DE102021125942B3 - Process for pressing a coil winding - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung einer zum Einzug in einen Stator, Rotor oder in ein Einziehwerkzeug vorgesehenen Wellenwicklungsmatte (1) die aus einer sich entlang einer Längsrichtung (L) erstreckenden Spulenwicklung (10) gebildet ist, wobei die Spulenwicklung (10) übereinander liegende Lagen (12, 14) aus einer Mehrzahl an Einzeldrähten (16, 16`) aufweist, die quer zur Längsrichtung verlaufende Drahtstege (18, 18') und Wickelköpfe (22, 22`) ausbilden und die Drahtstege (18, 18') im Verlauf der Einzeldrähte (16, 16') jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wickelköpfen (22, 22`) angeordnet sind und die Wickelköpfe (22, 22`) seitliche Bereiche (24, 26) der Spulenwicklung (10) ausbilden, aufweisend den Verfahrensschritt:
- Pressen der übereinanderliegenden Lagen (12, 14) der Spulenwicklung (10) in zumindest einem seitlichen Bereich (24, 26) mittels eines an einem Ende der Spulenwicklung (10) einsetzenden und sich in Längsrichtung (L) fortsetzenden oder wandernden Anpressdrucks wobei, dass
- zum Pressen der Spulenwicklung (10) zumindest eine Rolle (40, 41, 42, 44, 40`, 41', 42', 44`) vorgesehen ist, die entlang der Spulenwicklung (10) in einem seitlichen Bereich (24, 26) in Längsrichtung (L) unter Druck abrollt,
- wobei zunächst ein erster seitlicher Bereich (24) entlang der Längsrichtung (L) in einer ersten Bewegung gepresst wird und anschließend der zweite seitliche Bereich (26) der Spulenwicklung (10) entlang der Längsrichtung (L) in einer zweiten Bewegung gepresst wird, wobei die zweite Bewegung der ersten Bewegung entgegengerichtet ist.
Method for producing a wave winding mat (1) intended to be drawn into a stator, rotor or into a drawing-in tool, which is formed from a coil winding (10) extending in a longitudinal direction (L), the coil winding (10) having layers (12, 14) comprising a plurality of individual wires (16, 16`) which form wire webs (18, 18') and winding overhangs (22, 22`) running transversely to the longitudinal direction and the wire webs (18, 18') in the course of the individual wires ( 16, 16') are each arranged between two consecutive winding heads (22, 22`) and the winding heads (22, 22`) form lateral areas (24, 26) of the coil winding (10), having the method step:
- Pressing the superimposed layers (12, 14) of the coil winding (10) in at least one lateral area (24, 26) by means of a contact pressure that begins at one end of the coil winding (10) and continues or migrates in the longitudinal direction (L), whereby that
- at least one roller (40, 41, 42, 44, 40`, 41', 42', 44`) is provided for pressing the coil winding (10), which rolls along the coil winding (10) in a lateral area (24, 26 ) rolls longitudinally (L) under pressure,
- wherein first a first lateral area (24) is pressed along the longitudinal direction (L) in a first movement and then the second lateral area (26) of the coil winding (10) is pressed along the longitudinal direction (L) in a second movement, wherein the second movement is in the opposite direction to the first movement.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pressen einer zum Einzug in einen Stator, Rotor oder in ein Einziehwerkzeug vorgesehen wellenförmigen Spulenwicklung.The invention relates to a method for pressing a wavy coil winding intended for insertion into a stator, rotor or insertion tool.
Spulenwicklungen können durch das Wickeln von Einzeldrähten in Drahtpaketen um eine Wickelschablone hergestellt werden. Wenn die Einzeldrähte einen rechteckigen Querschnitt haben, dann spricht man von Flachdrahtwicklungen. Ein mögliches Verfahren zur Herstellung von wellenförmigen Spulenwicklungen ist aus
Durch ein solches Verfahren ergibt sich eine flache, wellenförmige Spulenwicklung, welche auch als Wellenwicklung bezeichnet wird und dachförmige Wickelköpfe aufweist, die im Verlauf der Einzeldrähte der Wellenwicklung zwischen zwei geraden Drahtstegen angeordnet sind. Bei Einzug in einen Rotor oder Stator mit einem zylindrischen Rotor- oder Statorkörper wird die Wellenwicklung mit den übereinanderliegenden Einzeldrähten im Bereich der Stege in Nuten eingezogen und die Wickelköpfe ragen axial über den Rotor- oder Statorkörper hinaus und bilden den Versatz der Einzeldrähte über verschiedene Nuten. In der Regel wird die gesamte hergestellte Spulenwicklung flachgepresst, sodass sich überlagernde Drähte möglichst nah aneinander liegen.Such a method results in a flat, wavy coil winding, which is also referred to as a wave winding and has roof-shaped end windings that are arranged between two straight wire webs along the course of the individual wires of the wave winding. When it is pulled into a rotor or stator with a cylindrical rotor or stator body, the wave winding with the individual wires lying on top of one another is pulled into slots in the area of the webs and the winding overhangs protrude axially beyond the rotor or stator body and form the offset of the individual wires over different slots. As a rule, the entire coil winding produced is pressed flat so that overlapping wires are as close as possible to one another.
Durch eine nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellte Spulenwicklung lassen sich Spulen mehrerer elektrischer Kreise auf einmal in einen Stator- oder Rotorkörper einbringen, sodass beispielsweise ein dreiphasiger Betrieb eines Elektromotors möglich ist. Daher weisen die verwendeten Drahtpakete bevorzugt eine Anzahl von Einzeldrähten aus einem Vielfachen von drei auf. Es sind aber auch andere Konstellationen denkbar. Ebenfalls ist denkbar, dass die hergestellte Wellenwicklung nicht direkt in einen Rotor oder Stator eingezogen wird, sondern zunächst in ein Einziehwerkzeug, welches die Wellenwicklung letztendlich in einen Rotor- oder Statorkörper überführt.With a coil winding produced according to the method described above, coils of a plurality of electrical circuits can be introduced into a stator or rotor body at once, so that, for example, three-phase operation of an electric motor is possible. The wire packages used therefore preferably have a number of individual wires that is a multiple of three. However, other constellations are also conceivable. It is also conceivable that the wave winding produced is not drawn directly into a rotor or stator, but first into a drawing-in tool, which ultimately converts the wave winding into a rotor or stator body.
Durch das vorstehend beschriebene Verfahren ist insbesondere bei der Verwendung von im Querschnitt rechteckigen Drähten für Flachdrahtwicklungen eine starke plastische Verformung der Drähte beim Umbiegen der Einzeldrähte um die Wickelschablone zu erwarten, nämlich dann, wenn die Wickelschablone gedreht wird und die geneigten Bereiche um eine Kante der Wickelschablone geformt und anschließend flachgepresst werden. Es entsteht zunächst eine je nach Kantenausbildung der Wickelschablone eine mehr oder weniger starke Torsion in den im Querschnitt rechteckigen Drähten, die einerseits Raum beansprucht und andererseits eine an den Drähten vorhandene Isolationsschicht beschädigen kann. Die Einzeldrähte sind gewöhnlicher Weise aus Kupfer, das wesentlich duktiler ist, als eine aufgebrachte Isolationsschicht aus Isolationslack. Bei einer übermäßigen Verformung der Drähte droht diese Isolationsschicht abzuplatzen und bildet eine Fehlstelle in der Spulenwicklung. Schon eine Fehlstelle in einer Spulenwicklung kann zu einem Ausschuss des gesamten Bauteils führen. Bei einem Verpressen zur Erreichung einer möglichst geringen räumlichen Ausdehnung der Wickelköpfe einer in einen Rotor, Stator, oder ein Einziehwerkzeug eingelegten Spulenwicklung können auch die Kanten einer Drahtstelle in einen benachbarten Draht eindrücken und die Isolationsschicht zerstören.Due to the method described above, a strong plastic deformation of the wires when bending the individual wires around the winding template is to be expected, especially when using wires with a rectangular cross section for flat wire windings, namely when the winding template is rotated and the inclined areas around an edge of the winding template shaped and then pressed flat. Depending on the edge formation of the winding template, a more or less strong torsion occurs in the wires with a rectangular cross section, which takes up space on the one hand and can damage an insulation layer on the wires on the other hand. The individual wires are usually made of copper, which is much more ductile than an applied insulating layer of insulating varnish. If the wires are excessively deformed, this insulating layer threatens to flake off and forms a void in the coil winding. Even a defect in a coil winding can lead to the entire component being rejected. When pressing to achieve the smallest possible spatial expansion of the winding overhangs of a coil winding inserted into a rotor, stator or insertion tool, the edges of a wire point can also press into an adjacent wire and destroy the insulation layer.
Aus der
- - Pressen der übereinanderliegenden Lagen der Spulenwicklung in zumindest einem seitlichen Bereich mittels eines an einem Ende der Spulenwicklung einsetzenden und sich in Längsrichtung fortsetzenden oder wandernden Anpressdrucks.
- - Pressing the superimposed layers of the coil winding in at least one lateral area by means of a contact pressure that begins at one end of the coil winding and continues or migrates in the longitudinal direction.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren bereitzustellen, das die genannten Nachteile beseitigt und insbesondere eine raumeffiziente und durchgehend isolierte Spulenwicklung herstellt.The object of the invention is to provide a method that eliminates the disadvantages mentioned and, in particular, produces a space-efficient and continuously insulated coil winding.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird gelöst nach Anspruch 1 mit Ausgestaltungen nach einem der Ansprüche 2 bis 7.The above-mentioned object is achieved according to
Für ein Verfahren zur Herstellung einer zum Einzug in einen Stator, Rotor oder in ein Einziehwerkzeug vorgesehenen Wellenwicklungsmatte die aus einer sich entlang einer Längsrichtung erstreckenden Spulenwicklung gebildet ist, wobei die Spulenwicklung übereinander liegende Lagen aus einer Mehrzahl an Einzeldrähten aufweist, die quer zur Längsrichtung verlaufende Drahtstege und Wickelköpfe ausbilden und die Drahtstege im Verlauf der Einzeldrähte jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wickelköpfen angeordnet sind und die Wickelköpfe seitliche Bereiche der Spulenwicklung ausbilden, ist erfindungsgemäß das Pressen der übereinander liegenden Lagen der Spulenwicklung in zumindest einem seitlichen Bereich mittels eines an einem Ende der Spulenwicklung einsetzenden und sich in Längsrichtung fortsetzenden oder wandernden Anpressdrucks vorgesehen.For a method for producing a wave winding mat intended to be drawn into a stator, rotor or a drawing-in tool, which is formed from a coil winding extending along a longitudinal direction, the coil winding having layers of a plurality of individual wires lying on top of one another, the wire webs running transversely to the longitudinal direction and form winding heads and the wire webs are arranged in the course of the individual wires between two consecutive winding heads and the winding heads form lateral areas of the coil winding, according to the invention is the pressing of superimposed layers of the coil winding are provided in at least one lateral region by means of a contact pressure which begins at one end of the coil winding and continues or migrates in the longitudinal direction.
Der hier als Pressen bezeichnete Vorgang bedeutet in der Regel nicht, dass sich dadurch eine Umformung im Sinne einer Dickenänderung der Einzeldrähte ergibt. Vielmehr wird hier eine reine Verformung der Drähte im Sinne eines Ausrichtens der Wicklung mit dem Begriff „Pressen“ bezeichnet, die eine flachere Ausbildung der erzeugten Wicklung und nicht der einzelnen Drähte zum Ziel hat. Das Pressen kann durch ein Andrücken der Einzeldrähte aus einer Richtung senkrecht zu der Spulenwicklung erfolgen, oder durch ein Auswalzen der Spulenwicklung mittels einer Rolle. Für den im weiteren Verlauf erwähnten Begriff „Walzen“, gilt ebenfalls, dass dieser anders als z.B. bei der Blechfertigung nicht so verstanden werden soll, dass sich dadurch eine Umformung im Sinne einer Dickenänderung der Einzeldrähte ergibt, sondern ein Ausrichten der Drähte erfolgt.The process referred to here as pressing does not usually mean that this results in a deformation in the sense of a change in the thickness of the individual wires. Rather, the term "pressing" refers to pure deformation of the wires in the sense of aligning the winding, which aims to flatten the winding produced and not the individual wires. The pressing can be carried out by pressing the individual wires from a direction perpendicular to the coil winding, or by rolling out the coil winding using a roller. For the term "rolling" mentioned below, it also applies that, unlike e.g.
Der Anpressdruck kann hierbei kontinuierlich in Längsrichtung auf die Spulenwicklung angewendet werden, oder in Längsrichtung entlang der Spulenwicklung wandern. Durch das Pressen der übereinanderliegenden Lagen der Spulenwicklung in dem seitlichen Bereich ergibt sich einerseits eine gewünschte Verdichtung der Spulenwicklung, wobei durch den sich in Längsrichtung fortsetzenden oder wandernden Anpressdruck eine Torsion der Wickelköpfe insbesondere im Bereich der Wickelkopfspitzen vermeiden lässt.In this case, the contact pressure can be applied continuously in the longitudinal direction to the coil winding, or can migrate in the longitudinal direction along the coil winding. The pressing of the superimposed layers of the coil winding in the lateral area results on the one hand in a desired compaction of the coil winding, whereby torsion of the winding heads, particularly in the area of the winding head tips, can be avoided by the contact pressure that continues or migrates in the longitudinal direction.
Erfindungsgemäß ist zum Pressen der Spulenwicklung zumindest eine Rolle vorgesehen, die entlang der Spulenwicklung in einem seitlichen Bereich in Längsrichtung unter Druck abrollt. Durch das Abrollen wird in vorteilhafter Weise ein wandernder Anpressdruck erreicht, wodurch sich die Wickelköpfe und insbesondere die Drähte im Bereich der Wickelkopfspitzen in einer kontinuierlichen Bewegung verformen. So wird das Aufbauen von Spannungen in der Spulenwicklung verhindert und im Endeffekt auch die Bildung der unerwünschten Torsionen in den Drähten weiter vermindert.According to the invention, at least one roller is provided for pressing the coil winding, which rolls under pressure along the coil winding in a lateral area in the longitudinal direction. As a result of the unrolling, a moving contact pressure is advantageously achieved, as a result of which the winding heads and in particular the wires in the region of the winding head tips are deformed in a continuous movement. This prevents the build-up of tension in the coil winding and ultimately further reduces the formation of unwanted torsions in the wires.
Nach einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Rolle die Spulenwicklung gegen eine Unterlage presst. Auch das Rollen auf einer Unterlage, welche in einer bevorzugten Ausgestaltung ein Linearmagazin sein kann, gestaltet sich vorteilhaft, da die Unterlage einen Gegenhalt für den Anpressdruck bildet.According to a development of the method, it is provided that the roller presses the coil winding against a base. Rolling on a base, which in a preferred embodiment can be a linear magazine, is also advantageous, since the base forms a support for the contact pressure.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Spulenwicklung im Bereich der Wickelköpfe während des Pressens frei liegt und zum Pressen der Spulenwicklung in dem seitlichen Bereich zwei gegenüberliegende Rollen vorgesehen sind, die mit der Spulenwicklung in Anlage sind. Es ist also vorgesehen, dass korrespondierende Rollen auf beiden Seiten der Spulenwicklung synchron abrollen, wobei die Spulenwicklung durch die beiden Rollen beidseitig gepresst wird. Durch das beiderseitige Rollen wird in vorteilhafter Weise ein gleichmäßiger Anpressdruck auf beiden Seiten der Spulenwicklung erreicht.According to a further embodiment of the invention, the coil winding is exposed in the area of the end windings during pressing and two opposite rollers are provided for pressing the coil winding in the lateral area, which are in contact with the coil winding. Provision is therefore made for corresponding rollers to roll synchronously on both sides of the coil winding, with the coil winding being pressed on both sides by the two rollers. By rolling on both sides, a uniform contact pressure is advantageously achieved on both sides of the coil winding.
Für das Verfahren ist in einer Weiterbildung vorgesehen, dass die Spulenwicklung mittels kaskadierter Rollen gepresst wird. Durch das Pressen mittels kaskadierter Rollen, welche bevorzugt quer zur Längsrichtung nebeneinander und in Längsrichtung hintereinander versetzt angeordnet sind, ergibt sich der Vorteil, dass Spannungen, die durch den Pressvorgang in den Einzeldrähten der Spulenwicklung auftreten, sich auch in einer Richtung quer zur Längsrichtung in den jeweiligen Einzeldrähten verteilen können. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass Verformungen der Einzeldrähte, wie etwa unerwünschte Torsionen in den Wickelkopfspitzen durch den graduellen Spannungsabbau mittels der kaskadierten Rollen, vermindert werden.A further development of the method provides that the coil winding is pressed by means of cascaded rollers. Pressing by means of cascaded rollers, which are preferably arranged next to one another transversely to the longitudinal direction and one behind the other offset in the longitudinal direction, has the advantage that stresses that occur in the individual wires of the coil winding as a result of the pressing process also appear in a direction transverse to the longitudinal direction in the can distribute respective individual wires. This results in the advantage that deformations of the individual wires, such as undesired torsion in the end winding tips, are reduced by the gradual reduction in stress by means of the cascaded rollers.
Aus einer nicht erfindungsgemäßen Ausgestaltung ergibt sich, dass beide seitliche Bereiche der Spulenwicklung gleichzeitig gepresst werden. Auf diese Weise können die Taktzeiten in der Verdichtung der Spulenwicklung verringert werden.An embodiment that is not according to the invention results in the fact that both lateral areas of the coil winding are pressed at the same time. In this way, the cycle times in the compression of the coil winding can be reduced.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zunächst ein erster seitlicher Bereich entlang der Längsrichtung in einer ersten Bewegung gepresst wird und anschließend der zweite seitliche Bereich der Spulenwicklung entlang der Längsrichtung in einer zweiten Bewegung gepresst wird, wobei die zweite Bewegung der ersten Bewegung entgegengerichtet ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass hierfür ein Pressmittel, wie etwa eine Rolle oder ein kaskadierter Rollensatz vorgesehen ist, der zunächst den ersten seitlichen Bereich in der Längsrichtung presst und anschließend umgesetzt wird, um den zweiten seitlichen Bereich entgegen der Längsrichtung zu pressen.According to the invention, a first lateral area is first pressed along the longitudinal direction in a first movement and then the second lateral area of the coil winding is pressed along the longitudinal direction in a second movement, the second movement being in the opposite direction to the first movement. According to a further embodiment, it can be provided that a pressing means such as a roller or a cascaded set of rollers is provided for this purpose, which first presses the first lateral area in the longitudinal direction and is then converted in order to press the second lateral area counter to the longitudinal direction.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Spulenwicklung zwischen den Rollen oder auf einer Unterlage unter zumindest einer Rolle in der Längsrichtung bewegt wird, während die Rolle einen Anpressdruck auf die Spulenwicklung ausübt. Auf diese Weise kann die Rolle ortsfest ausgebildet sein, während die Spulenwicklung relativ zu der Rolle bewegt wird. Insbesondere bei einem kontinuierlichen Zuführen einer Spulenwicklung zu dem Verfahren gestaltet sich diese Ausgestaltung vorteilhaft.According to a development of the invention, it is provided that the coil winding is moved between the rollers or on a base under at least one roller in the longitudinal direction, while the roller exerts a contact pressure on the coil winding. In this way, the reel can be made stationary while the coil winding is moved relative to the reel. This configuration is particularly advantageous when a coil winding is fed continuously to the method.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zumindest eine Rolle rotatorisch oder axial angetrieben wird. Bei einem aktiven Antrieb der Rolle ergibt sich der Vorteil, dass sowohl die Rolle durch die Antriebskraft auf der Spulenwicklung bewegbar ist und den sich fortsetzenden oder wandernden Anpressdruck auf die Spulenwicklung ausüben kann. Gleichermaßen kann der rotatorische oder axiale Antrieb auch dafür genutzt werden, um die Spulenwicklung oder gegebenenfalls die auf einer Unterlage vorhandene Spulenwicklung relativ zu der Rolle zu bewegen, wenn die Spulenwicklung selbst oder die Unterlage beweglich gelagert sind.According to a further embodiment of the invention, it is provided that the at least one roller is driven in rotation or axially. An active drive of the roller has the advantage that both the roller can be moved by the driving force on the coil winding and can exert the continuing or migrating contact pressure on the coil winding. Equally, the rotary or axial drive can also be used to move the coil winding or possibly the coil winding present on a base relative to the roll if the coil winding itself or the base are movably mounted.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zumindest eine Rolle in wenigstens zwei oder in allen drei Freiheitsgraden translatorisch bewegt wird. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Rollen relativ zu der Spulenwicklung bewegt werden. Hierbei können die Rollen während der Bewegung einen Anpressdruck auf die Spulenwicklung ausüben oder von der Spulenwicklung abgehoben werden. Durch die Bewegung der Rollen in den Freiheitsgraden, die parallel zu der Ebene der Spulenwicklung liegen, ergibt sich der Vorteil, dass sich Spannungen in den Einzeldrähten der Spulenwicklung gezielt verteilen lassen.According to a development of the invention, it is provided that the at least one roller is moved translationally in at least two or in all three degrees of freedom. In particular, it is provided that the rollers are moved relative to the coil winding. In this case, the rollers can exert a contact pressure on the coil winding or be lifted off the coil winding during the movement. The movement of the rollers in the degrees of freedom that lie parallel to the plane of the coil winding results in the advantage that stresses in the individual wires of the coil winding can be distributed in a targeted manner.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgehen, dass die zumindest eine Rolle während des Verfahrens um eine normal zur Spulenwicklung ausgerichteten Achse drehbar angetrieben wird. Optional ist vorgesehen, dass die Rollen während des Verfahrens um diese Achse drehbar angetrieben sind. Dieser zusätzliche rotatorische Freiheitsgrad erlaubt, dass die Rollen auch in einem Winkel zu der Längsrichtung ausgerichtet werden und die Einzeldrähte der Spulenwicklung in einer solchen Richtung gepresst werden. Dies trägt insbesondere im Bereich der Wickelköpfe mit den geneigten Drahtabschnitten dazu bei, dass Spannungen im Bereich der Wickelkopfspitzen wirksam vermieden werden können oder in andere Drahtbereiche überführt werden können, sodass das Torsionspotential verringert wird.According to a further embodiment of the invention, the at least one roller is driven to rotate about an axis normal to the coil winding during the movement. It is optionally provided that the rollers are driven to rotate about this axis during the process. This additional rotational degree of freedom allows the rollers to also be aligned at an angle to the longitudinal direction and the individual wires of the coil winding to be pressed in such a direction. In particular in the area of the winding overhangs with the inclined wire sections, this contributes to the fact that stresses in the area of the winding overhang tips can be effectively avoided or can be transferred to other wire areas, so that the torsion potential is reduced.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wicklungsmatte vor dem Pressen in ein Linearmagazin eingelegt wird. Optional kann vorgesehen sein, dass die Drahtstege der Spulenwicklung vor dem Pressen in Nuten des Linearmagazins zwischen Stegen des Linearmagazins eingelegt werden. Nach einer weiteren optionalen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Linearmagazin zumindest eine in den Stegen vorgesehene und sich entlang der Längsrichtung erstreckende Rille aufweist, in welcher die zumindest eine Rolle in der Längsrichtung bewegt wird.According to a development of the invention, it is provided that the winding mat is placed in a linear magazine before pressing. Optionally, it can be provided that the wire webs of the coil winding are inserted in grooves of the linear magazine between webs of the linear magazine before pressing. According to a further optional embodiment, it is provided that the linear magazine has at least one groove provided in the webs and extending along the longitudinal direction, in which the at least one roller is moved in the longitudinal direction.
Durch das Linearmagazin können Unterschiede in Taktzeiten zwischen einer dem Pressen vorgelagerten Wicklung der Spulenwicklung in einer Wickelvorrichtung und einem dem Pressen nachgelagerten Einzug der Spulenwicklung in ein Einziehwerkzeug oder einen Rotor- oder Statorkörper angeglichen werden. Zudem kann die hergestellte Wellenwicklung in einem Linearmagazin ohne wesentliche strukturelle Beeinträchtigung von einer Wickelvorrichtung zu einer Einzugsvorrichtung transportiert werden. Insbesondere können die Nuten die Spulenwicklung während des Pressens in der Längsrichtung stabilisieren. Die Rille kann vorteilhaft als Führung für die eingesetzten Pressmittel, wie z.B. Rollen, dienen.The linear magazine makes it possible to adjust differences in cycle times between winding the coil winding in a winding device upstream of the pressing and drawing the coil winding into a drawing-in tool or a rotor or stator body downstream of the pressing. In addition, the wave winding produced can be transported in a linear magazine without significant structural impairment from a winding device to a feed device. In particular, the slots can stabilize the coil winding in the longitudinal direction during pressing. The groove can advantageously serve as a guide for the pressing means used, such as rollers.
Weitere Merkmale, Details und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung Ausführungsbeispielen basierend auf den Zeichnungen.Further features, details and advantages of the invention result from the wording of the claims and from the following description of exemplary embodiments based on the drawings.
In den Figuren zeigen:
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1 : eine schematische Darstellung des Pressvorgangs einer in ein Linearmagazin eingelegten Spulenwicklung in einer Draufsicht -
2 : eine Schnittansicht einer Spulenwicklung, die nach einer Ausführungsform des Verfahrens gepresst wird.
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1 1: a schematic representation of the pressing process of a coil winding placed in a linear magazine in a plan view -
2 1: a sectional view of a coil winding being pressed according to an embodiment of the method.
Im Folgenden werden für alle Figuren dieselben Bezugszeichen zur Kennzeichnung derselben Elemente verwendet, es sei denn, dass etwas anderes angegeben ist.In the following, the same reference numbers are used for all figures to identify the same elements, unless otherwise stated.
Die in das Linearmagazin 60 eingelegte Spulenwicklung 10 hat somit zwei seitliche Bereiche 22, 24, die neben dem Linearmagazin 60 liegen. Die Wickelköpfe 22 sind in den seitlichen Bereichen 24, 26 ausgebildet. Im Verlauf eines Einzeldrahtes 16, 16' findet nach jedem Wickelkopf 22 eine Richtungsänderung statt, wodurch die Einzeldrähte 16, 16' in einem wellenförmigen Schema in dem Linearmagazin 60 einliegen. Die Einzeldrähte 16, 16' liegen in Drahtgruppen vor, wobei sich in den Nuten 62 zwei Einzeldrähte 16, 16' überlagern können. Die Spulenwicklung 10 hat durch die Überlagerung der Einzeldrähte 16, 16' und durch die in den Wickelköpfen 22 erzeugte Richtungsänderung im Verlauf der Einzeldrähte eine gewisse Höhe und kann zur Erreichung einer optimierten Raumausnutzung komprimiert werden.The coil winding 10 placed in the
Das Verfahren sieht hierfür vor, die übereinanderliegenden Lagen 12, 14 der Spulenwicklung 10 in zumindest einem seitlichen Bereich 24, 26 mittels eines an einem Ende der Spulenwicklung 10 einsetzenden und sich in Längsrichtung L fortsetzenden oder wandernden Anpressdrucks gepresst werden. Hierfür ist in der in
Die kaskadierten Rollen 40, 42, 44, 40', 42', 44' pressen die Spulenwicklung 10 in den seitlichen Bereichen 24, 26, wodurch eine Kompression der Wickelköpfe 20 erreicht wird. Die kaskadierten Rollen 40, 42, 44, 40', 42', 44' sind gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens in Längsrichtung L beweglich. Alternativ kann auch das Linearmagazin 0 mit der darin eingelegten Spulenwicklung 10 unter den kaskadierten Rollen 40, 42, 44, 40`, 42`, 44` bewegt werden, während zwischen den Rollen 40, 42, 44, 40`, 42`, 44` und der Spulenwicklung ein Anpressdruck hergestellt ist.The cascaded
Es ist ebenfalls denkbar, dass anstatt der kaskadierten Rollen 40, 42, 44, 40', 42', 44' einzelne Rollen 40, 40' oder andere Anpressmittel verwendet werden.It is also conceivable that instead of the cascaded
In dieser Ausführungsform sind zwei Sätze von kaskadierten Rollen 40, 42, 44 und 40', 42', 44' gewählt, die gegenläufig die seitlichen Bereiche 24, 26 der Spulenwicklung 10 pressen während sie einen wandernden Anpressdruck auf die jeweiligen Wickelköpfe 22 in den seitlichen Bereichen 24, 26 ausüben. Es kann ebenfalls denkbar sein, dass hierfür nur ein Satz an kaskadierten Rollen 40, 42, 44 bzw. eine Einzelrolle 40 verwendet wird, die zunächst den ersten seitlichen Bereich 24 in einer ersten Bewegung in Längsrichtung L presst, diese Rolle 40 oder der Satz an kaskadierten Rollen 40, 42, 44 in den zweiten seitlichen Bereich umgesetzt wird und die darin liegenden Wickelköpfe 22 in einer zweiten, der ersten Bewegung entgegengesetzten Bewegung presst bzw. pressen.In this embodiment, two sets of cascaded
Generell kann vorgesehen sein, dass der Anpressdruck nicht mit den Rollen 40, 42, 44, 40', 42', 44' in Bezug auf die Spulenwicklung wandert, sondern aufrecht erhalten bleibt. Dies kann beispielsweise durch ein Anpressmittel (nicht dargestellt) realisiert sein, dass im Anschluss an das Anpressen durch die Rolle 40, 42, 44, 40', 42', 44' auf die jeweiligen Wickelköpfe in dem seitlichen Bereich gepresst wird.In general, it can be provided that the contact pressure does not migrate with the
In dieser Ausführungsform sind kaskadierte Rollen 40, 42, 44, 40', 42', 44' gezeigt, die in Längsrichtung L hintereinander und quer zur Längsrichtung L seitlich versetzt in den seitlichen Bereichen 24, 26 angeordnet sind. Es kann ebenfalls denkbar sein, dass die Wickelköpfe 22 nur durch eine Einzelrolle 40, 40' angepresst werden.In this embodiment, cascaded
Der Gegenhalt für die Spulenwicklung 10 erfolgt in den seitlichen Bereichen 24, 26 entweder durch eine geeignete Unterlage 50, die optional mit der Bewegung der Rollen 40, 42, 44, 40`, 42`, 44` wandert, oder durch korrespondierende und sich gegenläufig drehende Rollen (in
Die Stege 64 des Linearmagazins 60 weisen in Längsrichtung L verlaufende Rillen 66, 66' auf, in denen ebenfalls weitere Rollen (nicht dargestellt) einen Anpressdruck auf die Drahtstege 18, 18' ausüben können.The
Die Rollen in den seitlichen Bereichen sind hier als korrespondierende Rollenpaare 40, 41 und 40',41' ausgebildet und pressen die Spulenwicklung 10 beidseitig jeweils zwischen den Rollenpaaren 40, 41 und 40', 41'.The rollers in the lateral areas are designed here as corresponding pairs of
Auch in dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Rollen 40, 41, 40`, 41' passiv angetrieben sind, etwa mittelbar durch die Bewegung des Linearmagazins 60 mit der Spulenwicklung 10 zwischen den Rollenpaaren 40, 41 und 40', 41', während diese einen Anpressdruck auf die Spulenwicklung 10 ausüben.Provision can also be made in this embodiment for the
Gleichermaßen kann ebenfalls analog zu den Ausführungen zu
Die Rollen 40, 41, 40`, 41' können entlang allen drei translatorischen Freiheitsgraden bewegt werden. Dies ist in
Für das Verfahren und alle Ausführungsformen, also insbesondere auch die Ausführungsform nach
Bezugszeichenlistereference list
- 11
- Wellenwicklungsmatte wave winding mat
- 1010
- Spulenwicklungcoil winding
- 12, 1412, 14
- übereinanderliegende Lagensuperimposed layers
- 16, 16`16, 16`
- Einzeldrahtsingle wire
- 18, 18`18, 18`
- Drahtstegwire bar
- 19, 19'19, 19'
- geneigter Drahtabschnittinclined wire section
- 22, 22'22, 22'
- Wickelkopfwinding head
- 24, 2624, 26
- seitlicher Bereichlateral area
- 25, 25'25, 25'
- Wickelkopfspitze winding head tip
- 40, 41, 42, 44, 40`, 41', 42`, 44`40, 41, 42, 44, 40`, 41`, 42`, 44`
- Rolle role
- 6060
- Linearmagazinlinear magazine
- 6262
- Nutgroove
- 6464
- Stegweb
- 66, 66'66, 66'
- Rille groove
- LL
- Längsrichtunglongitudinal direction
Claims (7)
Priority Applications (1)
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DE102021125942.8A DE102021125942B3 (en) | 2021-10-06 | 2021-10-06 | Process for pressing a coil winding |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102021125942.8A DE102021125942B3 (en) | 2021-10-06 | 2021-10-06 | Process for pressing a coil winding |
Publications (1)
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DE102021125942B3 true DE102021125942B3 (en) | 2023-03-16 |
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Family Applications (1)
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DE102021125942.8A Active DE102021125942B3 (en) | 2021-10-06 | 2021-10-06 | Process for pressing a coil winding |
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-
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