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DE102015004574B4 - Method for producing an electric motor - Google Patents

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DE102015004574B4
DE102015004574B4 DE102015004574.1A DE102015004574A DE102015004574B4 DE 102015004574 B4 DE102015004574 B4 DE 102015004574B4 DE 102015004574 A DE102015004574 A DE 102015004574A DE 102015004574 B4 DE102015004574 B4 DE 102015004574B4
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winding
tool
shaped
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plate
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Gunter Mädel
Theodor Dahl
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SEW Eurodrive GmbH and Co KG
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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Elektromotors für hohe Motorströme,
wobei unter Verwendung einer Herstellungsvorrichtung in einem ersten Verfahrensschritt eine Ringwicklung aus Bündeldraht (1) mit einem ersten Werkzeug hergestellt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
in einem zweiten Verfahrensschritt die Wicklung zwischen ein unteres und ein relativ dazu geführt bewegbares oberes Formwerkzeug (25, 26) eines zweiten Werkzeugs eingelegt wird,
wobei Führungsbolzen (20) zur Führung der relativen Bewegung mit dem unteren und mit dem oberen Formwerkzeug (25, 26) verbunden sind,
das untere und das obere Formwerkzeug (25, 26) jeweils eine sich quer zur Führungsrichtung erstreckende Vertiefung aufweisen, in welche die Wicklung zumindest teilweise einlegbar ist,
wobei von einem jeweiligen Federelement (23) quer zur Führungsrichtung mit Federkraft beaufschlagte Stifte (31) an die Innenseite der Wicklung angedrückt werden, so dass bei der durch die relative Bewegung bewirkten Verformung der Wicklung der minimale Biegeradius mittels der Stifte (31) begrenzt wird und/oder eingehalten wird.

Figure DE102015004574B4_0000
Method for producing an electric motor for high motor currents,
wherein a ring winding made of bundled wire (1) is produced using a manufacturing device in a first process step with a first tool,
characterized in that
in a second method step, the winding is inserted between a lower molding tool (25, 26) of a second tool and an upper molding tool (25, 26) which is movable relative thereto,
wherein guide bolts (20) are connected to the lower and upper molding tools (25, 26) to guide the relative movement,
the lower and upper molding tools (25, 26) each have a recess extending transversely to the guide direction, into which the winding can be at least partially inserted,
wherein pins (31) subjected to spring force by a respective spring element (23) transversely to the guide direction are pressed against the inside of the winding, so that when the winding is deformed by the relative movement, the minimum bending radius is limited by means of the pins (31) and /or is complied with.
Figure DE102015004574B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Elektromotors.The invention relates to a method for producing an electric motor.

Aus der US 2012/0293034 ist das Schweißverbinden von Formdrähten einer Wellenwicklung bekannt.From the US 2012/0293034 The welding of shaped wires of a wave winding is known.

Aus der DE 10 2008 021 779 A1 und der DE 10 2004 035 084 A1 sind Wellenwicklungen bekannt.From the DE 10 2008 021 779 A1 and the DE 10 2004 035 084 A1 Wave windings are known.

Aus der DE 10 2004 035 084 A1 ist eine solche Wicklung bekannt, die aus einem umlaufenden Draht pro umlaufende Welle gefertigt ist.From the DE 10 2004 035 084 A1 Such a winding is known, which is made from one rotating wire per rotating shaft.

Aus der Veröffentlichung TZSCHEUTSCHLER, Rolf: Technologie des Elektromaschinenbaus. Berlin Verlag Technik GmbH, 1990.Kapitel 4 „Technologische Grundverfahren zur Herstellung von Wicklungen“ Seiten 272 - 372 - ISBN 3-341-00851-9 ist als nächstliegender Stand der Technik die Herstellung einer Wicklung bekannt.From the publication TZSCHEUTSCHLER, Rolf: Technology of electrical engineering. Berlin Verlag Technik GmbH, 1990. Chapter 4 “Basic technological processes for the production of windings” pages 272 - 372 - ISBN 3-341-00851-9, the closest state of the art is the production of a winding.

Aus der US 2010 / 0 180 977 A1 ist eine Wickelapparatur bekannt.From the US 2010 / 0 180 977 A1 a winding apparatus is known.

Aus der WO 2013 / 129 029 A1 ist eine Spulenherstellmethode bekannt.From the WO 2013/129 029 A1 a coil manufacturing method is known.

Aus der WO 2014 / 050 409 A1 ist die Herstellung von Wicklungen eines Elektromotors bekannt.From the WO 2014 / 050 409 A1 the production of windings of an electric motor is known.

Aus der DE 42 36 312 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Erregersystems für Hauptstrommotoren bekannt.From the DE 42 36 312 A1 a method for producing an excitation system for main-current motors is known.

Aus der US 2007 / 0 180 682 A1 ist eine elektrisch rotierende Maschine bekannt.From the US 2007 / 0 180 682 A1 an electrically rotating machine is known.

Aus der US 2012 / 0 293 034 A1 ist ein Stator eines Elektromotors bekannt.From the US 2012 / 0 293 034 A1 a stator of an electric motor is known.

Aus der DE 10 2008 021 779 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Spulenwicklung für einen Stator bekannt.From the DE 10 2008 021 779 A1 a method for producing a coil winding for a stator is known.

Aus der DE 10 2004 035 084 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Spulenwicklung für Statoren und Rotoren elektrischer Maschinen bekannt.From the DE 10 2004 035 084 A1 a method for producing a coil winding for stators and rotors of electrical machines is known.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor für hohe Motorströme einfach herstellbar auszubilden.The invention is therefore based on the object of designing an electric motor for high motor currents that can be easily manufactured.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Verfahren nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention, the object is achieved in the method according to the features specified in claim 1.

Von Vorteil ist dabei, dass eine Bündeldrahtwicklung mit komplexer Geometrie in einfacher Weise durch einen Pressvorgang herstellbar ist, wobei der minimale Biegeradius in einfacher Weise gewährleistbar ist.The advantage here is that a bundle wire winding with complex geometry can be produced in a simple manner by a pressing process, with the minimum bending radius being easily ensured.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Tiefe der Vertiefungen im jeweiligen quer zur Führungsrichtung angeordneten Endbereich tiefer als zwischen diesen Endbereichen,
insbesondere wobei die Vertiefungen jeweils zwischen den zugeordneten Endbereichen geradlinig verlaufen,
insbesondere so dass mittels der relativen Bewegung ein Schlaufenbereich am jeweiligen, quer zur Führungsrichtung angeordneten Endbereich formbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Schlaufenbereiche in einfacher Weise herstellbar sind.
In an advantageous embodiment, the depth of the depressions in the respective end region arranged transversely to the guide direction is deeper than between these end regions,
in particular, the depressions each run in a straight line between the assigned end regions,
in particular so that by means of the relative movement a loop region can be formed at the respective end region arranged transversely to the guide direction. The advantage here is that the loop areas can be produced in a simple manner.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Stifte mittels eines Langlochs in einer Führungsplatte geführt, an welcher sich die Federelemente jeweils abstützen. Von Vorteil ist dabei, dass die Führung ohne Aufwand erreichbar ist.In an advantageous embodiment, the pins are guided by means of an elongated hole in a guide plate, on which the spring elements are supported. The advantage is that the tour can be reached without any effort.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das erste Werkzeug einen Spulenkörper, insbesondere zylindrischen Spulenkörper, auf, der mit einer Verbindungsplatte verbunden ist, an welcher ein Klemmmittel zum Anklemmen des Bündeldrahts vorgesehen ist,
insbesondere wobei die Ringwicklung mittels Umwickeln des Spulenkörpers mit Bündeldraht herstellbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein sehr kostengünstiges einfaches Werkzeug für die Herstellung der Ringwicklung verwendbar ist.
In an advantageous embodiment, the first tool has a bobbin, in particular a cylindrical bobbin, which is connected to a connecting plate on which a clamping means for clamping the bundle wire is provided,
in particular, the ring winding can be produced by wrapping the bobbin with bundle wire. The advantage here is that a very cost-effective, simple tool can be used to produce the ring winding.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Herstellungsvorrichtung ein drittes Werkzeug auf, mit welchem die vom zweiten Werkzeug geformte Wicklung weiter formbar ist,
wobei das dritte Werkzeug, insbesondere Stempelwerkzeug, ein Basisteil aufweist, an welchem zwei Druckplatten über Federelemente abgestützt sind, wobei die Druckplatten über jeweilige Linearführungen, insbesondere Führungsbolzen mit entsprechender Ausnehmung in der jeweiligen Druckplatte, mit der Basisplatte verbunden sind,
wobei das dritte Werkzeug ein Formwerkzeug mit Konturabschnitten aufweist, wobei eine erste Druckplatte einen Wicklungsabschnitt gegen einen ersten Konturabschnitt drückt und eine zweite Druckplatte einen anderen Wicklungsabschnitt gegen einen zweiten Konturabschnitt drückt,
insbesondere wobei das dritte Werkzeug eine Nut aufweist, in welcher der vom zweiten Werkzeug geformte Schlaufenbereich zumindest teilweise aufnehmbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine Verbreiterung im an den jeweiligen Schlaufenbereich angrenzenden Bereich in einfacher Weise herstellbar ist.
In an advantageous embodiment, the manufacturing device has a third tool with which the winding formed by the second tool can be further shaped,
wherein the third tool, in particular stamp tool, has a base part on which two pressure plates are supported via spring elements, the pressure plates being connected to the base plate via respective linear guides, in particular guide bolts with corresponding recesses in the respective pressure plate,
wherein the third tool has a molding tool with contour sections, a first pressure plate pressing a winding section against a first contour section and a second pressure plate pressing another winding section against a second contour section,
in particular, the third tool having a groove in which the loop region formed by the second tool can be at least partially received. The advantage here is that there is a widening in the respective loop area adjacent area can be produced in a simple manner.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Herstellungsvorrichtung ein viertes Werkzeug auf, mit welchem Endbereiche der vom dritten Werkzeug geformte Wicklung weiter formbar ist,
wobei das vierte Werkzeug eine Druckplatte aufweist, welche den Endbereich gegen die Kontur) einer Aufnahmeplatte drückt.
In an advantageous embodiment, the manufacturing device has a fourth tool, with which end regions of the winding formed by the third tool can be further shaped,
wherein the fourth tool has a pressure plate which presses the end region against the contour of a receiving plate.

Wobei mit der Druckplatte Bolzen verbunden sind, welche in einem Schlitz der Aufnahmeplatte geführt sind. Von Vorteil ist dabei, dass die Endbereiche separat formbar sind und somit für die nachfolgende elektrische Verbindung einfach vorbereitbar sind.Bolts are connected to the pressure plate and are guided in a slot in the mounting plate. The advantage here is that the end regions can be shaped separately and can therefore be easily prepared for the subsequent electrical connection.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Bündeldraht zwei oder mehr Formdrähte auf, die jeweils elektrisch von einem Isoliermittel, insbesondere Isolierlack, insbesondere Backlack, umgeben sind,
insbesondere wobei die Formdrähte jeweils einen rechteckförmigen oder quadratischen Drahtquerschnitt aufweisen. Von Vorteil ist dabei, dass ein hoher Füllfaktor in der Nut des Blechpakets des Stators erreichbar ist, da die Nut in einfacher Weise mit einem rechteckförmigen Nutquerschnitt ausführbar ist und der Formdraht oder der Stapel aus Formdrähten, also die Bündeldrähte, mit nur ganz kleinem Freiraum zwischen Draht und Blechpaket einführbar sind in die Nut.
In an advantageous embodiment, the bundle wire has two or more shaped wires, each of which is electrically surrounded by an insulating material, in particular insulating varnish, in particular baking varnish,
in particular, the shaped wires each have a rectangular or square wire cross section. The advantage here is that a high filling factor can be achieved in the groove of the laminated core of the stator, since the groove can be easily designed with a rectangular groove cross section and the shaped wire or the stack of shaped wires, i.e. the bundle wires, with only a very small free space between Wire and laminated core can be inserted into the groove.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Wicklung dann derart geformt, indem die beiden Formwerkzeuge aufeinander zu bewegt werden, dass die Wicklung über einen geradlinigen Bereich verbundene Schlaufenbereiche aufweist,
wobei der minimale Biegeradius der Schlaufenbereiche durch an die Innenseite der Wicklung, quer zur Bewegungsrichtung, insbesondere also Führungsrichtung, angedrückte Stifte eingehalten wird.
In an advantageous embodiment, the winding is then shaped in such a way that the two molding tools are moved towards each other so that the winding has loop regions connected over a rectilinear region,
wherein the minimum bending radius of the loop areas is maintained by pins pressed onto the inside of the winding, transversely to the direction of movement, in particular the guide direction.

Von Vorteil ist dabei, dass durch bloßes Aufeinanderpressen der Formwerkzeuge die Wicklung formbar ist und somit Schlaufenbereiche ausformbar sind, welche über einen geradlinigen Bereich, also ungekrümmt verlaufenden Bereich, verbunden sind.The advantage here is that the winding can be formed simply by pressing the molding tools together and thus loop areas can be formed, which are connected via a straight area, i.e. an area that does not have a curve.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird in einem dritten Verfahrensschritt die Wicklung in Wicklungsachsrichtung gedehnt und danach der an den jeweiligen Schlaufenbereich jeweils angrenzende Bereich geformt wird, insbesondere von einem Stempelwerkzeug. Von Vorteil ist dabei, dass die an die Schlaufenbereiche angrenzenden Bereiche der Wicklung separat formbar sind.In an advantageous embodiment, in a third method step, the winding is stretched in the winding axial direction and then the area adjacent to the respective loop area is shaped, in particular by a stamping tool. The advantage here is that the areas of the winding adjacent to the loop areas can be shaped separately.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden in einem vierten Verfahrensschritt die Endbereiche des Bündeldrahts geformt, insbesondere mit einem weiteren, insbesondere vierten, Werkzeug. Von Vorteil ist dabei, dass die für die elektrischen Verbindungen vorgesehenen Bereiche separat verformbar sind.In an advantageous embodiment, the end regions of the bundle wire are shaped in a fourth method step, in particular with a further, in particular fourth, tool. The advantage here is that the areas provided for the electrical connections can be deformed separately.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden in einem fünften Verfahrensschritt die Wicklung mit weiteren solchermaßen hergestellter und verformter Wicklungen, insbesondere mit weiteren elf solcher Wicklungen, nebeneinander angeordnet zur Bildung einer Spulenwicklung,
in einem sechsten Verfahrensschritt die Spulenwicklung danach rundgeformt wird und in Nuten eines Blechpakets eingelegt wird zur Bildung eines Aktivteils, wie Rotor oder Stator des Elektromotors,
in einem siebten Verfahrensschritt der Elektromotor fertiggestellt wird durch Hinzufügen und Verbinden weiterer Teile. Von Vorteil ist dabei, dass der Elektromotor in einfacher Weise herstellbar ist.
In an advantageous embodiment, in a fifth method step, the winding with further windings produced and deformed in this way, in particular with a further eleven such windings, are arranged next to one another to form a coil winding,
In a sixth process step, the coil winding is then shaped round and inserted into grooves in a laminated core to form an active part, such as the rotor or stator of the electric motor,
In a seventh process step, the electric motor is completed by adding and connecting further parts. The advantage here is that the electric motor can be manufactured in a simple manner.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.Further advantages result from the subclaims. The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the person skilled in the art, further sensible combination options of claims and/or individual claim features and/or features of the description and/or the figures arise, in particular from the task and/or the task posed by comparison with the prior art.

Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:

  • In der 1 ist ein erfindungsgemäßes erstes Werkzeug der Anlage zur Herstellung einer Spulenwicklung für einen Elektromotor gezeigt.
  • In der 2 ist ein erfindungsgemäßes zweites Werkzeug in Schrägansicht gezeigt, das als Formpresswerkzeug fungiert.
  • In der 3 ist das zweite Werkzeug aus einer anderen Blickrichtung dargestellt.
  • In der 4 ist die vom zweiten Werkzeug geformte Wicklung aus Bündeldraht 1 gezeigt.
  • In der 5 ist ein erfindungsgemäßes drittes Werkzeug in Schrägansicht gezeigt, das ebenfalls als Formpresswerkzeug fungiert.
  • In der 6 ist die vom dritten Werkzeug geformte Wicklung aus Bündeldraht 1 gezeigt.
  • In der 7 ist ein erfindungsgemäßes viertes Werkzeug in Schrägansicht gezeigt, das ebenfalls als Formpresswerkzeug zur Formung von Endabschnitten 80 des Bündeldrahts fungiert.
  • In der 8 ist die vom vierten Werkzeug geformte Wicklung aus Bündeldraht 1 gezeigt.
  • In der 9 ist die aus mehreren, insbesondere aus zwölf, solcher gemäß 8 geformter Wicklungen zusammengesetzte Spulenwicklung gezeigt, welche nach Rundbiegen in Nuten des Statorblechpakets eingelegt wird.
The invention will now be explained in more detail using illustrations:
  • In the 1 A first tool according to the invention of the system for producing a coil winding for an electric motor is shown.
  • In the 2 A second tool according to the invention is shown in an oblique view, which functions as a compression molding tool.
  • In the 3 the second tool is shown from a different viewing direction.
  • In the 4 the winding of bundled wire 1 formed by the second tool is shown.
  • In the 5 A third tool according to the invention is shown in an oblique view, which also functions as a compression molding tool.
  • In the 6 the winding of bundled wire 1 formed by the third tool is shown.
  • In the 7 A fourth tool according to the invention is shown in an oblique view, which also functions as a compression molding tool for shaping end sections 80 of the bundle wire.
  • In the 8th the winding of bundled wire 1 formed by the fourth tool is shown.
  • In the 9 is the one made up of several, especially twelve, according to such 8th Coil winding composed of shaped windings is shown, which is inserted into grooves in the stator laminated core after bending.

Wie in den Figuren gezeigt, weist die Herstellungsanlage mehrere Werkzeuge auf zur Herstellung einer Spulenwicklung, die in die Nuten eines Blechpakets eingezogen oder eingelegt wird. Aus dem so hergestellten Stator wird in der Anlage dann ein Elektromotor hergestellt, der vorzugsweise als Drehstrommotor ausgeführt ist. Die Werkzeuge sind vorzugsweise in einer Maschine eingebaut, so dass der Bündeldraht 1 an die Maschine hingeführt wird und die Spulenwicklung oder nach Zuführung eines Blechpakets der Stator des Motors hergestellt wird, insbesondere vollautomatisch. Die Übergabe, Weiterleitungs- und sonstigen Handlingsmittel der Maschine sind in den Figuren nicht dargestellt.As shown in the figures, the manufacturing system has several tools for producing a coil winding, which is drawn or inserted into the grooves of a laminated core. An electric motor is then produced in the system from the stator produced in this way, which is preferably designed as a three-phase motor. The tools are preferably installed in a machine, so that the bundle wire 1 is fed to the machine and the coil winding or, after feeding a laminated core, the stator of the motor is produced, in particular fully automatically. The transfer, forwarding and other handling means of the machine are not shown in the figures.

Wie in 1 gezeigt, wird ein erstes Werkzeug verwendet, das eine Verbindungsplatte 2 aufweist, an welcher ein Spulenkörper 3, der vorzugsweise zylindrisch ausgeführt ist, vorgesehen ist und ein vom Spulenkörper 3 beabstandetes Klemmmittel 4.As in 1 shown, a first tool is used which has a connecting plate 2, on which a bobbin 3, which is preferably cylindrical, is provided and a clamping means 4 spaced from the bobbin 3.

Am Klemmmittel 4 ist der Bündeldraht 1 klemmverbunden und dann um den Spulenkörper 3 in mehreren Windungen herumgeführt, vorzugsweise in sieben bis acht Windungen.The bundle wire 1 is clamped to the clamping means 4 and then guided around the bobbin 3 in several turns, preferably in seven to eight turns.

Der Bündeldraht besteht aus zwei oder mehr, insbesondere vier, Formdrähten. Jeder Formdraht weist einen quadratischen oder rechteckförmigen Drahtquerschnitt auf. Die vier Formdrähte sind übereinander gestapelt, so dass dieses gestapelte Bündel in eine Nut mit rechteckförmigem Nutquerschnitt einführbar ist, insbesondere ohne wesentliche zwischenliegende Freiraumbereiche.The bundle wire consists of two or more, in particular four, shaped wires. Each shaped wire has a square or rectangular wire cross-section. The four shaped wires are stacked on top of each other so that this stacked bundle can be inserted into a groove with a rectangular groove cross-section, in particular without any significant free space areas in between.

Die so entstandene Ringwicklung wird aus dem ersten Werkzeug herausgelöst, nachdem das Klemmmittel 4 das Bündel freigegeben hat, und wird dann in das zweite Werkzeug eingelegt.The resulting ring winding is removed from the first tool after the clamping means 4 has released the bundle and is then inserted into the second tool.

Wie in 2 und 3 gezeigt, wird die Ringwicklung in eine Vertiefung eines unteren Formwerkzeugs 25 und in eine Vertiefung eines oberen Werkzeuges eingeführt. Oberes Formwerkzeug 26 und unteres Formwerkzeug 25 werden dann aufeinander zu bewegt, wobei die Bewegung von Führungsbolzen 20 geführt ist.As in 2 and 3 shown, the ring winding is inserted into a recess of a lower mold 25 and into a recess of an upper tool. Upper mold 26 and lower mold 25 are then moved towards each other, the movement being guided by guide bolts 20.

Somit wird beim Aufeinanderzubewegen die Ringwicklung zunächst elliptisch und schließlich länglich, wobei in den quer zur Bewegungsrichtung angeordneten Endbereichen der ursprünglichen Ringwicklung Schlaufenbereiche 40 ausgebildet werden, deren minimaler Krümmungsradius mittels der Stifte 31 begrenzt ist. Die Stifte 31 sind dabei jeweils in einem Aufnahmebolzen gehalten, der in einem Langloch einer Führungsplatte geführt ist. Dabei erstreckt sich das Langloch quer zur relativen Bewegungsrichtung der beiden Formwerkzeuge (25, 26), so dass die Aufnahmebolzen 22 mit den Stiften 31 von Federelementen 23 in Querrichtung beziehungsweise entgegen der Querrichtung an die Wicklung angedrückt werden. Dabei stützen sich die Federelemente am Abstützelement 24 ab, welches verbunden ist mit der Führungsplatte 21 oder alternativ einstückig mit dieser ausgeführt ist.Thus, when moving towards each other, the ring winding initially becomes elliptical and then elongated, with loop regions 40 being formed in the end regions of the original ring winding arranged transversely to the direction of movement, the minimum radius of curvature of which is limited by the pins 31. The pins 31 are each held in a receiving bolt which is guided in an elongated hole in a guide plate. The elongated hole extends transversely to the relative direction of movement of the two forming tools (25, 26), so that the receiving bolts 22 with the pins 31 are pressed against the winding by spring elements 23 in the transverse direction or against the transverse direction. The spring elements are supported on the support element 24, which is connected to the guide plate 21 or alternatively is designed as one piece with it.

Mittels der Federelemente 23 werden also die Stifte als Begrenzung des minimalen Biegeradius für den Bündeldraht wirksam. Dabei besteht der Bündeldraht aus Formdrähten, von welchen jeder von einem isolierlack, insbesondere Backlack, umgeben ist. Durch Einhalten des minimalen Biegeradius der Schlaufenbereiche 40 bleibt die Isolierlackschicht unbeschädigt und somit bleiben die Formdrähte gegeneinander elektrisch isoliert, solange nicht weitere elektrische Verbindungen ausgeführt werden.By means of the spring elements 23, the pins act as a limitation of the minimum bending radius for the bundle wire. The bundle wire consists of shaped wires, each of which is surrounded by an insulating varnish, in particular baking varnish. By maintaining the minimum bending radius of the loop areas 40, the insulating lacquer layer remains undamaged and thus the shaped wires remain electrically insulated from one another as long as no further electrical connections are made.

Die Schlaufenbereiche 40 sind durch einen geraden Bereich 41 voneinander beabstandet, wie in 4 ersichtlich.The loop areas 40 are spaced apart by a straight area 41, as in 4 visible.

Die in 4 gezeigte verformte Wicklung wird quer zum geradlinigen Bereich 41 auseinander gezogen, so dass die einzelnen Windungen in Zugrichtung aufeinander folgen. Danach wird jeder Schlaufenbereich in eine Nut Formwerkzeugs 52 eines dritten Werkzeugs eingelegt. Somit taucht der Bündeldraht von oben, also in Nutöffnungsrichtung, in die Nut ein und ist dann in Nutrichtung bis zum Austrittsbereich in der Nut geführt, wobei das Austreten dann wiederum nach oben, also in Nutöffnungsrichtung, ausgeführt istIn the 4 The deformed winding shown is pulled apart transversely to the rectilinear area 41, so that the individual turns follow one another in the pulling direction. Each loop area is then inserted into a groove in the mold 52 of a third tool. The bundle wire thus enters the groove from above, i.e. in the groove opening direction, and is then guided in the groove direction up to the exit area in the groove, with the exit then again being carried out upwards, i.e. in the groove opening direction

Durch Eindrücken eines Basisteils werden die Schlaufenbereiche 40 und angrenzende Bereiche mit einer Kontur versehen, indem die erste Druckplatte 51 und die zweite Druckplatte 55 die Schlaufenbereiche 40 und angrenzende Bereiche gegen einen ersten Konturabschnitt 53 beziehungsweise einen zweiten Konturabschnitt 54 drückt. Somit werden die Bereiche quer zur Schlaufenrichtung V-förmig aufgeweitet.By pressing in a base part, the loop areas 40 and adjacent areas are provided with a contour in that the first pressure plate 51 and the second pressure plate 55 press the loop areas 40 and adjacent areas against a first contour section 53 and a second contour section 54, respectively. The areas are thus expanded in a V shape transversely to the loop direction.

Die mittels des dritten Werkzeugs verformte Wicklung ist in 6 dargestellt.The winding deformed by the third tool is in 6 shown.

Wie in 7 dargestellt, werden die Endabschnitte des Bündeldrahtes mittels des vierten Werkzeuges geformt. Diese so geformten Endabschnitte 80 sind in 8 dargestellt.As in 7 shown, the end sections of the bundle wire are formed using the fourth tool. These end sections 80 formed in this way are in 8th shown.

Das vierte Werkzeug weist eine Druckplatte 70 auf, an der zwei Bolzen 72 befestigt sind, die in einen Längsschlitz der Aufnahmeplatte 71 eingeführt werden, um somit dann die Druckplatte 70 bei der Annäherung zur Aufnahmeplatte 71 zu führen. Die Aufnahmeplatte 71 weist eine Kontur auf, die mit einer entsprechenden Kontur 73 geformt ist. Auf diese Weise ist der Endabschnitt 80, welcher zwischen Aufnahmeplatte 71 und Druckplatte 70 zwischengeordnet ist, formbar.The fourth tool has a pressure plate 70, to which two bolts 72 are attached, which are inserted into a longitudinal slot in the receiving plate 71 in order to then guide the pressure plate 70 as it approaches the receiving plate 71. The receiving plate 71 has a contour that is shaped with a corresponding contour 73. In this way, the end section 80, which is arranged between the receiving plate 71 and the pressure plate 70, can be shaped.

An den so geformten Endabschnitten 80 ist der Bündeldraht oder ein jeweiliger Formdraht des Bündeldrahtes elektrisch verbindbar mit einem anderen Formdraht.At the end sections 80 formed in this way, the bundle wire or a respective shaped wire of the bundle wire can be electrically connected to another shaped wire.

Zur Herstellung der Spulenwicklung werden zwölf solcher so geformten Bündeldrähte ineinander geflochten und/oder eingefädelt. Nach Rundbiegen dieser in 9 noch geradlinigen Anordnung wird die Spulenwicklung dann in Nuten eines Statorblechpakets geschoben und auf diese Weise ein Stator des Elektromotors hergestellt.To produce the coil winding, twelve such bundle wires shaped in this way are braided and/or threaded into one another. After bending this round 9 Even in a straight-line arrangement, the coil winding is then pushed into grooves in a stator laminated core and in this way a stator of the electric motor is produced.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
BündeldrahtBundle wire
22
Verbindungsplatteconnection plate
33
SpulenkörperBobbin
44
KlemmmittelClamping means
2020
FührungsbolzenGuide pin
2121
FührungsplatteGuide plate
2222
AufnahmebolzenLocating bolt
2323
FederelementSpring element
2424
AbstützelementSupport element
2525
unteres Formwerkzeuglower mold
2626
oberes Formwerkzeugupper mold
3030
Vertiefungsmuldedepression
3131
StiftPen
4040
Schlaufenbereichloop area
4141
geradliniger Bereichstraight line area
5050
Basisteil des StempelwerkzeugsBase part of the stamp tool
5151
erste Druckplattefirst printing plate
5252
Formwerkzeugmolding tool
5353
erster Konturabschnittfirst contour section
5454
zweiter Konturabschnittsecond contour section
5555
zweite Druckplattesecond printing plate
5656
FührungsbolzenGuide pin
7070
Druckplatteprinting plate
7171
AufnahmeplatteMounting plate
7272
Bolzenbolt
7373
Konturcontour
8080
Endabschnitt zur elektrischen VerbindungEnd section for electrical connection

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung eines Elektromotors für hohe Motorströme, wobei unter Verwendung einer Herstellungsvorrichtung in einem ersten Verfahrensschritt eine Ringwicklung aus Bündeldraht (1) mit einem ersten Werkzeug hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Verfahrensschritt die Wicklung zwischen ein unteres und ein relativ dazu geführt bewegbares oberes Formwerkzeug (25, 26) eines zweiten Werkzeugs eingelegt wird, wobei Führungsbolzen (20) zur Führung der relativen Bewegung mit dem unteren und mit dem oberen Formwerkzeug (25, 26) verbunden sind, das untere und das obere Formwerkzeug (25, 26) jeweils eine sich quer zur Führungsrichtung erstreckende Vertiefung aufweisen, in welche die Wicklung zumindest teilweise einlegbar ist, wobei von einem jeweiligen Federelement (23) quer zur Führungsrichtung mit Federkraft beaufschlagte Stifte (31) an die Innenseite der Wicklung angedrückt werden, so dass bei der durch die relative Bewegung bewirkten Verformung der Wicklung der minimale Biegeradius mittels der Stifte (31) begrenzt wird und/oder eingehalten wird. Method for producing an electric motor for high motor currents, wherein a ring winding made of bundled wire (1) is produced with a first tool using a manufacturing device in a first process step, characterized in that in a second process step the winding is guided between a lower and a lower one relative to it movable upper mold (25, 26) of a second tool is inserted, with guide pins (20) for guiding the relative movement being connected to the lower and upper mold (25, 26), the lower and upper mold (25, 26 ) each have a recess extending transversely to the guide direction, into which the winding can be at least partially inserted, with pins (31) loaded with spring force transversely to the guide direction being pressed against the inside of the winding by a respective spring element (23), so that in the The minimum bending radius is limited and/or maintained by means of the pins (31) due to the relative movement-induced deformation of the winding. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Vertiefungen im jeweiligen quer zur Führungsrichtung angeordneten Endbereich tiefer ist als zwischen diesen Endbereichen.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the depth of the depressions in the respective end region arranged transversely to the guide direction is deeper than between these end regions. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stifte (31) mittels eines Langlochs in einer Führungsplatte (21) geführt sind, an welcher sich die Federelemente (23) jeweils abstützen.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pins (31) are guided by means of an elongated hole in a guide plate (21), on which the spring elements (23) are each supported. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Werkzeug einen Spulenkörper (3) aufweist, der mit einer Verbindungsplatte (2) verbunden ist, an welcher ein Klemmmittel (4) zum Anklemmen des Bündeldrahts (1) vorgesehen ist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first tool has a bobbin (3) which is connected to a connecting plate (2) on which a clamping means (4) for clamping the bundle wire (1) is provided. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellungsvorrichtung ein drittes Werkzeug aufweist, mit welchem die vom zweiten Werkzeug geformte Wicklung weiter formbar ist, wobei das dritte Werkzeug ein Basisteil (50) aufweist, an welchem zwei Druckplatten (51, 55) über Federelemente (23) abgestützt sind, wobei die Druckplatten (51, 55) über jeweilige Linearführungen mit der Basisplatte verbunden sind, wobei das dritte Werkzeug ein Formwerkzeug (52) mit Konturabschnitten (53, 54) aufweist, wobei eine erste Druckplatte (51) einen Wicklungsabschnitt gegen einen ersten Konturabschnitt (53) drückt und eine zweite Druckplatte (55) einen anderen Wicklungsabschnitt gegen einen zweiten Konturabschnitt (54) drückt.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the manufacturing device has a third tool with which the winding formed by the second tool can be further shaped, the third tool having a base part (50). has, on which two pressure plates (51, 55) are supported via spring elements (23), the pressure plates (51, 55) being connected to the base plate via respective linear guides, the third tool being a molding tool (52) with contour sections (53, 54), wherein a first pressure plate (51) presses a winding section against a first contour section (53) and a second pressure plate (55) presses another winding section against a second contour section (54). Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellungsvorrichtung ein viertes Werkzeug aufweist, mit welchem Endbereiche der vom dritten Werkzeug geformte Wicklung weiter formbar ist, wobei das vierte Werkzeug eine Druckplatte (70) aufweist, welche den Endbereich gegen die Kontur (73) einer Aufnahmeplatte (71) drückt, wobei mit der Druckplatte (70) Bolzen (72) verbunden sind, welche in einem Schlitz der Aufnahmeplatte (71) geführt sind.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the manufacturing device has a fourth tool with which end regions of the winding formed by the third tool can be further shaped, the fourth tool having a pressure plate (70) which presses the end region against the contour ( 73) presses a receiving plate (71), bolts (72) being connected to the pressure plate (70), which are guided in a slot in the receiving plate (71). Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bündeldraht (1) zwei oder mehr Formdrähte aufweist, die jeweils elektrisch von einem Isoliermittel umgeben sind.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the bundle wire (1) has two or more shaped wires, each of which is electrically surrounded by an insulating material. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dritten Verfahrensschritt die Wicklung in Wicklungsachsrichtung gedehnt wird und danach der an den jeweiligen Schlaufenbereich (40) jeweils angrenzende Bereich geformt wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that in a third method step the winding is stretched in the direction of the winding axis and the region adjacent to the respective loop region (40) is then formed. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vierten Verfahrensschritt die Endbereiche des Bündeldrahts (1) geformt werden.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that in a fourth method step the end regions of the bundle wire (1) are shaped. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem fünften Verfahrensschritt die Wicklung mit weiteren solchermaßen hergestellter und verformter Wicklungen nebeneinander angeordnet werden zur Bildung einer Spulenwicklung, in einem sechsten Verfahrensschritt die Spulenwicklung danach rundgeformt wird und in Nuten eines Blechpakets eingezogen oder eingelegt wird zur Bildung eines Aktivteils, wie Rotor oder Stator des Elektromotors, in einem siebten Verfahrensschritt der Elektromotor fertiggestellt wird durch Hinzufügen und Verbinden weiterer Teile.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that in a fifth method step the winding with further windings produced and deformed in this way are arranged next to one another to form a coil winding, in a sixth method step the coil winding is then shaped round and drawn or inserted into grooves of a laminated core is used to form an active part, such as the rotor or stator of the electric motor, in a seventh process step the electric motor is completed by adding and connecting further parts.
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