WO2020206480A1 - Method and forming unit for forming free rod end portions of a lamination stack - Google Patents

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WO2020206480A1
WO2020206480A1 PCT/AT2020/060146 AT2020060146W WO2020206480A1 WO 2020206480 A1 WO2020206480 A1 WO 2020206480A1 AT 2020060146 W AT2020060146 W AT 2020060146W WO 2020206480 A1 WO2020206480 A1 WO 2020206480A1
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WO
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rod end
end sections
fingers
gripping elements
positioning
Prior art date
Application number
PCT/AT2020/060146
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German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas SCHIFFLHUBER
Original Assignee
Miba Automation Systems Ges.M.B.H.
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/06Embedding prefabricated windings in machines
    • H02K15/062Windings in slots; salient pole windings
    • H02K15/064Windings consisting of separate segments, e.g. hairpin windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/0056Manufacturing winding connections
    • H02K15/0068Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals
    • H02K15/0081Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals for form-wound windings
    • H02K15/0087Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals for form-wound windings characterised by the method or apparatus for simultaneously twisting a plurality of hairpins open ends after insertion into the machine
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K15/04Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings, prior to mounting into machines
    • H02K15/0414Windings consisting of separate elements, e.g. bars, hairpins, segments, half coils
    • H02K15/0421Windings consisting of separate elements, e.g. bars, hairpins, segments, half coils consisting of single conductors, e.g. hairpins
    • H02K15/0428Windings consisting of separate elements, e.g. bars, hairpins, segments, half coils consisting of single conductors, e.g. hairpins characterised by the method or apparatus for simultaneously twisting a plurality of hairpins

Definitions

  • the invention relates to a method and a forming unit for permanent forming of free rod end sections of a conductor package received in a laminated core for forming a stator or rotor of an electrical machine.
  • a tool with its own receiving areas is provided for one or both layers of a winding to be reshaped on one of its end faces.
  • a relative arrangement of the receiving areas corresponds to a relative end position for the conductor ends of the conductor elements.
  • the tool or tools are each designed as a comb wheel, a ring element with the receiving areas being arranged on a circular disk along its circumference.
  • Each of the receiving areas serves to receive an individual conductor element.
  • a through opening can be provided on each bottom of the receiving area, through which an ejection force can be exerted on the conductor ends by means of a pin from a rear side after the twisting process has ended.
  • the disadvantage here is that a separate tool must be provided for each of the layers of a winding to be reshaped in order to be able to carry out the twisting process.
  • the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a process for a forming unit by means of which a more flexible forming process can be carried out on a large number of free rod end sections of a conductor package arranged in different layers or layers .
  • the method is intended for permanent reshaping of free rod end sections of a conductor package received in a laminated core to form a stator or rotor of an electrical machine, in which the following steps are carried out:
  • a number “n” of receiving chambers being formed in the laminated core and the receiving chambers over the circumference are arranged distributed in a first division grid and the receiving chambers each Weil extend between a first end face and a second end face, with Lei terimplantation of the conductor package with their rod from cut into the receiving chambers are inserted and rod end sections protrude freely over the first face of the laminated core, and where the individual rod end sections form multiple layers, each of the individual layers comprising a number “m” of rod end sections and the layers extend in the circumferential direction and are arranged adjacent to one another in the radial direction,
  • a forming unit which forming unit comprises a forming tool with several gripping elements and each of the gripping elements comprises a selection finger and a positioning finger interacting therewith, and the gripping elements are arranged distributed over the circumference in a second division grid, the second division grid being chosen to be the same as that first division grid of the receiving chambers,
  • the advantage of the method steps selected here is that a universally applicable forming unit comprising a forming tool with a large number of gripping elements distributed around the circumference is created, by means of which all rod end sections are successively formed from layer to layer with a set of gripping elements can. Due to the interacting pairs of fingers, which each form one of the gripping elements, a selective gripping and subsequently positioned and clamping holding of each rod end section to be formed can be carried out.
  • the gripping elements are adjustable due to their radial adjustment to the respective radial position and position of the rod end portions to be formed from one of the layers or layers.
  • a set of circumferentially arranged gripping elements suffices, with the gripping elements being able to be adjusted to the current positions of the individual rod end sections previously recorded due to the radial adjustment option. This avoids tool change processes and it is also not necessary to provide a large number of separate comb tools in order to be able to accommodate the rod end sections depending on their radial distance in the respective chamber tool provided and to be able to reshape them in the circumferential direction.
  • the number “m” of rod end sections of at least some of the layers, preferably of all layers, is selected to be equal to the number “n” of receiving chambers in the laminated core. In this way, the entire assembly of the laminated core is achieved in all of its receiving chambers with conductor elements of the conductor assembly.
  • Another advantageous procedure is characterized in that a number “o” of gripping elements is selected equal to the number “n” of receiving chambers in the laminated core. This creates the possibility of being able to reshape the maximum possible number of rod end sections of the conductor package with the gripping elements.
  • a variant of the method is also advantageous in which a longitudinal axis of the laminated core and an axis of rotation of the forming tool are aligned with one another before the current position of the individual rod end sections is detected. This allows a mutual the aligned and central alignment can be achieved in order to be able to reshape the individual rod end sections to be reshaped from each of the individual layers also centrically with respect to the longitudinal axis of the sheet metal package in the subsequent Umformvor gang.
  • a procedure is advantageous in which the forming process of the free Stabendab cuts is started at the outermost position in the radial direction and the further inner layers are formed one after the other, or that the forming process of the free rod end sections are started at the innermost layer in the radial direction and the layers further outward are reshaped one after the other.
  • a simple individual adaptation of the forming process to the respective current location or position of the rod end sections can thus be carried out.
  • Another advantageous procedure is characterized in that the axial adjustment of the selection fingers in the direction of the rod end sections to be gripped is carried out until the selection fingers rest against the end faces of the rod end sections and then the selection fingers between the rod end sections of directly adjacent in the radial direction layers located next to one another in the radial direction can be further adjusted and thus the rod end sections of the layer to be reshaped are separated from the rod end sections of the immediately adjacent layer.
  • rod end sections located directly next to one another can be separated from one another in the radial direction in order to be able to achieve a positionally secure arrangement of the rod end sections to be formed using the selection fingers.
  • a variant of the method is also advantageous in which the respectively interacting selection finger and positioning finger of a gripping element are adjusted in the radial direction independently of one another. In this way, an even more individual adaptation of the position of the fingers of the gripping element that interacts in each case can be achieved.
  • Another procedure is characterized by the fact that, for the clamping holding of the rod end sections to be reshaped, the selection fingers and positioning fingers that interact in each case are adjusted to one another in the radial direction by means of the individual gripping elements.
  • the displays can be found with a small adjustment path.
  • secure retention and clamping of the individual Stabab sections can be achieved for the forming process.
  • a procedure is advantageous in which the adjustment of the Selek animal finger and the positioning finger is carried out in the axial direction for the clamping support of the reshaped the rod end sections by means of the individual gripping elements and then the adjustment is carried out towards each other in the radial direction. This ensures reliable selection and prepositioning of the rod end sections to be reshaped between the fingers that work together. Once this is done, the subsequent successive steps for adjustment in the radial direction, the clamping bracket of the rod end to be formed is realized.
  • Another advantageous procedure is characterized in that, for the clamping holding of the rod end sections to be formed, the adjustment of the selection fingers and the positioning fingers in the axial direction is carried out simultaneously with the adjustment towards each other in the radial direction by means of the individual gripping elements.
  • a variant of the method is also advantageous in which at least some of the clamped rod end sections are additionally reshaped in the radial direction as they move in the circumferential direction of the Elm or in which the clamped rod end sections are additionally reshaped in the radial direction as they move in the circumferential direction.
  • Another procedure is characterized when the elbow shaping of the individual rod end sections is carried out further beyond the target elbow shaping position and then the individual rod end sections are deformed back into the target elbow shaping position.
  • the individual rod end sections are bent over by at least one elm shaping process beyond the target elbow shaping position.
  • Another advantageous procedure is characterized in that all gripping elements are adjusted together in the circumferential direction when the Elmform tool is rotated. This means that each layer with its individual rod end sections can be reshaped in one operation.
  • a variant of the method is also advantageous in which the positioning fingers are removed from the selection fingers in the axial direction when the gripping elements are in a receiving position be towered over. It can thus be ensured that a selection process is first carried out between the rod end sections which are arranged directly adjacent in the radial direction.
  • the positioning fingers and selection fingers of the forming tool can also be adjusted simultaneously in the direction of the rod end sections.
  • selection fingers are designed to be tapered, in particular in the form of blades, at their end sections facing the rod end sections to be held. This makes it easier to insert or bring in the selection fingers between rod end sections which are arranged immediately adjacent.
  • a procedure is advantageous in which a positioning channel is arranged or formed in the respective positioning finger on its side facing the selection finger, and the positioning channel extends, starting from that finger end facing the rod end section, in the axial direction to a channel end wall, the one in the positioning channel recorded rod end section is guided on channel sides walls. This can be made even easier in the course of the selection process and the insertion of the selection indicators within the position to be converted.
  • a possible pre-positioning seen in the circumferential direction can also be achieved through the positioning channel.
  • Another advantageous procedure is characterized in that during the axial adjustment movement of the positioning fingers, the respective rod end section to be reshaped is received in the positioning channel and the axial adjustment movement is carried out until the end section of the rod end section to be reshaped rests against the end wall of the duct.
  • the channel end wall By means of the channel end wall, when the rod end section is in contact with it, a pressure or upsetting force can also be exerted on the respective rod end section in the axial direction.
  • One possible procedure provides that after the step of clamping the rod end sections to be reshaped between the respectively interacting selection and positioning fingers of the individual gripping elements, at least one rod end section from the respective position which is a deviating from the radial target position is Position, is shifted or reshaped into the respective target position.
  • a reshaping step or correction step can thus be achieved in each of the rod end sections with a clearly predetermined target position.
  • the object of the invention is in particular achieved independently of this also by an order forming unit for permanent reshaping of free rod end portions of a conductor package received in a sheet metal package to form a stator or rotor of an electrical machine.
  • the forming unit according to the invention comprises
  • shaping tool defines an axis of rotation and the shaping tool for reshaping the rod end sections can be pivoted relative to the base housing about the axis of rotation. It is also planned
  • the forming tool comprises several gripping elements, each with a selection finger and a positioning finger that interacts therewith,
  • selection fingers and the positioning fingers which interact with the respective selection fingers can be adjusted from a receiving position to a clamping position for the clamping holding of one of the rod end sections to be formed and vice versa
  • this forming unit can be used universally, as a forming tool is created with a large number of gripping elements distributed around the circumference, by means of which all rod end sections can be successively formed from layer to layer with a set of gripping elements .
  • a selective gripping and subsequently positioned and clamping holding of each rod end section to be reshaped can be carried out.
  • the gripping elements are adjustable due to their radial adjustment to the respective radial position and position of the rod end sections to be reshaped of one of the layers or layers.
  • the selection finger and the positioning finger of each gripping element are arranged adjacent to one another in the radial direction. A better selection of the rod sections located directly one behind the other in the radial direction can thus be achieved.
  • Fig. 1 shows a laminated core with a conductor pack received therein and still undeformed rod end sections, in a perspective view;
  • FIG. 2 shows the laminated core according to FIG. 1, with already formed rod end sections, in a diagrammatic representation
  • FIG. 3 shows a detail of the laminated core with the conductor core according to FIG.
  • FIG. 4 shows a forming unit with its forming tool for forming the Stabendab sections, in a diagrammatic representation
  • FIG. 5 shows the laminated core with the conductor package and the forming unit, in its initial state before the forming process, in a view
  • FIG. 6 shows a partial section of the rod end sections to be reshaped with a pre-curved longitudinal course and a fanned-out arrangement as well as with a gripping element of the reshaping tool, at the beginning of the selection process with a selection finger, cut in view; 7 shows the partial section according to FIG. 6, during the insertion of a selection finger between two bar end sections located one behind the other in the radial direction, cut in view;
  • FIGS. 6 and 7 shows the partial section according to FIGS. 6 and 7, with a positioning finger already supplied in the axial direction, in a sectional view;
  • FIG. 9 shows the partial section according to FIG. 8, with the rod end section held clamped in the radial direction between the selecting finger and the positioning finger, cut in perspective;
  • FIG. 13 shows a partial section of a position of circumferentially arranged rod end sections in their undeformed starting position, in which some of them are arranged in the radial direction outside a nominal circular path, in an axial view and without gripping elements;
  • FIG. 14 shows a partial section of a further layer of circumferentially arranged rod end sections before the step of twisting, in which individual sections of the rod end sections have additionally been pre-deformed in the radial direction, in an axial view and without gripping elements.
  • a laminated core 1 is shown in simplified form, in which a plurality of receiving chambers 2 distributed over the circumference are arranged or formed.
  • the laminated core 1 has a first end face 4 and a second end face 5 spaced from one another in the direction of its longitudinal axis 3 or the laminated core 1 is limited by the two Stirnflä chen 4, 5 in its longitudinal extent.
  • the receiving chambers 2 each extend Weil between the first end face 4 and the second end face 5, this preferably continuously.
  • a number “n” of receiving chambers 2 is provided or formed in the laminated core 1, the number “n” being dependent on the rotor or stator of an electrical machine to be produced.
  • the number “n” of receiving chambers 2 results in a first division grid or a first circumferential grid dimension when the receiving chambers 2 are arranged uniformly over the circumference.
  • a conductor package 6 has already been inserted into the laminated core 1 shown here, wherein the conductor package 6 can comprise, for example, at least one unspecified conductor group. There can also be several different conductor element groups, the conductor package 6 bil the.
  • the conductor package 6 or the at least one conductor element group comprises a plurality of conductor elements 7, which in the present exemplary embodiment are formed as so-called hairpins.
  • a conductor element 7 designed as a hairpin comprises a first rod section 8, a second rod section 9 and a connecting section 10 connecting the two rods from sections 8, 9 to one another.
  • so-called U-pins can also be used as conductor elements 7.
  • I-pins not shown in detail, in the laminated core 1 in addition to the conductor elements 7 designed as hairpins. Independently of this, however, only I-pins could be inserted into the laminated core 1 and received therein. Each of the I-pins also has its own rod section and forms one of the conductor elements.
  • the rod sections 8, 9 of the conductor elements 7 are formed with an essentially rectangular cross section, with a square cross section also being possible as a special shape of the rectangle. Usually, however, the conductor elements 7 are formed with a rectangular cross-section. To isolate the conductor elements 7, they are usually provided with an adhesive insulating layer over a predominant length of the rod sections 8, 9 and possibly also at their connec tion sections 10 - if the conductor elements 7 are designed as hairpins or U-pins.
  • FIG. 1 shows that each of the rods from sections 8, 9 of the individual conductor elements 7 projects beyond the first end face 4 in the axial direction and thus rod end sections 11 of the conductor elements 7 protrude beyond the first end face 4.
  • rod end sections 11 can also only be referred to as Endab sections and protrude individually and freely over the first end face 4.
  • the individual rod end sections 11 are additionally fanned out in the radial direction and are thus spaced apart from one another by a certain amount. But it would also be an almost to completely straight design of the rod end sections 11 possible, as shown in detail in the following FIG. 12 and is be written.
  • a plurality of rod sections 8, 9 are also arranged one behind the other as seen in the radial direction.
  • the rod from sections 8, 9 are un indirectly adjacent and mostly arranged adjacent to one another.
  • the longer flat sides are preferably each facing each other and can be arranged or received in the receiving chambers 2 preferably lying close to one another.
  • the rods from sections 8, 9 of the conductor elements 7 with their rod end sections 11 form a plurality of layers or layers arranged or formed in the circumferential direction around the longitudinal axis 3.
  • Each of the plies or layers is arranged at a certain radial distance from the longitudinal axis 3 lake. Since the number of plies or layers can be selected differently, a total of eight plies or layers are shown in the present exemplary embodiment. The number of plies or layers is preferably an even number, such as two, four, six, eight, ten and so on.
  • each of these is provided with its own reference number.
  • the number of layers or layers can be different depending on the design of the rotor or stator to be formed.
  • a total of eight plies or layers are provided, the outermost or first ply being denoted by reference numeral 12.
  • the other layers or layers are then designated with the reference symbols 13, 14, 15, 16, 17, 18 and 19.
  • the innermost layer 19 is therefore closest to the longitudinal axis 3 when viewed in the radial direction. This can best be seen from FIG. 3.
  • Each of the layers 12 to 19 preferably comprises a number “m” of rod end sections 11.
  • the number “m” of rod end sections 11 of at least some of the layers 12 to 19 is selected to be equal to the number “n” of the receiving chambers 2 in the laminated core 1.
  • the number “m” of rod end sections 11 is preferably selected to be equal to the number “n” of receiving chambers 2 in the laminated core 1.
  • Fig. 1 shows the protruding over the first end face 4 rod end portions 11 of the individual NEN layers 12 to 19 in their starting position for the reshaping process described below.
  • This forming process is referred to as a so-called twisting process, in which the rod end sections 11 of the protruding rod sections 8, 9 are reshaped at least in the circumferential direction, as is generally known.
  • FIG. 2 shows the rod end sections 11 of the individual layers 12 to 19, which have already been deformed at least in the circumferential direction.
  • the individual rod end sections 11 of layers 12 to 19 immediately adjacent in the radial direction are mutually opposite in the circumferential direction reshaped. If, for example, the first or outermost layer 12 is reshaped in a clockwise direction, the immediately next inner or next layer 13 is reshaped in an anti-clockwise direction. This reciprocal reshaping takes place analogously to this in the case of the further layers 14 to 19.
  • a forming unit 20 is shown, which is designed to move the previously described rod end sections 11 of the rod sections 8, 9 starting from their undeformed and / or already radially pre-deformed starting position or starting position in the predetermined target deformation position to reshape.
  • an entire layer 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 or 19 is reshaped together at least in the circumferential direction by the circumferentially arranged rod end sections 11. Since the individual rod end sections 11 are received in the receiving chambers 2 with almost no play, the first end face 4 of the laminated core 1 represents a supporting or bending edge for the forming process.
  • the forming unit 20 comprises a base frame, generally referred to as the base housing 21, in which a forming tool 22 is received.
  • the forming tool 22 in turn defines an axis of rotation 23 about which the entire forming tool 22 can be rotated or pivoted relative to the base housing 21.
  • storage locations or bearing arrangements as well as adjustment means have not been shown.
  • the forming tool 22 comprises a base plate 24 on which or on which the adjustment mechanisms, adjustment means, guide arrangements, etc., not referred to in more detail, are arranged or formed.
  • the forming tool 22 comprises a multiplicity of gripping elements 25 which are designed to grasp a respective rod end section 11 and to hold it in a clamping manner for the forming process.
  • each of the gripping elements 25 includes a selection finger 26 and a positioning finger 27.
  • the selection finger 26 and the positioning finger 27 of each gripping element 25 work together and hold the respective rod end section 11 located between them in the manner of gripping pliers.
  • the gripping element 25 is formed by a pair of fingers, each rod end section 11 to be deformed being gripped by a dedicated gripping element 25, held in a clamped manner and then deformed. In the broadest sense, the gripping elements 25 can act in the form of tweezers.
  • the individual selection fingers 26 and / or the positioning fingers 27 can be adjusted from a receiving position to a clamping position and vice versa.
  • the respectively interacting selection finger 26 and positioning finger 27 of a gripping element 25 can be adjusted in the radial direction independently of one another.
  • the respective selector fingers 26 and positioning fingers 27 together with each other in the radial direction to one another provides ver.
  • the gripping elements 25 are also guided on the forming tool 22, in particular its base plate 24, adjustable in the radial direction.
  • the selection finger 26 and the positioning finger 27 of each gripping element 25 are arranged adjacent to one another in the radial direction.
  • the selection fingers 26 are arranged on the outside with respect to the positioning fingers 27 and thus further spaced apart from the axis of rotation 23 than the positioning fingers 27.
  • a reverse arrangement would also be possible in which the selection fingers 26 are arranged on the inside with respect to the positioning fingers 27.
  • the gripping elements 25 are arranged on the forming tool 22, in particular its base plate 24, distributed over the circumference. In order to have a gripping element 25 available for the forming process for each of the rod end sections 11 located in the receiving chambers 2, the gripping elements 25 are distributed over the circumference in a second division grid.
  • the second graduation grid is preferably chosen to be the same as the first graduation grid of the receiving chambers 2. In this case, a number “o” of gripping elements 25 is selected equal to the number “n” of the receiving chambers 2 in the laminated core 1.
  • the first pitch of the receiving chamber 2 is to be adapted to the smaller second pitch of the gripping elements 25 sen.
  • one gripping element 25 or two gripping elements 25 cannot be used, whereby an even more flexible application of the forming unit 20 can be created.
  • the gripping elements 25 can be pivoted or rotated about the axis of rotation 23 together and thus simultaneously for the circumferential forming process, namely the twisting process.
  • all gripping elements 25 are adjusted together in the circumferential direction.
  • the selection process, the gripping of a rod end section 11 from egg ner of the layers 12 to 19 up to the clamping holding of this rod end section 11 is shown simplified.
  • the Selektierfmger 26 and the positioning finger 27 are located in their receiving position or starting position which are further spaced apart in the radial direction. In this position, the rod end sections 11 to be received can be taken up between the respective selection fingers 26 and positioning fingers 27.
  • the positioning fingers 27 are protruded by the selection fingers 26 in the axial direction and there protrude further from the base plate 24 than the positioning fingers 27.
  • the end sections 26 are each tapered, in particular blade-shaped, at their end sections facing the rod end sections 11 to be held.
  • FIG. 10 also shows that a positioning channel 28 can be arranged or formed in each of the positioning fingers 27 on their sides facing the selection fingers according to FIG.
  • the positioning channel 28 can also be referred to as a receiving pocket or holding recess are adapted in its dimensions to those of the rod end portion 11 to be received and aligned therein.
  • the positioning channel 28 extends in the axial direction from that finger end 29 facing the rod end section 11 to a channel end wall 30 and ends there. Furthermore, the positioning channel 28 is seen in the direction of its longitudinal extension in each case laterally bounded by channel sides 31 walls.
  • the rod section 11 received in the positioning channel 28 can be guided on the two channel side walls 31.
  • the channel end wall 30 serves to be able to support one end of the respective Stabendab section 11 to be reshaped in the direction of the longitudinal extension of the positioning finger 27. This is particularly the case when a pressure force directed in the direction of the laminated core 1 is to be exerted on the rod end portions 11 to be formed during the deformation movement of the Greifelemen 25.
  • a channel depth 32 is selected such that the rod end section 11 received in the positioning channel 28 projects beyond the positioning finger 27 when viewed in the radial direction. A secure clamping effect can thus be achieved between the respectively interacting selection fingers 26 and positioning fingers 27.
  • the channel depth 32 can be selected to be different depths over the longitudinal extent of the positioning channel 28.
  • a first positioning channel section 33 starting from the end of the positioning finger 27 towards the channel end wall 30, this has a greater first channel depth 32-1 than in an adjoining second positioning channel section 34.
  • the channel depth is 32 worn with the reference numeral 32-2.
  • the larger first channel depth 32-1 makes it easier to receive and insert the rod end section 11 into the positioning channel 28, since a somewhat greater amount of leeway is available.
  • a ramp-shaped transition section 35 can be provided or arranged between the two positioning channel sections 33, 34.
  • one of the selection fingers 26 is shown in an enlarged illustration in the region of its end section or fin 37.
  • the selection finger 26 can have a guide channel 36 on its side facing the positioning finger 27.
  • the guide channel 36 is seen in its longitudinal extension from laterally located webs limited. It is also still possible to see the cutting-edge or wedge-shaped design of the end section described above.
  • the guide channel 36 and the positioning channel 28 are seen in the radial direction opposite each other angeord net, the two channel depths are in total smaller than the dimension of the Stabendab section 11 in the same spatial direction. A secure positioning of the rod end section 11 between the two fingers 26 and 27 and also a perfect clamping is thus always achieved.
  • the positioning fingers 27 are guided on the base plate 24 so that they can be adjusted relative to the selection fingers 26 in a parallel direction with respect to the axis of rotation 23. A relative adjustment of the positioning fingers 27 with respect to the selection fingers 26 can thus be carried out. This is indicated in FIG. 8 with an arrow.
  • the mutual approximation and approach of the two elements is preferably carried out in the axial direction, where previously the longitudinal axis 3 of the laminated core 1 and the axis of rotation 23 of the Elmform tool 22 are aligned with each other.
  • the laminated core 1 with the conductor pack 6 contained therein is to be held stationary and positioned relative to the Elmformtician 20.
  • the following description describes the process sequence in which the laminated core 1 remains stationary and the Elmformtician 20 performs the relative adjustment movements with respect to the laminated core 1.
  • the detailed illustration of a holding unit for the laminated core 1 has been omitted for the sake of clarity.
  • the holding unit is indicated schematically in FIG. 5 with arrows acting on the laminated core 1 on both sides of the laminated core 1.
  • the current positions of the individual rod end sections 11 of at least one of the layers 12 to 19 can be recorded, in particular of that position which is to be reshaped.
  • the gripping elements 25 can be aligned with respect to the detected positions of the rod end sections 11. If this is done, at least the selection fingers 26 are displaced in the direction of the rod end sections 11 to be gripped that the selection fingers 26 are arranged in a position that at least partially overlaps the rod end sections 11. This is preferably done in that the entire forming unit 20 is shifted towards the rod end sections 11.
  • the positioning fingers 27 there is an axial adjustment of the positioning fingers 27 in the direction of the rod end portions 11 to be gripped, so that the positioning fingers 27 are arranged in an at least partially overlapping position with the rod end sections 11.
  • the selection fingers 26 preferably remain unchanged in their position in the axial direction.
  • the respective rod end section 11 to be reshaped is received in the positioning channel 28.
  • the axial adjustment movement of the positioning fingers 27 is preferably carried out until the respective rod end section 11 to be reshaped is in contact with the end wall 30 of the channel.
  • the axial adjustment of the Selektierfmger 26 in the direction of the Stabendab sections to be gripped 11 is preferably carried out until the Selektierfmger 26 rest on the end faces of the rod end portions 11. Then the selection fingers 26 are further adjusted between the immediately adjacent rod end portions 11 in the radial direction of the layers 12 to 19 located next to one another in the radial direction.
  • the rod end sections 11 of the layer 12 to 19 to be reshaped can thus be separated from the rod end sections 11 of the immediately adjacent layer 12 to 19.
  • each rod end section 11 If one of the interacting fingers (selection finger 26 and positioning finger 27) is located on both sides of each rod end section 11, the rod end sections 11 to be reshaped are held clamped between the respectively interacting selection fingers 26 and positioning fingers 27 of the individual gripping elements 25 at one of the selected positions 12 to 19. Subsequently, at least the forming tool 22 with its gripping elements 25 and together with the clamped end sections 11 of the rod is rotated in the circumferential direction with respect to the laminated core 1 about the axis of rotation 23. But it would also be possible to leave the Umformei unit 20 stationary and to rotate the laminated core 1 together with the protruding Stabendabschnit th 11 in the circumferential direction with respect to the forming tool 22 with its gripping elements 25.
  • the forming unit 20 and the laminated core 1 are to be adjusted in the axial direction towards one another. This is preferred until at least the desired forming position has been reached. After reshaping, the clamped rod end sections 11 are released from the gripping elements 25 and the gripping elements 25, in particular the entire forming unit 20, are moved away from one of the layers 12 to 19 with the formed rod end sections 11.
  • the previously described alignment of the axis of rotation 23 and the longitudinal axis 3 in alignment with one another preferably takes place before the current position of the individual rod end sections 11 is recorded or determined.
  • the conductor package 6 comprises several layers 12 to 19 arranged one behind the other in the radial direction on conductor elements 7 with the rod end sections 11. If one of the layers 12 to 19 is reshaped, the positioning of the gripping elements 25 with respect to the next layer 12 to 19 to be reshaped occurs previously the current positions of the individual rod end sections 11 to be reshaped are recorded.
  • the further process steps are carried out in the same way as has already been described in detail above. The forming processes are carried out until all layers 12 to 19 have been formed.
  • the forming process can be started at the outermost layer in the radial direction - here the layer 12 - and successively the layers 13 to 19 located further inside can be formed.
  • the forming process of the free rod end sections 11 it would also be possible for the forming process of the free rod end sections 11 to be started at the innermost layer in the radial direction - here layer 19 - and for the layers 18 to 12 located further outward to be reshaped one after the other.
  • the innermost layer 19 in the radial direction begins.
  • the adjustment of the selection fingers 26 and the positioning fingers 27 can first be carried out in the axial direction. Subsequently rated the selection finger 26 and positioning finger 27 are adjusted towards each other. For example, one of the fingers 26 or 27 can remain stationary in the radial direction and the other finger 27 or 26 can be adjusted in the direction of the one that has remained stationary. However, both fingers 26 and 27 can also be adjusted towards one another at the same time. Furthermore, and independently of this, the motion sequences can also be carried out superimposed on one another in time. In this way, the adjustment movements to be carried out in the axial direction and those in the radial direction can be carried out simultaneously until the clamping position is reached.
  • the clamped rod end sections 11 can additionally be formed in the radial direction during their forming movement in the circumferential direction.
  • the deformed position or position of the rod end sections 11 can be detected or determined in a further detection process. As a further consequence, a possible deviation of the detected actual position from the predetermined desired forming position can be determined. If a discrepancy between the two positions is found, a correction value can be calculated and transmitted to the system control, and a predetermined action may be triggered and carried out by this depending on the discrepancy. This action can e.g. a Nachbear processing of the just reshaped position of the rod end portions 11 be. If no immediate post-processing is necessary, e.g. a correction value for the position to be subsequently reshaped and / or for the next laminated core 1 to be processed can be stored.
  • FIG. 12 all are shown in a receiving chamber 2 of the laminated core 1 with the conductor elements 7 of the conductor assembly 6 before the start of the selection process with the selection finger 26 of the gripping element 25.
  • the rod end portions 11 protruding over the first end face 4 are designed to run in a straight line.
  • a minimal spacing between immediately in radial Bar end sections 11 arranged adjacent to one another in the direction of the direction can be achieved by means of an insulating layer (not shown in more detail) or separate insulating elements. This distancing of the bare end section should be sufficient to be able to insert the wedge-shaped or blade-shaped selection finger 26 between the rod end sections 11 or to be able to move into them. Additional work steps for the previously shown fanning out and the associated radial spacing of the individual rod end sections 11 from one another can thus be saved.
  • FIGS. 13 and 14 For the sake of clarity, only one of the layers 12 to 19 is shown in the two FIGS. 13 and 14 in its position received in the laminated core 1, the remaining layers are not shown. It is shown in Fig. 3 only the outermost layer 12 and the reference number Be entered on the target circular path.
  • the individual rod end sections 11 have been fanned out differently from one another, depending on the position 12 to 19. This is preferably done in the radial direction on the side or direction facing away from the longitudinal axis 3 and / or in the direction of the longitudinal axis 3. This allows tolerance-related positional or positional deviations of individual rod end sections 11 in each of the positions 12 to 19 at least in the radial direction occur to each other.
  • These process steps and system parts could also be used with the laminated core 1 and the Lei tervol. The possible deviations are determined and determined when the current position of the individual rod sections 11 of at least one of the layers 12 to 19 is detected.
  • He grasp or the determination of the current actual positions can take place by means of a detection device (not shown) or a detection device. This process can take place or be carried out, for example, by optical means. A camera or the like can be used for this purpose. Subsequently, the positioned alignment of the individual gripping elements 25 to the respectively recorded current actual positions of the individual Stabendab sections 11 in the respective layers 12 to 19. In the system control of the forming unit 20, not shown in detail, for each of the individual layers 12 to 19 the respective target positions of the individual rod end sections 11 can be stored and / or stored. A target / actual comparison can thus be carried out and the system control subsequently generates additional commands for correction and adjustment processes for at least some of the gripping elements 25, which are passed on to the respective adjusting means that is drive-connected to one of the gripping elements 25.
  • the respective gripping element 25 is preferably adjusted in the radial direction towards the determined actual position of the respective rod end section 11.
  • the respective radial adjustment movements of the gripping elements 25 are preferably carried out in a normal alignment with respect to the longitudinal axis 3 adjustment plane.
  • the previously described axial adjustment of the selection fingers 26 and subsequently also the positioning fingers 27 can take place. Subsequently or following the axial adjustment movement of the individual gripping elements 25 with their selection fingers 26 and positioning fingers 27, the umzufor menden rod end sections 11 are held clamped between the respective interacting selection fingers 26 and positioning fingers 27 of the individual gripping elements 25.
  • that gripping element 25 holding the relevant rod end portion 11 in a clamping manner is at least in to adjust or shift in the radial direction in order to move the at least one rod end section 11 with the deviating actual position into the target position publish.
  • the adjustment movement of the respective gripping element (s) 25 can be selected so that the rod end section (s) 11 are displaced or reshaped to such an extent that the gripping element 25 continues to be in the desired position when the clamping bracket is released and the gripping element 25 is possibly moved away remain.
  • FIG. 13 several rod end sections 11 are shown with an actual position deviating therefrom from the nominal circular path.
  • the respective adjustment direction which is only to be carried out here in radial direction, is indicated with an arrow for the respective rod end sections 11 to be displaced onto the target circular path.
  • the gripping elements 25 and / or some gripping elements 25 forming an associated group of gripping elements are designed to be adjustable at least in the radial direction independently of one another. This can e.g. take place by means of adjusting means not shown.
  • the step of rotating the forming tool 22 with its gripping elements 25 together with the clamped rod end sections 11 in the circumferential direction with respect to the laminated core 1 or rotating the laminated core can be performed 1 together with the protruding rod end sections 11 in the circumferential direction with respect to the forming tool 22 with the gripping elements 25 thereof.
  • At least some of the clamped rod sections 11 could be further deformed in the radial direction during their deformation movement in the circumferential direction. It is not absolutely necessary for all of the rod end sections 11 of one of the layers 12 to 19 to be reshaped together in the radial direction. For example, some of the rod end sections 11 of one of the layers 12 to 19 could only be reshaped in the circumferential direction and optionally at least one of the rod end sections 11 could also be reshaped in the radial direction in addition to the reshaping in the circumferential direction.
  • Receiving chamber 32 channel depth
  • first positioning channel section Longitudinal axis 33, first positioning channel section, first end face 34, second positioning channel section, second end face 35, transition section

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Abstract

The invention relates to a method and a forming unit (20) for the permanent forming of free rod end portions (11) of a conductor stack (6), received in a lamination stack (1), for forming a stator or rotor of an electric machine. The provided forming unit (20) comprises a forming tool (22) having a plurality of grip elements (25), each of the grip elements comprising a selecting finger (26) and a positioning finger (27) cooperating therewith. The current positions of the individual rod end portions (11) are detected, the grip elements (25) are positioned oriented relative thereto, and then the rod end portions (11) are received between the fingers (26, 27) and held in a clamped manner. The forming process of the rod end portions (11) is then carried out by means of the grip elements (25).

Description

VERFAHREN SOWIE UMFORMEINHEIT ZUM UMFORMEN VON FREIEN STA- BEND AB SCHNITTEN EINES BLECHPAKETS PROCESS AND FORMING UNIT FOR FORMING FREE RODS FROM CUTTING A SHEET OF SHEET
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Umformeinheit zum bleibenden Umformen von freien Stabendabschnitten eines in einem Blechpaket aufgenommenen Leiterpakets zur Bil dung eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine. The invention relates to a method and a forming unit for permanent forming of free rod end sections of a conductor package received in a laminated core for forming a stator or rotor of an electrical machine.
Die DE 10 2015 217 936 Al beschreibt ein Verfahren und eine einteilige Werkzeuganord nung zum Herstellen eines Stators für eine elektrische Maschine. Dabei wird für eine oder beide umzuformenden Schichten einer Wicklung an einer von deren Stirnseiten jeweils ein Werkzeug mit eigenen Aufnahmebereichen bereitgestellt. Dabei entspricht eine relative An ordnung der Aufnahmebereiche einer relativen Endstellung für die Leiterenden der Leiterele mente. Das oder die Werkzeuge sind jeweils als Kammrad ausgebildet, wobei an einer Kreis scheibe entlang ihres Umfangs ein Ringelement mit den Aufnahmebereichen angeordnet ist. Jeder der Aufnahmebereiche dient zur Aufnahme eines einzelnen Leiterelements. An einem jeweiligen Boden des Aufnahmebereichs kann jeweils eine Durchgangsöffnung vorgesehen sein, durch welche mittels eines Pins oder Stifts von einer Rückseite her eine Auswurfkraft auf die Leiterenden nach dem Beenden des Twistprozesses ausgeübt werden kann. Nachteilig ist dabei, dass für jede der umzuformenden Schichten einer Wicklung ein eigenes Werkzeug bereitzustellen ist, um den Twistvorgang durchführen zu können. DE 10 2015 217 936 A1 describes a method and a one-piece tool arrangement for producing a stator for an electrical machine. A tool with its own receiving areas is provided for one or both layers of a winding to be reshaped on one of its end faces. A relative arrangement of the receiving areas corresponds to a relative end position for the conductor ends of the conductor elements. The tool or tools are each designed as a comb wheel, a ring element with the receiving areas being arranged on a circular disk along its circumference. Each of the receiving areas serves to receive an individual conductor element. A through opening can be provided on each bottom of the receiving area, through which an ejection force can be exerted on the conductor ends by means of a pin from a rear side after the twisting process has ended. The disadvantage here is that a separate tool must be provided for each of the layers of a winding to be reshaped in order to be able to carry out the twisting process.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu über winden und ein Verfahren eine Umformeinheit zur Verfügung zu stellen, mittels derer ein fle xiblerer Umformvorgang an einer Vielzahl von freien, in unterschiedlichen Lagen oder Schichten angeordneten Stabendabschnitten eines Leiterpakets durchgeführt werden kann. The object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a process for a forming unit by means of which a more flexible forming process can be carried out on a large number of free rod end sections of a conductor package arranged in different layers or layers .
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine als Umformeinheit ausgebildete Vorrich tung gemäß den Ansprüchen gelöst. This object is achieved by a method and a device designed as a forming unit according to the claims.
Das Verfahren ist zum bleibenden Umformen von freien Stabendabschnitten eines in einem Blechpaket aufgenommenen Leiterpakets zur Bildung eines Stators oder Rotors einer elektri schen Maschine vorgesehen, bei dem folgende Schritte durchgeführt werden: The method is intended for permanent reshaping of free rod end sections of a conductor package received in a laminated core to form a stator or rotor of an electrical machine, in which the following steps are carried out:
Bereitstellen des Blechpakets und des Leiterpakets, wobei im Blechpaket eine Anzahl „n“ von Aufnahmekammem ausgebildet ist und die Aufnahmekammern über den Umfang verteilt in einem ersten Teilungsraster angeordnet sind und sich die Aufnahmekammern je weils zwischen einer ersten Stirnfläche und einer zweiten Stirnfläche erstrecken, wobei Lei terelemente des Leiterpakets mit ihren Stab ab schnitten in die Aufnahmekammem eingesetzt sind und Stabendabschnitte über die erste Stirnfläche des Blechpakets frei vorragen, und wo bei die einzelnen Stabendabschnitte mehrere Lagen ausbilden, wobei jede der einzelnen La gen eine Anzahl„m“ an Stabendabschnitten umfasst und sich die Lagen in Umfangsrichtung erstrecken sowie in radialer Richtung benachbart zueinander angeordnet sind, Provision of the laminated core and the conductor package, a number “n” of receiving chambers being formed in the laminated core and the receiving chambers over the circumference are arranged distributed in a first division grid and the receiving chambers each Weil extend between a first end face and a second end face, with Lei terelemente of the conductor package with their rod from cut into the receiving chambers are inserted and rod end sections protrude freely over the first face of the laminated core, and where the individual rod end sections form multiple layers, each of the individual layers comprising a number “m” of rod end sections and the layers extend in the circumferential direction and are arranged adjacent to one another in the radial direction,
Bereitstellen einer Umformeinheit, welche Umformeinheit ein Umformwerkzeug mit mehreren Greifelementen umfasst und jedes der Greifelemente einen Selektierfinger und ei nen damit zusammenwirkenden Positionierfinger umfasst, und die Greifelemente über den Umfang verteilt in einem zweiten Teilungsraster angeordnet sind, wobei der zweite Teilungs raster gleich gewählt ist wie der erste Teilungsraster der Aufnahmekammern, Providing a forming unit, which forming unit comprises a forming tool with several gripping elements and each of the gripping elements comprises a selection finger and a positioning finger interacting therewith, and the gripping elements are arranged distributed over the circumference in a second division grid, the second division grid being chosen to be the same as that first division grid of the receiving chambers,
ortsfestes und positioniertes Halten des Blechpakets mit dem darin befindlichen Lei terpaket, stationary and positioned holding of the laminated core with the conductor core located therein,
Erfassen der aktuellen Positionen der einzelnen Stabendabschnitte von zumindest ei ner der Lagen, Acquisition of the current positions of the individual rod end sections of at least one of the layers,
Positioniertes Ausrichten der Greifelemente an die jeweils erfassten aktuellen Positio nen der einzelnen Stabendabschnitte, Positioned alignment of the gripping elements to the respective recorded current positions of the individual rod end sections,
Axiales Verstellen der Selektierfinger in Richtung auf die zu ergreifenden Stabendab schnitte, sodass die Selektierfinger in einer mit den Stabendabschnitten zumindest teilweise überdeckenden Lage angeordnet sind, Axial adjustment of the selection fingers in the direction of the rod end sections to be gripped, so that the selection fingers are arranged in a position that at least partially overlaps the rod end sections,
axiales Verstellen der Positionierfmger in Richtung auf die zu ergreifenden Stabendab schnitte, sodass die Positionierfmger in einer mit den Stabendabschnitten zumindest teilweise überdeckenden Lage angeordnet sind, axial adjustment of the positioning fingers in the direction of the rod end sections to be gripped, so that the positioning fingers are arranged in a position that at least partially overlaps the rod end sections,
klemmendes Halten der umzuformenden Stabendabschnitte zwischen den jeweils zu sammenwirkenden Selektierfmgern und Positionierfingern der einzelnen Greifelemente, clamping holding of the rod end sections to be reshaped between the selector fingers and positioning fingers of the individual gripping elements that work together,
Verdrehen des Umformwerkzeugs mit dessen Greifelementen sowie mitsamt den ge klemmt gehaltenen Stabendabschnitten in Umfangsrichtung bezüglich des Blechpakets oder Verdrehen des Blechpakets mitsamt den vorragenden Stabendabschnitten in Umfangsrichtung bezüglich des Umformwerkzeugs mit dessen Greifelementen, und Rotating the forming tool with its gripping elements and together with the clamped rod end sections in the circumferential direction with respect to the laminated core or rotating the laminated core together with the protruding rod end sections in the circumferential direction with respect to the forming tool with its gripping elements, and
Aufeinander zu Verstellen der Umformeinheit und des Blechpakets in Axialrichtung, zumindest bis zum Erreichen einer Soll-Umformposition, Freigeben der geklemmt gehaltenen Stabendabschnitte und Wegverstellen der Grei felemente von einer der Lagen mit den umgeformten Stabendabschnitten. To adjust the forming unit and the laminated core towards one another in the axial direction, at least until a target forming position is reached, Releasing the clamped rod end sections and moving the gripping elements away from one of the layers with the reshaped rod end sections.
Vorteilhaft ist bei den hier gewählten Verfahrensschritten, dass damit eine universell einsetz- bare Umformeinheit umfassend ein Umformwerkzeug mit einer Vielzahl von über den Um fang verteilt angeordneten Greifelementen geschaffen wird, mittels welcher mit einem Satz an Greifelementen alle Stabendabschnitte von Lage zu Lage aufeinanderfolgend umgeformt wer den können. Durch die zusammenwirkenden Fingerpaare, welche jeweils eines der Greifele mente bilden, kann damit ein selektives Ergreifen und nachfolgend positioniertes und klem mendes Halten eines jeden umzuformenden Stabendabschnitts durchgeführt werden. Die Greifelemente sind aufgrund ihrer radialen Verstellmöglichkeit an die jeweilige radiale Lage und Position der umzuformenden Stabendabschnitte von einer der Lagen oder Schichten ein stellbar. So wird mit einem Satz an umfänglich angeordneten Greifelementen das Auslangen gefunden, wobei aufgrund der radialen Einstellmöglichkeit die Greifelemente an die zuvor er fassten, aktuellen Positionen der einzelnen Stabendabschnitte hin verstellt werden können. Damit werden Werkzeugwechselvorgänge vermieden und es ist auch nicht eine Vielzahl von eigenen Kammwerkzeugen bereitzustellen, um die Stabendabschnitte je nach deren radialen Distanz im jeweils dafür vorgesehenen Kammerwerkzeug aufnehmen und in Umfangsrich tung umformen zu können. The advantage of the method steps selected here is that a universally applicable forming unit comprising a forming tool with a large number of gripping elements distributed around the circumference is created, by means of which all rod end sections are successively formed from layer to layer with a set of gripping elements can. Due to the interacting pairs of fingers, which each form one of the gripping elements, a selective gripping and subsequently positioned and clamping holding of each rod end section to be formed can be carried out. The gripping elements are adjustable due to their radial adjustment to the respective radial position and position of the rod end portions to be formed from one of the layers or layers. A set of circumferentially arranged gripping elements suffices, with the gripping elements being able to be adjusted to the current positions of the individual rod end sections previously recorded due to the radial adjustment option. This avoids tool change processes and it is also not necessary to provide a large number of separate comb tools in order to be able to accommodate the rod end sections depending on their radial distance in the respective chamber tool provided and to be able to reshape them in the circumferential direction.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem die Anzahl„m“ an Stabendabschnitten von zu mindest einzelnen der Lagen, bevorzugt von allen Lagen, gleich der Anzahl„n“ der Aufnah- mekammem im Blechpaket gewählt ist. Damit wird eine vollumfängliche Bestückung des Blechpakets in all seinen Aufnahmekammem mit Leiterelementen des Leiterpakets erzielt. Furthermore, a procedure is advantageous in which the number “m” of rod end sections of at least some of the layers, preferably of all layers, is selected to be equal to the number “n” of receiving chambers in the laminated core. In this way, the entire assembly of the laminated core is achieved in all of its receiving chambers with conductor elements of the conductor assembly.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl„o“ an Greifelementen gleich der Anzahl„n“ der Aufnahmekammern im Blechpaket gewählt ist. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, die maximal mögliche Anzahl an Stabendabschnitten des Leiterpakets mit den Greifelementen umformen zu können. Another advantageous procedure is characterized in that a number “o” of gripping elements is selected equal to the number “n” of receiving chambers in the laminated core. This creates the possibility of being able to reshape the maximum possible number of rod end sections of the conductor package with the gripping elements.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher eine Längsachse des Blechpakets und eine Drehachse des Umformwerkzeugs vor dem Erfassen der aktuellen Position der ein zelnen Stabendabschnitte zueinander fluchten ausgerichtet werden. Damit kann eine zueinan- der fluchtende und zentrische Ausrichtung erzielt werden, um im nachfolgenden Umformvor gang die einzelnen umzuformenden Stabendabschnitte von jeder der einzelnen Lagen auch zentrisch bezüglich der Längsachse des Blechpaktes umformen zu können. A variant of the method is also advantageous in which a longitudinal axis of the laminated core and an axis of rotation of the forming tool are aligned with one another before the current position of the individual rod end sections is detected. This allows a mutual the aligned and central alignment can be achieved in order to be able to reshape the individual rod end sections to be reshaped from each of the individual layers also centrically with respect to the longitudinal axis of the sheet metal package in the subsequent Umformvor gang.
Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn folgende weitere Schritte dur geführt werden: Another approach is characterized by the following additional steps:
Positioniertes Ausrichten der Greifelemente bezüglich der nächsten umzuformenden Lage, optional mit einem vorher durchgeführten Erfassen der aktuellen Positionen der einzel nen umzuformenden Stabendabschnitte, Positioned alignment of the gripping elements with respect to the next position to be reshaped, optionally with a previously performed detection of the current positions of the individual rod end sections to be reshaped,
Axiales Verstellen der Selektierfinger in Richtung auf die zu ergreifenden Stabendab schnitte, sodass die Selektierfinger in einer mit den Stabendabschnitten zumindest teilweise überdeckenden Lage angeordnet sind, Axial adjustment of the selection fingers in the direction of the rod end sections to be gripped, so that the selection fingers are arranged in a position that at least partially overlaps the rod end sections,
axiales Verstellen der Positionierfinger in Richtung auf die zu ergreifenden Stabendab schnitte, sodass die Positionierfinger in einer mit den Stabendabschnitten zumindest teilweise überdeckenden Lage angeordnet sind, axial adjustment of the positioning fingers in the direction of the rod end sections to be gripped so that the positioning fingers are arranged in a position that at least partially overlaps the rod end sections,
klemmendes Halten der umzuformenden Stabendabschnitte zwischen den jeweils zu sammenwirkenden Selektierfingern und Positionierfingern der einzelnen Greifelemente, clamping holding of the rod end sections to be reshaped between the selection fingers and positioning fingers of the individual gripping elements that work together,
Verdrehen des Umformwerkzeugs mit dessen Greifelemente sowie mitsamt den ge klemmt gehaltenen Stabendabschnitten in Umfangsrichtung bezüglich des Blechpakets oder Verdrehen des Blechpakets mitsamt den vorragenden Stabendabschnitten in Umfangsrichtung bezüglich des Umformwerkzeugs mit dessen Greifelementen, und Rotating the forming tool with its gripping elements and together with the clamped rod end portions in the circumferential direction with respect to the laminated core or rotating the laminated core together with the protruding rod end portions in the circumferential direction with respect to the forming tool with its gripping elements, and
Aufeinander zu Verstellen der Umformeinheit und des Blechpakets in Axialrichtung, Freigeben der geklemmt gehaltenen Stabendabschnitte und Wegverstellen des Um formwerkzeugs von einer der Lagen mit den umgeformten Stabendabschnitten. Adjusting the forming unit and the laminated core towards one another in the axial direction, releasing the clamped rod end sections and moving the order forming tool away from one of the layers with the formed rod end sections.
Damit wird die Möglichkeit geschaffen, nicht nur eine der umzuformenden Lagen mit den da für vorgesehenen Greifelementen umformen zu können, sondern auch mit dem gleichen Satz an Greifelementen alle weiteren Lagen oder Schichten der Stabendabschnitte entsprechend umformen zu können. This creates the possibility of not only being able to reshape one of the layers to be reshaped with the gripping elements provided for it, but also to be able to reshape all other layers or layers of the rod end sections accordingly with the same set of gripping elements.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem der Umformvorgang der freien Stabendab schnitte an der in radialer Richtung äußersten Lage begonnen wird und nacheinander die wei ter innen liegend befindlichen Lagen umgeformt werden, oder dass der Umformvorgang der freien Stabendabschnitte an der in radialer Richtung innersten Lage begonnen wird und nach einander die weiter außen liegend befindlichen Lagen umgeformt werden. Damit kann eine einfache individuelle Anpassung des Umformvorgangs an die jeweilige aktuelle Lage oder Position der Stabendabschnitte durchgeführt werden. Furthermore, a procedure is advantageous in which the forming process of the free Stabendab cuts is started at the outermost position in the radial direction and the further inner layers are formed one after the other, or that the forming process of the free rod end sections are started at the innermost layer in the radial direction and the layers further outward are reshaped one after the other. A simple individual adaptation of the forming process to the respective current location or position of the rod end sections can thus be carried out.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass das axiales Ver stellen der Selektierfinger in Richtung auf die zu ergreifenden Stabendabschnitte so lange durchgeführt wird, bis die Selektierfinger an Stirnflächen der Stabendabschnitte anliegen und dann die Selektierfinger zwischen die in radialer Richtung unmittelbar benachbart angeordne ten Stabendabschnitte von in radialer Richtung nebeneinander befindlichen Lagen weiter hin ein verstellt werden und damit die Stabendabschnitte der umzuformenden Lage von den Sta bendabschnitten der unmittelbar benachbart befindlichen Lage separiert werden. Durch den vorangehenden Selektiervorgang mittels der Selektierfinger können so unmittelbar nebenei nander befindliche Stabendabschnitte in radialer Richtung voneinander separiert werden, um so eine lagesichere Anordnung der umzuformenden Stabendabschnitte mittels der Selektier- finger erzielen zu können. Another advantageous procedure is characterized in that the axial adjustment of the selection fingers in the direction of the rod end sections to be gripped is carried out until the selection fingers rest against the end faces of the rod end sections and then the selection fingers between the rod end sections of directly adjacent in the radial direction layers located next to one another in the radial direction can be further adjusted and thus the rod end sections of the layer to be reshaped are separated from the rod end sections of the immediately adjacent layer. As a result of the preceding selection process using the selection fingers, rod end sections located directly next to one another can be separated from one another in the radial direction in order to be able to achieve a positionally secure arrangement of the rod end sections to be formed using the selection fingers.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher der jeweils zusammenwirkende Se lektierfinger und Positionierfinger eines Greifelements unabhängig voneinander in radialer Richtung verstellt werden. Damit kann eine noch individuellere Anpassung der Lage der je weils zusammenwirkenden Finger des Greifelements erzielt werden. A variant of the method is also advantageous in which the respectively interacting selection finger and positioning finger of a gripping element are adjusted in the radial direction independently of one another. In this way, an even more individual adaptation of the position of the fingers of the gripping element that interacts in each case can be achieved.
Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn für die klemmende Halterung der umzuformenden Stabendabschnitte mittels der einzelnen Greifelemente die jeweils zu sammenwirkenden Selektierfinger und Positionierfinger in radialer Richtung aufeinander zu verstellt werden. Dadurch kann mit einem geringen Verstellweg das Auslagen gefunden wer den. Darüber hinaus kann so eine sichere Halterung und Klemmung der einzelnen Stabab schnitte für den Umformvorgang erzielt werden. Another procedure is characterized by the fact that, for the clamping holding of the rod end sections to be reshaped, the selection fingers and positioning fingers that interact in each case are adjusted to one another in the radial direction by means of the individual gripping elements. As a result, the displays can be found with a small adjustment path. In addition, secure retention and clamping of the individual Stabab sections can be achieved for the forming process.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem für die klemmende Halterung der umzuformen den Stabendabschnitte mittels der einzelnen Greifelemente zuerst die Verstellung der Selek tierfinger und der Positionierfinger in Axialrichtung durchgeführt wird und anschließend die aufeinander zu Verstellung in radialer Richtung durchgeführt wird. Damit wird eine sichere Selektierung und Vorpositionierung der umzuformenden Stabendabschnitte zwischen den zu sammenwirkenden Fingern erzielt. Ist dies erfolgt, wird durch die anschließende aufeinander zu Verstellung in radialer Richtung die klemmende Halterung der umzuformenden Stabend abschnitte realisiert. Furthermore, a procedure is advantageous in which the adjustment of the Selek animal finger and the positioning finger is carried out in the axial direction for the clamping support of the reshaped the rod end sections by means of the individual gripping elements and then the adjustment is carried out towards each other in the radial direction. This ensures reliable selection and prepositioning of the rod end sections to be reshaped between the fingers that work together. Once this is done, the subsequent successive steps for adjustment in the radial direction, the clamping bracket of the rod end to be formed is realized.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass für die klem mende Halterung der umzuformenden Stabendabschnitte mittels der einzelnen Greifelemente die Verstellung der Selektierfinger und der Positionierfmger in Axialrichtung gleichzeitig mit der aufeinander zu Verstellung in radialer Richtung durchgeführt wird. Durch die überlager ten Verstellbewegungen sowohl in Axialrichtung als auch in radialer Richtung wird mit fort schreitender Verstellung in Axialrichtung der radiale Spalt zwischen den zusammenwirken den Fingern stets verkleinert und bis zur Erzielung der Klemmwirkung ständig fortgesetzt. Another advantageous procedure is characterized in that, for the clamping holding of the rod end sections to be formed, the adjustment of the selection fingers and the positioning fingers in the axial direction is carried out simultaneously with the adjustment towards each other in the radial direction by means of the individual gripping elements. Through the überlager th adjustment movements both in the axial direction and in the radial direction, the radial gap between the cooperating fingers is always reduced with progressive adjustment in the axial direction and constantly continued until the clamping effect is achieved.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher zumindest einzelne der geklemmt gehaltenen Stabendabschnitte bei ihrer Elmformbewegung in Elmfangsrichtung jeweils zusätz lich in radialer Richtung umgeformt werden oder bei welcher die geklemmt gehaltenen Sta bendabschnitte bei ihrer Elmformbewegung in Elmfangsrichtung jeweils zusätzlich in radialer Richtung umgeformt werden. Damit kann eine zusätzliche Elmformbewegung durchgeführt werden, wodurch nicht nur eine ausschließlich in Elmfangsrichtung ausgerichtete Elmformbe wegung sondern auch eine vom Kreisring querschnitt abweichende Lage erzielt werden kann. A variant of the method is also advantageous in which at least some of the clamped rod end sections are additionally reshaped in the radial direction as they move in the circumferential direction of the Elm or in which the clamped rod end sections are additionally reshaped in the radial direction as they move in the circumferential direction. This allows an additional Elmforming movement to be carried out, whereby not only a Elmformbe movement aligned exclusively in the circumferential direction of the Elm but also a position deviating in cross-section from the circular ring can be achieved.
Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn das Elmformen der einzelnen Stabendabschnitte über die Soll-Elmformposition weiter hinaus durchgeführt wird und an schließend die einzelnen Stabendabschnitte in die Soll-Elmformposition zurück verformt wer den. Durch zumindest einen Elmformvorgang über die Soll-Elmformposition hinaus wird ein Überbiegen der einzelnen Stabendabschnitte durchgeführt. Durch das Überbiegen und Zu rückstellen wird eine Minimierung der elastischen Rückstellung aufgrund einer auftretenden Kalkverfestigung des umgeformten Werkstoffs erzielt. So kann ein stabilerer Zustand der ein zelnen Stabendabschnitte in deren Soll-Elmformposition realisiert werden. Another procedure is characterized when the elbow shaping of the individual rod end sections is carried out further beyond the target elbow shaping position and then the individual rod end sections are deformed back into the target elbow shaping position. The individual rod end sections are bent over by at least one elm shaping process beyond the target elbow shaping position. By overbending and resetting, a minimization of the elastic resetting due to the occurrence of lime hardening of the deformed material is achieved. In this way, a more stable state of the individual rod end sections can be achieved in their intended Elmformposition.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass beim Verdrehen des Elmformwerkzeugs alle Greifelemente gemeinsam in Elmfangsrichtung verstellt werden. Damit kann jede Lage mit ihren einzelnen Stabendabschnitten in einem Arbeitsgang umge formt werden. Another advantageous procedure is characterized in that all gripping elements are adjusted together in the circumferential direction when the Elmform tool is rotated. This means that each layer with its individual rod end sections can be reshaped in one operation.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher die Positionierfmger bei sich in einer Aufnahmestellung befindlichen Greifelementen von den Selektierfmgern in Axialrichtung überragt werden. So kann sichergestellt werden, dass zuerst ein Selektiervorgang zwischen den in radialer Richtung unmittelbar benachbart angeordneten Stabendabschnitten durchge führt wird. Weiters können damit aber auch die Positionierfinger und Selektierfinger des Um formwerkzeugs gleichzeitig in Richtung auf die Stabendabschnitte hin verstellt werden. A variant of the method is also advantageous in which the positioning fingers are removed from the selection fingers in the axial direction when the gripping elements are in a receiving position be towered over. It can thus be ensured that a selection process is first carried out between the rod end sections which are arranged directly adjacent in the radial direction. In addition, the positioning fingers and selection fingers of the forming tool can also be adjusted simultaneously in the direction of the rod end sections.
Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn die Selektierfinger an ihren den zu haltenden Stabendabschnitten zugewendeten Endabschnitten verjüngend, insbesondere schneidenförmig, ausgebildet sind. Damit wird ein Einsetzen oder Einbringen der Selektier- finger zwischen unmittelbar benachbart angeordneten Stabendabschnitten einfacher ermög licht. Another procedure is characterized by the fact that the selection fingers are designed to be tapered, in particular in the form of blades, at their end sections facing the rod end sections to be held. This makes it easier to insert or bring in the selection fingers between rod end sections which are arranged immediately adjacent.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem ein Positionierkanal im jeweiligen Positionier- finger an seiner dem Selektierfmger zugewendeten Seite angeordnet oder ausgebildet ist, und sich der Positionierkanal ausgehend von jenem dem Stabendabschnitt zugewendeten Finger ende in Axialrichtung bis zu einer Kanalstimwand erstreckt, wobei der im Positionierkanal aufgenommene Stabendabschnitt an Kanal seiten wänden geführt wird. Damit kann bereits im Zuge des Selektiervorgangs und dem Einsetzen der Selektierfmger innerhalb der umzufor menden Lage noch zusätzlich erleichtert werden. Darüber hinaus kann so aber auch durch den Positionierkanal eine in Umfangsrichtung gesehene mögliche Vorpositionierung erzielt wer den. Furthermore, a procedure is advantageous in which a positioning channel is arranged or formed in the respective positioning finger on its side facing the selection finger, and the positioning channel extends, starting from that finger end facing the rod end section, in the axial direction to a channel end wall, the one in the positioning channel recorded rod end section is guided on channel sides walls. This can be made even easier in the course of the selection process and the insertion of the selection indicators within the position to be converted. In addition, a possible pre-positioning seen in the circumferential direction can also be achieved through the positioning channel.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der axialen Verstellbewegung der Positionierfinger der jeweils umzuformende Stabendabschnitt im Posi tionierkanal aufgenommen wird und die axiale Verstellbewegung solange durchgeführt wird, bis der jeweils umzuformende Stabendabschnitt mit seinem Stirnende an der Kanal Stirnwand anliegt. Mittels der Kanal Stirnwand kann so bei daran anliegendem Stabendabschnitt auch eine Druck- oder Stauchkraft auf den jeweiligen Stabendabschnitt in Axialrichtung ausgeübt werden. Another advantageous procedure is characterized in that during the axial adjustment movement of the positioning fingers, the respective rod end section to be reshaped is received in the positioning channel and the axial adjustment movement is carried out until the end section of the rod end section to be reshaped rests against the end wall of the duct. By means of the channel end wall, when the rod end section is in contact with it, a pressure or upsetting force can also be exerted on the respective rod end section in the axial direction.
Eine mögliche Vorgehensweise sieht vor, dass nach dem Schritt des klemmenden Haltens der umzuformenden Stabendabschnitte zwischen den jeweils zusammenwirkenden Selektierfm- gem und Positionierfmgern der einzelnen Greifelemente jener zumindest eine Stabendab schnitt von der jeweiligen Lage, welcher eine von der radialen Soll-Position davon abwei chende Ist-Position aufweist, in die jeweilige Soll-Position verlagert oder umgeformt wird. Durch diesen zusätzlichen und bevorzugt in radialer Richtung entweder in Richtung auf die Längsachse oder auf die davon abgewendete Seite oder Richtung durchgeführte Umform schritt oder Korrekturschritt kann so eine eindeutig vorbestimmte Soll-Position bei jedem der Stabendabschnitte erzielt werden. One possible procedure provides that after the step of clamping the rod end sections to be reshaped between the respectively interacting selection and positioning fingers of the individual gripping elements, at least one rod end section from the respective position which is a deviating from the radial target position is Position, is shifted or reshaped into the respective target position. By this additional and preferably in the radial direction either in the direction of the Longitudinal axis or on the side or direction facing away from it, a reshaping step or correction step can thus be achieved in each of the rod end sections with a clearly predetermined target position.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber insbesondere unabhängig davon auch durch eine Um formeinheit zur bleibenden Umformung von freien Stabendabschnitten eines in einem Blech paket aufgenommenen Leiterpakets zur Bildung eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine gelöst. The object of the invention is in particular achieved independently of this also by an order forming unit for permanent reshaping of free rod end portions of a conductor package received in a sheet metal package to form a stator or rotor of an electrical machine.
Die erfindungsgemäße Umformeinheit umfasst The forming unit according to the invention comprises
ein Basisgehäuse, und a basic housing, and
ein Umformwerkzeug, welches Umformwerkzeug eine Drehachse definiert und das Umformwerkzeug zur Umformung der Stabendabschnitte relativ bezüglich des Basisgehäuses um die Drehachse verschwenkbar ist. Weiters ist noch vorgesehen, a shaping tool, which shaping tool defines an axis of rotation and the shaping tool for reshaping the rod end sections can be pivoted relative to the base housing about the axis of rotation. It is also planned
dass das Umformwerkzeug mehrere Greifelemente mit jeweils einem Selektierfinger und einem damit zusammenwirkenden Positionierfinger umfasst, that the forming tool comprises several gripping elements, each with a selection finger and a positioning finger that interacts therewith,
dass die Selektierfinger und die mit den jeweiligen Selektierfingern zusammenwirken den Positionierfinger von einer Aufnahmestellung in eine Klemmstellung zur klemmenden Halterung von jeweils einem der umzuformenden Stabendabschnitte und vice versa verstell bar sind, that the selection fingers and the positioning fingers which interact with the respective selection fingers can be adjusted from a receiving position to a clamping position for the clamping holding of one of the rod end sections to be formed and vice versa,
dass die Greifelemente am Umformwerkzeug über den Umfang verteilt angeordnet sind, und that the gripping elements are arranged on the forming tool distributed over the circumference, and
dass die Greifelemente am Umformwerkzeug in radialer Richtung verstellbar geführt sind. that the gripping elements are guided adjustably in the radial direction on the forming tool.
Vorteilhaft ist bei dieser Umformeinheit, dass damit ein universeller Einsatz derselben ermög licht wird, da ein Umformwerkzeug mit einer Vielzahl von über den Umfang verteilt angeord neten Greifelementen geschaffen wird, mittels welchem mit einem Satz an Greifelementen alle Stabendabschnitte von Lage zu Lage aufeinanderfolgend umgeformt werden können. Durch die zusammenwirkenden Fingerpaare, welche jeweils eines der Greifelemente bilden, kann damit ein selektives Ergreifen und nachfolgend positioniertes und klemmendes Halten eines jeden umzuformenden Stabendabschnitts durchgeführt werden. Die Greifelemente sind aufgrund ihrer radialen Verstellmöglichkeit an die jeweilige radiale Lage und Position der umzuformenden Stabendabschnitte von einer der Lagen oder Schichten einstellbar. So wird mit einem Satz an umfänglich angeordneten Greifelementen das Auslangen gefunden, wobei aufgrund der radialen Einstellmöglichkeit die Greifelemente an die zuvor erfassten, aktuellen Positionen der einzelnen Stabendabschnitte hin verstellt werden können. Damit werden Werk zeugwechselvorgänge vermieden und es ist auch nicht eine Vielzahl von eigenen Kammwerk zeugen bereitzustellen, um die Stabendabschnitte je nach deren radialen Distanz im jeweils dafür vorgesehenen Kammerwerkzeug aufnehmen und in Umfangsrichtung umformen zu können. The advantage of this forming unit is that it can be used universally, as a forming tool is created with a large number of gripping elements distributed around the circumference, by means of which all rod end sections can be successively formed from layer to layer with a set of gripping elements . By means of the interacting pairs of fingers, which each form one of the gripping elements, a selective gripping and subsequently positioned and clamping holding of each rod end section to be reshaped can be carried out. The gripping elements are adjustable due to their radial adjustment to the respective radial position and position of the rod end sections to be reshaped of one of the layers or layers. So will found sufficient with a set of circumferentially arranged gripping elements, whereby due to the radial adjustment possibility the gripping elements can be adjusted to the previously detected, current positions of the individual rod end sections. This avoids tool change processes and it is not necessary to provide a large number of separate Kammwerk tools in order to be able to accommodate the rod end sections depending on their radial distance in the chamber tool provided for this purpose and to be able to reshape them in the circumferential direction.
Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn der Selektierfinger und der Positionierfinger jedes Greifelements in radialer Richtung zueinander benachbart angeordnet sind. Damit kann eine bessere Selektierung der unmittelbar in radialer Richtung hintereinander befindlichen Sta bendabschnitte erzielt werden. Furthermore, it can be advantageous if the selection finger and the positioning finger of each gripping element are arranged adjacent to one another in the radial direction. A better selection of the rod sections located directly one behind the other in the radial direction can thus be achieved.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. For a better understanding of the invention, it is explained in more detail with reference to the following figures.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: They each show in a greatly simplified, schematic representation:
Fig. 1 ein Blechpaket mit einem darin aufgenommenen Leiterpaket und noch unverform ten Stabendabschnitten, in schaubildlicher Darstellung; Fig. 1 shows a laminated core with a conductor pack received therein and still undeformed rod end sections, in a perspective view;
Fig. 2 das Blechpaket nach Fig. 1, mit bereits umgeformten Stabendabschnitten, in schaubildlicher Darstellung; FIG. 2 shows the laminated core according to FIG. 1, with already formed rod end sections, in a diagrammatic representation;
Fig. 3 ein Detail des Blechpakets mit dem darin aufgenommenen Leiterpaket nach Fig. FIG. 3 shows a detail of the laminated core with the conductor core according to FIG.
1, in Draufsicht und vergrößerter Darstellung; 1, in plan view and enlarged view;
Fig. 4 eine Umformeinheit mit deren Umformwerkzeug zur Umformung der Stabendab schnitte, in schaubildlicher Darstellung; 4 shows a forming unit with its forming tool for forming the Stabendab sections, in a diagrammatic representation;
Fig. 5 das Blechpaket mit dem Leiterpaket und die Umformeinheit, in deren Ausgangs zustand vor dem Umformvorgang, in Ansicht; 5 shows the laminated core with the conductor package and the forming unit, in its initial state before the forming process, in a view;
Fig. 6 einen Teilausschnitt der umzuformenden Stabendabschnitte mit einem vorge krümmten Längsverlauf und aufgefächerter Anordnung sowie mit einem Greifele ment des Umformwerkzeugs, am Beginn des Selektiervorgangs mit einem Selek- tierfinger, in Ansicht geschnitten; Fig. 7 den Teilausschnitt nach Fig. 6, während des Einsetzens eines Selektierfingers zwi schen zwei in radialer Richtung hintereinander befindliche Stabendabschnitte, in Ansicht geschnitten; 6 shows a partial section of the rod end sections to be reshaped with a pre-curved longitudinal course and a fanned-out arrangement as well as with a gripping element of the reshaping tool, at the beginning of the selection process with a selection finger, cut in view; 7 shows the partial section according to FIG. 6, during the insertion of a selection finger between two bar end sections located one behind the other in the radial direction, cut in view;
Fig. 8 den Teilausschnitt nach den Fig. 6 und 7, mit einem in Axialrichtung bereits zuge stellten Positionierfinger, in Ansicht geschnitten; 8 shows the partial section according to FIGS. 6 and 7, with a positioning finger already supplied in the axial direction, in a sectional view;
Fig. 9 den Teilausschnitt nach Fig. 8, mit in radialer Richtung zwischen dem Selektier finger und dem Positionierfinger geklemmt gehaltenen Stabendabschnitt, in An sicht geschnitten; FIG. 9 shows the partial section according to FIG. 8, with the rod end section held clamped in the radial direction between the selecting finger and the positioning finger, cut in perspective; FIG.
Fig. 10 den Positionierfinger in seinem Endabschnitt mit dem dort befindlichen Positio nierkanal, in schaubildlicher Darstellung; 10 shows the positioning finger in its end section with the positioning channel located there, in a diagrammatic representation;
Fig. 11 den Selektierfinger in seinem Endabschnitt mit dem dort befindlichen Führungs kanal, in schaubildlicher Darstellung; 11 shows the selection finger in its end section with the guide channel located there, in a diagrammatic representation;
Fig. 12 ein Detail eines weiteren möglichen Leiterpakets mit umzuformenden, geradlinig verlaufend ausgebildeten Stabendabschnitten sowie mit einem Greifelement des Elmformwerkzeugs, am Beginn des Selektiervorgangs mit einem Selektierfinger, im Axial schnitt 12 shows a detail of a further possible conductor package with straight rod end sections to be reshaped and with a gripping element of the Elmform tool, at the beginning of the selection process with a selection finger, in axial section
Fig. 13 einen Teilausschnitt einer Lage von umfänglich angeordneten Stabendabschnitten in deren unverformten Ausgangslage, bei denen einige davon in radialer Richtung außerhalb einer Soll-Kreisbahn angeordnet sind, in Axialansicht und ohne Grei felemente; 13 shows a partial section of a position of circumferentially arranged rod end sections in their undeformed starting position, in which some of them are arranged in the radial direction outside a nominal circular path, in an axial view and without gripping elements;
Fig. 14 einen Teilausschnitt einer weiteren Lage von umfänglich angeordneten Stabend abschnitten vor dem Schritt des Verdrehens, bei der einzelne der Stabendab schnitte zusätzlich in radialer Richtung vorverformt worden sind, in Axialansicht und ohne Greifelemente. 14 shows a partial section of a further layer of circumferentially arranged rod end sections before the step of twisting, in which individual sections of the rod end sections have additionally been pre-deformed in the radial direction, in an axial view and without gripping elements.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei- che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. As an introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, the disclosures contained in the entire description correspondingly referring to the che parts with the same reference numerals or the same component designations who can transfer the. The position details chosen in the description, such as above, below, side, etc., refer to the figure immediately described and shown and these position details are to be transferred accordingly to the new position in the event of a change in position.
Der Begriff„insbesondere“ wird nachfolgend so verstanden, dass es sich dabei um eine mög liche speziellere Ausbildung oder nähere Spezifizierung eines Gegenstands oder eines Verfah rensschritts handeln kann, aber nicht unbedingt eine zwingende, bevorzugte Ausführungsform desselben oder eine zwingende Vorgehensweise darstellen muss. The term “in particular” is understood below to mean that it can be a possible more specific design or more detailed specification of an object or a method step, but does not necessarily have to represent a mandatory, preferred embodiment of the same or a mandatory procedure.
In den Fig. 1 bis 3 ist vereinfacht jeweils ein Blechpaket 1 gezeigt, in welchem mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Aufnahmekammern 2 angeordnet oder ausgebildet sind. Das Blechpaket 1 weist in Richtung seiner Längsachse 3 voneinander beabstandet eine erste Stirn fläche 4 und eine zweite Stirnfläche 5 auf bzw. ist das Blechpaket 1 von den beiden Stirnflä chen 4, 5 in seiner Längserstreckung begrenzt. Die Aufnahmekammem 2 erstrecken sich je weils zwischen der ersten Stirnfläche 4 und der zweiten Stirnfläche 5, dies bevorzugt durch gängig. In FIGS. 1 to 3, a laminated core 1 is shown in simplified form, in which a plurality of receiving chambers 2 distributed over the circumference are arranged or formed. The laminated core 1 has a first end face 4 and a second end face 5 spaced from one another in the direction of its longitudinal axis 3 or the laminated core 1 is limited by the two Stirnflä chen 4, 5 in its longitudinal extent. The receiving chambers 2 each extend Weil between the first end face 4 and the second end face 5, this preferably continuously.
Im Blechpaket 1 ist eine Anzahl„n“ von Aufnahmekammem 2 vorgesehen oder ausgebildet, wobei die Anzahl„n“ in Abhängigkeit vom herzustellenden Rotor oder Stator einer elektri schen Maschine abhängig ist. Aufgrund der Anzahl„n“ an Aufnahmekammem 2 ergibt sich bei einer über den Umfang gesehen gleichmäßigen Anordnung der Aufnahmekammern 2 ein erster Teilungsraster oder eine erstes umfängliches Rastermaß. A number “n” of receiving chambers 2 is provided or formed in the laminated core 1, the number “n” being dependent on the rotor or stator of an electrical machine to be produced. The number “n” of receiving chambers 2 results in a first division grid or a first circumferential grid dimension when the receiving chambers 2 are arranged uniformly over the circumference.
In das hier dargestellte Blechpaket 1 ist bereits ein Leiterpaket 6 eingesetzt worden, wobei das Leiterpaket 6 z.B. zumindest eine nicht näher bezeichnete Leiterei ementgruppe umfassen kann. Es können auch mehrere unterschiedliche Leiterelementgruppen das Leiterpaket 6 bil den. Das Leiterpaket 6 bzw. die zumindest eine Leiterelementgruppe umfasst eine Vielzahl an Leiterelementen 7, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel als sogenannte Hairpins aus gebildet sind. In bekannter Weise umfasst ein als Hairpin ausgebildetes Leiterelement 7 einen ersten Stababschnitt 8, einen zweiten Stababschnitt 9 und einen die beiden Stab ab schnitte 8, 9 miteinander verbindenden Verbindungsabschnitt 10. Es können aber auch sogenannte U-Pins als Leiterelemente 7 eingesetzt werden. Es wäre aber auch noch möglich, zusätzlich zu den als Hairpins ausgebildeten Leiterelemen ten 7 nicht näher dargestellte I-Pins in das Blechpaket 1 einzusetzen. Unabhängig davon könnten aber auch nur I-Pins in das Blechpaket 1 eingesetzt und darin aufgenommen werden. Jeder der I-Pins weist ebenfalls seinen eigenen Stababschnitt auf und bildet eines der Lei terelemente. A conductor package 6 has already been inserted into the laminated core 1 shown here, wherein the conductor package 6 can comprise, for example, at least one unspecified conductor group. There can also be several different conductor element groups, the conductor package 6 bil the. The conductor package 6 or the at least one conductor element group comprises a plurality of conductor elements 7, which in the present exemplary embodiment are formed as so-called hairpins. In a known manner, a conductor element 7 designed as a hairpin comprises a first rod section 8, a second rod section 9 and a connecting section 10 connecting the two rods from sections 8, 9 to one another. However, so-called U-pins can also be used as conductor elements 7. However, it would also be possible to use I-pins, not shown in detail, in the laminated core 1 in addition to the conductor elements 7 designed as hairpins. Independently of this, however, only I-pins could be inserted into the laminated core 1 and received therein. Each of the I-pins also has its own rod section and forms one of the conductor elements.
Die Stababschnitte 8, 9 der Leiterelemente 7 sind mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt ausgebildet, wobei als Sonderform des Rechtecks auch ein Quadratischer Quer schnitt möglich ist. Zumeist werden die Leiterelemente 7 jedoch mit einem Rechteckquer schnitt ausgebildet. Zur Isolierung der Leiterelemente 7 sind diese zumeist über einen über wiegenden Längenanteil der Stababschnitte 8, 9 und gegebenenfalls auch an deren Verbin dungsabschnitten 10 - wenn die Leiterelemente 7 als Hairpins oder U-Pins ausgebildet sind - mit einer anhaftenden Isolierschicht versehen sind. The rod sections 8, 9 of the conductor elements 7 are formed with an essentially rectangular cross section, with a square cross section also being possible as a special shape of the rectangle. Usually, however, the conductor elements 7 are formed with a rectangular cross-section. To isolate the conductor elements 7, they are usually provided with an adhesive insulating layer over a predominant length of the rod sections 8, 9 and possibly also at their connec tion sections 10 - if the conductor elements 7 are designed as hairpins or U-pins.
Im Bereich der hier ersten Stirnfläche 4 ist in der Fig. 1 gezeigt, dass jeder der Stab ab schnitte 8, 9 der einzelnen Leiterelemente 7 die erste Stirnfläche 4 in Axialrichtung überragt und damit Stabendabschnitte 11 der Leiterelemente 7 über die erste Stirnfläche 4 vorragen. Der Einfach heit werden alle über die erste Stirnfläche 4 vorragenden Endabschnitte der Leiterelemente 7 als Stabendabschnitte 11 bezeichnet. Die Stabendabschnitte 11 können auch nur als Endab schnitte bezeichnet werden und ragen einzeln und frei über die erste Stirnfläche 4 vor. Im ge zeigten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind die einzelnen Stabendabschnitte 11 zusätzlich noch in radialer Richtung aufgefächert und damit um ein gewisses Ausmaß voneinander beab- standet. Es wäre aber auch eine nahezu bis vollkommen geradlinige Ausbildung der Stabend abschnitte 11 möglich, wie dies in der nachfolgenden Fig. 12 im Detail noch gezeigt und be schrieben ist. In the area of the first end face 4 here, FIG. 1 shows that each of the rods from sections 8, 9 of the individual conductor elements 7 projects beyond the first end face 4 in the axial direction and thus rod end sections 11 of the conductor elements 7 protrude beyond the first end face 4. For the sake of simplicity, all end sections of the conductor elements 7 protruding beyond the first end face 4 are referred to as rod end sections 11. The rod end sections 11 can also only be referred to as Endab sections and protrude individually and freely over the first end face 4. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the individual rod end sections 11 are additionally fanned out in the radial direction and are thus spaced apart from one another by a certain amount. But it would also be an almost to completely straight design of the rod end sections 11 possible, as shown in detail in the following FIG. 12 and is be written.
Weiters ist noch gezeigt, dass in jeder der in radialer Richtung bezüglich der Längsachse 3 verlaufend ausgerichteten Aufnahmekammem 2 auch mehrere Stababschnitte 8, 9 in radialer Richtung gesehen hintereinander angeordnet sind. Bevorzugt sind die Stab ab schnitte 8, 9 un mittelbar benachbart und zumeist aneinander anliegend angeordnet. Bei einem Rechteckquer schnitt sind bevorzugt deren längere Flachseiten jeweils einander zugewendet und können be vorzugt eng aneinander liegend in den Aufnahmekammem 2 angeordnet oder aufgenommen sein. In radialer Richtung gesehen, bilden die Stab ab schnitte 8, 9 der Leiterelemente 7 mit deren Stabendabschnitten 11 mehrere in Umfangsrichtung um die Längsachse 3 herum angeordnete oder ausgebildete Lagen oder Schichten. Jede der Lagen oder Schichten ist in einem vorbe stimmten radialen Abstand von der Längsachse 3 angeordnet. Da die Anzahl der Lagen oder Schichten unterschiedlich gewählt werden kann, sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel insgesamt acht Lagen oder Schichten gezeigt. Vorzugsweise ist die Anzahl der Lagen oder Schichten jeweils eine gerade Zahl, wie z.B. zwei, vier, sechs, acht, zehn usw. . Furthermore, it is also shown that in each of the receiving chambers 2 aligned in the radial direction with respect to the longitudinal axis 3, a plurality of rod sections 8, 9 are also arranged one behind the other as seen in the radial direction. Preferably, the rod from sections 8, 9 are un indirectly adjacent and mostly arranged adjacent to one another. In the case of a rectangular cross-section, the longer flat sides are preferably each facing each other and can be arranged or received in the receiving chambers 2 preferably lying close to one another. Viewed in the radial direction, the rods from sections 8, 9 of the conductor elements 7 with their rod end sections 11 form a plurality of layers or layers arranged or formed in the circumferential direction around the longitudinal axis 3. Each of the plies or layers is arranged at a certain radial distance from the longitudinal axis 3 vorbe. Since the number of plies or layers can be selected differently, a total of eight plies or layers are shown in the present exemplary embodiment. The number of plies or layers is preferably an even number, such as two, four, six, eight, ten and so on.
Um nachfolgend eine bessere Zuordnung zu Verfahrensschritten und Unterscheidung der La gen oder Schichten untereinander zu gewährleisten, wird jede derselben mit einem eigenen Bezugszeichen versehen. Wie zuvor beschrieben, kann die Anzahl der Lagen oder Schichten je nach Bauform des auszubildenden Rotors oder Stators unterschiedlich sein. Beim vorlie genden Ausführungsbeispiel sind insgesamt acht Lagen oder Schichten vorgesehen, wobei die äußerste oder erste Lage mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet wird. Die weiteren Lagen o- der Schichten sind dann mit den Bezugszeichen 13, 14, 15, 16, 17, 18 und 19 bezeichnet. Die innerste Lage 19 liegt somit der Längsachse 3 in radialer Richtung gesehen am nächsten. Dies ist am besten aus der Fig. 3 zu ersehen. In order to subsequently ensure a better assignment to method steps and differentiation of the layers or layers from one another, each of these is provided with its own reference number. As described above, the number of layers or layers can be different depending on the design of the rotor or stator to be formed. In the present exemplary embodiment, a total of eight plies or layers are provided, the outermost or first ply being denoted by reference numeral 12. The other layers or layers are then designated with the reference symbols 13, 14, 15, 16, 17, 18 and 19. The innermost layer 19 is therefore closest to the longitudinal axis 3 when viewed in the radial direction. This can best be seen from FIG. 3.
Jede der Lagen 12 bis 19 umfasst bevorzug eine Anzahl„m“ an Stabendabschnitten 11. Die Anzahl„m“ an Stabendabschnitten 11 von zumindest einzelnen der Lagen 12 bis 19 ist gleich der Anzahl„n“ der Aufnahmekammem 2 im Blechpaket 1 gewählt. Bevorzugt wird bei allen Lagen 12 bis 19 die Anzahl„m“ an Stabendabschnitten 11 gleich der Anzahl„n“ der Aufnah mekammern 2 im Blechpaket 1 gewählt. Damit sind in jeder der Aufnahmekammern 2 auch die jeweiligen Stababschnitte 8, 9 der Leiterelemente 7 aufgenommen und angeordnet. Each of the layers 12 to 19 preferably comprises a number “m” of rod end sections 11. The number “m” of rod end sections 11 of at least some of the layers 12 to 19 is selected to be equal to the number “n” of the receiving chambers 2 in the laminated core 1. For all layers 12 to 19, the number “m” of rod end sections 11 is preferably selected to be equal to the number “n” of receiving chambers 2 in the laminated core 1. Thus, the respective rod sections 8, 9 of the conductor elements 7 are also received and arranged in each of the receiving chambers 2.
Die Fig. 1 zeigt die über die erste Stirnfläche 4 vorragenden Stabendabschnitte 11 der einzel nen Lagen 12 bis 19 in deren für den nachfolgend beschriebenen Umformvorgang befindli chen Ausgangsstellung. Dieser Umformvorgang wird als sogenannter Twistvorgang bezeich net, bei welchem die Stabendabschnitte 11 der vorragenden Stababschnitte 8, 9 zumindest in Umfangsrichtung gesehen umgeformt werden, wie dies allgemein bekannt ist. Fig. 1 shows the protruding over the first end face 4 rod end portions 11 of the individual NEN layers 12 to 19 in their starting position for the reshaping process described below. This forming process is referred to as a so-called twisting process, in which the rod end sections 11 of the protruding rod sections 8, 9 are reshaped at least in the circumferential direction, as is generally known.
Die Fig. 2 zeigt die bereits zumindest in Umfangsrichtung umgeformten Stabendabschnitte 11 der einzelnen Lagen 12 bis 19. Beim dem jeweils zumindest in Umfangsrichtung durchge führten Umformvorgang werden die einzelnen Stabendabschnitte 11 von in radialer Richtung unmittelbar benachbarten Lagen 12 bis 19 zueinander in entgegen gesetzter Umfangsrichtung umgeformt. Wird beispielsweise die erste oder äußerste Lage 12 im Uhrzeigersinn umge formt, wird die unmittelbar nächste innenliegende oder nächste Lage 13 entgegen dem Uhr zeigersinn umgeformt. Dieses wechselseitige Umformen erfolgt bei den weiteren Lagen 14 bis 19 analog dazu. 2 shows the rod end sections 11 of the individual layers 12 to 19, which have already been deformed at least in the circumferential direction. During the deformation process carried out at least in the circumferential direction, the individual rod end sections 11 of layers 12 to 19 immediately adjacent in the radial direction are mutually opposite in the circumferential direction reshaped. If, for example, the first or outermost layer 12 is reshaped in a clockwise direction, the immediately next inner or next layer 13 is reshaped in an anti-clockwise direction. This reciprocal reshaping takes place analogously to this in the case of the further layers 14 to 19.
In den Fig. 4 bis 12 ist eine Umformeinheit 20 gezeigt, welche dazu ausgebildet ist, die zuvor beschriebenen Stabendabschnitte 11 der Stababschnitte 8, 9 ausgehend von ihrer unverform ten und/oder bereits in radialer Richtung vorverformten Ausgangsposition oder Ausgangslage in die vorbestimmte Soll-Umformposition umzuformen. Bei diesem Umformvorgang wird je weils eine gesamte Lage 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 oder 19 von den umfänglich angeordneten Stabendabschnitten 11 gemeinsam zumindest in Umfangsrichtung umgeformt. Da die einzel nen Stabendabschnitte 11 in den Aufnahmekammem 2 nahezu spielfrei aufgenommen sind, stellt die erste Stirnfläche 4 des Blechpakets 1 für den Umformvorgang eine Stütz- oder Bie gekante dar. 4 to 12, a forming unit 20 is shown, which is designed to move the previously described rod end sections 11 of the rod sections 8, 9 starting from their undeformed and / or already radially pre-deformed starting position or starting position in the predetermined target deformation position to reshape. In this reshaping process, an entire layer 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 or 19 is reshaped together at least in the circumferential direction by the circumferentially arranged rod end sections 11. Since the individual rod end sections 11 are received in the receiving chambers 2 with almost no play, the first end face 4 of the laminated core 1 represents a supporting or bending edge for the forming process.
Die Umformeinheit 20 umfasst ein im Allgemeinen als Basisgehäuse 21 bezeichnetes Grund gestell, in welchem ein Umformwerkzeug 22 aufgenommen ist. Das Umformwerkzeug 22 de finiert seinerseits eine Drehachse 23, um welche das gesamte Umformwerkzeug 22 relativ be züglich des Basisgehäuses 21 verdreht oder verschwenkt werden kann. Auf die Darstellung von Lagerstellen oder Lageranordnungen sowie Verstellmitteln wurde der besseren Übersicht lichkeit halber verzichtet. The forming unit 20 comprises a base frame, generally referred to as the base housing 21, in which a forming tool 22 is received. The forming tool 22 in turn defines an axis of rotation 23 about which the entire forming tool 22 can be rotated or pivoted relative to the base housing 21. For the sake of clarity, storage locations or bearing arrangements as well as adjustment means have not been shown.
Das Umformwerkzeug 22 umfasst eine Grundplatte 24, auf der oder an welcher die nicht nä her bezeichneten Verstellmechanismen, Verstellmittel, Führungsanordnungen usw. angeord net oder ausgebildet sind. The forming tool 22 comprises a base plate 24 on which or on which the adjustment mechanisms, adjustment means, guide arrangements, etc., not referred to in more detail, are arranged or formed.
Weiters umfasst das Umformwerkzeug 22 eine Vielzahl an Greifelementen 25, welche dazu ausgebildet sind, jeweils einen Stabendabschnitt 11 zu erfassen und diesen klemmend für den Umformvorgang zu halten. Dazu umfasst jedes der Greifelemente 25 einen Selektierfinger 26 und einen Positionierfmger 27. Der Selektierfinger 26 und der Positionierfmger 27 jedes Grei felements 25 wirken zusammen und halten den jeweiligen dazwischen befindlichen Stabend abschnitt 11 in Art einer Greifzange. Das Greifelement 25 ist von einem Fingerpaar gebildet, wobei jeder umzuformende Stabendabschnitt 11 von einem eignen Greifelement 25 erfasst, geklemmt gehalten und dann umgeformt wird. Im weitesten Sinn können die Greifelemente 25 in Form einer Pinzette wirken. Um die einzel nen Stabendabschnitte 11 erfassen zu können, sind die einzelnen Selektierfinger 26 und/oder die Positionierfinger 27 von einer Aufnahmestellung in eine Klemmstellung und vice versa verstellbar. Dazu kann vorgesehen sein, dass der jeweils zusammenwirkende Selektierfinger 26 und Positionierfinger 27 eines Greifelements 25 unabhängig voneinander in radialer Rich tung verstellbar sind. In diesem Fall werden für die klemmende Halterung der umzuformen den Stabendabschnitte 11 mittels der einzelnen Greifelemente 25 die jeweils zusammenwir kenden Selektierfinger 26 und Positionierfinger 27 in radialer Richtung aufeinander zu ver stellt. Die Greifelemente 25 sind weiters am Umformwerkzeug 22, insbesondere dessen Grundplatte 24, in radialer Richtung verstellbar geführt. Furthermore, the forming tool 22 comprises a multiplicity of gripping elements 25 which are designed to grasp a respective rod end section 11 and to hold it in a clamping manner for the forming process. For this purpose, each of the gripping elements 25 includes a selection finger 26 and a positioning finger 27. The selection finger 26 and the positioning finger 27 of each gripping element 25 work together and hold the respective rod end section 11 located between them in the manner of gripping pliers. The gripping element 25 is formed by a pair of fingers, each rod end section 11 to be deformed being gripped by a dedicated gripping element 25, held in a clamped manner and then deformed. In the broadest sense, the gripping elements 25 can act in the form of tweezers. In order to be able to detect the individual rod end sections 11, the individual selection fingers 26 and / or the positioning fingers 27 can be adjusted from a receiving position to a clamping position and vice versa. For this purpose, it can be provided that the respectively interacting selection finger 26 and positioning finger 27 of a gripping element 25 can be adjusted in the radial direction independently of one another. In this case, for the clamping support of the reshaped the rod end portions 11 by means of the individual gripping elements 25, the respective selector fingers 26 and positioning fingers 27 together with each other in the radial direction to one another provides ver. The gripping elements 25 are also guided on the forming tool 22, in particular its base plate 24, adjustable in the radial direction.
Der Selektierfinger 26 und der Positionierfinger 27 jedes Greifelements 25 sind in radialer Richtung zueinander benachbart angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Selektierfinger 26 bezüglich der Positionierfinger 27 außenliegend und somit weiter von der Drehachse 23 beabstandet angeordnet wie die Positionierfinger 27. Es wäre aber auch eine umgekehrte Anordnung möglich, bei welcher die Selektierfinger 26 bezüglich der Positionier- finger 27 innenliegend angeordnet sind. The selection finger 26 and the positioning finger 27 of each gripping element 25 are arranged adjacent to one another in the radial direction. In the present exemplary embodiment, the selection fingers 26 are arranged on the outside with respect to the positioning fingers 27 and thus further spaced apart from the axis of rotation 23 than the positioning fingers 27. However, a reverse arrangement would also be possible in which the selection fingers 26 are arranged on the inside with respect to the positioning fingers 27.
Die Greifelemente 25 sind am Umformwerkzeug 22, insbesondere deren Grundplatte 24, über den Umfang verteilt angeordnet. Um auch für jeden der in den Aufnahmekammern 2 befindli chen Stabendabschnitte 11 ein Greifelement 25 für den Umformvorgang zur Verfügung zu haben, sind die Greifelemente 25 über den Umfang verteilt in einem zweiten Teilungsraster angeordnet. Bevorzugt ist der zweite Teilungsraster gleich gewählt wie der erste Teilungsras ter der Aufnahmekammem 2. In diesem Fall ist eine Anzahl„o“ an Greifelementen 25 gleich der Anzahl„n“ der Aufnahmekammern 2 im Blechpaket 1 gewählt. The gripping elements 25 are arranged on the forming tool 22, in particular its base plate 24, distributed over the circumference. In order to have a gripping element 25 available for the forming process for each of the rod end sections 11 located in the receiving chambers 2, the gripping elements 25 are distributed over the circumference in a second division grid. The second graduation grid is preferably chosen to be the same as the first graduation grid of the receiving chambers 2. In this case, a number “o” of gripping elements 25 is selected equal to the number “n” of the receiving chambers 2 in the laminated core 1.
Es wäre auch möglich, eine größere Anzahl„o“ an Greifelementen 25 bezüglich der Anzahl „n“ von Aufnahmekammern 2 oder der Anzahl„m“ an Stabendabschnitten 11 vorzusehen und damit einen kleineren zweiten Teilungsraster auszubilden. Der erste Teilungsraster der Auf nahmekammem 2 ist an den kleineren zweiten Teilungsraster der Greifelemente 25 anzupas sen. Damit kann z.B. ein Greifelement 25 oder können zwei Greifelemente 25 nicht zum Ein satz kommen, wodurch eine noch flexiblere Einsatzmöglichkeit der Umformeinheit 20 ge schaffen werden kann. Durch die Führung und radiale Verstellbarkeit der Greifelemente 25 an der Grundplatte 24 des Umformwerkzeugs 22 können die Greifelemente 25 gemeinsam und somit gleichzeitig für den umfänglichen Umformvorgang, nämlich den Twistvorgang, um die Drehachse 23 ver- schwenkt oder verdreht werden. So werden beim Verdrehen des Umformwerkzeugs 22 alle Greifelemente 25 gemeinsam in Umfangsrichtung verstellt. It would also be possible to provide a larger number “o” of gripping elements 25 with regard to the number “n” of receiving chambers 2 or the number “m” of rod end sections 11 and thus to form a smaller second division grid. The first pitch of the receiving chamber 2 is to be adapted to the smaller second pitch of the gripping elements 25 sen. Thus, for example, one gripping element 25 or two gripping elements 25 cannot be used, whereby an even more flexible application of the forming unit 20 can be created. As a result of the guidance and radial adjustability of the gripping elements 25 on the base plate 24 of the forming tool 22, the gripping elements 25 can be pivoted or rotated about the axis of rotation 23 together and thus simultaneously for the circumferential forming process, namely the twisting process. When turning the forming tool 22, all gripping elements 25 are adjusted together in the circumferential direction.
Aufgrund der vorgesehenen radialen Verstellmöglichkeit der Greifelemente 25 kann eine An passung an den zueinander unterschiedlichen radialen Abstand der mehrfach angeordneten Lagen 12 bis 19 einfach durchgeführt werden. So kann mit nur einem umfänglich angeordne ten Satz an Greifelementen 25 das Auslangen gefunden werden, mit welchem nach vorheriger radialer Positionierung bezüglich der umzuformenden Lage 12 bis 19 der Twistvorgang durchgeführt werden kann. Vor dem Ergreifen der einzelnen Stabendabschnitte 11 mittels der Greifelemente 25 erfolgt ein Erfassen oder Ermitteln des aktuellen Position oder Lage von zu mindest jener umzuformenden Lage 12 bis 19. Damit können nachfolgend die Greifelemente 25 sowohl in Umfangsrichtung gesehen als auch in radialer Richtung an die aktuelle Position in ihren Positionen eingestellt werden. Due to the intended radial adjustment of the gripping elements 25, an adaptation to the mutually different radial spacing of the multiple layers 12 to 19 can be easily carried out. Thus, with only one circumferentially arranged set of gripping elements 25, sufficiency can be found with which the twisting process can be carried out after prior radial positioning with respect to the layer 12 to 19 to be reshaped. Before gripping the individual rod end sections 11 by means of the gripping elements 25, the current position or location of at least that position 12 to 19 to be reshaped is detected or determined be adjusted in their positions.
In den Fig. 6 bis 9 ist der Selektiervorgang, das Ergreifen eines Stabendabschnitts 11 von ei ner der Lagen 12 bis 19 bis hin zum klemmenden Halten dieses Stabendabschnitts 11 verein facht dargestellt. Wie aus der Fig. 6 zu ersehen ist, befinden sich der Selektierfmger 26 und der Positionierfinger 27 in ihrer in radialer Richtung weiter voneinander distanzierten Aufnah mestellung oder Ausgangsstellung. In dieser Stellung können die aufzunehmenden Stabend abschnitte 11 zwischen den jeweiligen Selektierfingem 26 und Positionierfmgern 27 aufge nommen werden. In der Aufnahmestellung oder Ausgangsstellung der Greifelemente 25 sind die Positionierfinger 27 von den Selektierfingem 26 in Axialrichtung überragt und stehen da mit weiter von der Grundplatte 24 vor als die Positionierfinger 27. 6 to 9, the selection process, the gripping of a rod end section 11 from egg ner of the layers 12 to 19 up to the clamping holding of this rod end section 11 is shown simplified. As can be seen from FIG. 6, the Selektierfmger 26 and the positioning finger 27 are located in their receiving position or starting position which are further spaced apart in the radial direction. In this position, the rod end sections 11 to be received can be taken up between the respective selection fingers 26 and positioning fingers 27. In the receiving position or the starting position of the gripping elements 25, the positioning fingers 27 are protruded by the selection fingers 26 in the axial direction and there protrude further from the base plate 24 than the positioning fingers 27.
Um einen besseren Selektiervorgang von in radialer Richtung unmittelbar benachbart befind lichen Stabendabschnitten 11 von unterschiedlichen Lagen 12 bis 19 durchführen zu können, sind die Selektierfmger 26 jeweils an ihren den zu haltenden Stabendabschnitten 11 zugewen deten Endabschnitten verjüngend, insbesondere schneidenförmig, ausgebildet. In order to be able to carry out a better selection process of rod end sections 11 of different layers 12 to 19 which are immediately adjacent in the radial direction, the end sections 26 are each tapered, in particular blade-shaped, at their end sections facing the rod end sections 11 to be held.
In der Fig. 10 ist noch dargestellt, dass in den Positionierfingern 27 an ihren den Selektierfin gem 26 zugewendeten Seiten jeweils ein Positionierkanal 28 angeordnet oder ausgebildet sein kann. Der Positionierkanal 28 kann auch als Aufnahmetasche oder Haltevertiefung bezeichnet werden, wobei dieser in seiner Abmessung an jene des darin aufzunehmenden und ausgerich tet zu haltenden Stabendabschnitt 11 angepasst ist. Der Positionierkanal 28 erstreckt sich in Axialrichtung ausgehend von jenem dem Stabendabschnitt 11 zuwendbaren Fingerende 29 bis zu einer Kanal Stirnwand 30 und endet an dieser. Weiters ist der Positionierkanal 28 in Rich tung seiner Längserstreckung gesehen jeweils seitlich von Kanal seiten wänden 31 begrenzt.FIG. 10 also shows that a positioning channel 28 can be arranged or formed in each of the positioning fingers 27 on their sides facing the selection fingers according to FIG. The positioning channel 28 can also be referred to as a receiving pocket or holding recess are adapted in its dimensions to those of the rod end portion 11 to be received and aligned therein. The positioning channel 28 extends in the axial direction from that finger end 29 facing the rod end section 11 to a channel end wall 30 and ends there. Furthermore, the positioning channel 28 is seen in the direction of its longitudinal extension in each case laterally bounded by channel sides 31 walls.
An den beiden Kanal seitenwänden 31 kann der im Positionierkanal 28 aufgenommene Sta bendabschnitt 11 geführt werden. The rod section 11 received in the positioning channel 28 can be guided on the two channel side walls 31.
Die Kanal Stirnwand 30 dient dazu, ein Stirnende des jeweils umzuformenden Stabendab schnitts 11 daran in Richtung der Längserstreckung des Positionierfingers 27 abstützen zu können. Dies insbesondere dann, wenn während der Umformbewegung von den Greifelemen ten 25 eine in Richtung auf das Blechpaket 1 gerichtete Druckkraft auf die umzuformenden Stabendabschnitte 11 ausgeübt werden soll. The channel end wall 30 serves to be able to support one end of the respective Stabendab section 11 to be reshaped in the direction of the longitudinal extension of the positioning finger 27. This is particularly the case when a pressure force directed in the direction of the laminated core 1 is to be exerted on the rod end portions 11 to be formed during the deformation movement of the Greifelemen 25.
Eine Kanaltiefe 32 wird so gewählt, dass der im Positionierkanal 28 aufgenommene Stabend abschnitt 11 in radialer Richtung gesehen den Positionierfinger 27 überragt. Damit kann eine sichere Klemmwirkung zwischen den jeweils zusammenwirkenden Selektierfingern 26 und Positionierfingern 27 erzielt werden. A channel depth 32 is selected such that the rod end section 11 received in the positioning channel 28 projects beyond the positioning finger 27 when viewed in the radial direction. A secure clamping effect can thus be achieved between the respectively interacting selection fingers 26 and positioning fingers 27.
Die Kanaltiefe 32 kann über die Längserstreckung des Positionierkanals 28 unterschiedliche tief gewählt werden. In einem ersten Positionier-Kanalabschnitt 33 ausgehend vom Ende des Positionierfingers 27 hin zur Kanal Stirnwand 30 weist dieser eine größere erste Kanaltiefe 32- 1 auf als in einem daran anschließenden zweiten Positionier-Kanalabschnitt 34. In diesem zweiten Positionier-Kanalabschnitt 34 ist die Kanaltiefe 32 mit dem Bezugszeichen 32-2 ein getragen. Durch die größere erste Kanaltiefe 32-1 kann die Aufnahme und das Einsetzen des Stabendabschnitts 11 in den Positionierkanal 28 erleichtert werden, da ein etwas größerer Spielraum zur Verfügung steht. Zwischen den beiden Positionier-Kanalabschnitten 33, 34 kann ein rampenförmiger Übergangsabschnitt 35 vorgesehen oder angeordnet sein. The channel depth 32 can be selected to be different depths over the longitudinal extent of the positioning channel 28. In a first positioning channel section 33, starting from the end of the positioning finger 27 towards the channel end wall 30, this has a greater first channel depth 32-1 than in an adjoining second positioning channel section 34. In this second positioning channel section 34, the channel depth is 32 worn with the reference numeral 32-2. The larger first channel depth 32-1 makes it easier to receive and insert the rod end section 11 into the positioning channel 28, since a somewhat greater amount of leeway is available. A ramp-shaped transition section 35 can be provided or arranged between the two positioning channel sections 33, 34.
In der Fig. 11 ist noch einer der Selektierfinger 26 im Bereich seines Endabschnitts oder Fin gerendes 37 in vergrößerter Darstellung gezeigt. Um eine Vorpositionierung des aufzuneh menden Stabendabschnitts 11 am Selektierfinger 26 in Umfangsrichtung gesehen zu erzielen, kann der Selektierfinger 26 an seiner dem Positionierfinger 27 zugewendeten Seite einen Füh rungskanal 36 aufweisen. Der Führungskanal 36 ist in seiner Längserstreckung gesehen von seitlich befindlichen Stegen begrenzt. Es ist auch noch die zuvor beschriebenen schneidenför mige oder keilförmige Ausbildung des Endabschnitts zu ersehen. Der Führungskanal 36 und der Positionierkanal 28 sind in radialer Richtung gesehen einander gegenüberliegend angeord net, wobei die beiden Kanaltiefen in Summe kleiner sind als die Abmessung des Stabendab schnitts 11 in der gleichen Raumrichtung. Damit wird stets eine sichere Positionierung des Stabendabschnitts 11 zwischen den beiden Fingern 26 und 27 und auch eine einwandfreie Klemmung erzielt. In FIG. 11, one of the selection fingers 26 is shown in an enlarged illustration in the region of its end section or fin 37. In order to achieve pre-positioning of the rod end section 11 to be received on the selection finger 26 in the circumferential direction, the selection finger 26 can have a guide channel 36 on its side facing the positioning finger 27. The guide channel 36 is seen in its longitudinal extension from laterally located webs limited. It is also still possible to see the cutting-edge or wedge-shaped design of the end section described above. The guide channel 36 and the positioning channel 28 are seen in the radial direction opposite each other angeord net, the two channel depths are in total smaller than the dimension of the Stabendab section 11 in the same spatial direction. A secure positioning of the rod end section 11 between the two fingers 26 and 27 and also a perfect clamping is thus always achieved.
Weiters ist noch vorgesehen, dass die Positionierfmger 27 relativ bezüglich der Selektierfin- ger 26 in paralleler Richtung bezüglich Drehachse 23 verstellbar an der Grundplatte 24 ge führt sind. Damit kann eine relative Verstellung der Positionierfmger 27 bezüglich der Selek- tierfmger 26 durchgeführt werden. Dies ist in der Fig. 8 mit einem Pfeil angedeutet. So wird die Möglichkeit geschaffen, zuerst die Selektierfmger 26 mitsamt der Grundplatte 24 des Elm formwerkzeugs 22, insbesondere jedoch die gesamte Elmformeinheit 20, an die Stabendab schnitte 11 heranzuführen und den Selektiervorgang der nebeneinander befindlichen Stabend abschnitte 11 durchzuführen - siehe Fig. 7. Es könnte aber das Blechpaket 1 mitsamt dem da rin befindlichen Leiterpaket 6 an die Elmformeinheit 20 herangeführt werden. Das gegensei tige Annähem und Heranführen der beiden Elemente erfolgt bevorzugt in Axialrichtung, wo bei zuvor zumeist die Längsachse 3 des Blechpakets 1 und die Drehachse 23 des Elmform werkzeugs 22 zueinander fluchten ausgerichtet werden. It is also provided that the positioning fingers 27 are guided on the base plate 24 so that they can be adjusted relative to the selection fingers 26 in a parallel direction with respect to the axis of rotation 23. A relative adjustment of the positioning fingers 27 with respect to the selection fingers 26 can thus be carried out. This is indicated in FIG. 8 with an arrow. This creates the possibility of first bringing the Selektierfmger 26 together with the base plate 24 of the Elm molding tool 22, but in particular the entire Elmformeinheit 20, to the Stabendab sections 11 and to carry out the selection process of the adjacent rod end sections 11 - see Fig. 7. It could but the laminated core 1 together with the conductor package 6 located therein can be brought up to the Elmformeinheit 20. The mutual approximation and approach of the two elements is preferably carried out in the axial direction, where previously the longitudinal axis 3 of the laminated core 1 and the axis of rotation 23 of the Elmform tool 22 are aligned with each other.
Sind die Elmformeinheit 20 und das Blechpaket 1 mit dem darin befindlichen Leiterpaket 6 bereitgestellt und für den Elmformvorgang vorbereitet, ist das Blechpaket 1 mit dem darin be findlichen Leiterpaket 6 ortsfest und positioniert relativ bezüglich der Elmformeinheit 20 zu halten. Es wird bei der nachfolgenden Beschreibung jener Verfahrensablauf beschrieben, bei welchem das Blechpaket 1 ortsfest verbleibt und die Elmformeinheit 20 die relativen Verstell bewegungen bezüglich des Blechpakets 1 durchführt. Auf die detaillierte Darstellung einer Halteeinheit für das Blechpaket 1 wurde der besseren Übersichtlichkeit halber verzichtet. Die Halteeinheit ist in der Fig. 5 schematisch mit beidseits des Blechpakets 1 auf das Blechpaket 1 einwirkenden Pfeilen angedeutet. If the Elmformeinheit 20 and the laminated core 1 with the conductor pack 6 located therein are provided and prepared for the Elmformvorgang, the laminated core 1 with the conductor pack 6 contained therein is to be held stationary and positioned relative to the Elmformeinheit 20. The following description describes the process sequence in which the laminated core 1 remains stationary and the Elmformeinheit 20 performs the relative adjustment movements with respect to the laminated core 1. The detailed illustration of a holding unit for the laminated core 1 has been omitted for the sake of clarity. The holding unit is indicated schematically in FIG. 5 with arrows acting on the laminated core 1 on both sides of the laminated core 1.
Es können weiters die aktuellen Positionen der einzelnen Stabendabschnitte 11 von zumindest einer der Lagen 12 bis 19 erfasst werden, insbesondere von jener Lage, welche umgeformt werden soll. Damit kann in Umfangsrichtung gesehen eine Ausrichtung der Greifelemente 25 bezüglich der erfassten Positionen der Stabendabschnitte 11 durchgeführt werden. Ist dies er folgt, werden zumindest die Selektierfinger 26 solange in Richtung auf die zu ergreifenden Stabendabschnitte 11 verlagert, dass die Selektierfmger 26 in einer mit den Stabendabschnit ten 11 zumindest teilweise überdeckenden Lage angeordnet sind. Dies erfolgt bevorzugt dadurch, dass die gesamte Umformeinheit 20 zu den Stabendabschnitten 11 hin verlagert wird. Dann erfolgt ein axiales Verstellen der Positionierfinger 27 in Richtung auf die zu er greifenden Stabendabschnitte 11, sodass die Positionierfinger 27 in einer mit den Stabendab schnitten 11 zumindest teilweise überdeckenden Lage angeordnet sind. Die Selektierfinger 26 bleiben bevorzug in Axialrichtung in ihrer Position unverändert. Im Zuge der axialen Verstell bewegung der Positionierfinger 27 und bei vorhandenem Positionierkanal 28, wird der jeweils umzuformende Stabendabschnitt 11 im Positionierkanal 28 aufgenommen. Die axiale Ver stellbewegung der Positionierfinger 27 wird bevorzugt solange durchgeführt, bis der jeweils umzuformende Stabendabschnitt 11 mit seinem Stimende an der Kanal Stirnwand 30 anliegt. Furthermore, the current positions of the individual rod end sections 11 of at least one of the layers 12 to 19 can be recorded, in particular of that position which is to be reshaped. Thus, viewed in the circumferential direction, the gripping elements 25 can be aligned with respect to the detected positions of the rod end sections 11. If this is done, at least the selection fingers 26 are displaced in the direction of the rod end sections 11 to be gripped that the selection fingers 26 are arranged in a position that at least partially overlaps the rod end sections 11. This is preferably done in that the entire forming unit 20 is shifted towards the rod end sections 11. Then there is an axial adjustment of the positioning fingers 27 in the direction of the rod end portions 11 to be gripped, so that the positioning fingers 27 are arranged in an at least partially overlapping position with the rod end sections 11. The selection fingers 26 preferably remain unchanged in their position in the axial direction. In the course of the axial adjustment movement of the positioning fingers 27 and if the positioning channel 28 is present, the respective rod end section 11 to be reshaped is received in the positioning channel 28. The axial adjustment movement of the positioning fingers 27 is preferably carried out until the respective rod end section 11 to be reshaped is in contact with the end wall 30 of the channel.
Das axiale Verstellen der Selektierfmger 26 in Richtung auf die zu ergreifenden Stabendab schnitte 11 wird bevorzugt so lange durchgeführt, bis die Selektierfmger 26 an Stirnflächen der Stabendabschnitte 11 anliegen. Dann werden die Selektierfinger 26 zwischen die in radia ler Richtung unmittelbar benachbart angeordneten Stabendabschnitte 11 von in radialer Rich tung nebeneinander befindlichen Lagen 12 bis 19 weiter hinein verstellt. Damit können die Stabendabschnitte 11 der umzuformenden Lage 12 bis 19 von den Stabendabschnitten 11 der unmittelbar benachbart befindlichen Lage 12 bis 19 separiert werden. The axial adjustment of the Selektierfmger 26 in the direction of the Stabendab sections to be gripped 11 is preferably carried out until the Selektierfmger 26 rest on the end faces of the rod end portions 11. Then the selection fingers 26 are further adjusted between the immediately adjacent rod end portions 11 in the radial direction of the layers 12 to 19 located next to one another in the radial direction. The rod end sections 11 of the layer 12 to 19 to be reshaped can thus be separated from the rod end sections 11 of the immediately adjacent layer 12 to 19.
Befindet sich beidseits jedes Stabendabschnitts 11 einer der zusammenwirkenden Finger (Se lektierfinger 26 und Positionierfinger 27), erfolgt ein klemmendes Halten der umzuformenden Stabendabschnitte 11 zwischen den jeweils zusammenwirkenden Selektierfingem 26 und Po sitionierfingern 27 der einzelnen Greifelemente 25 an einer der ausgewählten Lagen 12 bis 19. Anschließend wird zumindest das Umformwerkzeug 22 mit dessen Greifelementen 25 so wie mitsamt den geklemmt gehaltenen Stabendabschnitten 11 in Umfangsrichtung bezüglich des Blechpakets 1 um die Drehachse 23 verdreht. Es wäre aber auch möglich, die Umformei nheit 20 ortsfest zu belassen und das Blechpaket 1 mitsamt den vorragenden Stabendabschnit ten 11 in Umfangsrichtung bezüglich des Umformwerkzeugs 22 mit dessen Greifelementen 25 zu verdrehen. Während des umfänglich durchgeführten Umformvorgangs (Twistvorgang) sind die Umform einheit 20 und das Blechpaket 1 in Axialrichtung aufeinander zu zu verstellen. Dies bevorzugt solange, bis zumindest die Soll-Umformposition erreicht ist. Nach erfolgter Umformung sind die geklemmt gehaltenen Stabendabschnitte 11 von den Greifelementen 25 freizugeben und es werden die Greifelemente 25, insbesondere die gesamte Umformeinheit 20, von einer der La gen 12 bis 19 mit den umgeformten Stabendabschnitten 11 weg verstellt. If one of the interacting fingers (selection finger 26 and positioning finger 27) is located on both sides of each rod end section 11, the rod end sections 11 to be reshaped are held clamped between the respectively interacting selection fingers 26 and positioning fingers 27 of the individual gripping elements 25 at one of the selected positions 12 to 19. Subsequently, at least the forming tool 22 with its gripping elements 25 and together with the clamped end sections 11 of the rod is rotated in the circumferential direction with respect to the laminated core 1 about the axis of rotation 23. But it would also be possible to leave the Umformei unit 20 stationary and to rotate the laminated core 1 together with the protruding Stabendabschnit th 11 in the circumferential direction with respect to the forming tool 22 with its gripping elements 25. During the extensive forming process (twist process), the forming unit 20 and the laminated core 1 are to be adjusted in the axial direction towards one another. This is preferred until at least the desired forming position has been reached. After reshaping, the clamped rod end sections 11 are released from the gripping elements 25 and the gripping elements 25, in particular the entire forming unit 20, are moved away from one of the layers 12 to 19 with the formed rod end sections 11.
Das zuvor beschriebene zueinander fluchtende Ausrichten der Drehachse 23 und der Längs achse 3 erfolgt bevorzugt noch vor dem Erfassen oder Ermitteln der aktuellen Position der einzelnen Stabendabschnitte 11. The previously described alignment of the axis of rotation 23 and the longitudinal axis 3 in alignment with one another preferably takes place before the current position of the individual rod end sections 11 is recorded or determined.
Das Leiterpaket 6 umfasst mehrere in radialer Richtung hintereinander angeordnete Lagen 12 bis 19 an Leiterelementen 7 mit den Stabendabschnitten 11. Ist eine der Lagen 12 bis 19 um geformt, erfolgt das positionierte Ausrichten der Greifelemente 25 bezüglich der nächsten umzuformenden Lage 12 bis 19. Optional wird vorher ein Erfassen der aktuellen Positionen der einzelnen umzuformenden Stabendabschnitte 11 durchgeführt. Die weiteren Verfahrens schritte werden analog durchgeführt, wie dies bereits zuvor detailliert beschrieben worden ist. Die Umformvorgänge werden solange durchgeführt, bis alle Lagen 12 bis 19 umgeformt sind. The conductor package 6 comprises several layers 12 to 19 arranged one behind the other in the radial direction on conductor elements 7 with the rod end sections 11. If one of the layers 12 to 19 is reshaped, the positioning of the gripping elements 25 with respect to the next layer 12 to 19 to be reshaped occurs previously the current positions of the individual rod end sections 11 to be reshaped are recorded. The further process steps are carried out in the same way as has already been described in detail above. The forming processes are carried out until all layers 12 to 19 have been formed.
Der Umformvorgang kann an der in radialer Richtung äußersten Lage - hier die Lage 12 - be gonnen werden und sukzessive nacheinander die jeweils weiter innen liegend befindlichen Lagen 13 bis 19 umgeformt werden. Es wäre aber auch möglich, dass der Umformvorgang der freien Stabendabschnitte 11 an der in radialer Richtung innersten Lage - hier die Lage 19 - begonnen wird und nacheinander die weiter außen liegend befindlichen Lagen 18 bis 12 um geformt werden. In den Fig. 6 bis 9 wird bei jener in radialer Richtung innersten Lage 19 be gonnen. The forming process can be started at the outermost layer in the radial direction - here the layer 12 - and successively the layers 13 to 19 located further inside can be formed. However, it would also be possible for the forming process of the free rod end sections 11 to be started at the innermost layer in the radial direction - here layer 19 - and for the layers 18 to 12 located further outward to be reshaped one after the other. In FIGS. 6 to 9, the innermost layer 19 in the radial direction begins.
Um die zuvor beschriebene feste Halterung und Klemmung der umzuformenden Stabendab schnitte 11 mittels der Greifelemente 25 zu erzielen, kann zuerst die Verstellung der Selek- tierfmger 26 und der Positionierfinger 27 in Axialrichtung durchgeführt werden. Anschlie ßend daran werden die Selektierfinger 26 und Positionierfinger 27 aufeinander zu verstellt. So kann z.B. einer der Finger 26 oder 27 in radialer Richtung ortsfest verbleiben und der andere Finger 27 oder 26 in Richtung auf den ortsfest verbliebenen hin verstellt werden. Es können aber auch beider Finger 26 und 27 gleichzeitig aufeinander zu verstellt werden. Weiters und unabhängig davon können aber auch die Bewegungsabläufe zeitlich zueinander überlagert durchgeführt werden. So können die in Axialrichtung und die in radialer Richtung durchzuführenden Verstellbewegungen bis zum Erreichen der Klemmposition gleichzeitig durchgeführt werden. In order to achieve the above-described fixed holding and clamping of the rod end sections 11 to be reshaped by means of the gripping elements 25, the adjustment of the selection fingers 26 and the positioning fingers 27 can first be carried out in the axial direction. Subsequently ßend the selection finger 26 and positioning finger 27 are adjusted towards each other. For example, one of the fingers 26 or 27 can remain stationary in the radial direction and the other finger 27 or 26 can be adjusted in the direction of the one that has remained stationary. However, both fingers 26 and 27 can also be adjusted towards one another at the same time. Furthermore, and independently of this, the motion sequences can also be carried out superimposed on one another in time. In this way, the adjustment movements to be carried out in the axial direction and those in the radial direction can be carried out simultaneously until the clamping position is reached.
Aufgrund der radialen Verstellmöglichkeit der Greifelemente 25 am Umformwerkzeug 22, insbesondere dessen Grundplatte 24, können die geklemmt gehaltenen Stabendabschnitte 11 bei ihrer Umformbewegung in Umfangsrichtung jeweils zusätzlich in radialer Richtung um geformt werden. Due to the radial adjustability of the gripping elements 25 on the forming tool 22, in particular its base plate 24, the clamped rod end sections 11 can additionally be formed in the radial direction during their forming movement in the circumferential direction.
Weiters ist es auch noch möglich, dass das Umformen der einzelnen Stabendabschnitte 11 über die Soll-Umformposition weiter hinaus durchgeführt wird und anschließend die einzel nen Stabendabschnitte 11 in die Soll-Umformposition zurück verformt werden. Dies kann auch mehrfach wiederholt werden, um so die ansonsten zumeist auftretende elastische Rück stellung zu minimieren. Damit kann eine stabilere Anordnung der umgeformten Stabendab schnitte 11 in deren Soll-Umformposition durch die damit einhergehende Kaltverfestigung er zielt werden. Furthermore, it is also possible that the deformation of the individual rod end sections 11 is carried out further beyond the desired deformation position and then the individual rod end sections 11 are deformed back into the desired deformation position. This can also be repeated several times in order to minimize the elastic return which otherwise usually occurs. Thus, a more stable arrangement of the reshaped Stabendab sections 11 in their desired reshaping position by the associated work hardening he aims.
Ist einer der Umformvorgänge erfolgt, kann die umgeformte Lage oder Position der Stabend abschnitte 11 in einem weiteren Erfassungsvorgang erfasst oder ermittelt werden. In weiterer Folge kann eine Ermittlung einer möglichen Abweichung der erfassten Ist-Position von der vorbestimmten Soll-Umformposition durchgeführt werden. Wird eine Abweichung zwischen den beiden Positionen festgestellt, kann ein Korrekturwert berechnet werden und an die Anla gensteuerung übermittelt und von dieser in Abhängigkeit von der Abweichung eine vorbe stimmte Aktion ausgelöst und durchgeführt werden. Diese Aktion kann z.B. eine Nachbear beitung der soeben umgeformten Lage der Stabendabschnitte 11 sein. Ist keine unmittelbare Nachbearbeitung notwendig, kann z.B. ein Korrekturwert für die nachfolgend umzuformende Lage und/oder für das nächste zu bearbeitende Blechpaket 1 hinterlegt werden. If one of the deformation processes has taken place, the deformed position or position of the rod end sections 11 can be detected or determined in a further detection process. As a further consequence, a possible deviation of the detected actual position from the predetermined desired forming position can be determined. If a discrepancy between the two positions is found, a correction value can be calculated and transmitted to the system control, and a predetermined action may be triggered and carried out by this depending on the discrepancy. This action can e.g. a Nachbear processing of the just reshaped position of the rod end portions 11 be. If no immediate post-processing is necessary, e.g. a correction value for the position to be subsequently reshaped and / or for the next laminated core 1 to be processed can be stored.
In der Fig. 12 sind noch alle in einer Aufnahmekammer 2 des Blechpakets 1 mit den Lei terelementen 7 des Leiterpakets 6 vor dem Beginn des Selektiervorgangs mit dem Selektier- finger 26 des Greifelements 25 gezeigt. Wie zuvor beschrieben, sind im Gegensatz zur Dar stellung in der Fig. 6 die über die erste Stirnfläche 4 vorragenden Stabendabschnitte 11 gerad linig verlaufend ausgebildet. Eine minimale Beabstandung zwischen unmittelbar in radialer Richtung benachbart angeordneten Stabendabschnitten 11 kann mittels einer nicht näherbe zeichneten Isolierschicht oder eigenen Isolierelementen erzielt werden. Diese Distanzierung des blanken Endabschnitts sollte ausreichend sein, um den keilförmig oder schneidenförmig endenden Selektierfinger 26 zwischen die Stabendabschnitte 11 einsetzen oder hinein bewe gen zu können. Damit können zusätzliche Arbeitsgänge für die zuvor gezeigte Auffächerung und damit verbundene radiale Distanzierung der einzelnen Stabendabschnitte 11 voneinander eingespart werden. In FIG. 12, all are shown in a receiving chamber 2 of the laminated core 1 with the conductor elements 7 of the conductor assembly 6 before the start of the selection process with the selection finger 26 of the gripping element 25. As described above, in contrast to the Dar position in FIG. 6, the rod end portions 11 protruding over the first end face 4 are designed to run in a straight line. A minimal spacing between immediately in radial Bar end sections 11 arranged adjacent to one another in the direction of the direction can be achieved by means of an insulating layer (not shown in more detail) or separate insulating elements. This distancing of the bare end section should be sufficient to be able to insert the wedge-shaped or blade-shaped selection finger 26 between the rod end sections 11 or to be able to move into them. Additional work steps for the previously shown fanning out and the associated radial spacing of the individual rod end sections 11 from one another can thus be saved.
Es weisen hier jeweils zwei Stabendabschnitte 11 von unmittelbar benachbart angeordneten Lagen 12, 13; 14, 15; 16, 17 und 18, 19 den gleichen Überstand über die erste Stirnfläche 4 auf. Es könnten aber auch alle Stabendabschnitte 11 aller Lagen 12 bis 19 den zueinander gleichen Überstand aufweisen. In each case, two rod end sections 11 of layers 12, 13; 14, 15; 16, 17 and 18, 19 have the same protrusion over the first end face 4. However, all rod end sections 11 of all layers 12 to 19 could also have the same protrusion from one another.
In den Fig. 13 und 14 sind noch mögliche Verfahrensschritte gezeigt und beschrieben, welche für sich einzeln oder in Kombination miteinander im Nachgang zum positionierten Ausrichten der Greifelemente 25 an die jeweils erfassten aktuellen Ist-Positionen der einzelnen Stabend abschnitte 11 bei zumindest einer der zu ergreifenden Lagen 12 bis 19 durchgeführt werden können. Dies kann dann der Fall oder erforderlich sein, wenn die einzelnen Stabendabschnitte 11 der jeweiligen Lage 12 bis 19 vor deren Ergreifen und dem klemmenden Haltern umfäng lich gesehen jeweils nicht auf einer gleichen, idealen Soll-Kreisbahn befindlich angeordnet sind. 13 and 14 still possible method steps are shown and described, which individually or in combination with each other after the positioned alignment of the gripping elements 25 to the respectively detected current actual positions of the individual rod end sections 11 in at least one of the to be gripped Layers 12 to 19 can be performed. This can be the case or necessary when the individual rod end sections 11 of the respective layer 12 to 19 are not arranged circumferentially, seen before they are grasped and clamped holders, on the same ideal ideal circular path.
Der besseren Übersichtlichkeit halber, ist in den beiden Fig. 13 und 14 jeweils nur eine der Lagen 12 bis 19 bei ihrer im Blechpaket 1 aufgenommenen Stellung gezeigt, die restlichen Lagen sind nicht dargestellt. Es ist in der Fig. 3 nur die äußerste Lage 12 gezeigt und das Be zugszeichen auf die Soll-Kreisbahn eingetragen. For the sake of clarity, only one of the layers 12 to 19 is shown in the two FIGS. 13 and 14 in its position received in the laminated core 1, the remaining layers are not shown. It is shown in Fig. 3 only the outermost layer 12 and the reference number Be entered on the target circular path.
Wie in den zuvor beschriebenen Fig. 6 bis 9 gezeigt und beschrieben, ist es möglich, dass die einzelnen Stabendabschnitte 11 je nach Lage 12 bis 19 zueinander unterschiedlich aufgefä chert worden sind. Dies erfolgt bevorzugt in radialer Richtung auf die von der Längsachse 3 abgewendete Seite oder Richtung und/oder in Richtung auf die Längsachse 3. Damit können toleranzbedingte Lage- bzw. Positionsabweichungen von einzelnen Stabendabschnitten 11 in jeweils einer der Lagen 12 bis 19 zumindest in radialer Richtung zueinander auftreten. Es könnten diese Verfahrensschritte und Anlagenteile auch mit dem Blechpaket 1 und dem Lei terpaket 6 gemäß der Darstellung in der Fig. 10 Anwendung finden. Die möglichen Abweichungen werden beim Erfassen der aktuellen Position der einzelnen Sta bendabschnitte 11 von zumindest einer der Lagen 12 bis 19 ermittelt und festgestellt. Das Er fassen oder das Ermitteln der aktuellen Ist-Positionen kann mittels einer nicht näher darge stellten Erfassungsvorrichtung oder einer Ermittlungsvorrichtung erfolgen. Dieser Vorgang kann z.B. auf optischen Weg erfolgen oder durchgeführt werden. Dazu kann eine Kamera o- der dgl. eingesetzt werden. Nachfolgend erfolgt das positionierte Ausrichten der einzelnen Greifelemente 25 an die jeweils erfassten aktuellen Ist-Positionen der einzelnen Stabendab schnitte 11 in der jeweiligen der Lagen 12 bis 19. In der nicht näher dargestellten Anlagen steuerung der Umformeinheit 20 können für jede der einzelnen Lagen 12 bis 19 die jeweiligen Soll-Positionen der einzelnen Stabendabschnitte 11 abgespeichert und/oder hinterlegt sein. Damit kann ein Soll-Ist-Vergleich durchgeführt werden und nachfolgend von der Anlagen steuerung zusätzliche Befehle für Korrektur- und Verstellvorgänge für zumindest einzelne der Greifelemente 25 generiert werden, welche an das jeweilige mit einem der Greifelemente 25 in Antriebsverbindung stehende Verstellmittel weitergeleitet werden. As shown and described in FIGS. 6 to 9 described above, it is possible that the individual rod end sections 11 have been fanned out differently from one another, depending on the position 12 to 19. This is preferably done in the radial direction on the side or direction facing away from the longitudinal axis 3 and / or in the direction of the longitudinal axis 3.This allows tolerance-related positional or positional deviations of individual rod end sections 11 in each of the positions 12 to 19 at least in the radial direction occur to each other. These process steps and system parts could also be used with the laminated core 1 and the Lei terpaket 6 as shown in FIG. The possible deviations are determined and determined when the current position of the individual rod sections 11 of at least one of the layers 12 to 19 is detected. He grasp or the determination of the current actual positions can take place by means of a detection device (not shown) or a detection device. This process can take place or be carried out, for example, by optical means. A camera or the like can be used for this purpose. Subsequently, the positioned alignment of the individual gripping elements 25 to the respectively recorded current actual positions of the individual Stabendab sections 11 in the respective layers 12 to 19. In the system control of the forming unit 20, not shown in detail, for each of the individual layers 12 to 19 the respective target positions of the individual rod end sections 11 can be stored and / or stored. A target / actual comparison can thus be carried out and the system control subsequently generates additional commands for correction and adjustment processes for at least some of the gripping elements 25, which are passed on to the respective adjusting means that is drive-connected to one of the gripping elements 25.
Bei einer festgestellten Abweichung, insbesondere bei einer radialen Abweichung, von der idealen Kreislage oder der Soll-Kreisbahn von einzelnen der Stabendabschnitte 11 wird das jeweilige Greifelement 25 bevorzugt in radialer Richtung auf die ermittelte Ist-Position des jeweiligen Stabendabschnitts 11 hin verstellt. Die jeweiligen radialen Verstellbewegungen der Greifelemente 25 erfolgen bevorzugt in einer in normaler Ausrichtung bezüglich der Längs achse 3 befindlichen Verstellebene. If a deviation is determined, in particular a radial deviation, from the ideal circular position or the nominal circular path of individual rod end sections 11, the respective gripping element 25 is preferably adjusted in the radial direction towards the determined actual position of the respective rod end section 11. The respective radial adjustment movements of the gripping elements 25 are preferably carried out in a normal alignment with respect to the longitudinal axis 3 adjustment plane.
Ist die Verstellbewegung oder sind die Verstellbewegungen erfolgt, kann das zuvor beschrie bene axiale Verstellen der Selektierfinger 26 und nachfolgend auch der Positionierfinger 27 erfolgen. Anschließend bzw. nachfolgend an die axiale Verstellbewegung der einzelnen Grei felemente 25 mit ihren Selektierfingern 26 und Positionierfingern 27 werden die umzufor menden Stabendabschnitte 11 zwischen den jeweils zusammenwirkenden Selektierfingern 26 und Positionierfingern 27 der einzelnen Greifelemente 25 klemmend gehalten. If the adjustment movement or the adjustment movements have taken place, the previously described axial adjustment of the selection fingers 26 and subsequently also the positioning fingers 27 can take place. Subsequently or following the axial adjustment movement of the individual gripping elements 25 with their selection fingers 26 and positioning fingers 27, the umzufor menden rod end sections 11 are held clamped between the respective interacting selection fingers 26 and positioning fingers 27 of the individual gripping elements 25.
Um den zumindest einen Stabendabschnitt 11 von der jeweiligen Lage 12 bis 19, welcher eine von der radialen Soll-Position davon abweichende Ist-Position aufweist, in die jeweilige Soll- Position zu verbringen, ist jenes den betreffenden Stabendabschnitt 11 klemmend haltende Greifelement 25 zumindest in radialer Richtung zu verstellen oder zu verlagern, um den zu mindest einen Stabendabschnitt 11 mit der abweichenden Ist-Position in die Soll-Position zu verlagem. In bevorzugter Weise kann die Verstellbewegung des oder der jeweiligen Greifele mente 25 so gewählt werden, dass der oder die Stabendabschnitte 11 soweit verlagert oder umgeformt werden, um bei einem Lösen der klemmenden Halterung und einem möglichen Wegverstellen der Greifelemente 25 weiterhin in der Soll-Position zu verbleiben. Dies ist je doch vom möglichen Verstellweg abhängig und kann nicht in allen Fällen aufgrund der Platz verhältnisse realisiert werden. Dabei kann es sich um eine bevorzugt bleibende Verformung oder Umformung des oder der jeweiligen Stabendabschnitte 11 handeln, welche auch als plas tische Verformung bezeichnet werden kann. Dies würde einen Idealfall darstellen. Aufgrund der zumeist elastischen Rückfederung kann es erforderlich sein, eine größere Verformbewe gung durchführen zu müssen, um den jeweiligen Stabendabschnitt 11 nach der bevorzugten radialen Verformbewegung bleibend in die Soll-Position zu verbringen. In order to bring the at least one rod end portion 11 from the respective position 12 to 19, which has an actual position deviating therefrom from the radial target position, into the respective target position, that gripping element 25 holding the relevant rod end portion 11 in a clamping manner is at least in to adjust or shift in the radial direction in order to move the at least one rod end section 11 with the deviating actual position into the target position publish. In a preferred manner, the adjustment movement of the respective gripping element (s) 25 can be selected so that the rod end section (s) 11 are displaced or reshaped to such an extent that the gripping element 25 continues to be in the desired position when the clamping bracket is released and the gripping element 25 is possibly moved away remain. However, this depends on the possible adjustment path and cannot be implemented in all cases due to the space available. This can be a preferably permanent deformation or deformation of the respective rod end section or sections 11, which can also be referred to as a plastic deformation. This would be an ideal case. Due to the mostly elastic resilience, it may be necessary to have to carry out a larger Verformbewe supply in order to spend the respective rod end portion 11 after the preferred radial deformation movement permanently in the desired position.
Es sind in der Fig. 13 mehrere Stabendabschnitte 11 mit einer von der Soll-Kreisbahn davon abweichenden Ist-Position dargestellt. Die jeweilige Verstellrichtung, welche hier nur in radi aler Richtung durchzuführen ist, ist bei den jeweiligen auf die Soll -Kreisbahn zu verlagernden Stabendabschnitte 11 mit einem Pfeil angedeutet. In FIG. 13, several rod end sections 11 are shown with an actual position deviating therefrom from the nominal circular path. The respective adjustment direction, which is only to be carried out here in radial direction, is indicated with an arrow for the respective rod end sections 11 to be displaced onto the target circular path.
Um diesen Ausrichtschritt der einzelnen Stabendabschnitte 11 durchführen zu können, sind die Greifelemente 25 und/oder einige eine zusammengehörige Greifelementgruppe bildende Greifelemente 25 unabhängig voneinander zumindest in radialer Richtung verstellbar auszu bilden. Dies kann z.B. mittels nicht näher dargestellter Verstellmittel erfolgen. In order to be able to carry out this alignment step of the individual rod end sections 11, the gripping elements 25 and / or some gripping elements 25 forming an associated group of gripping elements are designed to be adjustable at least in the radial direction independently of one another. This can e.g. take place by means of adjusting means not shown.
Befinden sich alle Greifelemente 25 mit den jeweils an diesen geklemmt gehaltenen Stabend abschnitten 11 in der Soll-Position, kann der Schritt des Verdrehens des Umformwerkzeugs 22 mit dessen Greifelementen 25 mitsamt den geklemmt gehaltenen Stabendabschnitten 11 in Umfangsrichtung bezüglich des Blechpakets 1 oder das Verdrehen des Blechpakets 1 mitsamt den vorragenden Stabendabschnitten 11 in Umfangsrichtung bezüglich des Umformwerk zeugs 22 mit dessen Greifelementen 25 durchgeführt werden. If all the gripping elements 25 with the respective rod end sections 11 clamped to them are in the target position, the step of rotating the forming tool 22 with its gripping elements 25 together with the clamped rod end sections 11 in the circumferential direction with respect to the laminated core 1 or rotating the laminated core can be performed 1 together with the protruding rod end sections 11 in the circumferential direction with respect to the forming tool 22 with the gripping elements 25 thereof.
Unabhängig davon wäre es aber auch noch möglich, einzelne der geklemmt gehaltenen Sta bendabschnitte 11 von einer der Lagen 12 bis 19 in eine von der idealen Kreislage oder der Soll-Kreisbahn davon abweichende Soll-Position noch vor dem Schritt des relativen Verdre hens zu verlagern. Dies ist in der Fig. 14 noch bei zwei der Stabendabschnitte 11 dargestellt. Es wurde auch hier nur die äußerste der Lagen, nämlich nur die Lage 12 der besseren Über- sichtlichkeit halber dargestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden Stabend abschnitte 11 in Richtung auf die Längsachse 3 hin verformt bzw. verlagert worden. Es wäre aber auch eine in dazu entgegengesetzter Richtung durchgeführte Verlagerung oder Umfor mung möglich. Dies ist bei einem weiteren der Stabendabschnitte 11 in strichlierten Linien angedeutet. Regardless of this, it would also be possible to move some of the clamped rod sections 11 from one of the layers 12 to 19 into a target position deviating from the ideal circular position or the target circular path before the step of relative twisting. This is also shown in FIG. 14 for two of the rod end sections 11. Here, too, only the outermost of the layers, namely only layer 12 of the better over- shown for the sake of clarity. In the present embodiment, the two rod end sections 11 have been deformed or displaced in the direction of the longitudinal axis 3. However, it would also be possible to move or reshape in the opposite direction. This is indicated in dashed lines in another of the rod end sections 11.
Zusätzlich oder unabhängig davon könnten zumindest einzelne der geklemmt gehaltenen Sta bendabschnitte 11 bei ihrer Umformbewegung in Umfangsrichtung jeweils zusätzlich in radi aler Richtung umgeformt werden. Es sind nicht zwingend alle der Stabendabschnitte 11 einer der Lagen 12 bis 19 gemeinsam in radialer Richtung umzuformen. So könnten einige der Sta bendabschnitte 11 einer der Lagen 12 bis 19 nur in Umfangsrichtung umgeformt werden und wahlweise zumindest einer der Stabendabschnitte 11 zusätzlich zur Umformung in Umfangs richtung auch noch in radialer Richtung umgeformt werden. Additionally or independently of this, at least some of the clamped rod sections 11 could be further deformed in the radial direction during their deformation movement in the circumferential direction. It is not absolutely necessary for all of the rod end sections 11 of one of the layers 12 to 19 to be reshaped together in the radial direction. For example, some of the rod end sections 11 of one of the layers 12 to 19 could only be reshaped in the circumferential direction and optionally at least one of the rod end sections 11 could also be reshaped in the radial direction in addition to the reshaping in the circumferential direction.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle be merkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten dersel ben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausfüh rungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. The exemplary embodiments show possible design variants, whereby it should be noted at this point that the invention is not limited to the specifically shown design variants dersel ben, but rather various combinations of the individual design variants are possible with each other and this variation is possible due to the teaching on technical action The present invention is within the ability of those skilled in this technical field.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmals kombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie len können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen wer den. The scope of protection is determined by the claims. However, the description and the drawings should be used to interpret the claims. Individual features or feature combinations from the different exemplary embodiments shown and described can represent independent inventive solutions for themselves. The task on which the independent inventive solutions are based can be found in the description.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert darge stellt wurden. Bezugszeich naufstellung Blechpaket 31 Kanal seitenwand For the sake of order, it should finally be pointed out that, for a better understanding of the structure, some elements have been shown not to scale and / or enlarged and / or reduced. Reference number installation sheet metal core 31 channel side wall
Aufnahmekammer 32 Kanaltiefe Receiving chamber 32 channel depth
Längsachse 33 erster Positionier-Kanalabschnitt erste Stirnfläche 34 zweiter Positionier-Kanalabschnitt zweite Stirnfläche 35 Übergangsabschnitt Longitudinal axis 33, first positioning channel section, first end face 34, second positioning channel section, second end face 35, transition section
Leiterpaket 36 Führungskanal Ladder package 36 guide channel
Leiterelement 37 Fingerende Conductor element 37 finger end
erster Stababschnitt first rod section
zweiter Stababschnitt second rod section
Verbindungsabschnitt Connection section
Stabendabschnitt Bar end section
Lage location
Lage location
Lage location
Lage location
Lage location
Lage location
Lage location
Lage location
Umformeinheit Forming unit
Basisgehäuse Basic housing
Umformwerkzeug Forming tool
Drehachse Axis of rotation
Grundplatte Base plate
Greifelement Gripping element
Selektierfinger Selection finger
Positionierfinger Positioning finger
Positionierkanal Positioning channel
Fingerende End of finger
Kanalstimwand Canal wall

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Verfahren zum bleibenden Umformen von freien Stabendabschnitten (11) eines in einem Blechpaket (1) aufgenommenen Leiterpakets (6) zur Bildung eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine, bei dem folgende Schritte durchgeführt werden: 1. A method for the permanent reshaping of free rod end sections (11) of a conductor package (6) accommodated in a laminated core (1) to form a stator or rotor of an electrical machine, in which the following steps are carried out:
Bereitstellen des Blechpakets (1) und des Leiterpakets (6), wobei im Blechpaket Provision of the laminated core (1) and the conductor package (6), wherein in the laminated core
(1) eine Anzahl„n“ von Aufnahmekammern (2) ausgebildet ist und die Aufnahmekammern(1) a number “n” of receiving chambers (2) is formed and the receiving chambers
(2) über den Umfang verteilt in einem ersten Teilungsraster angeordnet sind und sich die Auf nahmekammern (2) jeweils zwischen einer ersten Stirnfläche (4) und einer zweiten Stirnflä che (5) erstrecken, wobei Leiterelemente (7) des Leiterpakets (6) mit ihren Stababschnitten (8, 9) in die Aufnahmekammem (2) eingesetzt sind und Stabendabschnitte (11) über die erste Stirnfläche (4) des Blechpakets (1) frei vorragen, und wobei die einzelnen Stabendabschnitte (11) mehrere Lagen (12 bis 19) ausbilden, wobei jede der einzelnen Lagen (12 bis 19) eine Anzahl„m“ an Stabendabschnitten (11) umfasst und sich die Lagen (12 bis 19) in Umfangs richtung erstrecken sowie in radialer Richtung benachbart zueinander angeordnet sind, (2) are arranged distributed over the circumference in a first division grid and the receiving chambers (2) each extend between a first end face (4) and a second end face (5), with conductor elements (7) of the conductor package (6) their rod sections (8, 9) are inserted into the receiving chambers (2) and rod end sections (11) protrude freely over the first end face (4) of the laminated core (1), and the individual rod end sections (11) have multiple layers (12 to 19) form, wherein each of the individual layers (12 to 19) comprises a number “m” of rod end sections (11) and the layers (12 to 19) extend in the circumferential direction and are arranged adjacent to one another in the radial direction,
Bereitstellen einer Umformeinheit (20), welche Umformeinheit (20) ein Umform werkzeug (22) mit mehreren Greifelementen (25) umfasst und jedes der Greifelemente (25) einen Selektierfinger (26) und einen damit zusammenwirkenden Positionierfinger (27) um fasst, und die Greifelemente (25) über den Umfang verteilt in einem zweiten Teilungsraster angeordnet sind, wobei der zweite Teilungsraster gleich gewählt ist wie der erste Teilungsras ter der Aufnahmekammern (2), Providing a shaping unit (20), which shaping unit (20) comprises a shaping tool (22) with several gripping elements (25) and each of the gripping elements (25) comprises a selection finger (26) and a positioning finger (27) interacting therewith, and the Gripping elements (25) are arranged distributed over the circumference in a second division grid, the second division grid being chosen to be the same as the first division grid of the receiving chambers (2),
ortsfestes und positioniertes Halten des Blechpakets (1) mit dem darin befindli chen Leiterpaket (6), Fixed and positioned holding of the laminated core (1) with the conductor package (6) located therein,
Erfassen der aktuellen Positionen der einzelnen Stabendabschnitte (11) von zu mindest einer der Lagen (12 bis 19), Detecting the current positions of the individual rod end sections (11) of at least one of the layers (12 to 19),
Positioniertes Ausrichten der Greifelemente (25) an die jeweils erfassten aktuellen Positionen der einzelnen Stabendabschnitte (11), Positioned alignment of the gripping elements (25) to the respectively detected current positions of the individual rod end sections (11),
Axiales Verstellen der Selektierfmger (26) in Richtung auf die zu ergreifenden Stabendabschnitte (11), sodass die Selektierfmger (26) in einer mit den Stabendabschnitten (11) zumindest teilweise überdeckenden Lage angeordnet sind, Axial adjustment of the selection frames (26) in the direction of the rod end sections (11) to be gripped, so that the selection frames (26) are arranged in a position that at least partially overlaps the rod end sections (11),
axiales Verstellen der Positionierfinger (27) in Richtung auf die zu ergreifenden Stabendabschnitte (11), sodass die Positionierfinger (27) in einer mit den Stabendabschnitten (11) zumindest teilweise überdeckenden Lage angeordnet sind, klemmendes Halten der umzuformenden Stabendabschnitte (11) zwischen den je weils zusammenwirkenden Selektierfingern (26) und Positionierfmgern (27) der einzelnen Greifelemente (25), axial adjustment of the positioning fingers (27) in the direction of the rod end sections (11) to be gripped, so that the positioning fingers (27) are arranged in a position that at least partially overlaps the rod end sections (11), clamping holding of the rod end sections (11) to be reshaped between the respective interacting selection fingers (26) and positioning fingers (27) of the individual gripping elements (25),
Verdrehen des Umformwerkzeugs (22) mit dessen Greifelementen (25) sowie mitsamt den geklemmt gehaltenen Stabendabschnitten (11) in Umfangsrichtung bezüglich des Blechpakets (1) oder Verdrehen des Blechpakets (1) mitsamt den vorragenden Stabendab schnitten (11) in Umfangsrichtung bezüglich des Umformwerkzeugs (22) mit dessen Greifele menten (25), und Rotating the forming tool (22) with its gripping elements (25) and together with the clamped rod end sections (11) in the circumferential direction with respect to the laminated core (1) or twisting the laminated core (1) together with the protruding rod end sections (11) in the circumferential direction with respect to the forming tool ( 22) with its Greifele elements (25), and
Aufeinander zu Verstellen der Umformeinheit (20) und des Blechpakets (1) in Axialrichtung, zumindest bis zum Erreichen einer Soll-Umformposition, To adjust the forming unit (20) and the laminated core (1) towards one another in the axial direction, at least until a target forming position is reached,
Freigeben der geklemmt gehaltenen Stabendabschnitte (11) und Wegverstellen der Greifelemente (25) von einer der Lagen (12 bis 19) mit den umgeformten Stabendab schnitten (11). Releasing the clamped rod end sections (11) and moving the gripping elements (25) away from one of the layers (12 to 19) with the reshaped rod end sections (11).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl„m“ an Stabendabschnitten (11) von zumindest einzelnen der Lagen (12 bis 19), bevorzugt von allen Lagen (12 bis 19), gleich der Anzahl„n“ der Aufnahmekammem (2) im Blechpaket (1) ge wählt ist. 2. The method according to claim 1, characterized in that the number “m” of rod end sections (11) of at least some of the layers (12 to 19), preferably of all layers (12 to 19), is equal to the number “n” of the receiving chambers (2) is selected in the laminated core (1).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl „o“ an Greifelementen (25) gleich der Anzahl„n“ der Aufnahmekammern (2) im Blechpaket (1) gewählt ist. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a number “o” of gripping elements (25) is selected equal to the number “n” of receiving chambers (2) in the laminated core (1).
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsachse (3) des Blechpakets (1) und eine Drehachse (23) des Umformwerkzeugs (22) vor dem Erfassen der aktuellen Position der einzelnen Stabendabschnitte (11) zueinander fluchten ausgerichtet werden. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a longitudinal axis (3) of the laminated core (1) and an axis of rotation (23) of the forming tool (22) are aligned with each other before the current position of the individual rod end sections (11) is detected .
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass folgende weitere Schritte durgeführt werden: 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the following further steps are carried out:
Positioniertes Ausrichten der Greifelemente (25) bezüglich der nächsten umzufor menden Lage (12 bis 19), optional mit einem vorher durchgeführten Erfassen der aktuellen Positionen der einzelnen umzuformenden Stabendabschnitte (11), Positioned alignment of the gripping elements (25) with respect to the next position (12 to 19) to be converted, optionally with a previously performed detection of the current one Positions of the individual rod end sections to be formed (11),
Axiales Verstellen der Selektierfmger (26) in Richtung auf die zu ergreifenden Stabendabschnitte (11), sodass die Selektierfmger (26) in einer mit den Stabendabschnitten (11) zumindest teilweise überdeckenden Lage angeordnet sind, Axial adjustment of the selection frames (26) in the direction of the rod end sections (11) to be gripped, so that the selection frames (26) are arranged in a position that at least partially overlaps the rod end sections (11),
axiales Verstellen der Positionierfinger (27) in Richtung auf die zu ergreifenden Stabendabschnitte (11), sodass die Positionierfinger (27) in einer mit den Stabendabschnitten (11) zumindest teilweise überdeckenden Lage angeordnet sind, axial adjustment of the positioning fingers (27) in the direction of the rod end sections (11) to be gripped, so that the positioning fingers (27) are arranged in a position that at least partially overlaps the rod end sections (11),
klemmendes Halten der umzuformenden Stabendabschnitte (11) zwischen den je weils zusammenwirkenden Selektierfingern (26) und Positionierfingern (27) der einzelnen Greifelemente (25), clamping holding of the rod end sections (11) to be reshaped between the respective interacting selection fingers (26) and positioning fingers (27) of the individual gripping elements (25),
Verdrehen des Umformwerkzeugs (22) mit dessen Greifelemente (25) sowie mits amt den geklemmt gehaltenen Stabendabschnitten (11) in Umfangsrichtung bezüglich des Blechpakets (1) oder Verdrehen des Blechpakets (1) mitsamt den vorragenden Stabendab schnitten (11) in Umfangsrichtung bezüglich des Umformwerkzeugs (22) mit dessen Greifele menten (25), und Rotating the forming tool (22) with its gripping elements (25) and also with the clamped rod end sections (11) in the circumferential direction with respect to the laminated core (1) or rotating the laminated core (1) together with the protruding Stabendab cuts (11) in the circumferential direction with respect to the forming tool (22) with its Greifele elements (25), and
Aufeinander zu Verstellen der Umformeinheit (20) und des Blechpakets (1) in Axialrichtung, To adjust the forming unit (20) and the laminated core (1) towards one another in the axial direction,
Freigeben der geklemmt gehaltenen Stabendabschnitte (11) und Wegverstellen des Umformwerkzeugs (22) von einer der Lagen (12 bis 19) mit den umgeformten Stabendab schnitten (11). Release of the clamped rod end sections (11) and displacement of the forming tool (22) from one of the layers (12 to 19) with the formed rod end sections (11).
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umformvorgang der freien Stabendabschnitte (11) an der in radialer Richtung äu ßersten Lage (12 bis 19) begonnen wird und nacheinander die weiter innen liegend befindli chen Lagen (12 bis 19) umgeformt werden, oder dass der Umformvorgang der freien Stabend abschnitte (11) an der in radialer Richtung innersten Lage (19 bis 12) begonnen wird und nacheinander die weiter außen liegend befindlichen Lagen (19 bis 12) umgeformt werden. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reshaping process of the free rod end sections (11) is started at the outermost layer (12 to 19) in the radial direction, and successively the layers further inside (12 to 19) be reshaped, or that the reshaping process of the free rod end sections (11) is started at the innermost layer (19 to 12) in the radial direction and the layers (19 to 12) located further out are reshaped one after the other.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das axiales Verstellen der Selektierfmger (26) in Richtung auf die zu ergreifenden Sta bendabschnitte (11) so lange durchgeführt wird, bis die Selektierfinger (26) an Stirnflächen der Stabendabschnitte (11) anliegen und dann die Selektierfmger (26) zwischen die in radialer Richtung unmittelbar benachbart angeordneten Stabendabschnitte (11) von in radialer Rich tung nebeneinander befindlichen Lagen (12 bis 19) weiter hinein verstellt werden und damit die Stabendabschnitte (11) der umzuformenden Lage (12 bis 19) von den Stabendabschnitten (11) der unmittelbar benachbart befindlichen Lage (12 bis 19) separiert werden. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the axial adjustment of the Selektierfmger (26) in the direction of the rod end sections to be gripped (11) is carried out until the selection fingers (26) on the end faces of the rod end sections (11) and then the Selektierfmger (26) between the in radial Direction immediately adjacent rod end portions (11) of layers (12 to 19) located next to each other in the radial direction are further adjusted and thus the rod end portions (11) of the layer (12 to 19) to be formed from the rod end portions (11) of the immediately adjacent Layer (12 to 19) are separated.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils zusammenwirkende Selektierfinger (26) und Positionierfinger (27) eines Greifelements (25) unabhängig voneinander in radialer Richtung verstellt werden. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the respectively interacting selection finger (26) and positioning finger (27) of a gripping element (25) are adjusted independently of one another in the radial direction.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die klemmende Halterung der umzuformenden Stabendabschnitte (11) mittels der einzelnen Greifelemente (25) die jeweils zusammenwirkenden Selektierfinger (26) und Positi- onierfmger (27) in radialer Richtung aufeinander zu verstellt werden. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for the clamping support of the rod end sections (11) to be formed by means of the individual gripping elements (25), the respective interacting selection fingers (26) and positioning fingers (27) are adjusted in the radial direction towards one another will.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die klemmende Halterung der umzuformenden Stabendabschnitte (11) mittels der einzelnen Greifelemente (25) zuerst die Verstellung der Selektierfinger (26) und der Positio- nierfmger (27) in Axialrichtung durchgeführt wird und anschließend die aufeinander zu Ver stellung in radialer Richtung durchgeführt wird. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for the clamping holding of the rod end sections (11) to be reshaped by means of the individual gripping elements (25), first the adjustment of the selection fingers (26) and the positioning fingers (27) is carried out in the axial direction and then to each other to Ver position is carried out in the radial direction.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass für die klemmende Halterung der umzuformenden Stabendabschnitte (11) mittels der einzelnen Greifelemente die Verstellung der Selektierfinger (26) und der Positionierfinger (27) in Axial- richtung gleichzeitig mit der aufeinander zu Verstellung in radialer Richtung durchgeführt wird. 11. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that for the clamping holding of the rod end portions (11) to be reshaped by means of the individual gripping elements, the adjustment of the selection fingers (26) and the positioning fingers (27) in the axial direction simultaneously with the one another for adjustment is carried out in the radial direction.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einzelne der geklemmt gehaltenen Stabendabschnitte (11) bei ihrer Umform bewegung in Umfangsrichtung jeweils zusätzlich in radialer Richtung umgeformt werden. 12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least individual ones of the clamped held rod end sections (11) are each additionally reshaped in the radial direction during their reshaping movement in the circumferential direction.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die geklemmt gehaltenen Stabendabschnitte (11) bei ihrer Umformbewegung in Um fangsrichtung jeweils zusätzlich in radialer Richtung umgeformt werden. 13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the clamped held rod end portions (11) are each additionally formed in the radial direction during their forming movement in the circumferential direction.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformen der einzelnen Stabendabschnitte (11) über die Soll-Umformposition weiter hinaus durchgeführt wird und anschließend die einzelnen Stabendabschnitte (11) in die Soll- Umformposition zurück verformt werden. 14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reshaping of the individual rod end sections (11) is carried out further beyond the target reshaping position and then the individual rod end sections (11) are reshaped back into the target reshaping position.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verdrehen des Umformwerkzeugs (22) alle Greifelemente (25) gemeinsam in Um- fangsrichtung verstellt werden. 15. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that when the forming tool (22) is rotated, all gripping elements (25) are adjusted together in the circumferential direction.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierfmger (27) bei sich in einer Aufnahmestellung befindlichen Greifelemen ten (25) von den Selektierfingern (26) in Axialrichtung überragt werden. 16. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the positioning fingers (27) are protruded in the axial direction by the selection fingers (26) when the gripping elements (25) are in a receiving position.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Selektierfinger (26) an ihren den zu haltenden Stabendabschnitten (11) zugewendeten17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the selection fingers (26) face the rod end sections (11) to be held
Endabschnitten verjüngend, insbesondere schneidenförmig, ausgebildet sind. End sections tapering, in particular cutting edge, are formed.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Positionierkanal (28) im jeweiligen Positionierfmger (27) an seiner dem Selektierfin ger (26) zugewendeten Seite angeordnet oder ausgebildet ist, und sich der Positionierkanal (28) ausgehend von jenem dem Stabendabschnitt (11) zugewendeten Fingerende (29) in Axi alrichtung bis zu einer Kanal Stirnwand (30) erstreckt, wobei der im Positionierkanal (28) auf genommene Stabendabschnitt (11) an Kanalseitenwänden geführt wird. 18. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a positioning channel (28) is arranged or formed in the respective Positionierfmger (27) on its side facing the Selektierfin ger (26), and the positioning channel (28) starting from that Rod end section (11) facing finger end (29) extends in the axial direction up to a channel end wall (30), the rod end section (11) received in the positioning channel (28) being guided on channel side walls.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei der axialen Ver stellbewegung der Positionierfmger (27) der jeweils umzuformende Stabendabschnitt (11) im Positionierkanal (28) aufgenommen wird und die axiale Verstellbewegung solange durchge führt wird, bis der jeweils umzuformende Stabendabschnitt (11) mit seinem Stimende an der Kanal Stirnwand (30) anliegt. 19. The method according to claim 18, characterized in that during the axial adjustment movement of the Positionierfmger (27) of the respective rod end portion (11) to be formed in Positioning channel (28) is received and the axial adjustment movement is carried out until the respective rod end section (11) to be reshaped rests with its front end against the channel end wall (30).
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt des klemmenden Haltens der umzuformenden Stabendabschnitte (11) zwischen den jeweils zusammenwirkenden Selektierfingem (26) und Positionierfingern (27) der einzelnen Greifelemente (25) jener zumindest eine Stabendabschnitt (11) von der jeweili gen Lage (12 bis 19), welcher eine von der radialen Soll-Position davon abweichende Ist-Po sition aufweist, in die jeweilige Soll-Position verlagert wird. 20. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that after the step of clamping the rod end sections (11) to be reshaped between the respectively interacting selection fingers (26) and positioning fingers (27) of the individual gripping elements (25) that at least one rod end section (11 ) from the respective position (12 to 19), which has an actual position that deviates from the radial nominal position, is shifted into the respective nominal position.
21. Umformeinheit (20) zur bleibenden Umformung von freien Stabendabschnitten21. Forming unit (20) for permanent reshaping of free rod end sections
(11) eines in einem Blechpaket (1) aufgenommenen Leiterpakets (6) zur Bildung eines Stators oder Rotors einer elektrischen Maschine, insbesondere unter Einsatz des Verfahrens nach ei nem der vorhergehenden Ansprüche, die Umformeinheit (20) umfasst (11) a conductor package (6) received in a laminated core (1) for forming a stator or rotor of an electrical machine, in particular using the method according to one of the preceding claims, comprising the forming unit (20)
ein Basisgehäuse (21), und a base housing (21), and
ein Umformwerkzeug (22), welches Umformwerkzeug (22) eine Drehachse (23) definiert und das Umformwerkzeug (22) zur Umformung der Stabendabschnitte (11) relativ bezüglich des Basisgehäuses (21) um die Drehachse (23) verschwenkbar ist, a forming tool (22), which forming tool (22) defines an axis of rotation (23) and the forming tool (22) can be pivoted about the axis of rotation (23) relative to the base housing (21) for forming the rod end sections (11),
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Umformwerkzeug (22) mehrere Greifelemente (25) mit jeweils einem Selektierfmger (26) und einem damit zusammenwirkenden Positionierfinger (27) umfasst, dass die Selektierfmger (26) und die mit den jeweiligen Selektierfingem (26) zu sammenwirkenden Positionierfinger (27) von einer Aufnahmestellung in eine Klemmstellung zur klemmenden Halterung von jeweils einem der umzuformenden Stabendabschnitte (11) und vice versa verstellbar sind, that the forming tool (22) comprises a plurality of gripping elements (25) each with a selection finger (26) and a positioning finger (27) interacting therewith, that the selection finger (26) and the positioning finger (27) cooperating with the respective selection fingers (26) of a receiving position can be adjusted to a clamping position for clamping holding of one of the rod end sections (11) to be reshaped and vice versa,
dass die Greifelemente (25) am Umformwerkzeug (22) über den Umfang verteilt angeordnet sind, und that the gripping elements (25) are arranged on the forming tool (22) distributed over the circumference, and
dass die Greifelemente (25) am Umformwerkzeug (22) in radialer Richtung ver stellbar geführt sind. that the gripping elements (25) on the forming tool (22) are guided adjustable in the radial direction.
22. Umformeinheit (20) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Selek- tierfmger (26) und der Positionierfinger (27) jedes Greifelements (25) in radialer Richtung zu einander benachbart angeordnet sind. 22. Forming unit (20) according to claim 21, characterized in that the selector finger (26) and the positioning finger (27) of each gripping element (25) are arranged adjacent to one another in the radial direction.
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