WO2018041836A1 - Verfahren zum herstellen und einbringen einer drahtwicklung - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for producing and introducing a wire winding in a plurality of grooves of a component, in particular a stator or rotor of an electric motor.
- the invention further relates to an associated wire winding.
- Electric motors usually require a stator and / or a rotor, which can each be referred to as a component. At least one such component of an electric motor typically has a wire package with a number or a plurality of wire windings. It is an object of the invention to provide a method of making and incorporating such a wire coil into a device. It is further an object of the invention to provide an associated wire winding.
- the invention relates to a method for producing and introducing a wire winding into a plurality of slots of a component, in particular of a stator or rotor of an electric motor, the method comprising the following steps:
- the wire winding can be embossed. This can be another Stabilization can be achieved.
- embossing a number of winding heads can be formed. At least one of the winding heads can be fanned out.
- the wire is wound during molding orthocyclically.
- the wire winding may be shaped to extend along a longitudinal axis.
- This longitudinal axis can advantageously be a longitudinal axis of the wire winding or a wire package containing the wire winding and a number of other wire windings. It can also be identical or parallel to a longitudinal axis of the component.
- the wire winding is preferably shaped so that some or all of the immediately adjacent wire sections extend parallel to the longitudinal axis.
- the wire winding is shaped such that the immediately adjacent wire sections are sections of a single wire or sections of multiple wires.
- a wire winding typically corresponds to a phase of the electric motor.
- embossing By embossing, a particular shape can be achieved, for example, as will be described below.
- winding heads can be formed on each axial end relative to the longitudinal axis or on one of the ends.
- the wire winding can form several, in particular two, winding heads in the arrangement of the wire winding in the component.
- the winding heads can be formed by bending with respect to the longitudinal axis.
- the winding heads are bent radially outward relative to the longitudinal axis at a first axial end and the winding heads are bent radially inwardly at a second axial end, which is opposite the first axial end, with respect to the longitudinal axis.
- At least one winding head is fanned radially with respect to the longitudinal axis to the interior of a stator or radially to the outside of a rotor.
- the design of the winding head can be advantageously adapted to inwardly facing grooves.
- the fanning can basically refer to all winding heads or to only a part of the winding heads.
- the directly adjacent wire sections may preferably be connected to a line which is inclined with respect to the longitudinal extent of these wire sections, in particular between 40 ° and 50 °, preferably 45 °, whereby the adjacent winding head is fanned along this line. This facilitates the introduction even further.
- connection is made by pressing.
- tools can be used which maintain such a state, such as clamps or rubber bands. These can, for example, after insertion be removed. By pressing in particular a high degree of filling can be achieved.
- the bonding is done by gluing.
- the wire winding can be at least partially immersed in an adhesive bath.
- It can also be sprayed for gluing an adhesive, in particular by means of a dispenser.
- the bonding is preferably carried out by means of a baking adhesive. This can be easily applied and cured by heating.
- the baking adhesive is already applied to the wire before the method is carried out.
- an insulating paper is introduced into each groove before transferring the wire package. This insulation can be improved and damage during insertion can be avoided.
- winding head which is arranged at an axial and non-fanned end with respect to the longitudinal axis, is connected or glued and / or immersed in an adhesive bath.
- wire sections extending axially between the winding heads with respect to the longitudinal axis extend, bonded or / and immersed in the adhesive bath.
- the insulating paper is backklebergetränkt. This allows a simple application or application of the baking adhesive.
- Wire bundles cured by heat treatment preferably at 200 ° C.
- portions of the wire pack are cooled during the heat treatment to prevent curing of the baked adhesive. This can be selectively prevented at certain sections curing, so that the corresponding sections remain flexible or separated.
- the wire winding can be fixed for transfer to a holding device and then introduced with this. This allows a simple automated introduction.
- the holding device is preferably pushed axially for transferring with respect to the longitudinal axis in the component.
- the winding heads are bent radially at an axial end with respect to the longitudinal axis, in particular radially to the outside of a stator or radially to the interior of a rotor.
- the winding heads may be bent after transfer using a backstop and / or a bending tool. This allows the formation of a final form.
- the wire winding is preferably inserted into the grooves of the device with a winding head fanned to the inside of a stator or to the outside of a rotor, so that wire portions of the winding head are successively inserted into the groove. This allows a particularly simple introduction.
- the grooves of the component are tapered according to a further embodiment in cross-section at a respective slot opening, in particular by respective Nutzähne.
- the invention further relates to a wire winding for forming a coil of a rotor or stator of an electric motor, wherein the wire winding has areas in which adjoining extending wire sections are at least partially interconnected, and
- wire winding is fanned out in a region of unconnected wire sections, such that the wires of the fanned section are spaced apart from one another by a greater distance than the wires in the interconnected sections, in particular the spacing between the wires in that section toward an end of the wire winding increases
- the wires in the fanned-out region are deflected in the same direction out of a plane of the wire winding, wherein in the fanned-out region the wires are in particular fanned out so that the width of the fanned-out region is smaller than the width of a slot slot of a component into which the wire winding is to be introduced.
- a slot slot may be, for example, a slot of a groove mentioned above.
- a wire in particular a round wire or a flat wire can be used.
- wire sections are also stiffened when connecting. This facilitates the introduction.
- the wire winding can be wound with a wire or with a plurality of wires.
- the wire winding typically corresponds to a phase of the electric motor.
- the wire winding may be part of a wire bundle having a number or plurality of wire windings, with the wire windings of the wire bundle being co-threaded. It is also possible to introduce several wire packages or wire windings at the same time or one after the other in order to introduce all the necessary wire windings.
- Unconnected winding heads can be connected, in particular bandaged or glued, in particular after the transfer. This will give them a definitive and / or permanent form.
- the winding heads can in particular be pressed together during connection.
- the invention further relates to a method for introducing a wire winding into a plurality of slots of a component, in particular a stator or rotor, of an electric motor, the method comprising the following steps:
- the wire winding is embossed between the molding and the joining or after the bonding, wherein embossing on each with respect to the longitudinal axis axial end or on one of the ends, a number of winding heads are formed, wherein at least one winding head is fanned, in particular radially inwardly with respect the longitudinal axis, and wherein the wire winding is transferred with the fanned winding head ahead in the component.
- the invention further relates to a component, in particular a stator or rotor, of an electric motor into which a wire winding has been introduced by means of a method according to the invention. It can be used with respect to the method to all described embodiments and variants.
- an orthocyclic wound mandrel having one or more wires is manufactured.
- the wires may be round or have other shapes, e.g. be rectangular.
- the forming coil can be made highly productive with a flyer or linear winder.
- the coil can be made with a specially coated wire (baked enamel, for example, partial discharge optimized and / or optimized for slipping).
- the coil is heated and pressed, for example with a mold. Due to the properties of the varnish and its heating, the coil in the lower winding head and in the straight part of the coil, which later lies in the groove, remains dimensionally stable after the process.
- the upper winding head continues to consist of non-baked, glued wires or has such and is therefore not dimensionally stable.
- the coil is now fanned out in the upper winding head.
- the fan length is determined by the slot opening dimension. Due to fanning, the coil in the upper winding head must or should be narrowed. The narrowing must or should be done so far until the width is smaller than the slot slot of the stator.
- the coils can be inserted and / or retracted.
- the coils are in particular in the two- or multi-stage tool positioned. Here are the most diverse
- Coil arrangements can be realized.
- One stage covers in particular the laminated core.
- One step in particular pulls or pushes the coil (s) into the stator.
- the stator is preferably insulated with a single-groove insulation.
- the insulation can be executed with or without enamel.
- a cover slide can be introduced.
- the forming coil (s) can also be isolated.
- the stator is not isolated separately, the slot insulation entrains the coil.
- the coil (s) are / are inserted into the stator.
- the stator is placed on the tool (or the tool on the stator). Via a linear movement, the coils are now pushed into the stator.
- the fanned end of the coil preferably precedes.
- the caked and compacted part is pushed or pulled into the groove.
- the caked and compressed wire is in the groove.
- the fanned-out part represents the winding head which must or should be shaped.
- the joining process may be necessary once or several times until all the grooves are filled with the coils.
- the fanned-out part in the winding head is shaped in particular by a shaped tool. If all the coils are joined at once, the head is preferably shaped into a final position as possible. If several insertion processes are required, different intermediate molding processes are typically necessary.
- the forming tool can also serve as a heating element to bake the wires at about 200 degrees. 9. Storing the stator
- Fig. 2 is a partially embossed and fanned out
- Fig. 4b a part of the device in cross section
- FIGS. 1 to 9b show a method according to an exemplary embodiment of the invention, in which a wire winding 10 is wound and transferred into a component 20, namely into a stator of an electric motor.
- the wire winding 10 shown here corresponds to a wire winding according to an embodiment of the invention.
- FIG. 1 shows a wire winding 10 which is currently being produced. This is formed from a wire 5, which is wound around a mold 7.
- the wire 5 may be a round wire. However, it could alternatively be, for example, a rectangular wire or flat wire. It should be understood that a respective wire winding 10 can basically be wound from a single wire 5, but that a plurality of wires 5 can also be used for a wire winding 10.
- the winding is presently orthocyclic as shown. In this case, no overlaps between sections of the wire 5 are formed.
- FIG. 2 shows the wire winding 10 in a state in which it has been embossed.
- embossing it can be clamped, for example, on a body, not shown.
- the wire winding 10 can be formed so that a straight portion 12, a lower winding head 14 and an upper winding head 16 are formed.
- the straight section 12 is arranged between the lower winding head 14 and the upper winding head 16.
- the lower winding head 14 has been bent outwards.
- the upper winding head 16 was bent inward. These data relate in particular also to a longitudinal axis to be defined below.
- the upper winding head 16 is fanned out. This takes place along a line which approximately assumes an angle of 45 ° to the straight section 12.
- the lateral wire sections forming the upper winding head 16 are no longer parallel to one another. Rather, they form certain angles to the straight section 12 which, as shown, increase from top to bottom.
- the fanning leads in particular to the fact that the introduction of the wire winding 10 in the grooves 22 of the device 20 is facilitated.
- the wire sections can be introduced at somewhat greater intervals and at least partially independently of each other.
- FIG. 3 shows the wire winding 10 immersed in an adhesive bath 3.
- the adhesive bath 3 is formed by a baking adhesive which is located in a trough 2.
- the wire winding 10 immersed in the adhesive bath 3 so far that the straight portion 12 and the lower winding head 14 are in the adhesive bath 3. These are soaked with the baking adhesive.
- An overlying section which has a length dl and is formed essentially by the upper winding head 16, on the other hand remains outside of the adhesive bath 3 and is therefore not impregnated with the baking adhesive.
- baking adhesive can be cured by heating.
- the respective wire sections are solidified and also connected to each other.
- This increases the dimensional stability and the strength of the interconnected wire sections.
- first the upper winding head 16 is fanned out, and then the wire sections are connected together.
- the order shown here can also be reversed, so that the wire sections or the straight section 12 are first connected to each other, for example by gluing, pressing or also by mechanical fixing, wherein subsequently the upper winding head 16 is fanned out.
- the wire winding 10 can be stabilized even before fanning.
- FIG. 4 a shows the wire winding 10 before being introduced into a component 20.
- the wire winding 10 forms a wire package 9 together with another wire winding 10 a.
- the wire package 9 is intended to be introduced as a whole into the component 20.
- the further wire winding 10a will not be described in more detail here, it is essentially formed like the wire winding 10 already described.
- the component 20 is a stator of an electric motor, in particular of an electric motor for an electric vehicle. It should be understood that this electric motor will not be discussed here otherwise. In particular, its further components are not shown here.
- the upper winding head 16 is fanned out as already described, so that the wire sections are introduced successively into grooves 22 of the component 20.
- FIG. 4b shows a part of the component 20 in a cross-sectional view. It can be seen that the component 20 has a plurality of grooves 22. These are inside directed. In the grooves 22 ultimately the wire winding 10 is to be introduced.
- the grooves 22 are not provided here with straight legs, but have towards their respective inside opening towards a respective taper. This is achieved by laterally trained Nutzähne. However, the use of straight legs is possible.
- a holding device 30 shown in Fig. 4a is used. On this, the wire winding 10 is applied.
- Drahtpacket 9, component 20 and holding device 30 together have a common longitudinal axis 11. Along this longitudinal axis 11 extend the wire package 9, the component 20 and the holding device 30. Along the longitudinal axis 11 is also an introduction of the wire package 9 in the device 20, for this purpose, the holding device 30 is pushed axially along the longitudinal axis 11 in the device 20 ,
- the upper winding head 16 When introducing the wire package 9 into the component 20, the upper winding head 16 is initially introduced by the wire winding 10. This is as shown with respect to the longitudinal axis 11 bent radially inwardly.
- the straight portion 12 is introduced. This is essentially designed so that it fills the grooves 22. In the radial direction, it assumes a length d4, which is shown in Fig. 4a.
- Fig. 5 shows the holding device 30 separately in a perspective view. It can be seen that it is a substantially rotationally symmetrical body. Chamfers above and below take the shape of the wire winding 10 bill.
- the wire winding 10 can be introduced into the grooves 22, for example, such that the wire winding 10 is located in two grooves 22, between which there are two further grooves 22, which are spanned by the wire winding 10.
- Fig. 6 shows the device 20 with partially introduced wire winding 10 in a cross-sectional view. It can be seen that only a portion of the wire sections of the wire winding 10 are already in the groove 22 shown, with the rest is still outside. The wire sections can thus be introduced successively.
- FIG. 7 shows a state after the introduction of the wire package 9 into the component 20.
- the holding device 30 is located radially inside the component 20.
- the wire package 9 is completely inserted into the component 20.
- the lower winding heads 14 are radially outward and the upper winding heads 16 are radially inward.
- the straight sections 12 are located in the grooves 22.
- Fig. 8 shows a state after the upper winding heads 16 have been bent outward by 45 °.
- a counter-holder 35 was used.
- the upper winding heads 16 are now aligned with the straight sections 12.
- Fig. 9a shows a state after the upper winding heads 16 have been bent outwardly by another 45 °.
- a bending tool 37 was used, which presses from above onto the upper winding heads 16.
- the upper winding heads 16 are thus bent radially outward with respect to the longitudinal axis 11, as well as the lower winding heads 14.
- Fig. 9b shows a state in which the wire winding 10 has been completely inserted into the grooves 22. As shown, the wire coil 10 fills the illustrated groove 22 substantially completely. This allows a particularly high efficiency.
- the lateral wire sections forming the upper winding head 16 are no longer parallel to one another. Rather, they form certain angles to the straight section 12 which, as shown, increase from top to bottom.
- the fanning leads in particular to the fact that the introduction of the wire winding 10 in the grooves 22 of the device 20 is facilitated.
- the wire sections can be introduced at somewhat greater intervals and at least partially independently of each other.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen und Einbringen einer Drahtwicklung in ein Bauelement, wobei ein Wicklungskopf aufgefächert wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine entsprechende Drahtwicklung.
Description
"Verfahren zum Herstellen und Einbringen einer Drahtwicklung"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen und Einbringen einer Drahtwicklung in eine Mehrzahl von Nuten eines Bauelements, insbesondere eines Stators oder Rotors eines Elektromotors. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine zugehörige Drahtwicklung.
Elektromotoren benötigen üblicherweise einen Stator und/oder einen Rotor, welche jeweils als Bauelement bezeichnet werden können. Zumindest ein solches Bauelement eines Elektromotors weist typischerweise ein Drahtpaket mit einer Anzahl bzw. einer Mehrzahl von Drahtwicklungen auf .
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen und Einbringen einer solchen Drahtwicklung in ein Bauelement bereitzustellen. Es ist des Weiteren eine Aufgabe der Erfindung, eine zugehörige Drahtwicklung bereitzustellen.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Drahtwicklung gemäß Anspruch 15 erreicht. Vorteilhafte Ausführungen können beispielsweise den Unteransprüchen entnommen werden .
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen und Einbringen einer Drahtwicklung in eine Mehrzahl von Nuten eines Bauelements, insbesondere eines Stators oder Rotors eines Elektromotors, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Formen zumindest eines Drahts zum Ausbilden der Drahtwicklung, so dass zumindest einige Drahtabschnitte unmittelbar benachbart zueinander verlaufen,
zumindest bereichsweises Verbinden unmittelbar benachbarter Drahtabschnitte,
Auffächern der Drahtwicklung in einem Bereich nicht miteinander verbundener Drahtabschnitte, wobei der aufgefächerte Bereich bei der Anordnung der Drahtwicklung im Bauelement im Wesentlichen einen Wicklungskopf bildet,
Übertragen der Drahtwicklung in das Bauelement,
wobei die Drahtwicklung mit dem aufgefächerten Bereich voran in das Bauelement übertragen wird.
Durch das Verbinden wird die Drahtwicklung stabilisiert, wodurch sich das Einbringen erleichtern kann und/oder die Packungsdichte erhöht werden kann. Durch eine höhere Packungsdichte kann insbesondere ein höherer Wirkungsgrad erzielt werden.
Zwischen dem Formen und dem Verbinden oder nach dem Verbinden kann die Drahtwicklung geprägt werden. Damit kann eine weitere
Stabilisierung erreicht werden. Beim Prägen können eine Anzahl von Wicklungsköpfen ausgebildet werden. Zumindest einer der Wicklungsköpfe kann dabei aufgefächert werden.
Durch das Auffächern kann das Einbringen in die Nuten erleichtert werden, da Drähte nacheinander bzw. unabhängig voneinander eingebracht werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung wird der Draht beim Formen orthozyklisch gewickelt.
Insbesondere kann die Drahtwicklung so geformt werden, dass sie sich entlang einer Längsachse erstreckt. Diese Längsachse kann vorteilhaft eine Längsachse der Drahtwicklung bzw. eines die Drahtwicklung und eine Anzahl weiterer Drahtwicklungen enthaltenden Drahtpakets sein. Sie kann auch identisch oder parallel zu einer Längsachse des Bauelements sein.
Die Drahtwicklung wird bevorzugt so geformt, dass einige oder alle der unmittelbar benachbarten Drahtabschnitte sich parallel zur Längsachse erstrecken.
Gemäß jeweiliger Ausführungen wird die Drahtwicklung so geformt, dass die unmittelbar benachbart zueinander verlaufenden Drahtabschnitte Abschnitte eines einzigen Drahts sind oder Abschnitte mehrerer Drähte sind. Eine Drahtwicklung entspricht dabei typischerweise einer Phase des Elektromotors.
Durch das Prägen kann eine bestimmte Form erreicht werden, beispielsweise derart wie dies nachfolgend beschrieben werden wird .
Insbesondere können, beispielsweise beim Prägen, Wicklungsköpfe auf jedem bezüglich der Längsachse axialen Ende oder auf einem der Enden ausgebildet werden.
Die Drahtwicklung kann bei der Anordnung der Drahtwicklung im Bauelement mehrere, insbesondere zwei, Wicklungsköpfe bilden. Beispielsweise können die Wicklungsköpfe durch Abknicken gegenüber der Längsachse ausgebildet werden.
Vorteilhaft können, beispielsweise beim Prägen, die Wicklungsköpfe an einem ersten axialen Ende bezüglich der Längsachse radial auswärts gebogen werden und die Wicklungsköpfe an einem zweiten axialen Ende, welches dem ersten axialen Ende gegenüberliegt, bezüglich der Längsachse radial einwärts gebogen werden.
Gemäß einer Ausführung wird zumindest ein Wicklungskopf bezüglich der Längsachse radial zum Inneren eines Stators oder radial zum Äußeren eines Rotors aufgefächert. Dadurch kann die Gestaltung des Wicklungskopfs vorteilhaft an nach innen weisende Nuten angepasst werden. Die Auffächerung kann sich grundsätzlich auf alle Wicklungsköpfe oder auf nur einen Teil der Wicklungsköpfe beziehen .
Die unmittelbar benachbarten Drahtabschnitte können bevorzugt bis zu einer Linie verbunden werden, welche gegenüber der Längserstreckung dieser Drahtabschnitte schräg steht, insbesondere zwischen 40° und 50°, bevorzugt 45°, wobei der angrenzende Wicklungskopf entlang dieser Linie aufgefächert wird. Damit wird das Einbringen noch weiter erleichtert.
Gemäß einer Ausführung erfolgt das Verbinden durch Verpressen. Hierfür können auch Werkzeuge verwendet werden, welche einen solchen Zustand aufrechterhalten, beispielsweise Klemmen oder Gummibänder. Diese können beispielsweise nach dem Einbringen
entfernt werden. Durch Verpressen kann insbesondere ein hoher Füllgrad erreicht werden.
Gemäß einer Ausführung erfolgt das Verbinden durch Verkleben.
Bevorzugt erfolgt vor oder während des Verklebens oder Verbindens ein Komprimieren der unmittelbar benachbarten Drahtabschnitte. Damit kann die Dichte an Drähten erhöht werden.
Zum Verkleben kann die Drahtwicklung zumindest teilweise in ein Klebstoffbad getaucht werden.
Es kann auch zum Verkleben ein Klebstoff aufgesprüht werden, insbesondere mittels eines Dispensers.
Die Verklebung erfolgt bevorzugt mittels eines Backklebers. Dieser kann einfach aufgebracht und durch Erwärmung ausgehärtet werden.
Gemäß einer Ausführung ist der Backkleber auf dem Draht bereits vor der Durchführung des Verfahrens aufgebracht .
Gemäß einer Weiterbildung wird in jede Nut vor dem Übertragen des Drahtpakets ein Isolierpapier eingebracht. Damit kann eine Isolation verbessert werden und es können Beschädigungen beim Einführen vermieden werden.
Gemäß einer Ausführung wird ausschließlich derjenige Wicklungskopf, welcher an einem bezüglich der Längsachse axialen und nicht aufgefächerten Ende angeordnet ist, verbunden bzw. verklebt und/oder in ein Klebstoffbad getaucht.
Gemäß einer Ausführung werden Drahtabschnitte, welche sich bezüglich der Längsachse axial zwischen den Wicklungsköpfen
erstrecken, verbunden bzw. verklebt und/oder in das Klebstoffbad getaucht .
Bevorzugt ist das Isolierpapier backklebergetränkt . Dies ermöglicht ein einfaches Aufbringen bzw. Anwenden des Backklebers.
Bevorzugt werden mit Backkleber versehene Abschnitte des
Drahtpakets durch Wärmebehandlung, vorzugsweise bei 200° C, ausgehärtet .
Bevorzugt werden Abschnitte des Drahtpakets während der
Wärmebehandlung gepresst, insbesondere mittels einer Anzahl von beheizbaren Backen.
Gemäß einer Ausführung werden während der Wärmebehandlung Abschnitte des Drahtpakets gekühlt, um eine Aushärtung des Backklebers zu verhindern. Damit kann selektiv bei bestimmten Abschnitten eine Aushärtung verhindert werden, so dass die entsprechenden Abschnitte flexibel bzw. getrennt bleiben.
Die Drahtwicklung kann zum Übertragen auf einer Haltevorrichtung fixiert und anschließend mit dieser eingebracht werden. Dies ermöglicht ein einfaches automatisiertes Einbringen.
Die Haltevorrichtung wird bevorzugt zum Übertragen bezüglich der Längsachse axial in das Bauelement geschoben.
Gemäß einer Ausführung werden nach dem Übertragen die Wicklungsköpfe an einem axialen Ende bezüglich der Längsachse radial gebogen, insbesondere radial zum Äußeren eines Stators oder radial zum Inneren eines Rotors.
Die Wicklungsköpfe können nach dem Übertragen unter Verwendung eines Gegenhalters und/oder eines Biegewerkzeugs gebogen werden. Dies ermöglicht die Ausbildung einer endgültigen Form.
Die Drahtwicklung wird bevorzugt mit einem zum Inneren eines Stators oder zum Äußeren eines Rotors aufgefächerten Wicklungskopf voran in die Nuten des Bauelements eingeführt, so dass Drahtabschnitte des Wicklungskopfs sukzessive in die Nut eingeführt werden. Dies erlaubt ein besonders einfaches Einbringen .
Die Nuten des Bauelements weisen gemäß einer Ausführung im Querschnitt ebene Schenkel benachbart zu einer jeweiligen Nutöffnung auf.
Die Nuten des Bauelements sind gemäß einer weiteren Ausführung im Querschnitt an einer jeweiligen Nutöffnung verjüngt, insbesondere durch jeweilige Nutzähne.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Drahtwicklung zum Bilden einer Spule eines Rotors oder Stators eines Elektromotors, wobei die Drahtwicklung Bereiche aufweist, in denen einander benachbart verlaufende Drahtabschnitte zumindest teilweise miteinander verbunden sind, und
wobei die Drahtwicklung in einem Bereich nicht miteinander verbundener Drahtabschnitte aufgefächert ist, so dass die Drähte des aufgefächerten Bereichs voneinander einen größeren Abstand aufweisen als die Drähte in den miteinander verbundenen Abschnitten, wobei insbesondere der Abstand zwischen den Drähten in diesem Bereich zu einem Ende der Drahtwicklung hin zunimmt,
und wobei die Drähte im aufgefächerten Bereich in dieselbe Richtung aus einer Ebene der Drahtwicklung heraus ausgelenkt sind,
wobei im aufgefächerten Bereich die Drähte insbesondere so aufgefächert sind, dass die Breite des aufgefächerten Bereichs kleiner ist als die Breite eines Nutschlitzes eines Bauelements, in das die Drahtwicklung eingebracht werden soll .
Eine solche Drahtwicklung kann insbesondere vorteilhaft mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, beispielsweise um sie in ein Bauelement einzubringen. Bei einem Nutschlitz kann es sich beispielsweise um einen Schlitz einer weiter oben erwähnten Nut handeln.
Als Draht kann insbesondere ein Runddraht oder ein Flachdraht verwendet werden.
Bevorzugt werden Drahtabschnitte beim Verbinden auch versteift. Dies erleichtert das Einbringen.
Die Drahtwicklung kann mit einem Draht oder mit einer Mehrzahl von Drähten gewickelt werden. Die Drahtwicklung entspricht typischerweise einer Phase des Elektromotors.
Die Drahtwicklung kann insbesondere Teil eines Drahtpakets mit einer Anzahl oder Mehrzahl von Drahtwicklungen sein, wobei die Drahtwicklungen des Drahtpakets gemeinsam eingebracht werden. Es können auch mehrere Drahtpakete oder Drahtwicklungen gleichzeitig oder nacheinander eingebracht werden, um alle notwendigen Drahtwicklungen einzubringen.
Nicht verbundene Wicklungsköpfe können insbesondere nach dem Übertragen verbunden, insbesondere bandagiert oder verklebt werden. Damit können sie eine endgültige und/oder dauerhafte Form erhalten .
Die Wicklungsköpfe können beim Verbinden insbesondere zusammengepresst werden.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Einbringen einer Drahtwicklung in eine Mehrzahl von Nuten eines Bauelements, insbesondere eines Stators oder Rotors, eines Elektromotors, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Formen zumindest eines Drahts zum Ausbilden der Drahtwicklung, so dass zumindest einige Drahtabschnitte unmittelbar benachbart zueinander verlaufen,
zumindest teilweises Verbinden unmittelbar benachbarter Drahtabschnitte, wobei das Verbinden durch Verpressen erfolgt, und
Übertragen der Drahtwicklung in das Bauelement,
wobei zwischen dem Formen und dem Verbinden oder nach dem Verbinden die Drahtwicklung geprägt wird, wobei beim Prägen auf jedem bezüglich der Längsachse axialen Ende oder auf einem der Enden eine Anzahl von Wicklungsköpfen ausgebildet werden, wobei zumindest ein Wicklungskopf aufgefächert wird, insbesondere radial nach innen bezüglich der Längsachse, und wobei die Drahtwicklung mit dem aufgefächerten Wicklungskopf voran in das Bauteil übertragen wird.
Dies entspricht einer besonders vorteilhaften Verfahrensführung.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Bauelement, insbesondere einen Stator oder Rotor, eines Elektromotors, in welches mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens eine Drahtwicklung eingebracht wurde. Dabei kann bezüglich des Verfahrens auf alle beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden.
Nachfolgend wird eine mögliche Verfahrensführung skizziert. Es sei verstanden, dass diese sowohl für sich einen erfindungsgemäßen Aspekt bilden kann, wie auch dass die darin erwähnten Aspekte
beliebig untereinander und auch mit anderen hierin offenbarten Aspekten kombiniert werden können. Alle solchen Kombinationen gelten als Bestandteil dieser Offenbarung.
1. Spule herstellen
Es wird beispielsweise eine orthozyklische gewickelte Formspule mit einem oder mehreren Drähten hergestellt. Die Drähte können rund sein oder auch andere Formen haben, z.B. rechteckig sein. Die Formspule kann hochproduktiv mit einem Flyer- oder Linearwickler hergestellt werden. Die Spule kann mit einem speziell beschichtetem Draht (Backlack, beispielsweise teilentladungsoptimiert und/oder gleitoptimiert) hergestellt werden .
2. Spule formen, verbacken, verpressen
Die Spule wird beispielsweise mit einem Formwerkzeug erhitzt und verpresst . Durch die Eigenschaften des Lacks und durch dessen Erhitzen bleibt nach dem Vorgang die Spule im unteren Wicklungskopf und im geraden Teil der Spule, der später in der Nut liegt, formstabil. Der obere Wicklungskopf besteht weiterhin aus nicht verbackenen, verklebten Drähten oder weist solche auf und ist somit nicht formstabil.
3. Spule auffächern
Die Spule wird nun im oberen Wicklungskopf aufgefächert. Die Auffächerlänge wird durch das Nutöffnungsmaß bestimmt. Durch das Auffächern muss bzw. soll die Spule im oberen Wicklungskopf verschmälert werden. Die Verschmälerung muss bzw. soll soweit erfolgen bis die Breite kleiner ist als der Nutschlitz des Stators .
4. Spule (n) im Einbringwerkzeug positionieren.
Die Spulen können eingeschoben und/oder eingezogen werden. Die Spulen werden insbesondere in das zwei- oder mehrstufige Werkzeug
positioniert. Hier können die unterschiedlichsten
Spulenanordnungen realisiert werden. Eine Stufe deckt insbesondere das Blechpaket ab. Eine Stufe zieht oder schiebt insbesondere die Spule (n) in den Stator.
5. Stator isolieren
Der Stator wird bevorzugt mit einer Einzelnutisolation isoliert. Die Isolation kann mit oder ohne Backlack ausgeführt sein. Zu einem späteren Zeitpunkt kann ein Deckschieber eingebracht werden. Als mögliche Alternative kann/können auch die Formspule (n) isoliert werden. Der Stator wird dann insbesondere nicht separat isoliert, die Nutisolation bringt die Spule mit.
6. Spule (n) in den Stator fügen
Es wird/werden die Spule (n) in den Stator gefügt. Dazu wird der Stator auf dem Werkzeug platziert (oder das Werkzeug auf den Stator) . Über eine lineare Bewegung werden nun die Spulen in den Stator geschoben. Dabei läuft bevorzugt das aufgefächerte Ende der Spule voraus. Der verbackene und verdichtete Teil wird in die Nut geschoben oder gezogen. Nach Abschluss des Vorgangs liegt der verbackene und verdichtete Draht in der Nut. Der aufgefächerte Teil stellt den Wicklungskopf dar der geformt werden muss bzw. soll. Je nach Spulenausführung kann der Fügevorgang einmal oder mehrfach notwendig sein bis alle Nuten mit den Spulen gefüllt sind .
7. + 8. Wicklungskopf formen und Verbacken
Der aufgefächerte Teil im Wicklungskopf wird insbesondere durch ein Formwekzeug geformt. Werden alle Spulen auf einmal gefügt wird der Kopf bevorzugt in eine möglichst endgültige Position geformt. Sind mehrere Einschubvorgänge erforderlich sind typischerweise unterschiedliche Zwischenformvorgänge notwendig. Das Formwerkzeug kann, wenn der Draht ein Backlackdraht ist, auch als Heizelement dienen um die Drähte bei etwa 200 Grad zu verbacken.
9. Stator verbacken
Wird nicht die Ausführung „Spulenisolation" gewählt muss bzw. soll jetzt der Deckschieber eingetaucht werden. Der Stator oder Teile davon werden auf die Reaktionstemperatur des Backlacks erhitzt. Somit wird der Stator mit dem Isolationspapier und dem Draht verbacken. Durch die Backlackausführung kann möglicherweise die Bandagierung der Wicklungsköpfe einfacher ausgeführt werden oder ganz entfallen. Die Imprägnierung kann auch entfallen oder es kann mit deutlich weniger Aufwand der gesamte Stator mechanisch gefestigt werden.
In der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen teilweise gewickelten Draht,
Fig. 2 eine teilweise geprägte und aufgefächerte
Drahtwicklung
Fig. 3 die Drahtwicklung in einem Klebstoffbad
Fig. 4a die Drahtwicklung und ein Bauelement vor dem
Übertragen .
Fig. 4b einen Teil des Bauelements im Querschnitt
Fig. 5 Haltevorrichtung
Fig. 6 einen Teil des Bauelements mit einem Teil der
Drahtwicklung
Fig. 7 die Drahtwicklung, das Bauelement und die
Haltevorrichtung nach dem Übertragen,
Fig. 8 die Drahtwicklung, das Bauelement und die
Haltevorrichtung nach einem Biegen eines Wicklungskopfs ,
Fig. 9a die Drahtwicklung, das Bauelement und die
Haltevorrichtung nach einem weiteren Biegen des Wicklungskops ,
Fig. 9b einen Teil des Bauelements mit eingebrachter
Drahtwicklung ,
In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben. Die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sind sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragbar. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
In den Figuren 1 bis 9b ist ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei welchem eine Drahtwicklung 10 gewickelt wird und in ein Bauelement 20, nämlich in einen Stator eines Elektromotors übertragen wird. Die gezeigte Drahtwicklung 10 entspricht dabei einer Drahtwicklung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 1 zeigt eine Drahtwicklung 10, welche sich gerade in der Herstellung befindet. Diese wird aus einem Draht 5 ausgebildet, welcher um eine Form 7 gewickelt wird.
Wie gezeigt kann es sich bei dem Draht 5 um einen Runddraht handeln. Es könnte sich jedoch alternativ beispielsweise auch um einen Rechteckdraht bzw. Flachdraht handeln. Es sei verstanden, dass eine jeweilige Drahtwicklung 10 grundsätzlich aus einem einzigen Draht 5 gewickelt werden kann, dass jedoch auch eine Mehrzahl von Drähten 5 für eine Drahtwicklung 10 verwendet werden können .
Die Wicklung erfolgt vorliegend wie gezeigt orthozyklisch . Dabei werden keine Überlappungen zwischen Abschnitten des Drahts 5 ausgebildet .
Figur 2 zeigt die Drahtwicklung 10 in einem Zustand, in welchem sie geprägt wurde. Zum Prägen kann sie beispielsweise auf einen nicht dargestellten Körper aufgespannt werden. Mittels diesem kann die Drahtwicklung 10 so geformt werden, dass ein gerader Abschnitt 12, ein unterer Wicklungskopf 14 und ein oberer Wicklungskopf 16 ausgebildet werden. Der gerade Abschnitt 12 ist dabei zwischen dem unteren Wicklungskopf 14 und dem oberen Wicklungskopf 16 angeordnet .
Sowohl bei dem geraden Abschnitt 12 wie auch bei den Wicklungsköpfen 14 und 16 liegen dabei jeweils mehrere Abschnitte des Drahts 5 parallel und unmittelbar benachbart zueinander.
Wie in Fig. 2 zu erkennen ist wurde der untere Wicklungskopf 14 nach außen gebogen. Der obere Wicklungskopf 16 wurde demgegenüber nach innen gebogen. Diese Angaben beziehen sich insbesondere auch auf eine weiter unten zu definierende Längsachse.
Der obere Wicklungskopf 16 wird dabei aufgefächert. Dies erfolgt entlang einer Linie, welche in etwa einen Winkel von 45° zum geraden Abschnitt 12 einnimmt.
Durch die Auffächerung sind die den oberen Wicklungskopf 16 bildenden seitlichen Drahtabschnitte nicht mehr parallel zueinander. Sie bilden vielmehr gewisse Winkel zu dem geraden Abschnitt 12, welche wie gezeigt von oben nach unten zunehmen.
Die Auffächerung führt insbesondere dazu, dass das Einbringen der Drahtwicklung 10 in die Nuten 22 des Bauelements 20 erleichtert wird. Insbesondere können die Drahtabschnitte in etwas größeren Abständen und zumindest teilweise unabhängig voneinander eingebracht werden.
Fig. 3 zeigt die Drahtwicklung 10 beim Eintauchen in ein Klebstoffbad 3. Das Klebstoffbad 3 wird durch einen Backkleber gebildet, welcher sich in einer Wanne 2 befindet.
Wie gezeigt taucht die Drahtwicklung 10 so weit in das Klebstoffbad 3 ein, dass sich der gerade Abschnitt 12 sowie der untere Wicklungskopf 14 in dem Klebstoffbad 3 befinden. Diese werden dadurch mit dem Backkleber getränkt. Ein darüber befindlicher Abschnitt, welcher eine Länge dl hat und im Wesentlichen durch den oberen Wicklungskopf 16 gebildet wird, bleibt dagegen außerhalb des Klebstoffbads 3 und wird somit nicht mit dem Backkleber getränkt.
Der auf diese Weise aufgebrachte Backkleber kann durch Erwärmung ausgehärtet werden. Dadurch werden die jeweiligen Drahtabschnitte verfestigt und auch miteinander verbunden. Dies erhöht die Formstabilität und die Festigkeit der miteinander verbundenen Drahtabschnitte .
In der hier gezeigten Ausführung wird zuerst der obere Wicklungskopf 16 aufgefächert, und anschließend werden die Drahtabschnitte miteinander verbunden. Insbesondere und vorzugsweise kann die hier gezeigte Reihenfolge jedoch auch umgedreht werden, so dass die Drahtabschnitte bzw. der gerade Abschnitt 12 zuerst miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Verkleben, Verpressen oder auch durch mechanisches Fixieren, wobei anschließend der obere Wicklungskopf 16 aufgefächert wird. Dadurch kann die Drahtwicklung 10 bereits vor dem Auffächern stabilisiert werden.
Figur 4a zeigt die Drahtwicklung 10 vor einem Einbringen in ein Bauelement 20. Die Drahtwicklung 10 bildet dabei zusammen mit einer weiteren Drahtwicklung 10a ein Drahtpaket 9. Das Drahtpaket 9 soll als ganzes in das Bauelement 20 eingebracht werden.
Auf die weitere Drahtwicklung 10a wird hier nicht näher eingegangen, sie ist im Wesentlichen ausgebildet wie die bereits beschriebene Drahtwicklung 10.
Bei dem Bauelement 20 handelt es sich vorliegend um einen Stator eines Elektromotors, insbesondere eines Elektromotors für ein Elektrofahrzeug . Es sei verstanden, dass auf diesen Elektromotor hier ansonsten nicht weiter eingegangen werden wird. Insbesondere werden seine weiteren Bestandteile hier nicht dargestellt.
Der obere Wicklungskopf 16 ist wie bereits beschrieben aufgefächert, so dass die Drahtabschnitte nacheinander in Nuten 22 des Bauelements 20 eingebracht werden.
Fig. 4b zeigt einen Teil des Bauelements 20 in einer Querschnittsansicht. Dabei ist zu erkennen, dass das Bauelement 20 eine Mehrzahl von Nuten 22 aufweist. Diese sind nach innen
gerichtet. In die Nuten 22 soll letztlich die Drahtwicklung 10 eingebracht werden.
Wie in Fig. 4b zu sehen ist, sind die Nuten 22 vorliegend nicht mit geraden Schenkeln versehen, sondern weisen zu ihrer jeweiligen innenseitigen Öffnung hin eine jeweilige Verjüngung auf. Dies wird durch seitlich ausgebildete Nutzähne erreicht. Auch die Verwendung gerader Schenkel ist jedoch möglich.
Hierzu wird eine in Fig. 4a gezeigte Haltevorrichtung 30 verwendet. Auf diese wird die Drahtwicklung 10 aufgebracht.
Drahtpacket 9, Bauteil 20 und Haltevorrichtung 30 weisen zusammen eine gemeinsame Längsachse 11 auf. Entlang dieser gemeinsamen Längsachse 11 erstrecken sich das Drahtpaket 9, das Bauteil 20 und die Haltevorrichtung 30. Entlang der Längsachse 11 erfolgt auch ein Einbringen des Drahtpakets 9 in das Bauelement 20, Hierzu wird die Haltevorrichtung 30 axial entlang der Längsachse 11 in das Bauelement 20 geschoben.
Beim Einbringen des Drahtpakets 9 in das Bauelement 20 wird von der Drahtwicklung 10 zunächst der obere Wicklungskopf 16 eingebracht. Dieser ist wie gezeigt bezüglich der Längsachse 11 radial nach innen gebogen.
Anschließend wird der gerade Abschnitt 12 eingebracht. Dieser ist im Wesentlichen so ausgebildet, dass er die Nuten 22 ausfüllt. In radialer Richtung nimmt er dabei eine Länge d4 ein, welche in Fig. 4a eingezeichnet ist.
Typischerweise stehen im Zustand nach dem Einbringen des Drahtpakets 9 die Wicklungsköpfe 14, 16 unten bzw. oben aus dem Bauelement 20 heraus. Für die weitere Drahtwicklung 10a gilt entsprechendes .
Fig. 5 zeigt die Haltevorrichtung 30 separat in einer perspektivischen Darstellung. Dabei ist zu erkennen, dass es sich um einen im Wesentlichen rotationssymmetrischen Körper handelt. Abschrägungen oben und unten tragen der Form der Drahtwicklung 10 Rechnung .
Die Drahtwicklung 10 kann in die Nuten 22 beispielsweise derart eingebracht werden, dass sich die Drahtwicklung 10 in zwei Nuten 22 befindet, zwischen welchen sich zwei weitere Nuten 22 befinden, welche von der Drahtwicklung 10 überspannt werden.
Fig. 6 zeigt das Bauelement 20 mit teilweise eingebrachter Drahtwicklung 10 in einer Querschnittsansicht. Dabei ist zu erkennen, dass sich nur ein Teil der Drahtabschnitte der Drahtwicklung 10 bereits in der dargestellten Nut 22 befinden, wobei sich der Rest noch außerhalb befindet. Die Drahtabschnitte können somit sukzessive eingebracht werden.
Fig. 7 zeigt einen Zustand nach dem Einbringen des Drahtpakets 9 in das Bauelement 20. Die Haltevorrichtung 30 befindet sich dabei radial innerhalb des Bauelements 20.
Das Drahtpaket 9 ist vollständig in das Bauelement 20 eingebracht. Die unteren Wicklungsköpfe 14 stehen dabei radial nach außen und die oberen Wicklungsköpfe 16 stehen radial nach innen. Die geraden Abschnitte 12 befinden sich in den Nuten 22.
Fig. 8 zeigt einen Zustand, nachdem die oberen Wicklungsköpfe 16 um 45° nach außen gebogen wurden. Hierzu wurde ein Gegenhalter 35 verwendet. Die oberen Wicklungsköpfe 16 fluchten nunmehr mit den geraden Abschnitten 12.
Fig. 9a zeigt einen Zustand, nachdem die oberen Wicklungsköpfe 16 um weitere 45° nach außen gebogen wurden. Hierzu wurde ein Biegewerkzeug 37 verwendet, welches von oben auf die oberen Wicklungsköpfe 16 drückt. Die oberen Wicklungsköpfe 16 sind somit bezüglich der Längsachse 11 radial nach außen gebogen, so wie auch die unteren Wicklungsköpfe 14.
Fig. 9b zeigt einen Zustand, in welchem die Drahtwicklung 10 vollständig in die Nuten 22 eingebracht wurde. Wie gezeigt füllt die Drahtwicklung 10 die dargestellte Nut 22 im Wesentlichen vollständig aus. Dies ermöglicht einen besonders hohen Wirkungsgrad .
Durch die Auffächerung sind die den oberen Wicklungskopf 16 bildenden seitlichen Drahtabschnitte nicht mehr parallel zueinander. Sie bilden vielmehr gewisse Winkel zu dem geraden Abschnitt 12, welche wie gezeigt von oben nach unten zunehmen.
Die Auffächerung führt insbesondere dazu, dass das Einbringen der Drahtwicklung 10 in die Nuten 22 des Bauelements 20 erleichtert wird. Insbesondere können die Drahtabschnitte in etwas größeren Abständen und zumindest teilweise unabhängig voneinander eingebracht werden.
Es sei erwähnt, dass beim Eintauchen in ein Klebstoffbad 3 auch lediglich der untere Wicklungskopf 14 in das Klebstoffbad 3 eingetaucht werden kann. Im Unterschied zur weiter oben mit Bezug auf Figur 3 beschriebenen Ausführung bleibt damit ein Abschnitt frei von Backkleber, wobei diese Länge typischerweise wesentlich größer ist als die Länge dl, welche weiter oben bereits erwähnt wurde. Beispielsweise bleibt der gerade Abschnitt 12 frei von Backkleber, so dass dieser bei einem späteren Aushärten nicht mit
versteift wird. Auch der obere Wicklungskopf 16 bleibt frei von Backkleber .
Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, dass das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist. Auch eine solche Unterkombination ist von der Offenbarung dieser Anmeldung abgedeckt .
Es ist weiter zu beachten, dass die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.
Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten RückbeZiehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit als von erfindungswesentlicher Bedeutung zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den oder die unabhängigen Anspruch/Ansprüche übernommen werden, und zwar auch
dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.
Patentanwalt
Claims
Patentansprüche :
1. Verfahren zum Herstellen und Einbringen einer Drahtwicklung (10) in eine Mehrzahl von Nuten (22) eines Bauelements (20), insbesondere eines Stators oder Rotors eines Elektromotors, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Formen zumindest eines Drahts (5) zum Ausbilden der Drahtwicklung (10) , so dass zumindest einige Drahtabschnitte unmittelbar benachbart zueinander verlaufen,
zumindest bereichsweises Verbinden unmittelbar benachbarter Drahtabschnitte,
Auffächern der Drahtwicklung (10) in einem Bereich nicht miteinander verbundener Drahtabschnitte, wobei der aufgefächerte Bereich bei der Anordnung der Drahtwicklung
(10) im Bauelement (20) im Wesentlichen einen Wicklungskopf
(16) bildet,
Übertragen der Drahtwicklung (10) in das Bauelement (20) , wobei die Drahtwicklung (10) mit dem aufgefächerten Bereich voran in das Bauelement (20) übertragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Drahtwicklung (10) so geformt wird, dass sie sich entlang einer Längsachse (11) erstreckt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtwicklung (10) bei der Anordnung der Drahtwicklung (10) im Bauelement (20) mehrere, insbesondere zwei Wicklungsköpfe (14, 16) bildet und die Wicklungsköpfe (14, 16) durch Abknicken gegenüber der Längsachse (11) ausgebildet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungsköpfe (14) an einem ersten axialen Ende bezüglich der Längsachse (11) radial auswärts gebogen werden und die Wicklungsköpfe (16) an einem zweiten axialen Ende, welches dem ersten axialen Ende gegenüberliegt, bezüglich der Längsachse (11) radial einwärts gebogen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Wicklungskopf (16) bezüglich der Längsachse (11) radial zum Inneren eines Stators oder radial zum Äußeren eines Rotors aufgefächert wird .
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinden durch Verpressen oder Verkleben erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder während des Verklebens oder Verbindens ein Komprimieren der unmittelbar benachbarten Drahtabschnitte erfolgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in jede Nut (22) vor dem Übertragen des Drahtpakets (10) ein Isolierpapier eingebracht wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich derjenige Wicklungskopf (14) , welcher an einem bezüglich der Längsachse (11) axialen und nicht aufgefächerten Ende angeordnet ist, verbunden bzw. verklebt wird und/oder in ein Klebstoffbad (3) getaucht wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtwicklung (10) zum Übertragen auf einer Haltevorrichtung (30) fixiert und anschließend mit dieser eingebracht wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (30) zum Übertragen bezüglich der Längsachse (11) axial in das Bauelement (20) geschoben wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Übertragen die Wicklungsköpfe (16) an einem axialen Ende bezüglich der Längsachse (11) radial gebogen werden, insbesondere radial zum Äußeren eines Stators oder radial zum Inneren eines Rotors.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungsköpfe (16) nach dem Übertragen unter Verwendung eines Gegenhalters (35) und/oder eines Biegewerkzeugs (37) gebogen werden.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtwicklung (10) mit einem zum
Inneren eines Stators oder zum Äußeren eines Rotors aufgefächerten Wicklungskopf (16) voran in die Nuten (22) des Bauelements (20) eingeführt wird, so dass Drahtabschnitte des Wicklungskopfs (16) sukzessive in die Nut eingeführt werden.
Drahtwicklung (10) zum Bilden einer Spule eines Rotors oder Stators eines Elektromotors, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtwicklung (10) Bereiche (12, 14) aufweist, in denen einander benachbart verlaufende Drahtabschnitte zumindest teilweise miteinander verbunden sind, und
wobei die Drahtwicklung (10) in einem Bereich nicht miteinander verbundener Drahtabschnitte aufgefächert ist, so dass die Drähte des aufgefächerten Bereichs (16) voneinander einen größeren Abstand aufweisen als die Drähte in den miteinander verbundenen Abschnitten (12, 14) , wobei insbesondere der Abstand zwischen den Drähten in diesem Bereich (16) zu einem Ende der Drahtwicklung (10) hin zunimmt ,
und wobei die Drähte im aufgefächerten Bereich (16) in dieselbe Richtung aus einer Ebene der Drahtwicklung (10) heraus ausgelenkt sind,
wobei im aufgefächerten Bereich (16) die Drähte insbesondere so aufgefächert sind, dass die Breite des aufgefächerten Bereichs (16) kleiner ist als die Breite eines Nutschlitzes eines Bauelements (20) , in das die Drahtwicklung (10) eingebracht werden soll.
Patentanwalt
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