AT523029A1 - Method for providing shaped bars from an electrical conductor wire - Google Patents
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- AT523029A1 AT523029A1 ATA50869/2019A AT508692019A AT523029A1 AT 523029 A1 AT523029 A1 AT 523029A1 AT 508692019 A AT508692019 A AT 508692019A AT 523029 A1 AT523029 A1 AT 523029A1
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Hair-Pin Formstäben (4) in Art von noch weiter zu bearbeitenden Formstab-Rohteilen aus einem elektrischen Leiterdraht (11), welche Hair-Pin Formstäbe (4) für den Einsatz in elektrischen Wicklungen (2) von elektrischen Maschinen, insbesondere in Statorwicklungen, vorgesehen sind, umfassend die Schritte: - Bereitstellen eines Leiterdrahtes (11), welcher einen Bügelabschnitt (15) und an den Bügelabschnitt (15) anschließend einen ersten Schenkelabschnitt (13) und einen zweiten Schenkelabschnitt (14) aufweist, wobei in einem Giebelbereich (21) eines Bügelabschnittes (15) ein Seitenversatz (20) ausgebildet ist und wobei Mittelachsen (23, 24) der Schenkelabschnitte (13, 14) parallel zueinander ausgerichtet sind; - Greifen des ersten Schenkelabschnittes (13) mittels einer ersten Greifvorrichtung (28) und greifen des zweiten Schenkelabschnittes (14) mittels einer zweiten Greifvorrichtung (29) und verschieben beider Schenkelabschnitte (13, 14) relativ zum Giebelbereich (21) des Bügelabschnittes (15) und dadurch erzeugen einer Bügelabschnittskröpfung (22).The invention relates to a method for producing hair-pin shaped rods (4) in the form of shaped rod blanks to be processed still further from an electrical conductor wire (11), which hair-pin shaped rods (4) for use in electrical windings (2) of electrical machines, in particular in stator windings, comprising the steps of: - providing a conductor wire (11) which has a bracket section (15) and a first leg section (13) and a second leg section (14) adjoining the bracket section (15) wherein a lateral offset (20) is formed in a gable region (21) of a bracket section (15) and wherein central axes (23, 24) of the leg sections (13, 14) are aligned parallel to one another; - Gripping of the first leg section (13) by means of a first gripping device (28) and gripping of the second leg section (14) by means of a second gripping device (29) and moving both leg sections (13, 14) relative to the gable area (21) of the bracket section (15) and thereby producing a bow section offset (22).
Description
Ansprüchen angegeben ist. Claims is specified.
In der US9847683B2 ist eine Hair-Pin-Zusammenstellung für einen Stator eines Elektromotors offenbart. Weiters ist das Design eines Hair-Pins offenbart. Das aus der US9847683B2 bekannte Hair-Pin weist den Nachteil auf, dass es einerseits kompliziert herzustellen ist und darüber hinaus nur schwierig ohne Beschädigung US9847683B2 discloses a hair-pin assembly for a stator of an electric motor. The design of a hair pin is also disclosed. The hairpin known from US9847683B2 has the disadvantage that on the one hand it is complicated to manufacture and on the other hand it is difficult to manufacture without damage
in den Stator eingesetzt werden kann. can be inserted into the stator.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Hair-Pins, sowie ein verbessertes Hair-Pin, sowie eine verbesserte Vorrichtung zum Herstel-The object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide an improved method for producing a hair pin, as well as an improved hair pin and an improved device for producing
len eines Hair-Pins zur Verfügung zu stellen. len of a hair pin available.
Das anspruchsgemäße Verfahren ermöglicht eine rationelle Fertigung von definiert gebogenen Formstäben bzw. Formstab-Rohteilen für den Einsatz in elektrische Wicklungen. Insbesondere kann durch die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte die Form eines im wesentlichen U-förmigen Formstabes bzw. Hair-Pins The claimed method enables the efficient production of defined curved shaped bars or shaped bar blanks for use in electrical windings. In particular, the method steps according to the invention can take the form of an essentially U-shaped shaped rod or hairpin
geschaffen werden. be created.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprü-This object is achieved by a device and a method according to the claims
chen gelöst. chen solved.
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- Bereitstellen eines Leiterdrahtes, welcher einen Bügelabschnitt und an den Bügelabschnitt anschließend einen ersten Schenkelabschnitt und einen zweiten Schenkelabschnitt aufweist, wobei in einem Giebelbereich eines Bügelabschnittes ein Seitenversatz ausgebildet ist und wobei Mittelachsen der Schenkelabschnitte parallel zueinander ausgerichtet sind; Provision of a conductor wire which has a bracket section and, adjoining the bracket section, a first leg section and a second leg section, a lateral offset being formed in a gable area of a bracket section and the center axes of the leg sections being aligned parallel to one another;
- Greifen des ersten Schenkelabschnittes mittels einer ersten Greifvorrichtung und greifen des zweiten Schenkelabschnittes mittels einer zweiten Greifvorrichtung und verschieben beider Schenkelabschnitte relativ zum Giebelbereich des Bügel-- Gripping the first leg section by means of a first gripping device and gripping the second leg section by means of a second gripping device and moving both leg sections relative to the gable area of the bracket
abschnittes und dadurch erzeugen einer Bügelabschnittskröpfung. section and thereby generate a bracket section offset.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, dass durch die Bügelabschnittskröpfung der Hair-Pin Formstab in weiterer Folge einfach in ein Blechpaket eines Stators eingesetzt werden kann. Durch die beschriebenen Verfahrensschritte lässt sich die Bügelabschnittskröpfung einfach und formgenau herstellen. Wesentlich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. auch dem erfindungsgemäßen Hair-Pin Formstab ist, dass dieser seine Form bereits vor dem Einsetzen in den Statorkern erhält. Somit weisen die einzelnen Hair-Pin Formstäbe bereits The method according to the invention has the advantage that the hairpin shaped rod can subsequently be easily inserted into a laminated core of a stator due to the bow section offset. With the method steps described, the bracket section offset can be produced simply and with a precise shape. It is essential in the method according to the invention and also the hair-pin shaped rod according to the invention that it is given its shape before it is inserted into the stator core. Thus, the individual hair-pin shaping rods already have
als Einzelteil ihre charakteristische Formgebung auf. as an individual part on their characteristic shape.
Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn die erste Greifvorrichtung an einem ersten Industrieroboter und die zweite Greifvorrichtung an einem zweiten Industrieroboter angeordnet ist, insbesondere dass die Industrieroboter als Gelenkarmrobo-Furthermore, it can be useful if the first gripping device is arranged on a first industrial robot and the second gripping device is arranged on a second industrial robot, in particular that the industrial robot is arranged as an articulated arm robot.
ter ausgebildet sind, bevorzugt dass die Industrieroboter als SCARA-Roboter ausgebildet sind. Besonders mittels Industrieroboter können die Greifvorrichtungen ter are designed, preferably that the industrial robots are designed as SCARA robots. The gripping devices can, in particular, by means of industrial robots
exakt und zielgerichtet in einer vorgegebenen Bahn geführt werden. be guided precisely and purposefully in a given path.
Ferner kann vorgesehen sein, dass beim Verschieben beider Schenkelabschnitte relativ zum Giebelbereich, der Giebelbereich mittels einer Klemmvorrichtung fest-Furthermore, it can be provided that when the two leg sections are moved relative to the gable area, the gable area is fixed by means of a clamping device.
gehalten wird, sodass die Bügelabschnittskröpfung erzeugt werden kann. Durch is held so that the bracket section offset can be generated. By
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Bereich des Giebelabschnittes erzeugt werden. Area of the gable section can be generated.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass beim Verschieben beider Schenkelabschnitte relativ zum Giebelbereich des Bügelabschnittes die Greifvorrichtungen derart geführt werden, dass die räumliche Winkellage der Mittelachsen der beiden Schenkelabschnitte am Ende des Biegevorganges gleich ist, wie die räumliche Winkellage der Mittelachsen der beiden Schenkelabschnitte zu Beginn des Biegevorganges, insbesondere dass die räumliche Winkellage der Mittelachsen der beiden Schenkelabschnitte während des gesamten Biegevorganges nicht verändert wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass der Giebelbereich relativ zu den Schen-In addition, it can be provided that when moving both leg sections relative to the gable area of the bracket section, the gripping devices are guided in such a way that the spatial angular position of the center axes of the two leg sections at the end of the bending process is the same as the spatial angular position of the center axes of the two leg sections at the beginning of the Bending process, in particular that the spatial angular position of the central axes of the two leg sections is not changed during the entire bending process. This has the advantage that the gable area is relatively
kelabschnitten in einer vorbestimmten Winkellage positioniert werden kann. kel sections can be positioned in a predetermined angular position.
Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass beim Verschieben beider Schenkelabschnitte relativ zum Giebelbereich des Bügelabschnittes die Greifvorrichtungen ohne Veränderung der Winkellage im rechten Winkel zur Mittelachse des jeweils gegriffenen Schenkelabschnittes verschoben werden und gleichzeitig in Axialrichtung der Mittelachsen verschoben werden. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass während des Biegevorganges der Schenkelabschnitte relativ zum Giebelbereich keine unnötigen Biegebewegungen durchgeführt werden, wodurch die Materialverfestigungen in den Hair-Pin Formstäben relativ gering gehalten werden können. Darüber hinaus kann das zur Herstellung der Biegung notwendige Robotersystem durch diese Maßnahme möglichst einfach ge-An embodiment is also advantageous, according to which it can be provided that when both leg sections are moved relative to the gable area of the bracket section, the gripping devices are shifted at right angles to the central axis of the respectively gripped leg section without changing the angular position and at the same time are moved in the axial direction of the central axes. This has the advantage that during the bending process of the leg sections relative to the gable area, no unnecessary bending movements are carried out, so that the material consolidation in the hair-pin shaped rods can be kept relatively low. In addition, the robot system required to produce the bend can be made as simple as possible by this measure.
halten werden. will hold.
Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass beim Verschieben beider Schenkelabschnitte relativ zum Giebelbereich des Bügelabschnittes, ein Toolcenterpoint der Greifvorrichtungen entlang einer Kurvenbahn geführt wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Greifvorrichtungen entlang der definierten Kurvenbahn geführt werden, wodurch eine mechanische Überbeanspruchung der beiden Schenkelabschnitte während des Biegevorganges weitestgehend unterbunden According to a further development, it is possible that when the two leg sections are moved relative to the gable area of the bracket section, a tool center point of the gripping devices is guided along a curved path. This has the advantage that the gripping devices are guided along the defined curved path, whereby mechanical overstressing of the two leg sections during the bending process is largely prevented
werden kann. can be.
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- Greifen des ersten Schenkelabschnittes mittels der ersten Greifvorrichtung und greifen des zweiten Schenkelabschnittes mittels der zweiten Greifvorrichtung und verdrehen des ersten Schenkelabschnittes um eine zu seiner Mittelachse paralle!| liegende erste Drehachse und verdrehen des zweiten Schenkelabschnittes um eine zu seiner Mittelachse parallel liegende zweite Drehachse. Durch diese Maßnahme kann die Lage der beiden Schenkelabschnitte zueinander definiert werden, sodass die beiden Schenkelabschnitte jeweils zu einem Kreis eine tangentiale Flä-- Gripping the first leg section by means of the first gripping device and gripping the second leg section by means of the second gripping device and rotating the first leg section about a parallel to its central axis! lying first axis of rotation and rotate the second leg section about a second axis of rotation lying parallel to its central axis. This measure allows the position of the two leg sections to be defined with respect to one another, so that the two leg sections each have a tangential surface to form a circle.
che bilden. che form.
Wenn bereits im obigen Verfahrensschritt vor dem Erzeugen der Bügelabschnittskröpfung der erste Schenkelabschnitt mittels der ersten Greifvorrichtung und der zweite Schenkelabschnitt mittels der zweiten Greifvorrichtung gegriffen wird, so ist es nicht notwendig, dass zum Erzeugen der Bügelabschnittskröpfung die Schenkelabschnitte erneut gegriffen werden, sondern können die Greifvorrich-If in the above process step the first leg section is gripped by means of the first gripping device and the second leg section is gripped by means of the second gripping device before the stirrup section offset is produced, it is not necessary for the leg sections to be gripped again to generate the bracket section offset, but the gripping device can be used.
tungen für beide Verfahrensschritte ihre Greifposition beibehalten. Maintain their gripping position for both process steps.
Erfindungsgemäß ist ein Hair-Pin Formstab für den Einsatz in elektrischen Wicklungen von elektrischen Maschinen, insbesondere in Statorwicklungen vorgesehen, wobei ein Leiterdraht ausgebildet ist, welcher einen Bügelabschnitt und an den Bügelabschnitt anschließend einen ersten Schenkelabschnitt und einen zweiten Schenkelabschnitt aufweist, wobei in einem Giebelbereich des Bügelabschnittes ein Seitenversatz ausgebildet ist und wobei Mittelachsen der Schenkelabschnitte parallel zueinander ausgerichtet sind. Im Bereich des Bügelabschnittes ist According to the invention, a hair-pin shaped rod is provided for use in electrical windings of electrical machines, in particular in stator windings, wherein a conductor wire is formed which has a bracket section and a first leg section and a second leg section adjoining the bracket section Bracket portion is formed a lateral offset and wherein central axes of the leg portions are aligned parallel to each other. In the area of the bracket section is
eine Bügelabschnittskröpfung ausgebildet. formed a bracket section offset.
Weiters kann vorgesehen sein, dass aufgrund der Bügelabschnittskröpfung der Giebelbereich in einem Neigungswinkel zur Mittelachse des ersten Schenkelab-Furthermore, it can be provided that due to the bow section offset the gable area at an angle of inclination to the central axis of the first leg
schnittes und zur Mittelachse des zweiten Schenkelabschnittes angeordnet ist. section and is arranged to the central axis of the second leg portion.
Der erfindungsgemäße Hair-Pin Formstab weist den Vorteil auf, dass er einfach in The hair-pin shaping rod according to the invention has the advantage that it can be easily inserted into
einen Stator eingesetzt werden kann. a stator can be used.
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- einen Statorkern; - a stator core;
- mehrere im Statorkern aufgenommene Hair-Pin Formstäbe. Die Hair-Pin Formstäbe sind wie oben beschrieben ausgebildet sind und weisen eine Bügelabschnittskröpfung auf. Der erfindungsgemäße Stator bringt den Vorteil mit sich, - Several hair-pin shaped rods received in the stator core. The hair-pin shaping rods are designed as described above and have a bow section offset. The stator according to the invention has the advantage
dass die einzelnen Hair-Pin Formstäbe bestmöglich in den Stator eingesetzt sind. that the individual hair-pin shaping rods are inserted into the stator in the best possible way.
Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass unterschiedliche HairPin Formstäbe aus unterschiedlichen Wicklungslagen eine unterschiedlich starke Bügelabschnittskröpfung aufweisen. Durch die unterschiedlich starke Bügelabschnittskröpfung der Hair-Pin-Formstäbe aus unterschiedlichen Wicklungslagen kann erreicht werden, dass die einzelnen Hair-Pin Formstäbe aus den unterschiedlichen Wicklungslagen im Bereich des Bügelabschnittes zueinander beabstandet sein können. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass in jeder der einzelnen According to a particular embodiment, it is possible for different HairPin shaped rods made of different winding layers to have different degrees of bow section offset. The different strengths of the bow section offset of the hair-pin shaped rods from different winding layers make it possible to achieve that the individual hair-pin shaped rods from the different winding layers can be spaced from one another in the area of the bow section. This has the advantage that in each of the individuals
Wicklungslagen die Hair-Pin Formstäbe einfach eingesetzt werden können. Winding layers the hair-pin form rods can easily be used.
Erfindungsgemäß ist eine Fertigungsanlage zum Herstellen von Hair-Pin Formstäben in Art von noch weiter zu bearbeitenden Formstab-Rohteilen aus einem elektrischen Leiterdraht, welche Hair-Pin Formstäbe für den Einsatz in elektrischen Wicklungen von elektrischen Maschinen, insbesondere in Statorwicklungen, vorgesehen sind, ausgebildet. Die Fertigungsanlage umfasst: According to the invention, a production system for producing hair-pin shaped rods in the form of shaped rod blanks to be processed further from an electrical conductor wire, which hair-pin shaped rods are intended for use in electrical windings of electrical machines, in particular in stator windings, is designed. The manufacturing facility includes:
- eine Klemmvorrichtung zum Festhalten eines Giebelbereiches eines Bügelabschnittes des elektrischen Leiterdrahtes; - A clamping device for holding a gable area of a bracket portion of the electrical conductor wire;
- eine erste Greifvorrichtung, welche an einem ersten Industrieroboter angeordnet ist und eine zweite Greifvorrichtung, welche an einem zweiten Industrieroboter angeordnet ist, wobei die Greifvorrichtungen zum Greifen von Schenkelabschnitten des elektrischen Leiterdrahtes dienen, insbesondere dass die Industrieroboter als Gelenkarmroboter ausgebildet sind, bevorzugt dass die Industrieroboter als SCARA-Roboter ausgebildet sind. - A first gripping device, which is arranged on a first industrial robot and a second gripping device, which is arranged on a second industrial robot, wherein the gripping devices are used to grip leg sections of the electrical conductor wire, in particular that the industrial robots are designed as articulated arm robots, preferably that the industrial robots are trained as SCARA robots.
Die erfindungsgemäße Fertigungsanlage bringt den Vorteil mit sich, dass mit dieser die Hair-Pin Formstäbe einfach und mit hoher Genauigkeit hergestellt werden The production system according to the invention has the advantage that it can be used to produce the hair-pin shaped rods easily and with high accuracy
können. can.
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Formstäbe verkürzt werden kann. Form bars can be shortened.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Klemmvorrichtung, die erste Greifvorrichtung und die zweite Greifvorrichtung derart ausgebildet sind, dass die mehreren gleichzeitig gegriffenen Hair-Pin Formstäbe übereinander angeordnet sind. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die einzelnen Hair-Pin Formstäbe eine gleiche Formgebung, insbesondere gleiche Übergangsradien zwischen den Biegestellen Furthermore, it can be provided that the clamping device, the first gripping device and the second gripping device are designed in such a way that the several hair-pin shaping rods gripped at the same time are arranged one above the other. This has the advantage that the individual hair-pin shaping rods have the same shape, in particular the same transition radii between the bending points
bzw. einen gleichen Winkel der Bügelabschnittskröpfung aufweisen können. or can have the same angle of the bracket section offset.
Dass die beiden Schenkelabschnitte parallel zueinander ausgerichtet sind, bezieht sich auf die Ausrichtung einer in der Querschnittsmitte eines jeweiligen Schenkelabschnittes liegenden Mittelachse und umfasst somit auch, dass die Querschnitte der beiden Schenkelabschnitte in einem Verdrehwinkel zueinander verdreht sein können. Als parallel wird auch eine fertigungsbedingt vernachlässigbare Winkelabweichung der Mittelachsen um einen Toleranzwinkel kleiner 5°, insbesondere klei-The fact that the two leg sections are aligned parallel to one another relates to the alignment of a central axis lying in the center of the cross section of a respective leg section and thus also includes that the cross sections of the two leg sections can be rotated at an angle of rotation to one another. A manufacturing-related negligible angular deviation of the central axes by a tolerance angle of less than 5 °, in particular small
ner 3°, bevorzugt kleiner 1° angesehen. ner 3 °, preferably less than 1 °.
Ein SCARA-Roboter ist ein besonderer Typ Industrieroboter, dessen Aufbau auch als horizontaler Gelenkarmroboter bezeichnet wird. Die Abkürzung SCARA steht im Englischen für Selective Compliance Assembly Robot Arm. Ein SCARA-Roboter besitzt in der Regel vier Achsen und vier Freiheitsgrade. Sämtliche Achsen sind als serielle Kinematik ausgeführt, das heißt der Koordinatenursprung der folgenden Achse ist nur abhängig von der Position der vorhergehenden. Bei einem SCARA-Roboter sind die erste und zweite Achse rotatorischer Natur, die dritte und die vierte Achse sind vielfach aus einem Bauelement, wie etwa einer Kugelrollspindel, hergestellt, und erlauben eine rotatorische und eine Linearbewegung. Die A SCARA robot is a special type of industrial robot, the structure of which is also known as a horizontal articulated arm robot. The abbreviation SCARA stands for Selective Compliance Assembly Robot Arm. A SCARA robot usually has four axes and four degrees of freedom. All axes are designed as serial kinematics, i.e. the origin of the coordinates of the following axis is only dependent on the position of the previous one. In a SCARA robot, the first and second axes are of a rotary nature, the third and fourth axes are often made from one component, such as a ball screw spindle, and allow a rotary and a linear movement. The
Greifvorrichtung des Roboters wird am unteren Ende der Z-Achse montiert. The robot's gripping device is mounted at the lower end of the Z-axis.
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Figuren näher erläutert. Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: Figures explained in more detail. They each show in a greatly simplified, schematic representation:
Fig. 1 einen aus dem Stand der Technik bekannten Stator einer elektrischen Fig. 1 is a known from the prior art stator of an electrical
Maschine in perspektivischer Darstellung; Machine in perspective view;
Fig. 2a einen Formstab aus elektrischem Leiterdraht, wie er in der elektrischen Fig. 2a shows a shaped rod made of electrical conductor wire, as it is in the electrical
Wicklung des Stators nach Fig. 1 eingesetzt wird; Winding of the stator of Figure 1 is used;
Fig. 29 einen Abschnitt des Formstabes nach Fig. 2a in Draufsicht gemäß Pfeil „Fig. 2b“ in Fig. 2a; 29 shows a section of the shaped rod according to FIG. 2a in a top view according to the arrow "FIG. 2b ”in Fig. 2a;
Fig. 3 eine perspektivische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels ei-Fig. 3 is a perspective sectional view of an embodiment of a
nes Stators für eine elektrische Maschine; nes stator for an electric machine;
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines Hair-Pin-Formstabes; Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels des Hair-4 shows a plan view of a first exemplary embodiment of a hair-pin shaping rod; Fig. 5 is a perspective view of the first embodiment of the hair
Pin-Formstabes; Pin molding rod;
Fig. 6 eine Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels des Hair-Pin-Fig. 6 is a sectional view of the first embodiment of the hair pin
Formstabes gemäß der Schnittlinie VI-VI aus Fig. 4; Shaped rod according to the section line VI-VI from FIG. 4;
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Fertigungsanlage mit SCARA-Roboter zum Herstellen von Hair-Pin-7 shows a schematic representation of a first exemplary embodiment of a production system with a SCARA robot for producing hair-pin
Formstäben in einer perspektivischen Ansicht; Shaped rods in a perspective view;
Fig. 8 eine schematische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Fertigungsanlage zum Herstellen von Hair-Pin-Formstäben in einer 8 shows a schematic representation of the first exemplary embodiment of the production system for producing hair-pin shaped rods in one
Draufsicht; Top view;
Fig. 9 eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufes zum Herstellen 9 shows a schematic representation of the process sequence for production
einer Bügelabschnittskröpfung. a bow section crank.
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angaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. to transfer information correspondingly to the new location in the event of a change in location.
In Fig. 1 ist ein Halbfabrikat eines aus dem Stand der Technik bekannten beispielhaft veranschaulicht. Dieser Stator 1 hat bereits verschiedene Fertigungsstufen durchlaufen, muss aber noch weiteren Fertigungsstufen unterzogen werden, um letztendlich als einsatzfähiger Stator einer elektrischen Maschine, insbesondere In Fig. 1, a semi-finished product known from the prior art is illustrated by way of example. This stator 1 has already passed through various production stages, but must still be subjected to further production stages in order to ultimately be used as a usable stator of an electrical machine, in particular
als Stator eines Elektromotors, verwendbar zu sein. to be used as a stator of an electric motor.
Ein solcher Stator 1 umfasst eine elektrische Wicklung 2, welche in Verbindung mit einem annähernd ringförmigen bzw. hohlzylindrischen Statorkern 3 für die Erzeugung von umlaufenden Magnetfeldern vorgesehen ist, wenn die Wicklungsstränge der Wicklung 2 mit elektrischer Energie, insbesondere mit ein- oder mehrphasiger Wechselspannung beaufschlagt werden. Der Statorkern 3 ist typischerweise als geschichtetes Paket aus einzelnen, gestapelten Blechlamellen ausgeführt. Such a stator 1 comprises an electrical winding 2, which is provided in connection with an approximately ring-shaped or hollow-cylindrical stator core 3 for the generation of rotating magnetic fields when the winding phases of the winding 2 are supplied with electrical energy, in particular with single-phase or multi-phase alternating voltage . The stator core 3 is typically designed as a layered package of individual, stacked sheet-metal lamellas.
Die elektrische Wicklung 2 ist bei der dargestellten Ausführungsform als sogenannte Formstabwicklung ausgeführt, welche fallweise auch als Stabwicklung bezeichnet wird. Insbesondere ist hierbei die elektrische Wicklung 2 aus einer Vielzahl von einzelnen Hair-Pin-Formstäben 4 zusammengesetzt, wobei ein solcher Hair-Pin-Formstab 4 in Fig. 2a und in Fig. 2b beispielhaft veranschaulicht ist. Derartige Formstäbe 4 sind dabei zumindest abschnittsweise in Aufnahmenuten 5 des Statorkerns 3 aufgenommen. Die in den Statorkern 3 eingefügten Formstäbe 4 sind weiters elektrisch miteinander verbunden bzw. verschaltet, um so die entsprechende elektrische Wicklung 2 bzw. deren Wicklungsstränge zu bilden. Die jeweils In the embodiment shown, the electrical winding 2 is designed as a so-called form bar winding, which is sometimes also referred to as a bar winding. In particular, the electrical winding 2 is composed of a multiplicity of individual hair-pin shaped rods 4, such a hair-pin shaped rod 4 being illustrated by way of example in FIG. 2a and FIG. 2b. Such shaped rods 4 are received at least in sections in receiving grooves 5 of the stator core 3. The shaped bars 4 inserted into the stator core 3 are furthermore electrically connected to one another or interconnected in order to form the corresponding electrical winding 2 or its winding phases. The respectively
erforderlichen Anschlussstellen zur Beaufschlagung mit elektrischer Energie sind required connection points for the application of electrical energy
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stellt. represents.
Die Wicklung 2 kann hinsichtlich ihres elektrischen Aufbaus als sogenannte Wellenwicklung ausgeführt sein. Die verwendeten Formstäbe 4 weisen eine annähernd U-förmige Grundform auf und werden allgemein auch als sogenannte HairPins bezeichnet. Mit solchen Formstäben 4 in Art von Hair-Pins kann eine Wicklung 2 bzw. ein Stator 1 mit einer Kontaktierungs- bzw. Schweißseite 6 und einer hierzu gegenüberliegenden Bügelseite 7, welche auch als Hair-Pin-Seite oder als Kronenseite bezeichnet werden kann, aufgebaut werden. Bevorzugt ist die Bügelseite 7 völlig frei, oder zumindest überwiegend frei von Kontaktierungs- bzw. Schweißstellen ausgeführt und einem ersten axialen Stirnende 8 des Statorkerns 3 nächstliegend zugeordnet. Demgegenüber ist die Kontaktierungs- bzw. Schweißseite 6, an welcher Enden der einzelnen Formstäbe 4 in spezifischer Weise elektrisch gekoppelt werden, dem gegenüberliegenden zweiten axialen Stirnende 9 des Statorkerns 3 nächstliegend zugeordnet. Eine Statormittelachse 10 verläuft zentral durch den inneren Hohlraum des im Wesentlichen hohlzylindri-The winding 2 can be designed as a so-called wave winding with regard to its electrical structure. The shaped rods 4 used have an approximately U-shaped basic shape and are generally also referred to as so-called hair pins. With such shaped rods 4 in the manner of hairpins, a winding 2 or a stator 1 with a contacting or welding side 6 and an opposite bracket side 7, which can also be referred to as the hairpin side or the crown side, can be built up become. The bracket side 7 is preferably designed to be completely free, or at least predominantly free of contacting or welding points, and is assigned to a first axial end 8 of the stator core 3 closest to it. In contrast, the contacting or welding side 6, on which ends of the individual shaped bars 4 are electrically coupled in a specific manner, is assigned closest to the opposite second axial end 9 of the stator core 3. A stator center axis 10 runs centrally through the inner cavity of the essentially hollow-cylindrical
schen Statorkerns 3. stator core 3.
Die jeweiligen Formstäbe 4 zur Ausbildung der elektrischen Wicklung 2 sind aus einem elektrisch leitfähigen Leiterdraht 11 gebildet. Der Leiterdraht 11 kann dabei aus Kupfer, aus Aluminium oder aus sonstigen elektrisch gut leitfähigen Materialien oder Legierungen gebildet sein und an überwiegenden Abschnitten seiner Mantelfläche eine an sich bekannte elektrische Isolationsschicht umfassen, welche typischerweise aus einem Kunststoff gebildet ist. Lediglich die zur Kontaktierung bzw. Verschweißung vorgesehenen Endabschnitte 12 des Leiterdrahtes 11 können zumindest abschnittsweise unisoliert ausgeführt sein bzw. abisoliert worden sein, um eine niederohmige elektrische Verbindung mit benachbarten bzw. The respective shaped bars 4 for forming the electrical winding 2 are formed from an electrically conductive conductor wire 11. The conductor wire 11 can be made of copper, aluminum or other electrically conductive materials or alloys and comprise a known electrical insulation layer on predominant sections of its outer surface, which is typically made of a plastic. Only the end sections 12 of the conductor wire 11 provided for contacting or welding can be at least partially uninsulated or have been stripped in order to establish a low-resistance electrical connection with neighboring or
angrenzenden Formstäben 4 aufbauen zu können. to be able to build adjacent shaped rods 4.
Bevorzugt ist der Leiterdraht 11 in Bezug auf seine Querschnittsfläche mehreckig ausgebildet, insbesondere zumindest annähernd rechteckförmig ausgeführt. Das Dicken- zu Breitenverhältnis eines rechteckförmigen Leiterdrahtes 11 kann dabei The conductor wire 11 is preferably embodied as polygonal with regard to its cross-sectional area, in particular embodied at least approximately rectangular. The thickness to width ratio of a rectangular conductor wire 11 can be
zwischen 1:1,5 und 1:3 betragen, vorzugsweise etwa 1:2 sein. be between 1: 1.5 and 1: 3, preferably about 1: 2.
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Der in Fig. 2a mit vollen Linien beispielhaft dargestellte, im Wesentlichen U-förmige Hair-Pin-Formstab 4 kann insbesondere ein Leitersegment in einer herzustellenden elektrischen Wicklung 2, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, ausbilden. Der Hair-Pin-Formstab 4 gemäß Fig. 2a ist dabei bereits mehreren Bearbeitungsschritten, beispielsweise Biegeschritten und Abisolierungsschritten unterworfen worden, um aus einem ursprünglich geradlinigen, insbesondere gestreckten, elektrischen The essentially U-shaped hair-pin shaping rod 4 shown by way of example with full lines in FIG. 2a can in particular form a conductor segment in an electrical winding 2 to be produced, as shown in FIG. 1. The hair-pin shaping rod 4 according to FIG. 2a has already been subjected to several processing steps, for example bending steps and stripping steps, in order to convert an originally straight, in particular elongated, electrical
Leiterdraht 11 die dargestellte Ausführung und Formgebung zu erhalten. Conductor wire 11 to get the illustrated design and shape.
Ein solcher im Wesentlichen U-förmiger Hair-Pin-Formstab 4 ist dabei nach mehreren Biegeschritten derart ausgeführt, wie er in Fig. 2a veranschaulicht ist, wobei zumindest einzelne der insgesamt erforderlichen Biegeschritte erst nach dem Einsetzen in die jeweiligen Aufnahmenuten 4 des Statorkerns 3 ausgeführt werden. Insbesondere die Abschnitte des Hair-Pin-Formstabes 4, welche der Kontaktierungs- bzw. Schweißseite 6 des Statorkerns 3 nächstliegend zugeordnet sind, werden typischerweise erst dann geformt, wenn der zuvor im Wesentlichen U-förmige Hair-Pin-Formstab 4 in den Statorkern 3 bzw. in die jeweiligen Aufnahmenuten 5 eingefügt wurde. Diese quasi nachträglich geformten Abschnitte des HairPin-Formstabes 4 sind in Fig. 2a und in Fig. 4a mit strichlierten Linien veranschaulicht worden. Ein gemäß dem angegebenen Verfahren geformter bzw. hergestellter Hair-Pin-Formstab 4 kann somit auch als Formstab-Rohling bezeichnet wer-Such an essentially U-shaped hair-pin shaping rod 4 is designed after several bending steps, as illustrated in FIG. 2a, with at least some of the total required bending steps only being carried out after being inserted into the respective receiving grooves 4 of the stator core 3 become. In particular, the sections of the hair-pin shaped rod 4 which are assigned closest to the contacting or welding side 6 of the stator core 3 are typically only formed when the previously essentially U-shaped hair-pin shaped rod 4 is in the stator core 3 or was inserted into the respective grooves 5. These quasi subsequently formed sections of the HairPin shaping rod 4 have been illustrated in Fig. 2a and in Fig. 4a with dashed lines. A hair-pin shaped rod 4 shaped or manufactured according to the specified method can thus also be referred to as a shaped rod blank.
den. the.
Ein gattungsgemäßer Hair-Pin-Formstab 4 bzw. Hair-Pin umfasst zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Schenkelabschnitte 13, 14, welche zur Aufnahme in Aufnahmenuten 5 des Statorkerns 3 vorgesehen sind. Die beiden Schenkelabschnitte 13, 14 sind mit einem Basis- bzw. Bügelabschnitt 15 des HairPin-Formstabes 4 einteilig verbunden. Insbesondere sind ausgehend von dem zentralen Basis- bzw. Bügelabschnitt 15 zwei im Wesentlichen achsparallel zueinander verlaufende Schenkelabschnitte 13, 14 derart ausgeformt, dass die im Wesentlichen U-förmige Grundform des Hair-Pin-Formstabes 4 bzw. des entspre-A hair-pin shaped rod 4 or hair-pin of the generic type comprises two leg sections 13, 14 which run essentially parallel to one another and are provided for receiving in receiving grooves 5 of the stator core 3. The two leg sections 13, 14 are integrally connected to a base or bracket section 15 of the HairPin shaped rod 4. In particular, starting from the central base or bracket section 15, two leg sections 13, 14 running essentially axially parallel to one another are formed in such a way that the essentially U-shaped basic shape of the hair-pin shaping rod 4 or the corresponding
chenden Formstab-Rohlings gegeben ist. corresponding shape rod blank is given.
An den vom Basis- bzw. Bügelabschnitt 15 abgewandten Endabschnitten der bei-At the end sections of the two end sections facing away from the base section or
den Schenkelabschnitte 13, 14 können zusätzliche Biegeabschnitte 16 ausgeführt the leg sections 13, 14 can be provided with additional bending sections 16
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sein, wie dies mit strichlierten Linien beispielhaft dargestellt wurde. Diese zusätzlichen Biegeabschnitte 16 können annähernd L- oder Z-förmig verlaufen und werden typischerweise erst nach dem Einsetzen des U-förmigen Hair-Pin-Formstabes be, as shown by way of example with dashed lines. These additional bending sections 16 can run approximately L- or Z-shaped and are typically only after the insertion of the U-shaped hair-pin shaping rod
4 in den Statorkern 3 entsprechend geformt. 4 shaped accordingly in the stator core 3.
Beispielsgemäß ist eine sogenannte sechslagige Wicklung 2 im Statorkern 3 aufgenommen. Demgemänß sind je Aufnahmenut 5 sechs radial zur Statormittelachse 10 aneinander gereihte Schenkelabschnitte 13, 14 angeordnet, welche Schenkelabschnitte 13, 14 von einzelnen Formstäben 4 der elektrischen Wicklung 2 stammen. Alle in einem einheitlichen Radius zur Statormittelachse 10 liegenden Schenkelabschnitte 13, 14 können dabei als Wicklungslage bzw. kurz als Lage bezeichnet werden. Zum Aufbau der elektrischen Wicklung 2 ist es zweckmäßig, wenn die Schenkelabschnitte 13, 14 eines jeden Hair-Pin-Formstabes 4 Lagensprünge ausführen, also in Bezug auf die Radialrichtung zur Statormittelachse 10 in unterschiedlichen Lagen der Wicklung 2 angeordnet sind. Ein solcher Lagensprung weist üblicherweise eine Sprungweite von 1 auf, das heißt einer der beiden Schenkelabschnitte 13, 14 eines Hair-Pin-Formstabes 4 ist gegenüber dem anderen Schenkelabschnitt 13, 14 dieses Hair-Pin-Formstabes 4 um genau eine Lage radial versetzt angeordnet. Zudem sind die beiden Schenkelabschnitte 13, 14 jedes Hair-Pin-Formstabes 4 in Bezug auf die Kreisumfangsrichtung des Stator-According to the example, a so-called six-layer winding 2 is received in the stator core 3. Accordingly, for each receiving groove 5, six leg sections 13, 14 are arranged in a row radially to the stator center axis 10, which leg sections 13, 14 originate from individual shaped bars 4 of the electrical winding 2. All leg sections 13, 14 lying in a uniform radius to the stator central axis 10 can be referred to as winding layers or, for short, as layers. To build up the electrical winding 2, it is useful if the leg sections 13, 14 of each hair-pin shaped rod 4 perform layer jumps, i.e. are arranged in different layers of the winding 2 in relation to the radial direction to the stator center axis 10. Such a layer jump usually has a jump width of 1, that is, one of the two leg sections 13, 14 of a hair-pin shaping rod 4 is arranged radially offset by exactly one position relative to the other leg section 13, 14 of this hair-pin shaping rod 4. In addition, the two leg sections 13, 14 of each hair-pin shaping rod 4 are in relation to the circumferential direction of the stator
kerns 3 in zueinander distanzierten Aufnahmenuten 5 aufgenommen. core 3 received in mutually spaced grooves 5.
Um dies geordnet zu bewerkstelligen, ist typischerweise in einem Giebelbereich 21 eines Bügelabschnittes 15 des Hair-Pin-Formstabes 4 ein Seitenversatz 20 im Leiterdraht 11 ausgeführt. Ein solcher Seitenversatz 20 gemäß dem Stand der Technik ist in Draufsicht — gemäß Fig. 2b —- im Wesentlichen S- bzw. Z-förmig ausgebildet. Aufgrund des Erscheinungsbildes kann ein solcher Seitenversatz 20 auch als S-Schlag bezeichnet werden. Ein solcher Seitenversatz 20 gemäß dem Stand der Technik wird entweder durch zwangsgeführte Umformungswerkzeuge für den Leiterdraht 11 oder durch ein Präge- bzw. Gesenkbiegeverfahren gegen-In order to accomplish this in an orderly manner, a lateral offset 20 is typically implemented in the conductor wire 11 in a gable region 21 of a bracket section 15 of the hair-pin shaping rod 4. Such a lateral offset 20 according to the prior art is essentially S- or Z-shaped in plan view - according to FIG. 2b. Because of its appearance, such a lateral offset 20 can also be referred to as an S-lay. Such a lateral offset 20 according to the prior art is counteracted either by positively guided forming tools for the conductor wire 11 or by a stamping or die bending process.
über dem Leiterdraht 11 hergestellt. made over the conductor wire 11.
Alternativ kann ein solcher Seitenversatz 20 entsprechend dem Stand der Technik Alternatively, such a lateral offset 20 can be used in accordance with the prior art
durch im Ausgangszustand U-förmige Leiterabschnitte gebildet werden, welche are formed by U-shaped conductor sections in the initial state, which
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eng aneinander liegende Schenkelabschnitte aufweisen. Die Schenkelabschnitte dieser U- bzw. spangenförmigen Leiterabschnitte werden nachfolgend parallel zu deren Mittelebene auseinander gezogen. Derartige Twist-Werkzeuge und Verfahren sind beispielsweise aus der zuvor bereits genannten EP2591538B1 bekannt. Dabei werden die Schenkel von ursprünglich spangenförmigen Leiterschleifen voneinander distanziert, um so Formstäbe gemäß Fig. 2a, 2b mit dem im Bügelabschnitt 15 ausgebildeten, S- bzw. Z-förmigen Seitenversatz herzustellen. Die aus dem Stand der Technik bekannten Formstäbe 4 mit S- bzw. Z-förmigem Seitenversatz 20 und deren Herstellung mit den hierfür erforderlichen Twist-Werkzeugen have closely spaced leg sections. The leg sections of these U-shaped or clasp-shaped conductor sections are subsequently pulled apart parallel to their center plane. Such twist tools and methods are known, for example, from the previously mentioned EP2591538B1. The legs are spaced from one another by originally clasp-shaped conductor loops in order to produce shaped bars according to FIGS. 2a, 2b with the S-shaped or Z-shaped lateral offset formed in the bracket section 15. The form rods 4 known from the prior art with S- or Z-shaped side offset 20 and their production with the twist tools required for this
sind jedoch nur bedingt zufriedenstellend. however, they are only partially satisfactory.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels des Stators 1 bzw. der Wicklung 2 des Stators, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 und 2 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 1 und 2 3 shows a perspective sectional illustration of an exemplary embodiment of the stator 1 or the winding 2 of the stator, the same reference numerals or component names being used for the same parts as in the preceding FIGS. 1 and 2. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 and 2
hingewiesen bzw. Bezug genommen. pointed out or referred to.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass im Statorkern 3 mehrere Hair-Pin Formstäbe 4 aufgenommen sind, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Hair-Pin Formstäbe 4 in einer ersten Wicklungslage 17 in einer zweiten As can be seen from FIG. 3, it can be provided that a plurality of hair-pin shaped rods 4 are accommodated in the stator core 3, wherein in the present exemplary embodiment the hair-pin shaped rods 4 in a first winding layer 17 in a second
Wicklungslage 18 und in einer dritten Wicklungslage 19 angeordnet sind. Winding layer 18 and in a third winding layer 19 are arranged.
Wie aus Fig. 3 weiters ersichtlich, weisen die einzelnen Hair-Pin Formstäbe 4 aus den einzelnen Wicklungslagen 17, 18, 19 eine unterschiedlich starke Bügelabschnittskröpfung 22 auf, sodass die Giebelbereiche 21 der einzelnen Hair-Pin Formstäbe 4 aus den unterschiedlichen Wicklungslagen 17, 18, 19 in einem radialen Abstand zueinander angeordnet sind. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die Bügelabschnittskröpfung 22 eine radiale Verschiebung der Giebelbereiche 21 aus As can also be seen from FIG. 3, the individual hair-pin shaped rods 4 from the individual winding layers 17, 18, 19 have a bow section offset 22 of different strengths so that the gable areas 21 of the individual hair-pin shaped rods 4 from the different winding layers 17, 18 , 19 are arranged at a radial distance from one another. In other words, the bracket section offset 22 is a radial displacement of the gable areas 21
der jeweiligen Wicklungslage 17, 18, 19 nach außen. the respective winding layer 17, 18, 19 to the outside.
Die Bügelabschnittskröpfung 22 wird anhand eines in der dritten Wicklungslage 19 eingesetzten Hair-Pin Formstabes 4, welcher in den Fig. 4 bis 6 dargestellt ist, The bracket section crank 22 is made using a hair-pin shaped rod 4 inserted in the third winding layer 19, which is shown in FIGS. 4 to 6,
noch im Detail beschrieben. described in detail.
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In der Fig. 4 ist das erste Ausführungsbeispiel des Hair-Pin Formstabes 4 in einer Draufsicht dargestellt. Aus dieser Draufsicht ist der Seitenversatz 20 besonders In FIG. 4, the first exemplary embodiment of the hair-pin shaping rod 4 is shown in a top view. The lateral offset 20 is special from this top view
gut ersichtlich. clearly visible.
Fig. 5 zeigt das erste Ausführungsbeispiel des Hair-Pin Formstabes 4 in einer perspektivischen Ansicht und Fig. 6 zeigt das erste Ausführungsbeispiel des Hair-Pin Formstabes 4 in einer Schnittansicht gemäß einer Schnittführung entlang einer Schnittlinie VI —- VI aus Fig. 4. FIG. 5 shows the first exemplary embodiment of the hair-pin shaping rod 4 in a perspective view and FIG. 6 shows the first exemplary embodiment of the hair-pin shaping rod 4 in a sectional view according to a section along a section line VI-VI from FIG. 4.
Wie aus einer Zusammenschau der Fig. 5 und 6 ersichtlich, ist die Bügelabschnittskröpfung 22 in Form eines radial nach außen gezogenen Giebelbereichs 21 ausgebildet. Zur besseren Darstellbarkeit der Bügelabschnittskröpfung 22 ist im ersten Schenkelabschnitt 13 eine erste Mittelachse 23 des ersten Schenkelabschnittes 13 dargestellt und im zweiten Schenkelabschnitt 14 eine zweite Mittelachse 24 des zweiten Schenkelabschnittes 14 dargestellt. Die beiden Mittelachsen 23, 24 verlaufen jeweils in der Querschnittsmitte des jeweiligen Schenkelabschnittes 13, 14. As can be seen from a synopsis of FIGS. 5 and 6, the bracket section offset 22 is designed in the form of a gable region 21 that is drawn radially outward. For better illustration of the bracket section offset 22, a first central axis 23 of the first limb section 13 is shown in the first limb section 13 and a second central axis 24 of the second limb section 14 is shown in the second limb section 14. The two central axes 23, 24 each run in the center of the cross-section of the respective leg section 13, 14.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Giebelbereich 21 in einem Neigungswinkel 25 zur Mittelachse 23 des ersten Schenkelabschnittes 13 bzw. analog dazu zur Mittelachse 24 des zweiten Schenkelabschnittes 14 ange-As can be seen from FIG. 6, it can be provided that the gable area 21 is at an angle of inclination 25 to the central axis 23 of the first leg section 13 or, analogously, to the central axis 24 of the second leg section 14.
ordnet ist. is arranged.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der erste Schenkelabschnitt 13 und der zweite Schenkelabschnitt 14 in einem Verdrehwinkel 26 zuei-As can be seen from Fig. 4, it can be provided that the first leg section 13 and the second leg section 14 at an angle of rotation 26.
nander angeordnet sind. are arranged nander.
Weiters kann vorgesehen sein, dass der Neigungswinkel 25 bei Hair-Pin Formstäben 4 der ersten Wicklungslage 17 kleiner ist als der Neigungswinkel 25 bei HairPin Formstäben 4 der zweiten Wicklungslage 18 und dieser wiederum kleiner ist als der Neigungswinkel 25 bei Hair-Pin Formstäben 4 der dritten Wicklungslage 19. Furthermore, it can be provided that the angle of inclination 25 for hair-pin shaped rods 4 of the first winding layer 17 is smaller than the angle of inclination 25 for hair-pin shaped rods 4 of the second winding layer 18 and this in turn is smaller than the angle of inclination 25 for hair-pin shaped rods 4 of the third Winding layer 19.
Die beschriebenen Ausprägungen sind natürlich auf Statoren 1 mit mehr oder we-The characteristics described are of course applicable to stators 1 with more or less
niger als den beschriebenen drei Wicklungslagen 17, 18, 19 übertragbar. Somit Less than the described three winding layers 17, 18, 19 can be transferred. Consequently
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sind die drei Wicklungslagen 17, 18, 19 in einem Stator 1 nur als eine von vielen the three winding layers 17, 18, 19 in a stator 1 are only one of many
Ausprägungsmöglichkeiten zu sehen. To see possibilities of expression.
Fig. 7 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein stark schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel einer Fertigungsanlage 27 zum Biegen des Hair-Pin Formstabes 4, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 6 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in FIG. 7 shows a perspective view of a highly schematically illustrated embodiment of a production system 27 for bending the hair-pin shaping rod 4, the same reference numerals or component designations being used for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 6. To avoid unnecessary repetition, please refer to the detailed description in
den vorangegangenen Figuren 1 bis 6 hingewiesen bzw. Bezug genommen. the preceding Figures 1 to 6 referred to or referred to.
Fig. 8 zeigt in einer Draufsicht ein stark schematisch dargestelltes Ausführungs-Fig. 8 shows a plan view of a highly schematically illustrated embodiment
beispiel einer Fertigungsanlage 27 zum Biegen des Hair-Pin Formstabes 4, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 6 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegan-Example of a production system 27 for bending the hair-pin shaping rod 4, the same reference numerals or component designations being used again for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 6. To avoid unnecessary repetition, please refer to the detailed description in the preceding
genen Figuren 1 bis 6 hingewiesen bzw. Bezug genommen. Die weitere Beschreibung erfolgt aus einer Zusammenschau der Figuren 7 und 8. Referred to or referred to in the same FIGS. The further description follows from a synopsis of FIGS. 7 and 8.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Fertigungsanlage 27 eine erste Greifvorrichtung 28 zum Greifen des ersten Schenkelabschnittes 13 und eine zweite Greifvorrichtung 29 zum Greifen des zweiten Schenkelabschnittes 14 aufweist. Die erste Greifvorrichtung 28 kann an einem ersten Industrieroboter 30 angeordnet sein und die zweite Greifvorrichtung 29 kann an einem zweiten Industrieroboter 31 angeordnet sein. Der Einfachheit halber sind die Industrieroboter 30, 31 in Fig. 8 nicht dargestellt. As can be seen from FIG. 7, it can be provided that the production system 27 has a first gripping device 28 for gripping the first leg section 13 and a second gripping device 29 for gripping the second leg section 14. The first gripping device 28 can be arranged on a first industrial robot 30 and the second gripping device 29 can be arranged on a second industrial robot 31. For the sake of simplicity, the industrial robots 30, 31 are not shown in FIG. 8.
Weiters kann eine Klemmvorrichtung 32 ausgebildet sein, welche zum Halten des Hair-Pin Formstabes 4 an seinem Giebelbereich 21 dient. Die Klemmvorrichtung 32 kann eine erste Klemmbacke 33 und eine zweite Klemmbacke 34 aufweisen, Furthermore, a clamping device 32 can be formed which serves to hold the hair-pin shaping rod 4 on its gable area 21. The clamping device 32 can have a first clamping jaw 33 and a second clamping jaw 34,
zwischen welchen der Giebelbereich 21 geklemmt werden kann. between which the gable area 21 can be clamped.
Wie aus Fig. 8 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass eine erste Drehachse 35 As can be seen from FIG. 8, it can be provided that a first axis of rotation 35
parallel zur Mittelachse 23 des ersten Schenkelabschnittes 13 und eine zweite parallel to the central axis 23 of the first leg section 13 and a second
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Drehachse 36 parallel zur Mittelachse 24 des zweiten Schenkelabschnittes 14 an-The axis of rotation 36 is parallel to the central axis 24 of the second leg section 14.
geordnet sind. are ordered.
Zum Herstellen des Verdrehwinkels 26 kann in einem zum Herstellschritt der Bügelabschnittskröpfung 22 vorgelagerten Bearbeitungsschritt die erste Greifvorrichtung 28 um die erste Drehachse 35 verschwenkt werden und die zweite Greifvorrichtung 29 um die zweite Drehachse 36 verschwenkt werden, wobei der erste Schenkelabschnitt 13 und der zweite Schenkelabschnitt 14 so geführt werden, dass diese am Ende dieses Bearbeitungsschrittes im Verdrehwinkel 36 zueinan-To produce the angle of rotation 26, the first gripping device 28 can be pivoted about the first axis of rotation 35 and the second gripping device 29 can be pivoted about the second axis of rotation 36 in a processing step preceding the production step of the bracket section crank 22, the first leg section 13 and the second leg section 14 so be performed so that these at the end of this processing step in a rotation angle of 36 to each other
der angeordnet sind. which are arranged.
Fig. 9 zeigt in einer schematischen Darstellung die Bewegung der ersten Greifvorrichtung 28 zum Herstellen der Bügelabschnittskröpfung 22. Der Einfachheit halber sind die zweite Greifvorrichtung 29 bzw. der zweite Schenkelabschnitt 14 nicht 9 shows, in a schematic representation, the movement of the first gripping device 28 for producing the bracket section offset 22. For the sake of simplicity, the second gripping device 29 and the second leg section 14 are not
dargestellt. shown.
Wie aus Fig. 9 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die erste Greifvorrichtung 28 den noch unverformten ersten Schenkelabschnitt 13 greift. Anschließend wird ein Toolcenterpoint 37 der ersten Greifvorrichtung 28 entlang einer Kurvenbahn 38 verschoben, ohne dass dabei die Winkellage des ersten Schenkelabschnittes 23 verändert wird. Mit anderen Worten ausgedrückt, wir die erste Greifvorrichtung 28 in einer horizontalen Richtung und gleichzeitig in einer vertikalen Richtung ver-As can be seen from FIG. 9, it can be provided that the first gripping device 28 grips the as yet undeformed first leg section 13. A tool center point 37 of the first gripping device 28 is then shifted along a curved path 38 without the angular position of the first leg section 23 being changed in the process. In other words, we move the first gripping device 28 in a horizontal direction and at the same time in a vertical direction.
schoben. pushed.
Am Ende dieses Biegevorganges befindet sich der erste Schenkelabschnitt 13 in einer Stellung, in welcher die Bügelabschnittskröpfung 22 hergestellt ist. Dies ist in At the end of this bending process, the first leg section 13 is in a position in which the bracket section offset 22 is produced. This is in
Fig. 9 in der strichlierten Darstellung gezeigt. Fig. 9 is shown in dashed lines.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und The exemplary embodiments show possible design variants, whereby it should be noted at this point that the invention is not restricted to the specifically illustrated design variants of the same, but rather diverse combinations of the individual design variants with one another are also possible and
diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch this possibility of variation on the basis of the teaching on technical action
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gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen present invention in the ability to operate in this technical field
Fachmannes liegt. Specialist lies.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zu-The scope of protection is determined by the claims. However, the description and the drawings are to be used to interpret the claims. Individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can represent independent inventive solutions. The independent inventive solutions
grundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden. The basic task can be found in the description.
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. All information on value ranges in the present description should be understood to include any and all sub-areas, e.g. the information 1 to 10 should be understood to include all sub-areas, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10 , ie all sub-ranges begin with a lower limit of 1 or greater and end at an upper limit of 10 or less, for example 1 to 1.7, or 3.2 to 8.1, or 5.5 to 10.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert For the sake of clarity, it should finally be pointed out that, for a better understanding of the structure, some elements are not to scale and / or enlarged
und/oder verkleinert dargestellt wurden. and / or shown reduced.
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Bezugszeichenliste List of reference symbols
1 Stator 28 erste Greifvorrichtung 1 stator 28 first gripping device
2 Wicklung 29 zweite Greifvorrichtung 2 winding 29 second gripping device
3 Statorkern 30 erster Industrieroboter 3 stator core 30 first industrial robot
4 Hair-Pin Formstab 31 zweiter Industrieroboter 4 hair-pin shaping rod 31 second industrial robot
5 Aufnahmenut 32 Klemmvorrichtung 5 groove 32 clamping device
6 Kontaktierungs- bzw. 33 erste Klemmbacke Schweißseite 34 zweite Klemmbacke 6 contacting or 33 first clamping jaw welding side 34 second clamping jaw
7 Bügelseite 35 erste Drehachse 7 bracket side 35 first axis of rotation
8 axiales Stirmende 36 zweite Drehachse 8 axial stem end 36 second axis of rotation
9 axiales Stirmende 37 Toolcenterpoint 9 axial stem end 37 tool center point
10 Statormittelachse 38 Kurvenbahn 10 stator center axis 38 cam track
11 Leiterdraht 11 conductor wire
12 Endabschnitte 12 end sections
13 erster Schenkelabschnitt 13 first leg section
14 zweiter Schenkelabschnitt 14 second leg section
15 Bügelabschnitt 15 bracket section
16 Biegeabschnitte 16 bending sections
17 erste Wicklungslage 17 first winding layer
18 zweite Wicklungslage 18 second winding layer
19 dritte Wicklungslage 19 third winding layer
20 Seitenversatz 20 Offset
21 Giebelbereich 21 gable area
22 Bügelabschnittskröpfung 22 bow section cranking
23 Mittelachse erster Schenkelabschnitt 23 central axis of the first leg section
24 Mittelachse zweiter Schenkelabschnitt 24 central axis of the second leg section
25 _Neigungswinkel 25 _ Angle of inclination
26 Verdrehwinkel 26 twist angle
27 Fertigungsanlage 27 Manufacturing plant
N2019/25300-AT-00 N2019 / 25300-AT-00
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA50869/2019A AT523029A1 (en) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | Method for providing shaped bars from an electrical conductor wire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA50869/2019A AT523029A1 (en) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | Method for providing shaped bars from an electrical conductor wire |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT523029A1 true AT523029A1 (en) | 2021-04-15 |
Family
ID=75657707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ATA50869/2019A AT523029A1 (en) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | Method for providing shaped bars from an electrical conductor wire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT523029A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3133715A1 (en) * | 2022-03-21 | 2023-09-22 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Method for aligning segments of a conductive pin |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017004538A1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-11-15 | Gehring E-Tech Gmbh | Method and device for forming U-shaped electrical conductors |
-
2019
- 2019-10-10 AT ATA50869/2019A patent/AT523029A1/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017004538A1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-11-15 | Gehring E-Tech Gmbh | Method and device for forming U-shaped electrical conductors |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR3133715A1 (en) * | 2022-03-21 | 2023-09-22 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Method for aligning segments of a conductive pin |
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