesetzt wird, jedoch bei der Vielzahl von Aufnahmenuten 5 in einzelne derselben keines der Leiterelemente 3, 4 eingesetzt wird. Deshalb wird von mehreren der Aufnahmenuten 5 ausgegangen, welche zur Aufnahme des zumindest einen Leiterelements 3, 4 vorgesehen sind.

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Patentamt [0063] Ist dies erfolgt, sind die Leiterelemente 3, 4 in Axialrichtung bezüglich zumindest einer der beiden Stirnflächen 7, 8 des Blechpakets 2 positioniert auszurichten, wobei von den ersten Endabschnitten 11, 12 der Leiterelemente 3, 4 jeweils die erste Stirnfläche 7 und von den zweiten Endabschnitten 13, 14 jeweils die zweite Stirnfläche 8 überragt wird.

[0064] Zu dem positionierten Halten des Blechpakets 2 mitsamt den darin aufgenommenen Leiterelementen 3, 4 dient eine Vorrichtung 16, welche auch als Teil einer nicht näher dargestellten Fertigungsanlage zum automatisierten Herstellen und Fügen von Bauteilen einer elektrischen Maschine eingesetzt werden kann.

[0065] Die Vorrichtung 16 umfasst zumindest eine erste Halteeinheit 17 und eine zweite Halteeinheit 18, wobei zumindest eine der beiden Halteeinheiten 17, 18 an einem Basisrahmen 19 verstellbar geführt sein kann. Die erste Halteeinheit 17 umfasst ihrerseits eine Mehrzahl von über den Umfang des zu haltenden Blechpakets 2 verteilt angeordnete erste stabförmig oder stiftförmig ausgebildete Stützelemente 20. Von diesen wird jeweils an ihren dem Blechpaket 2 zugewendeten Seiten eine in vertikaler Richtung ausgerichtete erste Anschlagfläche 21 ausgebildet. Weiters sind die ersten Stützelemente 20 in radialer Richtung an der ersten Halteeinheit 17 verstellbar geführt.

[0066] Die zweite Halteeinheit 18 umfasst ebenfalls eine Mehrzahl von über den Umfang des zu haltenden Blechpakets 2 verteilt angeordnete zweite stabförmig oder stiftförmig ausgebildete Stützelemente 22. Von diesen wird jeweils an ihren dem Blechpaket 2 zugewendeten Seiten eine in vertikaler Richtung ausgerichtete zweite Anschlagfläche 23 ausgebildet. Es sind die zweiten Stützelemente 22 an der zweiten Halteeinheit 18 verstellbar geführt.

[0067] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die erste Halteeinheit 17 ortsfest am Basisrahmen 19 angeordnet ist und von den ersten Anschlagflächen 21 der ersten Stützelemente 20 eine Reverenzebene mit einer vertikalen Ausrichtung ausgebildet ist. Es könnte aber auch eine axiale Verstellbewegung relativ bezüglich des Basisrahmens 19 vorgesehen werden. Um eine relative Verstellbewegung der zweiten Halteeinheit 18 in Axialrichtung bezüglich der ersten Halteeinheit 17 durchführen zu können, ist hier die zweite Halteeinheit 18 verstellbar am Basisrahmen 19 geführt. Damit können auch die zweiten Stützelemente 22 in Axialrichtung relativ bezüglich der ersten Stützelemente 20 verstellt oder verlagert werden.

[0068] Die Verstellung der ersten Stützelemente 20 und der zweiten Stützelemente 22 wird bevorzugt jeweils in radialer Richtung an den Halteeinheiten 17, 18 durchgeführt. Es weisen die ersten Stützelemente 20 im Haltezustand des Blechpakets 2 jeweils der Längsachse 6 zugewendete erste Enden 24 auf. Gleichfalls weisen aber auch die zweiten Stützelemente 22 im Haltezustand des Blechpakets 2 je weils der Längsachse 6 zugewendete zweite Enden 25 auf.

[0069] Wie nun besser aus der Fig. 2 zu ersehen ist, können die ersten Stützelemente 20 jeweils zumindest paarweise an einem gemeinsamen ersten Schieberelement 26 angeordnet oder ausgebildet sein. Da bevorzugt die zweiten Stützelemente 22 gleichartig ausgebildet sind wie die ersten Stützelemente 20, können auch die zweiten Stützelemente 22 jeweils zumindest paarweise an einem gemeinsamen zweiten Schieberelement 27 angeordnet oder ausgebildet sein. Unter zumindest wird hier verstanden, dass auch mehr als zwei Stützelemente 20 oder 22 jeweils an einem der Schieberelemente 26 oder 27 angeordnet oder ausgebildet sein können. So könnten z.B. auch drei, vier oder fünf Stück an Stützelementen 20 oder 22 an einem der Schieberelemente 26 oder 27 vorgesehen sein. Obwohl hier die Stützelemente 20 oder 22 jeweils paarweise an einem gemeinsamen Schieberelement 26 oder 27 vorhanden sind, wird bevorzugt in jeden der Freiräume zwischen den Leiterelementen 3, 4 jeweils auch eines der fingerartigen Stützelemente 20 oder 22 hinein verstellt.

[0070] In diesem Fall sind dann die ersten Schieberelemente 26 an der ersten Halteeinheit 17 und die zweiten Schieberelemente 27 an der zweiten Halteeinheit 18 in radialer Richtung geführt und verstellbar. Um die Stützelemente 20, 22 jeweils in die in Umfangsrichtung zwischen den Aufnahmenuten 5 und damit auch zwischen den Leiterelementen 3, 4 befindlichen Freiräume oder Zwischenräume hinein verstellen zu können und bevorzugt auch eine Abstützung

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Patentamt oder Anlage der Stützelemente 20, 22 mit ihren Längsseitenflächen zu erzielen, ist die Flächenform der Stützelemente 20, 22 an jene der Freiräume oder Zwischenräume anzupassen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Stützelemente 20, 22 jeweils in Richtung auf deren Ende 24, 25 ein sich verjüngende Keilform auf.

[0071] Um eine mögliche zusätzliche Klemmung des Blechpakets 2 von den ersten Stützelementen 20 und/oder den zweiten Stützelementen 22 zu ermöglichen, können an den ersten Stützelementen 20, insbesondere an den ersten Schieberelementen 26, jeweils ein erster Halteansatz 28 und/oder an den zweiten Stützelementen 22, insbesondere an den zweiten Schieberelementen 27, jeweils ein zweiter Halteansatz 29 angeordnet oder ausgebildet sein. Dabei erfolgt die Anordnung der ersten und zweiten Halteansätze 28, 29 derart, dass diese jeweils dem Blechpaket 2 zugewendet sind. Damit sind die ersten Halteansätze 28 und die zweiten Halteansätze 29 auf jeweils einander zugewendeten Seiten der Stützelemente 20, 22, insbesondere der Schieberelemente 26, 27, angeordnet.

[0072] Zur relativen Lageverstellung der ersten Stützelemente 20, insbesondere der ersten Schieberelemente 26, ist eine erste Antriebsvorrichtung 30, insbesondere eine Zylinder-Kolbenanordnung, ein Servoantrieb oder dergleichen vorgesehen. Es kann auch die Lageverstellung der zweiten Stützelemente 22, insbesondere der zweiten Schieberelemente 27, mittels einer eigenen zweiten Antriebsvorrichtung 31, insbesondere mit einer Zylinder-Kolbenanordnung, einem Servoantrieb oder dergleichen erfolgen. Der Einfachheit halber sind die beiden Antriebsvorrichtungen 30, 31 nur mittels Pfeilen angedeutet. Eine entsprechende Antriebsverbindung ist dabei vorzusehen. So kann in bekannter Weise jeweils eine Stellscheibe mit Führungsbahnen oder Führungsfortsätzen vorgesehen sein, welche mit einer der Antriebsvorrichtungen 30, 31 in Antriebsverbindung steht und weiters die Stützelemente 20, 22, insbesondere die Schieberelemente 26, 27, mit der oder den Führungsbahnen oder Führungsfortsätzen in Wirkverbindung stehen.

[0073] Um die zuvor beschriebene axiale Verstellbewegung der zweiten Halteeinheit 17 mitsamt den zweiten Stützelementen 22 durchführen zu können, kann eine dritte Antriebsvorrichtung 37, insbesondere eine Zylinder-Kolbenanordnung, ein Servoantrieb oder dergleichen vorgesehen sein. Es ist auch hier der Einfachheit sowie der besseren Übersichtlichkeit halber, die dritte Antriebsvorrichtung 37 ebenfalls nur mit Pfeilen angedeutet. Damit kann das in Axialrichtung zwischen den ersten Stützelementen 20 und den zweiten Stützelementen 22 befindliche Blechpaket 2 von den zweiten Stützelementen 22 an die ersten Stützelemente 20 in Axialrichtung angedrückt werden.

[0074] Das Blechpaket 2 mitsamt den darin aufgenommenen Leiterelementen 3, 4 kann vor dem Einbringen in die Vorrichtung 16 z.B. mittels eines Werkstückträgers in der Fertigungsanlage zwischen den einzelnen Arbeitsstationen transportiert werden. Dieser nicht näher bezeichnete Werkstückträger ist in der Fig. 2 in strichlierten Linien angedeutet. Um eine schwerkraftbedingte relative positionierte Ausrichtung der in den Aufnahmenuten 5 aufgenommenen Leiterelemente 3, 4 zu erzielen, kann das Blechpaket 2 mit einer seiner Stirnflächen 7, 8 am Werkstückträger abgelegt und abgestützt sein. In diesem Fall weist seine Längsachse 6 eine vertikale Ausrichtung auf. In der Vorrichtung 16 ist jedoch eine horizontale Ausrichtung der Längsachse 6 des Blechpakets 2 vorgesehen. Damit ist das Blechpaket 2 mitsamt den Leiterelementen 3, 4 von der eine vertikale Ausrichtung aufweisenden Lage der Längsachse 6 in die eine horizontale Ausrichtung aufweisenden Lage der Längsachse 6 zu verschwenken.

[0075] Um bei diesem Verschwenkvorgang eine ungewollte relative Verlagerung der Leiterelemente 3, 4 in den Aufnahmenuten 5 zu vermeiden, können die positioniert ausgerichteten Leiterelemente 3, 4 der zumindest einen Schicht 9, 10 jeweils an ihren das Blechpaket 2 überragenden Endabschnitten 11, 12; 13, 14 von zumindest einem in radialer Richtung verstellbaren Druckelement 32 einer Druckvorrichtung 33 mit einer vom zumindest einen Druckelement 32 aufgebauten Druckkraft beaufschlagt werden. Damit wird es möglich, alle Leiterelemente 3, 4 in Richtung der Längserstreckung der Aufnahmenuten 5 relativ bezüglich des Blechpakets 2 positioniert halten zu können. Dies ist vereinfacht in der Fig. 3 dargestellt.

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Patentamt [0076] Weiters ist in der Fig. 3 noch gezeigt, dass das Blechpaket 2 für den Verschwenkvorgang von einer Haltevorrichtung 34 mittels eines Haltearm 35 sowie an diesem in radialer Richtung verstellbaren Halteelementen 36 erfasst und geklemmt gehalten werden kann. Es können mehrere Halteelemente 36 vorgesehen sein, welche über den Innenumfang des Blechpakets 2 verteilt angeordnet sind und gegen eine Innenfläche des Blechpakets 2 zum Halten angedrückt werden. Nach dem Erfassen und Halten des Blechpakets 2 mitsamt den positioniert ausgerichteten Leiterelementen 3, 4 kann das Blechpaket 2 in Umfangsrichtung bezüglich einer Soll-Lage positioniert ausgerichtet werden. Dies deshalb, um für das Einbringen der Stützelemente 20, 22 und den Haltevorgang durch die Stützelemente 20, 22 ein kollisionsfreies Einsetzen in die jeweils zwischen den Leiterelementen 3, 4 befindlichen Freiräume zu ermöglichen. Dazu kann eine Ausrichtmarkierung, wie z.B. eine Kerbe oder Nut, am Blechpaket 2 angeordnet oder ausgebildet sein.

[0077] In den Fig. 4 bis 8 ist in stark schematischer Darstellung die Abfolge für das positionierte Halten des Blechpakets 2 in der Vorrichtung 16 gezeigt. Dabei sei angemerkt, dass die zeitliche Abfolge der einzelnen Arbeitsschritte nur beispielhaft angegeben ist und auch eine davon abweichende Abfolge durchgeführt werden kann. Dies kann insbesondere die Zustellung der Stützelemente 20, 22 in Radialrichtung und Axialrichtung sowie die Aufbringung der radialen Klemmkraft von den Halteansätzen 28, 29 auf das Blechpaket 2 betreffen. Weiters wird unter dem Begriff „Anliegen“ oder „Anlegen“ der Stützelemente 20, 22 mit ihren Anschlagflächen 21, 23 an den jeweiligen Stirnflächen 7, 8 nur ein druckloses, leichtes Abstützen im Gegensatz zu einer festen und kraftbedingten Klemmung verstanden. Deshalb müssen in diesem Zustand auch nicht unbedingt alle der Stützelemente 20, 22 an der jeweiligen Stirnfläche 7, 8 anliegen, bevorzugt aber eine überwiegende Anzahl derselben. Dies sind auf alle Fälle mehr als 50% der Gesamtanzahl an Stützelementen 20 oder 22.

[0078] Im Bereich der ersten Stirnfläche 7 ist die erste Halteeinheit 17 mit den ersten Stützelementen 20 angeordnet. Im Bereich der zweiten Stirnfläche 8 des Blechpakets 2 ist die zweite Halteeinheit 18 mit deren zweiten Stützelementen 22 angeordnet. Wie bereits zuvor beschrieben, bilden die ersten Stützelemente 20 jeweils an ihren dem Blechpaket 2 zugewendeten Seiten die in vertikaler Richtung ausgerichteten ersten Anschlagsflächen 21 aus. Das Blechpaket 2 wird mitsamt den Leiterelementen 3, 4 in normaler Richtung auf die ersten Anschlagflächen 21 hinbewegt. Um einen Anschlag bzw. eine Abstützfläche auszubilden , sind die ersten Stützelemente 20 mit ihren jeweils der Längsachse 6 zugewendeten ersten Enden 24 von einer einen Außenumfang des Blechpakets 2 in Richtung auf die Längsachse 6 nicht überdeckenden Stellung in eine die erste Stirnfläche 7 in Richtung auf die Längsachse 6 abschnittsweise überdeckende Stellung soweit zu verstellen, dass sich die ersten Enden 24 auf der von der Längsachse 6 abgewendeten Seite der Leiterelemente 3, 4 sowie noch außerhalb der in den Aufnahmenuten 5 aufgenommenen Leiterelemente 3, 4 befinden.

[0079] Befinden sich die ersten Stützelemente 20 in dieser Stellung, kann das Blechpaket 2 mitsamt den positioniert ausgerichteten Leiterelementen 3, 4 mit der eine horizontale Ausrichtung aufweisenden Längsachse 6 in Axialrichtung mit seiner ersten Stirnfläche 7 an den ersten Anschlagflächen 21 der ersten Stützelemente 20 angelegt und abgestützt werden. Die strahlenförmig bezüglich eines Zentrums angeordneten und ausgerichteten ersten Stützelemente 20 umgrenzen über den Umfang gesehen mit ihren ersten Enden 24 eine Kreisform, wobei in diesem Zentrum auch die Längsachse 6 des Blechpakets 2 verlaufend angeordnet sein soll.

[0080] Liegt die erste Stirnfläche 7 des Blechpakets 2 an den ersten Anschlagflächen 21 an, können die ersten Stützelemente 20 weiter in Richtung auf die Längsachse 6 hin verstellt werden. In Umfangsrichtung gesehen, ist zwischen jeder Aufnahmenut 5 und somit auch zwischen den Leiterelementen 3, 4 ein Freiraum ausgebildet, in welchen jeweils zumindest eines der ersten Stützelemente 20 hinein verstellt wird.

[0081] Ist dies erfolgt, werden im Bereich der zweiten Stirnfläche 8 die zweiten Stützelemente 22 der zweiten Halteeinheit 18 mit ihren der Längsachse 6 zugewendeten zweiten Enden 25 ebenfalls von einer den Außenumfang des Blechpakets 2 in Richtung auf die Längsachse 6

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Patentamt nicht überdeckenden Stellung in eine die zweite Stirnfläche 8 in Richtung auf die Längsachse 6 abschnittsweise überdeckende Stellung soweit verstellt, dass sich die zweiten Enden 25 auf der von der Längsachse 6 abgewendeten Seite sowie noch außerhalb der in den Aufnahmenuten aufgenommenen Leiterelemente 3, 4 befinden. Wie bereits zuvor beschrieben, wird von den zweiten Stützelementen 22 jeweils an ihren dem Blechpaket 2 zugewendeten Seiten die in vertikaler Richtung ausgerichteten zweiten Anschlagflächen 23 ausgebildet.

[0082] Nach erfolgter radialer Zustellung der zweiten Stützelemente 22 werden diese mit ihren zweiten Anschlagflächen 23 in Axialrichtung bezüglich der Längsachse 6 so weit in Richtung auf das Blechpaket verstellt, bis die zweiten Anschlagflächen 23 an der zweiten Stirnfläche 8 des Blechpakets 2 zur Anlage kommen. Damit kann bereits eine geringe, ausreichende Einspannwirkung des Blechpakets 2 zwischen den Stützelementen 20, 22 erzielt werden. Schließlich werden die zweiten Stützelemente 22 weiter hin in Richtung auf die Längsachse 6 verstellt, wobei die zweiten Stützelemente 22 ebenfalls bevorzugt in jeden in Umfangsrichtung zwischen den Leiterelementen 3, 4 befindlichen Freiraum hinein verstellt werden.

[0083] Das Hineinverstellen der ersten Stützelemente 20 und/oder der zweiten Stützelemente 22 in die jeweils in Umfangsrichtung zwischen den Leiterelementen 3, 4 befindlichen Freiräume kann soweit erfolgen, dass die Freiräume zwischen einzelnen Leiterelementen 3, 4 vollständig oder zumindest annähernd vollständig von den Stützelementen 20 und/oder 22 ausgefüllt werden. Damit kann bereits eine gewisse Klemmung der Leiterelemente 3, 4 von den Stützelementen 20, 22 erzielt werden.

[0084] Nach dem Anlegen und Abstützen des Blechpakets 2 mit seiner ersten Stirnfläche 7 an den ersten Anschlagflächen 21 der ersten Stützelemente 20 und bei der sich in Umfangsrichtung jeweils in den Freiräumen zwischen den Leiterelementen 3, 4 befindlichen Stellung der ersten Stützelemente 20 kann das Blechpaket 2 mitsamt den Leiterelementen 3, 4 von den ersten Stützelementen 20 und/oder an den ersten Halteansätzen 28 geklemmt gehalten werden. Bevorzugt erfolgt die Halterung und Klemmung des Blechpakets 2 mittels der ersten Halteansätze 28, welche an den ersten Stützelementen 20 oder aber auch an den ersten Schieberelementen 26 angeordnet oder ausgebildet sind. Gleiches gilt aber auch für die zweite Halteeinheit 18 mit deren zweiten Stützelementen 22 sowie den gegebenenfalls daran angeordneten oder ausgebildeten zweiten Halteansätzen 29. So kann auch nach dem axialen Anlegen und Abstützen der zweiten Stützelemente 22 mit ihren zweiten Anschlagflächen 23 an der zweiten Stirnfläche 8 des Blechpakets 2 und bei der sich in Umfangsrichtung jeweils in den Freiräumen zwischen den Leiterelementen 3, 4 befindlichen Stellung der zweiten Stützelemente 22 das Blechpaket 2 mitsamt den Leiterelementen 3, 4 von den zweiten Stützelementen 22 und/oder den zweiten daran angeordneten oder ausgebildeten Halteansätzen 29 geklemmt gehalten werden.

[0085] Das Einbringen des Blechpakets 2 mitsamt den Leiterelementen 3, 4 in die Vorrichtung 16 kann mittels der Haltevorrichtung 34 sowie den am Haltearm 35 umfänglich verteilt angeordneten Halteelementen 36 erfolgen. Ist das Blechpaket 2 von den ersten Stützelementen 20 sowie gegebenenfalls der ersten Halteansätzen 28 geklemmt gehalten und auch die zweiten Stützelemente 22 mit ihren zweiten Anschlagflächen 23 an der zweiten Stirnfläche 8 des Blechpakets 2 angelegt, können die an der Innenfläche des Blechpakets 2 angedrückten Halteelemente 36 von dieser wegverstellt werden und der Haltearm 35 der Haltevorrichtung 34 aus dem Inneren des Blechpakets 2 in axialer Richtung heraus verstellt werden. Ist die Haltevorrichtung 34 mit den Halteelementen 36 entspannt und herausverstellt, können die weiteren radialen Verstellbewegungen der zweiten Stützelemente 22 in die jeweils zwischen den Leiterelementen 3, 4 befindlichen Freiräume erfolgen. Sind auch noch die zweiten Halteansätze 29 vorgesehen, können auch noch diese am Außenumfang des Blechpakets 2 zur Anlage und der damit verbundenen Klemmung des Blechpakets 2 gebracht werden.

[0086] In der Fig. 4 ist jene Situation gezeigt, in welcher das Blechpaket 2 mitsamt den Leiterelementen 3, 4 zur Anlage an den ersten Anschlagflächen 21 der ersten Stützelemente 20 verbracht worden ist. Die zweiten Stützelemente 22 sind mit ihren zweiten Enden 25 noch in

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Patentamt radialer Richtung vom Außenumfang des Blechpakets 2 distanziert angeordnet.

[0087] In der Fig. 5 ist gezeigt, dass die ersten Stützelemente 20 in die Freiräume zwischen den Leiterelementen 3, 4 hineinverstellt worden sind und auch die ersten Halteansätze 28 zur Anlage am Blechpaket 2 gebracht worden sind und damit in eine klemmenden Halterung am Blechpaket 2 in Richtung auf die Längsachse 6 verstellt worden sind. Die zweiten Stützelemente 22 sind in die erste Zwischenstellung in radialer Richtung hin auf die Längsachse 6 verstellt worden, wobei sich jedoch diese noch außerhalb der zweiten Schicht 10 der hier äußeren Leiterelemente 4 befinden.

[0088] Die Fig. 6 zeigt die in axialer Richtung erfolgte Verstellung der zweiten Stützelemente 22 in Richtung auf die erste Halteeinheit 17 mit deren ersten Stützelementen 20, sodass deren zweite Anschlagflächen 23 an der zweiten Stirnfläche 8 des Blechpakets 2 zur Anlage kommen.

[0089] Die Fig. 7 zeigt dann schematisch, dass einerseits die Haltevorrichtung 34 aus dem Inneren des Blechpakets 2 heraus verstellt worden ist und auch die zweiten Stützelemente 22 in die zwischen den Leiterelementen 3, 4 befindlichen Freiräume hineinverstellt worden sind. Dabei sei bemerkt, dass bevorzugt zuerst die Haltevorrichtung 34 aus dem Blechpaket 2 herausverstellt wird, bevor die zweiten Stützelemente 22 in die Freiräume zwischen die Leiterelemente 3, 4 hineinverstellt werden. Es wäre aber auch noch möglich, zuerst die zweiten Stützelemente 22 in die Freiräume zwischen die Leiterelemente 3, 4 hinein zu verstellen und das Blechpaket 2 gegebenenfalls mit den daran angeordneten zweiten Halteansätzen 29 geklemmt zu halten, bevor das Blechpaket 2 von der Haltevorrichtung 34 freigegeben und diese aus dem Blechpaket 2 heraus verstellt wird.

[0090] Bei dem in der Fig. 7 dargestellten Betriebszustand der Vorrichtung 16 erfolgt das radiale feste Spannen des Blechpakets 2 sowohl von der ersten Halteeinheit 17 mit den ersten Stützelementen 20 sowie gegebenenfalls der ersten Halteansätze 28 als auch der zweiten Halteeinheit 18 mit deren zweiten Stützelementen 22 sowie gegebenenfalls den zweiten Halteansätzen 29. Unter festem Spannen wird verstanden, dass eine hohe Klemmkraft auf das Blechpaket 2 ausgeübt wird.

[0091] Schließlich ist in der Fig. 8 noch gezeigt, dass zusätzlich zu der radialen Spannung und Halterung des Blechpakets 2 von den Stützelementen 20, 22 sowie gegebenenfalls auch den Halteansätzen 28, 29 das Blechpaket 2 von der zweiten Halteeinheit 18, insbesondere den zweiten Stützelementen 22, in Axialrichtung gegen die erste Halteeinheit 17 mit den dort angeordneten ersten Stützelementen 20 gedrückt und damit auch in dieser Richtung fest gespannt wird.

[0092] Abweichend davon wäre es aber auch noch möglich, nachdem das Blechpaket 2 mit seiner ersten Stirnfläche 7 an die ersten Anschlagflächen 21 der ersten Stützelemente 20 angelegt worden ist - siehe Fig. 4 unten - , die zweiten Stützelemente 22 in die erste Zwischenstellung in radialer Richtung hin auf die Längsachse 6 zu verstellen, sodass sich deren zweiten Enden 25 noch außerhalb der in den Aufnahmenuten 5 aufgenommenen Leiterelemente 3, 4 befinden - siehe Fig. 5 oben. Anschließend erfolgt dann die Zustellung der zweiten Stützelemente 22 in Richtung auf die erste Halteeinheit 17 mit deren ersten Stützelementen 20, sodass deren zweite Anschlagflächen 23 an der zweiten Stirnfläche 8 des Blechpakets 2 zur Anlage kommen - siehe Fig. 6 oben.

[0093] Liegen sowohl die ersten als auch zweiten Anschlagflächen 21, 23 zu einem überwiegenden Anteil an den jeweiligen Stirnflächen 7, 8 des Blechpakets 2 an, werden die Stützelemente 20, 22 jeweils in die zwischen den Leiterelementen 3, 4 befindlichen Freiräume hinein verstellt. Dies kann gleichzeitig (zeitgleich) oder aber auch zeitlich zueinander versetzt erfolgen. Eine zu starke axiale Anlage der Stützelemente 20, 22 am Blechpaket 2 würde aufgrund der Reibung zu hohen Verstellkräften der Stützelemente 20, 22 führen. Dies sollte vermieden werden.

[0094] Die Klemmung des Blechpakets 2 an seinem Außenumfang mittels der Halteansätze 28, 29 kann dann zusätzlich und optional erfolgen, ist aber nicht unbedingt zwingend erforderlich.

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Patentamt [0095] Da die bevorzugt jeweils paarweise angeordneten fingerartigen Stützelemente 20, 22 in Umfangsrichtung gesehen auch eine Federwirkung aufbauen können, kann so bereits eine Klemmung von zumindest einzelnen der Leiterelemente 3, 4 durch die Stützelemente 20, 22 erreicht werden, sobald diese auch weit genug zwischen diese hinein verstellt worden sind.

[0096] Da es aufgrund von auch nur geringen Blechdickenschwankungen der das Blechpaket bildenden Blechlamellen zu unterschiedlichen Fertigmaßen kommen kann, wird es in dieser fest geklemmten Stellung oder Position möglich, die Distanz oder den Abstand zwischen den ersten Anschlagflächen 21 und den zweiten Anschlagflächen 23 zu ermitteln. Bei dieser zumindest in Axialrichtung fest geklemmten Stellung des Blechpakets 2 wird eine Klemmkraft oder Druckkraft aufgebracht oder aufgebaut, welche in etwa dem Eigengewicht oder der Eigenmasse des Blechpakets 2 entspricht. So kann z.B. das Eigengewicht oder die Eigenmasse bei kleineren Baugrößen einen Wert zwischen 10 N und 300 N, bei größeren Bautypen auch bis hin zu 2500 N und darüber aufweisen. Wirkt zumindest diese Druckkraft auf das Blechpaket 2, wird erst dann die Messung der Gesamtdicke durchgeführt.

[0097] Dies kann z.B. dadurch erfolgen, da bevorzugt die erste Halteeinheit 17 mit ihren ersten Stützelementen 20 die Referenzebene oder Bezugsebene an den ersten Anschlagflächen 21 bildet, dass durch entsprechende Messmittel die Position oder Lage der zweiten Halteeinheit 18 relativ bezüglich der ersten Halteeinheit 17 festgestellt und über diese Positionsangabe die tatsächliche Distanz bzw. der Abstand zwischen den von den ersten Anschlagflächen 21 beabstandet angeordneten zweiten Anschlagflächen 23 ermittelt werden kann. Es können aber auch andere bekannte Messverfahren oder Messmittel eingesetzt werden, um die Distanz bzw. den Abstand zwischen den ersten Anschlagflächen 21 und den zweiten Anschlagflächen 23 ermitteln zu können.

[0098] Ist auch die axiale Klemmung des Blechpakets 2 erfolgt, kann das von den ersten und zweiten Stützelementen 20, 22 sowie gegebenenfalls den ersten und zweiten Halteansätzen 28, 29 positioniert ausgerichtete und eingespannt geklemmt gehaltene Blechpaket 2 zumindest mitsamt den Stützelementen 20, 22 an eine nachfolgende, nicht näher dargestellte Umformstation zum Umformen der jeweils die beiden Stirnflächen 7, 8 überragenden Endabschnitte 11, 12 bzw. 13, 14 der Leiterelemente 3, 4 verbracht werden.

[0099] Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen.

[00100] Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, 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.

[00101] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

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Patentamt

BEZUGSZEICHENLISTE

Stator

Blechpaket

Leiterelement

Leiterelement

Aufnahmenut

Längsachse erste Stirnfläche zweite Stirnfläche erste Schicht zweite Schicht erster Endabschnitt erster Endabschnitt zweiter Endabschnitt zweiter Endabschnitt

Isolierelement

Vorrichtung erste Halteeinheit zweite Halteeinheit

Basisrahmen erstes Stützelement erste Anschlagfläche zweites Stützelement zweite Anschlagfläche erstes Ende zweites Ende erstes Schieberelement zweites Schieberelement erster Halteansatz zweiter Halteansatz erste Antriebsvorrichtung zweite Antriebsvorrichtung

Druckelement

Druckvorrichtung

Haltevorrichtung

Haltearm

Halteelement dritte Antriebsvorrichtung

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Claims (25)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zum positionierten Halten eines Blechpakets (2) mitsamt zumindest einer im Blechpaket (2) aufgenommenen Schicht (9, 10) aus mehreren über den Umfang des Blechpakets (2) verteilt angeordneten und als Stäbe ausgebildeten Leiterelementen (3, 4), zur Bildung eines Stators (1) oder eines Rotors einer elektrischen Maschine, umfassend folgende Schritte:

   Bereitstellen des Blechpakets (2) aus mehreren unmittelbar aneinander anliegenden und eine Längsachse (6) definierenden Blechlamellen, wobei im Blechpaket (2) mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Aufnahmenut (5) angeordnet sind und sich die Aufnahmenuten (5) jeweils zwischen einer ersten Stirnfläche (7) und einer zweiten Stirnfläche (8) erstrecken, wobei die Aufnahmenuten (5) zur Aufnahme von Leitungsabschnitten einer elektrischen Wicklung dienen,

   Bereitstellen der stabförmigen Leiterelemente (3, 4) mit jeweils einem ersten Endabschnitt (11, 12) und jeweils einem davon beabstandet angeordneten zweiten Endabschnitt (13, 14), wobei die Leiterelemente (3, 4) zur Bildung der elektrischen Wicklung dienen und die Leiterelemente (3, 4) mit einer Stablänge ausgebildet werden, welche größer ist als eine Dicke des Blechpakets (2) zwischen seiner ersten Stirnfläche (7) und seiner zweiten Stirnfläche (8),

   Einbringen von zumindest einem der Leiterelemente (3, 4) in mehrere der Aufnahmenuten (5),

   Positioniertes Ausrichten der Leiterelemente (3, 4) in Axialrichtung bezüglich zumindest einer der beiden Stirnflächen (7, 8) des Blechpakets (2), wobei von den ersten Endabschnitten (11, 12) der Leiterelemente (3, 4) jeweils die erste Stirnfläche (7) und von den zweiten Endabschnitte (13, 14) jeweils die zweite Stirnfläche (8) überragt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von über den Umfang verteilt angeordneten ersten stabförmig ausgebildeten Stützelementen (20) mit ihren der Längsachse (6) zugewendeten ersten Enden (24) von einer einen Außenumfang des Blechpakets (2) in Richtung auf die Längsachse (6) nicht überdeckenden Stellung in eine die erste Stirnfläche (7) in Richtung auf die Längsachse (6) abschnittsweise überdeckende Stellung soweit verstellt werden, sodass sich die ersten Enden (24) auf der von der Längsachse (6) abgewendeten Seite sowie noch außerhalb der in den Aufnahmenuten (5) aufgenommenen Leiterelemente (3, 4) befinden und von den ersten Stützelementen (20) jeweils an ihren dem Blechpaket (2) zugewendeten Seiten eine in vertikaler Richtung ausgerichtete erste Anschlagfläche (21) ausgebildet wird, dass das Blechpaket (2) mitsamt den positioniert ausgerichteten Leiterelementen (3, 4) mit der eine horizontale Ausrichtung aufweisenden Längsachse (6) in Axialrichtung mit seiner ersten Stirnfläche (7) an den ersten Anschlagflächen (21) der ersten Stützelemente (20) zur Anlage gebracht wird, dass eine Mehrzahl von über den Umfang verteilt angeordneten zweiten stabförmig ausgebildeten Stützelementen (22) mit ihren der Längsachse (6) zugewendeten zweiten Enden (25) von einer einen Außenumfang des Blechpakets (2) in Richtung auf die Längsachse (6) nicht überdeckenden Stellung in eine die zweite Stirnfläche (8) in Richtung auf die Längsachse (6) abschnittsweise überdeckende Stellung soweit verstellt werden, sodass sich die zweiten Enden (25) auf der von der Längsachse (6) abgewendeten Seite sowie noch außerhalb der in den Aufnahmenuten (5) aufgenommenen Leiterelemente (3, 4) befinden und von den zweiten Stützelementen (22) jeweils an ihren dem Blechpaket (2) zugewendeten Seiten eine in vertikaler Richtung ausgerichtete zweite Anschlagfläche (23) ausgebildet wird, dass die zweiten Stützelemente (22) mit ihren zweiten Anschlagflächen (23) in Axialrichtung bezüglich der Längsachse (6) soweit in Richtung auf das Blechpaket (2) verstellt werden, bis eine überwiegende Anzahl der zweiten Anschlagflächen (23) an der zweiten Stirnfläche (8) anliegen, dass die ersten Stützelemente (20) weiter in Richtung auf die Längsachse (6) verstellt

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   Patentamt werden, und dabei bevorzugt in jeden in Umfangsrichtung zwischen den Leiterelementen (3, 4) befindlichen Freiraum zumindest eines der ersten Stützelemente (20) hinein verstellt wird, und dass die zweiten Stützelemente (22) ebenfalls weiter in Richtung auf die Längsachse (6) verstellt werden, und dabei bevorzugt in jeden in Umfangsrichtung zwischen den Leiterelementen (3, 4) befindlichen Freiraum zumindest eines der zweiten Stützelemente (22) hinein verstellt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Stützelemente (20) und/oder die zweiten Stützelemente (22) soweit in die jeweils in Umfangsrichtung zwischen den Leiterelementen (3, 4) befindlichen Freiräumen hinein verstellt werden, dass die Freiräume zwischen den einzelnen Leiterelementen (3, 4) vollständig oder zumindest annähernd vollständig ausgefüllt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung der ersten Stützelemente (20) und der zweiten Stützelemente (22) jeweils in radialer Richtung durchgeführt wird.
4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (2) mitsamt den positioniert ausgerichteten Leiterelementen (3, 4) vor dem Anlegen seiner ersten Stirnfläche (7) an die ersten Anschlagflächen (21) der ersten Stützelemente (20) von einem Haltearm (35) einer Haltevorrichtung (34) aufgenommen wird und dabei am Haltearm (35) befindliche und in radialer Richtung verstellbare Halteelemente (36) gegen eine Innenfläche des Blechpakets (2) angedrückt werden.
5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die positioniert ausgerichteten Leiterelemente (3, 4) der zumindest einen Schicht (9, 10) jeweils an ihren das Blechpaket (2) überragenden Endabschnitten (11, 12; 13, 14) von zumindest einem in radialer Richtung verstellbaren Druckelement (32) einer Druckvorrichtung (33) mit einer vom zumindest einen Druckelement (32) aufgebauten Druckkraft beaufschlagt werden und so in Richtung der Längserstreckung der Aufnahmenuten (5) relativ bezüglich des Blechpakets (2) positioniert gehalten werden.
6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (2) mitsamt den positioniert ausgerichteten Leiterelementen (3, 4) vor dem Anlegen seiner ersten Stirnfläche (7) an die ersten Anschlagflächen (21) der ersten Stützelemente (20) in Umfangsrichtung bezüglich einer Soll-Lage positioniert ausgerichtet wird.
7. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (2) mitsamt den positioniert ausgerichteten Leiterelementen (3, 4) vor dem Anlegen seiner ersten Stirnfläche (7) an die ersten Anschlagflächen (21) der ersten Stützelemente (20) von einer eine vertikale Ausrichtung aufweisenden Lage der Längsachse (6) in die eine horizontale Ausrichtung aufweisenden Lage der Längsachse (6) verschwenkt wird.
8. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Stützelemente (20) jeweils zumindest paarweise an einem ersten Schieberelement (26) und die zweiten Stützelemente (22) jeweils zumindest paarweise an einem zweiten Schieberelement (27) angeordnet oder ausgebildet sind.
9. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den ersten Stützelementen (20), insbesondere an den ersten Schieberelementen (26), jeweils ein ersten Halteansatz (28) und an den zweiten Stützelementen (22), insbesondere an den zweiten Schieberelementen (27), jeweils ein zweiter Halteansatz (29) angeordnet oder ausgebildet ist.
10. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Anlegen und Abstützen des Blechpakets (2) mit seiner ersten Stirnfläche (7) an den ersten Anschlagflächen (21) der ersten Stützelemente (20) und bei der sich in Umfangsrichtung jeweils in den Freiräumen zwischen den Leiterelementen (3, 4) befindlichen Stellung der ersten Stützelemente (20) das Blechpaket (2) mitsamt den Leiterelementen (3,

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    4) von den ersten Stützelementen (20) und/oder den ersten Halteansätzen (28) geklemmt gehalten wird.
11. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem axialen Anlegen und Abstützen der zweiten Stützelemente (22) mit ihren zweiten Anschlagflächen (23) an der zweiten Stirnfläche (8) des Blechpakets (2) und noch vor der weiteren radialen Verstellbewegung der zweiten Stützelemente (22) in die jeweils zwischen den Leiterelementen (3, 4) befindlichen Freiräume oder nach dieser Verstellbewegung die gegen die Innenfläche des Blechpakets (2) angedrückten Halteelemente (36) von der Innenfläche wegverstellt werden und der Haltearm (35) der Haltevorrichtung (34) aus dem Inneren des Blechpakets (2) in axialer Richtung heraus verstellt wird.
12. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem axialen Anlegen und Abstützen der zweiten Stützelemente (22) mit ihren zweiten Anschlagflächen (23) an der zweiten Stirnfläche (8) des Blechpakets (2) und bei der sich in Umfangsrichtung jeweils in den Freiräumen zwischen den Leiterelementen (3, 4) befindlichen Stellung der zweiten Stützelemente (22) das Blechpaket (2) mitsamt den Leiterelementen (3, 4) von den zweiten Stützelementen (22) und/oder den zweiten Halteansätzen (29) geklemmt gehalten wird.
13. 13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Stützelemente (20), insbesondere die ersten Schieberelemente (26), von einer ersten Antriebsvorrichtung (30), insbesondere einer Zylinder-Kolbenanordnung, einem Servoantrieb, in radialer Richtung verstellt werden und die zweiten Stützelemente (22), insbesondere die zweiten Schieberelemente (27), von einer zweiten Antriebsvorrichtung (31), insbesondere einer Zylinder-Kolbenanordnung, einem Servoantrieb, ebenfalls in radialer Richtung verstellt werden.
14. 14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Stützelemente (20), insbesondere die ersten Schieberelemente (26), in Axialrichtung ortsfest positioniert angeordnet sind und von den ersten Anschlagflächen (21) eine Reverenzebene mit einer vertikalen Ausrichtung ausgebildet wird.
15. 15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die zweiten Stützelemente (22), insbesondere zumindest die zweiten Schieberelemente (27), in Axialrichtung bezüglich der ersten Stützelemente (20), insbesondere bezüglich der ersten Schieberelemente (26), verstellbar sind.
16. 16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die zweiten Stützelemente (22), insbesondere die zweiten Schieberelemente (27), von einer dritten Antriebsvorrichtung (37), insbesondere einer Zylinder-Kolbenanordnung, einem Servoantrieb, gemeinsam in Axialrichtung verstellt werden.
17. 17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in Axialrichtung zwischen den ersten Stützelementen (20) und den zweiten Stützelementen (22) befindliche Blechpaket (2) von den zweiten Stützelementen (22) an die ersten Stützelemente (20) in Axialrichtung angedrückt wird.
18. 18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei sich zwischen den ersten Stützelementen (20) und den zweiten Stützelementen (22) befindlichem Blechpaket (2) und bei Anliegen der ersten Anschlagflächen (21) an der ersten Stirnfläche (7) und der zweiten Anschlagfläche (23) an der zweiten Stirnfläche (8) des Blechpakets (2) ein Axialabstand in normaler Richtung zwischen den ersten und zweiten Anschlagflächen (21, 23) ermittelt wird.
19. 19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das von den ersten und zweiten Stützelementen (20, 22) positioniert ausgerichtete Blechpaket (2) zumindest mitsamt den Stützelementen (20, 22) an eine nachfolgende Umformstation zum Umformen der jeweils die beiden Stirnflächen (7, 8) überragenden Endabschnitte (11, 12; 13, 14) der Leiterelemente (3, 4) verbracht wird.

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20. 20. Vorrichtung (16) zum positionierten Halten eines Blechpakets (2) mitsamt zumindest einer im Blechpaket (2) aufgenommenen Schicht (9, 10) aus mehreren über den Umfang des Blechpakets (2) verteilt angeordneten und als Stäbe ausgebildeten Leiterelementen (3, 4), zur Bildung eines Stators (1) oder eines Rotors einer elektrischen Maschine, und zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (16) umfasst:

    eine erste Halteeinheit (17) mit einer Mehrzahl von über den Umfang verteilt angeordneten ersten stabförmig ausgebildeten Stützelementen (20), wobei von den ersten Stützelementen (20) jeweils an ihren dem Blechpaket (2) zuwendbaren Seiten eine in vertikaler Richtung ausgerichtete erste Anschlagfläche (21) ausgebildet ist und die ersten Stützelemente (20) in radialer Richtung an der ersten Halteeinheit (17) verstellbar geführt sind, eine zweite Halteeinheit (18) mit einer Mehrzahl von über den Umfang verteilt angeordneten zweiten stabförmig ausgebildeten Stützelementen (22), wobei von den zweiten Stützelementen (22) jeweils an ihren dem Blechpaket (2) zuwendbaren Seiten eine in vertikaler Richtung ausgerichtete zweite Anschlagfläche (23) ausgebildet ist und die zweiten Stützelemente (22) in radialer Richtung an der zweiten Halteeinheit (18) verstellbar geführt sind, und zumindest eine der beiden Halteeinheiten (17,18) ist in normaler Richtung bezüglich der Anschlagflächen (21, 23) relativ bezüglich der anderen Halteeinheit (18, 17) an einem Basisrahmen (19) verstellbar geführt.
21. 21. Vorrichtung (16) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Stützelemente (20) jeweils zumindest paarweise an einem ersten Schieberelement (26) und die zweiten Stützelemente (22) jeweils zumindest paarweise an einem zweiten Schieberelement (27) angeordnet oder ausgebildet sind und die ersten Schieberelemente (26) an der ersten Halteeinheit (17) und die zweiten Schieberelemente (27) an der zweiten Halteeinheit (18) geführt sind.
22. 22. Vorrichtung (16) nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass an den ersten Stützelementen (20), insbesondere an den ersten Schieberelementen (26), jeweils ein erster Halteansatz (28) und an den zweiten Stützelementen (22), insbesondere an den zweiten Schieberelementen (27), jeweils ein zweiter Halteansatz (29) angeordnet oder ausgebildet ist, und die ersten Halteansätze (28) und die zweiten Halteansätze (29) auf jeweils einander zugewendeten Seiten der Stützelemente (20, 22), insbesondere der Schieberelemente (26, 27), angeordnet sind.
23. 23. Vorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Stützelemente (20), insbesondere die ersten Schieberelemente (26), mit einer ersten Antriebsvorrichtung (30), insbesondere einer Zylinder-Kolbenanordnung, einem Servoantrieb, und die zweiten Stützelemente (22), insbesondere die zweiten Schieberelemente (27), mit einer zweiten Antriebsvorrichtung (31), insbesondere einer ZylinderKolbenanordnung, einem Servoantrieb, in Antriebsverbindung stehen und von den Antriebsvorrichtungen (30, 31) die Verstellbewegungen in radialer Richtung durchgeführt werden können.
24. 24. Vorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halteeinheit (17) ortsfest am Basisrahmen (19) angeordnet ist und von den ersten Anschlagflächen (21) der ersten Stützelemente (20) eine Reverenzebene mit einer vertikalen Ausrichtung ausgebildet ist.
25. 25. Vorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die zweite Halteeinheit (18) in Axialrichtung bezüglich der ersten Halteeinheit (17) am Basisrahmen (19) verstellbar geführt ist und die zweite Halteeinheit (18) mit einer dritten Antriebsvorrichtung (37), insbesondere einer Zylinder-Kolbenanordnung, einem Servoantrieb, in Antriebsverbindung steht.