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DE102018106978A1 - Device and method for bending wire for the production of machine elements of electrical machines, in particular for creating a jump bend - Google Patents

Device and method for bending wire for the production of machine elements of electrical machines, in particular for creating a jump bend Download PDF

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DE102018106978A1
DE102018106978A1 DE102018106978.2A DE102018106978A DE102018106978A1 DE 102018106978 A1 DE102018106978 A1 DE 102018106978A1 DE 102018106978 A DE102018106978 A DE 102018106978A DE 102018106978 A1 DE102018106978 A1 DE 102018106978A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wire
clamping units
clamping
bending
plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018106978.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Roland Hörtrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Grob Werke GmbH and Co KG
Original Assignee
Grob Werke GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grob Werke GmbH and Co KG filed Critical Grob Werke GmbH and Co KG
Priority to DE102018106978.2A priority Critical patent/DE102018106978A1/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/04Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings prior to their mounting into the machines
    • H02K15/0414Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings prior to their mounting into the machines the windings consisting of separate elements, e.g. bars, segments or half coils
    • H02K15/0421Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings prior to their mounting into the machines the windings consisting of separate elements, e.g. bars, segments or half coils and consisting of single conductors, e.g. hairpins

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Processing (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung (100) und ein Verfahren zum Biegen von Draht für die Herstellung von Maschinenelementen elektrischer Maschinen umfasst eine erste Klemmeinheit (21) und eine zweite Klemmeinheit (22), die nebeneinander angeordnet und in einer Richtung P parallel zueinander ausgerichtet sind. Darin wird ein Draht (1) fixiert. Mit einer Antriebseinheit werden die Klemmeinheiten (21, 22) parallel zueinander verschoben, um den Draht (1) in einem Drahtbereich (1a) zu verformen. Die Verschiebung erfolgt in einer Richtung V schräg zur Richtung P der parallelen Ausrichtung der Klemmeinheiten (21, 22).A device (100) and a method for bending wire for the production of machine elements of electrical machines comprises a first clamping unit (21) and a second clamping unit (22), which are arranged side by side and aligned in a direction P parallel to one another. Therein a wire (1) is fixed. With a drive unit, the clamping units (21, 22) are moved parallel to each other to deform the wire (1) in a wire region (1a). The displacement occurs in a direction V obliquely to the direction P of the parallel alignment of the clamping units (21, 22).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen von Draht für die Herstellung von Maschinenelementen einer elektrischen Maschine. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Biegen von Draht für die Herstellung von Maschinenelementen einer elektrischen Maschine. Die Vorrichtung und das Verfahren sind insbesondere zur Schaffung einer Sprungbiegung bei der Herstellung von Hairpins für Statoren von Elektromotoren geeignet.The invention relates to a device for bending wire for the production of machine elements of an electrical machine. Furthermore, the invention relates to a method for bending wire for the production of machine elements of an electrical machine. The apparatus and method are particularly suitable for providing a jump bend in the manufacture of hairpins for stators of electric motors.

Unter elektrischen Maschinen werden insbesondere Maschinen zum Umwandeln elektrischer Energie in Bewegungsenergie und Maschinen zum Umwandeln von Bewegungsenergie in elektrische Energie verstanden. Insbesondere sind darunter Elektromotoren und Generatoren zu verstehen.Electrical machines are understood in particular as machines for converting electrical energy into kinetic energy and machines for converting kinetic energy into electrical energy. In particular, these include electric motors and generators.

Zur Herstellung von Maschinenelementen derartiger elektrischer Maschinen, wie beispielsweise Statoren oder Rotoren, ist es in vielen Fällen erforderlich, elektrisch leitende Drähte zu formen, miteinander zu verbinden, zu schneiden, oder auf sonstige Weise zu verarbeiten. Der Draht kann dabei insbesondere auch einen rechteckigen Querschnitt haben, als Flach-, Vierkant- oder Profildraht ausgestaltet sein, oder zum Beispiel als Flachbandstahl oder ähnliches vorliegen.For the manufacture of machine elements of such electrical machines, such as stators or rotors, in many cases it is necessary to form, connect, cut, or otherwise process electrically conductive wires. The wire may in particular also have a rectangular cross-section, be configured as a flat, square or profile wire, or for example as flat strip steel or the like.

Bei der Herstellung von Elektromotoren für Kraftfahrzeuge werden zumeist Produktionsverfahren angewendet, die eine besonders wirtschaftliche Fertigung leistungsfähiger Bauteile für Elektromotoren ermöglichen. Hierzu gehört insbesondere das Hairpin-Verfahren. Dabei werden Spulenwicklungen, insbesondere des Stators, aus einer Vielzahl von Drahtstücken gebildet, deren Enden miteinander verbunden werden. Beispielsweise beschreiben hierzu die EP 2684283B1 , die EP 1554794B1 und die EP 1041696B1 Vorrichtungen und Verfahren zum Verbinden von Drahtenden von Hairpins zum Bilden von Statorwicklungen elektrischer Maschinen, bei denen die Drahtenden miteinander verschweißt werden.In the production of electric motors for motor vehicles, production methods are mostly used which enable particularly economical production of powerful components for electric motors. This includes in particular the hairpin procedure. In this case, coil windings, in particular of the stator, formed from a plurality of pieces of wire whose ends are connected together. For example, describe the EP 2684283B1 , the EP 1554794B1 and the EP 1041696B1 Devices and methods for connecting wire ends of hairpins for forming stator windings of electrical machines in which the wire ends are welded together.

Dem Herstellungsprozess der Elektromotoren ist der Herstellungsprozess der einzelnen Hairpins vorgelagert. Die einzelnen, elektrisch leitfähigen Hairpins werden anschließend möglichst dicht gepackt und zu einer durchgehenden elektrisch leitenden Wicklung verschweißt.The manufacturing process of the electric motors is preceded by the manufacturing process of the individual hairpins. The individual, electrically conductive hairpins are then packed as closely as possible and welded to a continuous electrically conductive winding.

Ausgangsmaterial für die Herstellung der Hairpins ist üblicherweise ein Kupferdraht, der zumeist mit einer Isolationsschicht versehen ist. Dabei kann es sich insbesondere um einen Rechteckdraht mit verrundeten Kanten handeln.Starting material for the production of hairpins is usually a copper wire, which is usually provided with an insulating layer. This may in particular be a rectangular wire with rounded edges.

Die Geometrie der herzustellenden Hairpins ist dabei nicht fest vorgegeben, sondern abhängig von dem jeweiligen Elektromotor. Zudem werden bei der Herstellung eines Elektromotors verschiedene Typen von Hairpins mit unterschiedlichen geometrischen Abmessungen benötigt.The geometry of the hairpins to be produced is not fixed but depends on the respective electric motor. In addition, various types of hairpins having different geometrical dimensions are needed in the manufacture of an electric motor.

Üblicherweise weisen die Hairpins eine sogenannte Dachform auf. Das heißt, dass der Draht so gebogen ist, dass er zwei Schenkel aufweist, die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und auf einer Seite über einen dachförmigen Teil des Drahtes miteinander verbunden sind.The hairpins usually have a so-called roof shape. That is, the wire is bent so as to have two legs that are substantially parallel to each other and connected to each other on one side via a roof-shaped part of the wire.

Ein Beispiel eines Hairpins ist in 2 dargestellt. Dieser weist mehrere Winkel auf, aus denen sich die Dachform ergibt, die auch als Hausdachform bezeichnet wird. Dabei können die Winkel und Schenkellängen je nach der erforderlichen Form variieren. Ferner ist es erforderlich, je nach Anforderung Hairpins mit verschiedenen Drahtquerschnitten herzustellen bzw. Drähte mit unterschiedlichem Querschnitt zu verarbeiten.An example of a hairpin is in 2 shown. This has several angles, from which the roof shape results, which is also referred to as a house roof shape. The angles and leg lengths can vary depending on the required shape. Furthermore, it is necessary, depending on the requirement, to produce hairpins with different wire cross sections or to process wires with different cross sections.

Bei der Herstellung von Statoren unter Einsatz der Hairpin-Technologie werden eine Vielzahl von Hairpins zusammengesteckt. Um beim Stecken eines Stators mit Hairpin-Technologie den Bauraum möglichst klein zu halten und dabei die benötigten Steckmuster zu erhalten, ist es notwendig, die Drähte so zu biegen, dass sie möglichst eng ineinanderstecken. Dies wird durch einen kleinen Versatz in der Dachform des Drahts oder Hairpins erreicht. Diese Biegung wird als Sprung oder Sprungbiegung bezeichnet.When manufacturing stators using hairpin technology, a variety of hairpins are put together. In order to keep the installation space as small as possible when plugging in a stator with hairpin technology and thereby obtain the required plug-in patterns, it is necessary to bend the wires so that they nest as closely as possible. This is achieved by a small offset in the roof shape of the wire or hairpin. This bend is called a jump or a jump bend.

Bisher wird die Biegung des Versatzes oder Sprungs zum Beispiel durch eine Handvorrichtung vollzogen. Darin wird der Draht auf einer Seite fest eingespannt und über eine definierte Biegekante und den entsprechenden Winkel nach oben gebogen. Anschließend wird ein Amboss zugestellt und der hochgebogene Schenkel wird wieder über den Amboss, der als neue Biegekante dient, nach unten gebogen. Auf diese Weise entsteht ein paralleler Versatz im Draht.So far, the bending of the offset or jump is accomplished, for example, by a hand device. The wire is firmly clamped on one side and bent upwards over a defined bending edge and the corresponding angle. Then an anvil is delivered and the bent leg is bent back over the anvil, which serves as a new bending edge. This creates a parallel offset in the wire.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Biegen von Draht zu schaffen, womit in einem Draht, insbesondere in Form eines Hairpins bzw. mit einer Dachbiegung, möglichst schnell ein Versatz oder Sprung ausgebildet werden kann, wobei ein hoher Grad an Flexibilität erreicht werden soll.It is the object of the invention to provide a device and a method for bending wire, which in a wire, in particular in the form of a hairpin or with a roof bend, an offset or jump can be formed as quickly as possible, with a high degree Flexibility is to be achieved.

Zum Lösen dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Biegen von Draht für die Herstellung von Maschinenelementen elektrischer Maschinen, umfassend eine erste Klemmeinheit und eine zweite Klemmeinheit, die nebeneinander angeordnet und in einer Richtung P parallel zueinander ausgerichtet sind, zum Fixieren eines Drahts; eine Antriebseinheit, welche die zweite Klemmeinheit gegenüber der ersten Klemmeinheit verschiebt, um den Draht in einem zwischen den beiden Klemmeinheiten gelegenen Drahtbereich zu verformen; wobei die Verschiebung in einer Richtung V schräg zur Richtung P der parallelen Ausrichtung der Klemmeinheiten erfolgt.To achieve this object, the invention provides a device for bending wire for the production of machine elements of electrical machines, comprising a first clamping unit and a second clamping unit, the side by side arranged and in one direction P aligned parallel to each other, for fixing a wire; a drive unit which shifts the second clamp unit with respect to the first clamp unit to deform the wire in a wire section located between the two clamp units; being the shift in one direction V diagonally to the direction P the parallel alignment of the clamping units takes place.

Dadurch können Drähte bzw. Hairpins auf schnelle und flexible Weise mit einem Versatz oder Sprung versehen werden, sodass der Bauraum des herzustellenden Bauteils gering gehalten wird. Insbesondere kann mit der Vorrichtung der Sprung oder Versatz in beiden Richtungen erzeugt werden, beispielsweise nach oben und unten bzw. vorne und hinten, sowie variable Sprunghöhen.As a result, wires or hairpins can be provided in a fast and flexible manner with an offset or jump, so that the space of the component to be manufactured is kept low. In particular, with the device, the jump or offset can be generated in both directions, for example, up and down or front and back, and variable jump heights.

Vorteilhaft sind die beiden Klemmeinheiten derart angeordnet, dass sich ihr gegenseitiger Abstand reduziert, während sie zur Verformung des Drahts unter Beibehaltung ihrer parallelen Ausrichtung verschoben werden.Advantageously, the two clamping units are arranged so that their mutual distance is reduced, while they are displaced to deform the wire while maintaining its parallel orientation.

Beispielsweise weist mindestens eine der beiden Klemmeinheiten eine Formfläche zur Formgebung des zwischen den beiden Klemmeinheiten gelegenen Drahtbereichs auf.For example, at least one of the two clamping units has a shaping surface for shaping the wire region located between the two clamping units.

Insbesondere kann die Formfläche schräg zu einer Ebene ausgerichtet sein, in welcher der Draht zur Biegung fixierbar ist.In particular, the molding surface may be oriented obliquely to a plane in which the wire is fixable for bending.

Die Formfläche kann zum Beispiel so angeordnet sein, dass bei der Verschiebung der zwischen den beiden Klemmeinheiten gelegene Drahtbereich gegen die Formfläche gedrückt wird.For example, the forming surface may be arranged to press against the forming surface during displacement of the wire portion located between the two clamping units.

Beispielsweise bildet die Formfläche beim Zusammenschieben der Klemmeinheiten mit einer gegenüber liegenden Formfläche eine Klemmebene, die schräg zur Ebene ausgerichtet ist, in welcher der Draht zur Biegung fixierbar ist.By way of example, when the clamping units are pushed together with an opposing mold surface, the mold surface forms a clamping plane which is oriented obliquely to the plane in which the wire can be fixed for bending.

Insbesondere kann die erste Klemmeinheit fest montiert und die zweite Klemmeinheit auf einer Führung linear beweglich gelagert sein.In particular, the first clamping unit can be fixedly mounted and the second clamping unit can be mounted linearly movable on a guide.

Vorteilhafterweise ist der Winkel zwischen der Richtung der Verschiebung und der Richtung P der parallelen Ausrichtung der Klemmeinheiten einstellbar.Advantageously, the angle between the direction of displacement and the direction P the parallel orientation of the clamping units adjustable.

Die Verschiebung kann zum Beispiel eine Bewegungskomponente parallel und eine Bewegungskomponente senkrecht zu einer Ebene aufweisen, in der der Draht in den Klemmeinheiten fixierbar ist.The displacement may, for example, have a movement component parallel and a movement component perpendicular to a plane in which the wire can be fixed in the clamping units.

Die Klemmeinheiten können insbesondere in zwei entgegengesetzten Richtungen gegeneinander verschiebbar sein, um eine Verformung des Drahts in zwei Richtungen zu ermöglichen.In particular, the clamping units can be displaced relative to one another in two opposite directions in order to allow deformation of the wire in two directions.

Insbesondere können die Klemmeinheiten derart ausgestaltet sein, dass sie in einer ersten Position den Draht in einer Ebene fixieren, und in einer zweiten Position relativ zueinander versetzt sind, so dass sich der Draht über zwei unterschiedliche Ebenen erstreckt.In particular, the clamping units can be designed such that they fix the wire in a first position in a plane, and are offset in a second position relative to each other, so that the wire extends over two different planes.

Beispielsweise sind die Klemmeinheiten als Greifer ausgestaltet, die jeweils zwei gegenüberliegende Greifbacken zum Einklemmen des Drahts umfassen.For example, the clamping units are designed as grippers, each comprising two opposing gripping jaws for clamping the wire.

Insbesondere umfassen die Klemmeinheiten jeweils zwei gegenüber liegende, parallel zueinander ausgerichtete Klemmflächen zum Einklemmen des Drahts.In particular, the clamping units each comprise two opposing, mutually parallel clamping surfaces for clamping the wire.

Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung so ausgestaltet, dass die Antriebseinheit einen Kugelgewindetrieb umfasst, und/oder die Antriebseinheit einen Servoantrieb umfasst, und/oder eine Biegeachse zur Biegung des Drahts auf einen vorbestimmten Wert der Kürzung des Drahts beim Biegen einstellbar ist, und/oder ein oder mehrere bogenförmige Langlöcher zur Einstellung der Biegeachse vorgesehen sind.Advantageously, the device is configured such that the drive unit comprises a ball screw, and / or the drive unit comprises a servo drive, and / or a bending axis for bending the wire is adjustable to a predetermined value of the shortening of the wire during bending, and / or one or several arcuate slots are provided for adjusting the bending axis.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Biegen von Draht für die Herstellung von Maschinenelementen elektrischer Maschinen geschaffen, umfassend eine erste Klemmeinheit und eine zweite Klemmeinheit, die nebeneinander angeordnet sind, um im geöffneten Zustand einen Draht aufzunehmen, so dass er sich durch beide Klemmeinheiten erstreckt, wobei die beiden Klemmeinheiten derart gegeneinander verschoben sind, dass der Draht durch Schließen der beiden Klemmeinheiten in einem zwischen den beiden Klemmeinheiten gelegenen Drahtbereich verformt wird.According to another aspect of the invention, there is provided an apparatus for bending wire for the manufacture of machine elements of electrical machines, comprising a first clamping unit and a second clamping unit arranged side by side to receive a wire in the opened state so as to pass through both Clamping units extends, wherein the two clamping units are shifted from each other in such a way that the wire is deformed by closing the two clamping units in a located between the two clamping units wire area.

Insbesondere kann mindestens eine der beiden Klemmeinheiten eine Formfläche zur Formgebung des zwischen den beiden Klemmeinheiten gelegenen Drahtbereichs beim Schließen der Klemmeinheiten aufweisen.In particular, at least one of the two clamping units can have a shaping surface for shaping the wire region located between the two clamping units when the clamping units are closed.

Beispielsweise kann die Formfläche schräg zu einer Ebene ausgerichtet sein, die zur Aufnahme des Drahts in den Klemmeinheiten dient. Sie kann auch so angeordnet sein, dass beim Schließen der Klemmeinheiten der zwischen den beiden Klemmeinheiten gelegene Drahtbereich gegen die Formfläche gedrückt wird. Insbesondere kann die Formfläche beim Schließen der Klemmeinheiten mit einer gegenüber liegenden Formfläche eine Klemmebene bilden, die schräg zur Ebene ausgerichtet ist, in welcher der Draht zur Biegung fixierbar ist.For example, the molding surface may be oriented obliquely to a plane that serves to receive the wire in the clamping units. It can also be arranged so that when closing the clamping units of the wire located between the two clamping units wire area is pressed against the mold surface. In particular, the mold surface when closing the clamping units with an opposite mold surface a clamping plane form, which is oriented obliquely to the plane in which the wire is fixable to bending.

Vorteilhafterweise sind die Klemmeinheiten derart ausgestaltet, dass im geschlossenen Zustand ihre Klemmebenen relativ zueinander versetzt sind, so dass sich der Draht über zwei unterschiedliche Ebenen erstreckt. Sie können zum Beispiel als Greifer ausgestaltet sein, die jeweils zwei gegenüberliegende Greifbacken zum Einklemmen des Drahts umfassen. Die Klemmeinheiten können jeweils zwei gegenüber liegende, parallel zueinander ausgerichtete Klemmflächen zum Einklemmen des Drahts umfassen, und / oder in einer Richtung P parallel zueinander ausgerichtet sein.Advantageously, the clamping units are designed such that in the closed state their terminal planes are offset relative to each other, so that the wire extends over two different levels. They may, for example, be configured as grippers, each of which comprises two opposing gripping jaws for clamping the wire. The clamping units may each comprise two opposing, mutually parallel clamping surfaces for clamping the wire, and / or in one direction P be aligned parallel to each other.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Biegen von Draht für die Herstellung von Maschinenelementen elektrischer Maschinen bereitgestellt, umfassend die Schritte:

  • - Fixieren des Drahts in zwei nebeneinander liegenden Klemmeinheiten, die in einer Richtung P parallel zueinander ausgerichtet sind;
  • - gegenseitiges Verschieben der Klemmeinheiten, um den Draht in einem zwischen den beiden Klemmeinheiten gelegenen Drahtbereich zu verformen, wobei die Verschiebung in einer Richtung V erfolgt, die schräg zur Richtung P der parallel ausgerichteten Klemmeinheiten verläuft.
According to one aspect of the invention, there is provided a method for bending wire for the manufacture of machine elements of electrical machines, comprising the steps of:
  • - Fixing the wire in two adjacent clamping units, in one direction P are aligned parallel to each other;
  • - Mutual displacement of the clamping units to deform the wire in a located between the two clamping units wire area, wherein the displacement in one direction V done, which is oblique to the direction P the parallel aligned clamping units runs.

Beispielsweise wird der gegenseitige Abstand der Klemmeinheiten reduziert, während sie unter Beibehaltung ihrer parallelen Ausrichtung relativ zueinander verschoben werden.For example, the mutual distance of the clamping units is reduced while they are displaced relative to each other while maintaining their parallel alignment.

Vorteilhaft wird der zwischen den beiden Klemmeinheiten gelegene Drahtbereichs beim Biegen durch mindestens eine Formfläche geformt.Advantageously, the wire region located between the two clamping units is shaped during bending by at least one molding surface.

Vorteilhafterweise wird der Drahtbereich in eine Ebene geformt, die schräg zu einer Ebene ausgerichtet ist, in der der Draht zur Biegung fixiert ist. Er kann auch bei der Verschiebung gegen eine Formfläche gedrückt werden, und / oder bei der Verschiebung von zwei gegenüber liegenden Seiten in eine Ebene gedrückt werden, die schräg zur Ebene ausgerichtet ist, in der der Draht zur Biegung fixiert ist.Advantageously, the wire portion is formed in a plane which is oriented obliquely to a plane in which the wire is fixed for bending. It can also be pressed against a forming surface during displacement, and / or pressed in displacement from two opposite sides into a plane which is oriented obliquely to the plane in which the wire is fixed for bending.

Bevorzugt wird die zweite Klemmeinheit linear bewegt, während die erste Klemmeinheit fixiert ist.Preferably, the second clamping unit is moved linearly while the first clamping unit is fixed.

Insbesondere wird der Winkel zwischen der Richtung V der Verschiebung und der Richtung P auf einen vorab definierten Wert eingestellt wird. Beispielsweise erfolgt die Verschiebung mit einer Bewegungskomponente parallel und einer Bewegungskomponente senkrecht zu einer Ebene, in der der Draht fixiert ist. Die Verschiebung kann zum Beispiel aus einer von zwei entgegengesetzten Richtungen ausgewählt werden. Insbesondere kann sich der Draht nach der Verschiebung über zwei unterschiedliche, parallele Ebenen erstrecken.In particular, the angle between the direction V the shift and the direction P is set to a predefined value. For example, the displacement takes place with a movement component in parallel and a movement component perpendicular to a plane in which the wire is fixed. For example, the displacement may be selected from one of two opposite directions. In particular, after the displacement, the wire may extend over two different, parallel planes.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Biegen von Draht für die Herstellung von Maschinenelementen elektrischer Maschinen angegeben, das folgende Schritte umfasst:

  • - Einlegen eines Drahts in zwei nebeneinander liegende, geöffnete Klemmeinheiten, so dass er sich durch beide Klemmeinheiten erstreckt, wobei die beiden Klemmeinheiten derart angeordnet sind, dass in ihrem geschlossenen Zustand ihre Klemmebenen gegeneinander verschoben sind,
  • - Verformen des Drahts in einem zwischen den beiden Klemmeinheiten gelegenen Drahtbereich durch Schließen der Klemmeinheiten.
According to another aspect of the invention, there is provided a method of bending wire for the manufacture of machine elements of electrical machines, comprising the steps of:
  • Inserting a wire into two adjacent, open clamping units so that it extends through both clamping units, wherein the two clamping units are arranged such that in their closed state their clamping planes are shifted from one another,
  • - Deformation of the wire in a region of wire located between the two clamping units by closing the clamping units.

Insbesondere kann der zwischen den beiden Klemmeinheiten gelegene Drahtbereich beim Verformen durch mindestens eine Formfläche geformt werden, und / oder in eine Ebene geformt werden, die schräg zu einer Ebene ausgerichtet ist, in die der Draht zur Biegung eingelegt wird.In particular, the wire region located between the two clamping units can be formed by at least one forming surface during forming, and / or formed in a plane which is oriented obliquely to a plane into which the wire is inserted for bending.

Beispielsweise wird der Drahtbereich beim Schließen der Klemmeinheiten gegen eine Formfläche gedrückt, und / oder beim Schließen der Klemmeinheiten in eine Ebene gedrückt werden, die schräg zur Ebene ausgerichtet ist, in der der Draht zur Biegung fixiert ist.For example, when the clamping units are closed, the wire area is pressed against a forming surface, and / or when the clamping units are closed, pressed into a plane which is oriented obliquely to the plane in which the wire is fixed for bending.

Insbesondere erstreckt sich der Draht nach dem Schließen der Klemmeinheiten über zwei unterschiedliche, parallel zueinander ausgerichtete Ebenen.In particular, after closing the clamping units, the wire extends over two different planes oriented parallel to one another.

Vorteilhafterweise wird das Verfahren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt.Advantageously, the method is carried out with the device according to the invention.

Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung wird Computerprogramm zur Steuerung einer Vorrichtung zum Biegen von Draht geschaffen, das Programmschritte zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst.According to yet another aspect of the invention, there is provided a computer program for controlling a wire bending apparatus comprising program steps for carrying out the method of the invention.

Vorteile und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen genannt sind, gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.Advantages and details which are mentioned in connection with the device according to the invention and the exemplary embodiments described below also apply to the method according to the invention and vice versa.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Biegen von Draht als Ansicht von vorne;
  • 2 ein Beispiel eines Hairpins in seiner hausdachförmigen Grundform als schematische Darstellung;
  • 3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Antriebseinheit;
  • 4a und 4b eine vergrößerte, schematische Darstellung eines Teilbereichs der Klemmeinheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei sich die Klemmeinheiten in einer Ausgangsposition A (4a) und in einer Biegeposition B (4b) befinden;
  • 5a und 5b eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei sich die Klemmeinheiten in einer Ausgangsposition A (5a) und in einer Biegeposition B (5b) befinden;
  • 6a und 6b eine schematische Darstellung eines einzelnen Hairpins ( 6a) und einer Paarung von Hairpins (6b) mit einer Sprungbiegung als Ansicht von oben, d.h. in Blickrichtung auf das Dach.
Embodiments will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:
  • 1 a schematic representation of a device according to the invention for bending wire as a front view;
  • 2 an example of a hairpin in its house-roof-shaped basic form as a schematic representation;
  • 3 a schematic representation of the device according to the invention with a drive unit;
  • 4a and 4b an enlarged, schematic representation of a portion of the clamping units of the device according to the invention, wherein the clamping units in an initial position A ( 4a) and in a bending position B ( 4b) are located;
  • 5a and 5b a schematic representation of the device according to the invention, wherein the clamping units in an initial position A ( 5a) and in a bending position B ( 5b) are located;
  • 6a and 6b a schematic representation of a single hairpin ( 6a) and a pairing of hairpins ( 6b) with a bend as a view from above, ie in the direction of the roof.

1 zeigt eine Vorrichtung 100 zum Biegen von Draht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Vorrichtung 100 weist eine erste Klemmeinheit 21 und eine zweite Klemmeinheit 22 auf, die beide als Greifer bzw. Parallelgreifer ausgestaltet sind. Die beiden Greifer bzw. Klemmeinheiten 21, 22 sind nebeneinander angeordnet und in einer Richtung P parallel zueinander ausgerichtet. Sie dienen dazu, einen Draht 1, der gebogen werden soll, zu spannen bzw. einzuspannen, so dass der Draht 1 zentrisch in der Vorrichtung 100 positioniert und fixiert ist. 1 shows a device 100 for bending wire according to a preferred embodiment of the invention. The device 100 has a first clamping unit 21 and a second clamping unit 22 on, which are both configured as a gripper or parallel gripper. The two grippers or clamping units 21 . 22 are arranged side by side and in one direction P aligned parallel to each other. They serve a wire 1 to be bent, to clamp or clamp so that the wire 1 centric in the device 100 is positioned and fixed.

Während einer der beiden Greifer, in diesem Beispiel die erste Klemmeinheit 21, fest auf einer Grundeinheit montiert ist, ist die zweite Klemmeinheit 22 bewegbar gelagert und kann gegen die fest stehende erste Klemmeinheit 21 verschoben werden. Durch die Verschiebung wird in dem Draht 1 eine plastische Verformung erzwungen.During one of the two grippers, in this example the first clamping unit 21 , firmly mounted on a base unit, is the second clamping unit 22 movably mounted and can against the fixed first clamping unit 21 be moved. By the shift is in the wire 1 forced a plastic deformation.

Die Verschiebung der zweiten Klemmeinheit 22 gegenüber der ersten Klemmeinheit 21 erfolgt in einer Richtung V, die schräg zur Richtung P verläuft, in der die beiden Klemmeinheiten 21, 22 parallel zueinander ausgerichtet sind. Durch diese Anordnung reduziert sich der Abstand zwischen den beiden nebeneinander angeordneten Klemmeinheiten 21, 22, wenn eine Verschiebebewegung in der Richtung V erfolgt. Die parallele Ausrichtung der beiden Klemmeinheiten 21, 22 bleibt bei der relativen Verschiebung der beiden Greifer bzw. Klemmeinheiten erhalten.The displacement of the second clamping unit 22 opposite the first clamping unit 21 takes place in one direction V , which diagonally to the direction P runs, in which the two clamping units 21 . 22 are aligned parallel to each other. By this arrangement, the distance between the two juxtaposed clamping units is reduced 21 . 22 if a sliding movement in the direction V he follows. The parallel alignment of the two clamping units 21 . 22 remains with the relative displacement of the two grippers or clamping units.

In dem in 1 dargestellten Beispiel ist die Position der Klemmeinheiten 21, 22 im gegenseitig verschobenen Zustand dargestellt. Durch die Verschiebung in der Richtung V hat sich ein Versatz in dem Draht 1 gebildet. Die Klemmflächen der Klemmeinheiten 21, 22 befinden sich auf unterschiedlichen Niveaus.In the in 1 Example shown is the position of the clamping units 21 . 22 shown in mutually shifted state. By the shift in the direction V has an offset in the wire 1 educated. The clamping surfaces of the clamping units 21 . 22 are at different levels.

Die Greifer bzw. Klemmeinheiten 21, 22 weisen jeweils zwei gegenüber liegende Greifbacken 21a, 21b bzw. 22a, 22b zum Einklemmen des Drahts 1 auf. Zu diesem Zweck bilden die Greifbacken 21a, 21b bzw. 22a, 22b Klemmflächen, die sich paarweise gegenüberliegen und parallel zueinander ausgerichtet sind.The grippers or clamping units 21 . 22 each have two opposing gripping jaws 21a . 21b respectively. 22a . 22b for pinching the wire 1 on. For this purpose, form the gripping jaws 21a . 21b respectively. 22a . 22b Clamping surfaces facing each other in pairs and aligned parallel to each other.

Zur Verschiebung der zweiten Klemmeinheit 22 relativ zur ersten Klemmeinheit 21 ist eine Antriebseinheit 30 vorgesehen, die in 3 dargestellt ist. Die Antriebseinheit 30 ist an die Vorrichtung 100 gekoppelt, die eine Biegestation für den Draht 1 darstellt. Die Antriebseinheit 30 weist einen Servoantrieb 32 und einen Kugelgewindetrieb 31 auf. Das heißt, dass die Biegevorrichtung 100 die beiden Klemmeinheiten 21, 22 aufweist sowie eine Linearachse, die über den Kugelgewindetrieb 31 verschiebbar ist.For shifting the second clamping unit 22 relative to the first clamping unit 21 is a drive unit 30 provided in 3 is shown. The drive unit 30 is to the device 100 coupled, which is a bending station for the wire 1 represents. The drive unit 30 has a servo drive 32 and a ball screw 31 on. That is, the bending device 100 the two clamping units 21 . 22 and a linear axis via the ball screw 31 is displaceable.

Während eine der beiden Klemmeinheiten, hier die erste Klemmeinheit 21, fest auf der Einheit bzw. einem Grundträger verschraubt ist, ist die andere Klemmeinheit, hier die Klemmeinheit 22, linear beweglich auf einer Führung 25, die als Kugelschienenführung ausgestaltet ist, montiert. Das heißt, der verschiebbare Greifer bzw. die zweite Klemmeinheit 22 ist über ein Führungssystem gelagert und wird im Betrieb durch den Kugelgewindetrieb 31 gegen den fest stehenden Greifer bzw. die erste Klemmeinheit 21 verschoben, um dadurch eine plastische Verformung im Draht 1 zu erzwingen.While one of the two clamping units, here the first clamping unit 21 , is firmly bolted to the unit or a base support is the other clamping unit, here the clamping unit 22 , linearly movable on a guide 25 , which is designed as a ball rail guide, mounted. That is, the slidable gripper and the second clamping unit 22 is mounted on a guide system and is in operation by the ball screw 31 against the fixed gripper or the first clamping unit 21 shifted, thereby causing a plastic deformation in the wire 1 to force.

Über bogenförmige Langlöcher 41 kann die Biegeachse auf einen theoretisch ermittelten Kürzungswert des Drahtes 1 beim Biegen eingestellt werden. Bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung wird die Feinjustierung der gewünschten Sprunggeometrie über Nonien vorgenommen. Durch eine entsprechende Greifbackengeometrie, Radius und Auslauf, kann der Versatz des Sprungs im Draht 1 beeinflusst werden.About arched slots 41 can the bending axis on a theoretically determined cut value of the wire 1 to be adjusted when bending. When commissioning the device, the fine adjustment of the desired jump geometry is done via nonien. By a corresponding jaw geometry, radius and spout, the offset of the jump in the wire can 1 to be influenced.

Über den Kugelgewindetrieb 31 und die Kugelschienenführung 25 wird der durch den Servoantrieb 32 angetriebene Vorschub auf die verschiebbare Klemmeinheit 22 übertragen. Über eine Verstellmöglichkeit kann der Winkel der Führung 25 bzw. der Winkel zwischen der Führung 25 und der Richtung P der parallel ausgerichteten Klemmeinheiten 21, 22 verändert werden (siehe 1). Dadurch kann der Sprung steiler oder flacher gebogen werden.About the ball screw 31 and the ball rail guide 25 is the by the servo drive 32 driven feed on the sliding clamping unit 22 transfer. About an adjustment, the angle of the guide 25 or the angle between the guide 25 and the direction P the parallel aligned clamping units 21 . 22 be changed (see 1 ). This allows the jump to be steeper or flatter.

Die beiden Klemmeinheiten 21, 22 sind in zwei entgegengesetzten Richtungen gegeneinander verschiebbar. Dadurch kann eine Verformung des Drahts 1 in zwei Richtungen erfolgen. Der Winkel zwischen der Verschiebungsrichtung V und der Richtung P der parallelen Ausrichtung der beiden Klemmeinheiten 21, 22 ist einstellbar. The two clamping units 21 . 22 are mutually displaceable in two opposite directions. This may cause a deformation of the wire 1 done in two directions. The angle between the direction of displacement V and the direction P the parallel alignment of the two clamping units 21 . 22 is adjustable.

Zur Erläuterung weiterer Details zeigen die 4a und 4b schematisch die beiden Klemmeinheiten 21, 22 mit ihren sich jeweils paarweise gegenüber liegenden Greifbacken 21a, 21b bzw. 22a, 22b sowie den Draht 1. Dabei befinden sich die Klemmeinheiten in 4a in einer ersten Position A, in der sie nicht gegeneinander verschoben sind, während 4b einen Zustand zeigt, in dem die beiden Klemmeinheiten 21, 22 gegeneinander verschoben sind und eine zweite Position B einnehmen.To explain further details show the 4a and 4b schematically the two clamping units 21 . 22 with their pairs of opposite jaws 21a . 21b respectively. 22a . 22b as well as the wire 1 , The clamping units are located in 4a in a first position A in which they are not shifted against each other while 4b shows a state in which the two clamping units 21 . 22 are shifted against each other and a second position B taking.

In der ersten Position A, die in 4a gezeigt ist, erstreckt sich der Draht 1 gerade durch die beiden Klemmeinheiten 21, 22 und ist dabei zwischen den gegenüber liegenden Greifbacken 21a, 21b sowie 22a, 22b festgeklemmt. Die Klemmflächen der beiden Klemmeinheiten 21, 22 liegen in einer Ebene E1 bzw. E2 auf gleichem Niveau. Der Draht 1 ist in ungebogenem Zustand.In the first position A , in the 4a is shown, the wire extends 1 straight through the two clamping units 21 . 22 and is between the opposite gripping jaws 21a . 21b such as 22a . 22b clamped. The clamping surfaces of the two clamping units 21 . 22 lie in a plane E1 respectively. E2 at the same level. The wire 1 is in unbent state.

In der Position B, die in 4b gezeigt ist, sind die beiden Klemmeinheiten 21, 22 gegeneinander verschoben. Durch die schräg zur parallelen Ausrichtung B gerichtete Verschiebebewegung in Richtung V (siehe 1) hat sich der Abstand zwischen den beiden Klemmeinheiten 21, 22 gegenüber der Ausgangsposition A verringert und in Draht 1 wurde ein Versatz ausgebildet. In diesen Zustand sind die Klemmebenen E1, E2 der beiden Klemmeinheiten 21, 22 auf unterschiedlichem Niveau bzw. gegeneinander versetzt, was den Versatz im Draht 1 erzwingt, der nun im Drahtbereich 1a ausgebildet ist.In the position B , in the 4b is shown, the two clamping units 21 . 22 shifted against each other. Through the oblique to the parallel orientation B directed shift movement in the direction V (please refer 1 ) has the distance between the two clamping units 21 . 22 opposite the starting position A reduced and in wire 1 an offset was formed. In this state are the terminal levels E1 . E2 the two clamping units 21 . 22 at different levels or offset from each other, which is the offset in the wire 1 enforces that now in the wire area 1a is trained.

Durch die spezielle Kontur der Greifbacken 21a, 21b bzw. 22a, 22b können gewünschte bzw. erforderliche Biegeradien erreicht werden.Due to the special contour of the gripping jaws 21a . 21b respectively. 22a . 22b desired or required bending radii can be achieved.

Die Klemmeinheiten 21, 22 weisen Formflächen 38a, 38b auf, die an den Klemmbacken 21a, 22b ausgestaltet sind und sich gegenüber liegen. Die Formflächen 38a, 38b dienen zur Formgebung des zwischen den beiden Klemmeinheiten 21, 22 gelegenen Drahtbereichs 1a bei der Verschiebung. Dabei sind die Formflächen 38a, 38b schräg zur Ebene E1, E2 ausgerichtet, in welcher der Draht 1 zur Durchführung des Biegevorgangs fixiert ist, das heißt schräg zur Ebene der Klemmflächen der Klemmeinheiten 21, 22.The clamping units 21 . 22 have mold surfaces 38a . 38b on, on the jaws 21a . 22b are designed and are opposite each other. The form surfaces 38a . 38b serve to shape the between the two clamping units 21 . 22 located wire area 1a at the shift. Here are the molding surfaces 38a . 38b diagonally to the plane E1 . E2 aligned, in which the wire 1 is fixed to perform the bending operation, that is oblique to the plane of the clamping surfaces of the clamping units 21 . 22 ,

Durch diese Anordnung wird bei der Verschiebung der zwischen den beiden Klemmeinheiten 21, 22 gelegene Drahtbereich 1a gegen die Formflächen 38a, 38b gedrückt (siehe 4b). Beim Verschieben bildet die Formfläche 38a mit der gegenüber liegenden Formfläche 38b eine Klemmebene E3, die schräg zur Ebene E1, E2 ausgerichtet ist, in welcher der Draht 1 zur Biegung fixiert ist.By this arrangement, in the displacement of the between the two clamping units 21 . 22 located wire area 1a against the mold surfaces 38a . 38b pressed (see 4b) , When moving forms the molding surface 38a with the opposite mold surface 38b a terminal level E3 that slope to the plane E1 . E2 is aligned, in which the wire 1 is fixed for bending.

Durch den beweglichen Greifer bzw. die zweite Klemmeinheit 22 auf der Führung 25 kann der Sprung im Draht 1 sowohl nach oben als auch nach unten ausgeführt werden, das heißt in zwei entgegen gesetzten Richtungen. Darüber hinaus kann durch kleine Schließhübe der Parallelgreifer bzw. Klemmeinheiten 21, 22 und durch die Dynamik des Kugelgewindetriebs 31 mit dem Servoantrieb der Sprung in einer sehr kleinen Taktzeit angefertigt werden.By the movable gripper and the second clamping unit 22 on the lead 25 can the jump in the wire 1 be carried out both upwards and downwards, that is, in two opposite directions. In addition, by small closing strokes of the parallel gripper or clamping units 21 . 22 and by the dynamics of the ball screw 31 With the servo drive the jump can be made in a very short cycle time.

Anhand der 5a und 5b wird ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Biegen von Draht für die Herstellung von Maschinenelementen elektrischer Maschinen beschrieben. Dabei wird der Draht 1 zentrisch in die Biegeeinrichtung 100 eingebracht (Transportsystem). Der Draht 1 wird in den beiden nebeneinander liegenden Klemmeinheiten 21, 22, die in der Richtung P parallel zueinander ausgerichtet sind, fixiert. Hierzu schließen die beiden Klemmeinheiten 21, 22 und klemmen den Draht 1 (siehe 5a).Based on 5a and 5b a first embodiment of the method according to the invention for bending wire for the production of machine elements of electrical machines will be described. This is the wire 1 Centric in the bending device 100 introduced (transport system). The wire 1 is in the two adjacent clamping units 21 . 22 that in the direction P are aligned parallel to each other, fixed. To do this, close the two clamping units 21 . 22 and pinch the wire 1 (please refer 5a) ,

Nun erfolgt das gegenseitige bzw. relative Verschieben der Klemmeinheiten 21, 22, so dass der Draht 1 in dem Drahtbereich 1a, der zwischen den beiden Klemmeinheiten 21, 22 liegt, verformt wird (siehe 5b). Dabei erfolgt die Verschiebung in der Richtung V, die schräg zur Richtung P der parallel ausgerichteten Klemmeinheiten 21, 22 verläuft (siehe 1).Now, the mutual or relative displacement of the clamping units takes place 21 . 22 so the wire 1 in the wire area 1a that is between the two clamping units 21 . 22 lies, is deformed (see 5b) , The shift takes place in the direction V , which diagonally to the direction P the parallel aligned clamping units 21 . 22 runs (see 1 ).

Beim Schließen der beiden Klemmeinheiten wird die Greifkraft so groß gewählt, dass der Draht 1 beim Biegevorgang nicht in den Greifbacken 21a, 21b, 22a, 22b zu wandern beginnt.When closing the two clamping units, the gripping force is chosen so large that the wire 1 not in the gripping jaws during the bending process 21a . 21b . 22a . 22b begins to wander.

Beim Biegen wird der zwischen den beiden Klemmeinheiten 21, 22 gelegene Drahtbereich 1a durch die Formflächen 38a, 38b geformt. Dabei wird der Drahtbereich 1a in die Ebene E3 geformt, die schräg zur Ebene E1, E2 ausgerichtet ist.When bending is the between the two clamping units 21 . 22 located wire area 1a through the molding surfaces 38a . 38b shaped. This is the wire area 1a into the plane E3 shaped, sloping to the plane E1 . E2 is aligned.

Je nach den gestellten Anforderungen an den herzustellenden Sprung im Draht 1 wird der Winkel der Führung verändert bzw. eingestellt, um so den Sprung steiler oder flacher auszubilden bzw. zu biegen (siehe 3).Depending on the demands made on the jump to be made in the wire 1 the angle of the guide is changed or adjusted, so as to make the jump steeper or flatter or bend (see 3 ).

Ein anderes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ebenfalls unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben, wobei jedoch keine relative Verschiebung V der Klemmeinheiten 21, 22 erforderlich ist. Die erste Klemmeinheit 21 und die zweite Klemmeinheit 22 sind dabei nebeneinander angeordnet, um im geöffneten Zustand den Draht 1 aufzunehmen, so dass er sich durch die beiden Klemmeinheiten 21, 22 erstreckt. Die Klemmeinheiten 21, 22 sind versetzt bzw. gegeneinander verschoben angeordnet, so dass der Draht nach seiner Aufnahme in die versetzt zueinander angeordneten Klemmeinheiten 21, 22 allein durch Schließen der beiden Klemmeinheiten 21, 22 in dem zwischen den Klemmeinheiten gelegenen Drahtbereich 1a verformt wird.Another preferred embodiment of the invention will also be described with reference to FIGS 1 but no relative displacement V the clamping units 21 . 22 is required. The first clamping unit 21 and the second clamping unit 22 are next to each other arranged to open the wire 1 so that it passes through the two clamping units 21 . 22 extends. The clamping units 21 . 22 are offset or arranged offset from one another, so that the wire after its inclusion in the mutually offset clamping units 21 . 22 only by closing the two clamping units 21 . 22 in the wire area located between the clamping units 1a is deformed.

In dieser vereinfachten Bauform entfällt eine verschiebbare Lagerung des zweiten Klemmelements 22, ebenso wie eine Antriebseinheit zum Verschieben der Klemmeinheit 22. Die Klemmeinheiten 21 und 22 sind so ausgestaltet, dass sich trotz ihrer gegeneinander versetzten Anordnung der Draht 1 einlegen lässt. Durch das Schließen der beiden Klemmeinheiten 21, 22 wird der Draht 1 so geformt, dass sich der durch die Anordnung der Klemmeinheiten 21, 22 vorgegebene Versatz in dem Draht 1 ausbildet.In this simplified design eliminates a displaceable mounting of the second clamping element 22 , as well as a drive unit for moving the clamping unit 22 , The clamping units 21 and 22 are designed so that, despite their staggered arrangement of the wire 1 can be inserted. By closing the two clamping units 21 . 22 becomes the wire 1 shaped so that the through the arrangement of the clamping units 21 . 22 default offset in the wire 1 formed.

Die übrigen Elemente der Vorrichtung 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel wurden bereits oben unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben, worauf an dieser Stelle Bezug genommen wird.The remaining elements of the device 100 according to this embodiment have already been described above with reference to 1 which will be referred to at this point.

Nachfolgend wird ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Um den Biegeprozess zur Herstellung einer Sprungbiegung durchzuführen, wird der Draht 1 in die beiden nebeneinander liegenden, geöffneten Klemmeinheiten eingelegt, so dass er sich durch beide Klemmeinheiten 21, 22 erstreckt. Dabei sind die beiden Klemmeinheiten derart angeordnet, dass in ihrem geschlossenen Zustand ihre Klemmebenen E1, E2 gegeneinander verschoben sind. Durch Schließen der Klemmeinheiten 21, 22 erfolgt das Verformen des Drahts 1 in einem zwischen den beiden Klemmeinheiten 21, 22 gelegenen Drahtbereich 1a.Hereinafter, another example of a method according to the invention will be described. To perform the bending process for making a jump bend, the wire becomes 1 inserted into the two adjacent, open clamping units, so that it passes through both clamping units 21 . 22 extends. In this case, the two clamping units are arranged such that in their closed state their terminal levels E1 . E2 are shifted against each other. By closing the clamping units 21 . 22 the deformation of the wire occurs 1 in one between the two clamping units 21 . 22 located wire area 1a ,

Die Details des Klemm- und Verformungsvorgangs bei den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen der Erfindung wurden oben bereits beschrieben, worauf an dieser Stelle Bezug genommen wird. Die 6a zeigt einen Draht 1 bzw. Hairpin schematisch als Ansicht von oben, der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren gebogen wurde. Die beiden Schenkel des Hairpins erstrecken sich senkrecht zur Zeichenebene an den beiden Enden 1b, 1c des Drahts 1.The details of the clamping and deforming operation in the different embodiments of the invention have already been described above, to which reference is made at this point. The 6a shows a wire 1 or Hairpin schematically as a top view, which has been bent with the device according to the invention and the method according to the invention. The two legs of the hairpin extend perpendicular to the plane of the drawing at both ends 1b . 1c of the wire 1 ,

Die 6b zeigt eine Paarung von zwei Hairpins, die gemäß der vorliegenden Erfindung jeweils mit einem Sprung im zentralen Drahtbereich 1a versehen sind. The 6b shows a pairing of two hairpins according to the present invention each with a jump in the central wire area 1a are provided.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Drahtwire
1a1a
Drahtbereichwire range
1b, 1c1b, 1c
Enden des DrahtsEnds of the wire
2121
erste Klemmeinheit bzw. Greiferfirst clamping unit or gripper
2222
zweite Klemmeinheit bzw. Greifersecond clamping unit or gripper
21a, 21b21a, 21b
Greifbackenjaws
22a, 22b22a, 22b
Greifbackenjaws
2525
Führungguide
3030
Antriebseinheitdrive unit
3131
KugelgewindetriebBall Screw
3232
Servoantriebservo drive
4141
Langlöcherslots
100100
Vorrichtung zum BiegenDevice for bending
AA
erste Position bzw. Ausgangspositionfirst position or starting position
BB
zweite Position bzw. Biegepositionsecond position or bending position
E1E1
Klemmebene der ersten KlemmeinheitTerminal level of the first clamping unit
E2E2
Klemmebene der zweiten KlemmeinheitTerminal level of the second clamping unit
E3E3
Ebene der Verbindung zwischen E1 und E2 Level of connection between E1 and E2
PP
Richtung der parallel ausgerichteten KlemmeinheitenDirection of the parallel aligned clamping units
VV
Richtung der Verschiebung einer Klemmeinheit gegen die andereDirection of displacement of one clamping unit against the other

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2684283 B1 [0004]EP 2684283 B1 [0004]
  • EP 1554794 B1 [0004]EP 1554794 B1 [0004]
  • EP 1041696 B1 [0004]EP 1041696 B1 [0004]

Claims (21)

Vorrichtung zum Biegen von Draht für die Herstellung von Maschinenelementen elektrischer Maschinen, umfassend eine erste Klemmeinheit (21) und eine zweite Klemmeinheit (22), die nebeneinander angeordnet und in einer Richtung P parallel zueinander ausgerichtet sind, zum Fixieren eines Drahts (1), eine Antriebseinheit (30), welche die zweite Klemmeinheit (22) gegenüber der ersten Klemmeinheit (21) verschiebt, um den Draht (1) in einem zwischen den beiden Klemmeinheiten (21, 22) gelegenen Drahtbereich (1a) zu verformen, wobei die Verschiebung in einer Richtung V schräg zur Richtung P der parallelen Ausrichtung der Klemmeinheiten (21, 22) erfolgt.Device for bending wire for the production of machine elements of electrical machines, comprising a first clamping unit (21) and a second clamping unit (22) arranged side by side and aligned in a direction P parallel to each other for fixing a wire (1), a drive unit (30) which displaces the second clamping unit (22) relative to the first clamping unit (21) in order to deform the wire (1) in a wire area (1a) located between the two clamping units (21, 22), wherein the displacement in a direction V obliquely to the direction P of the parallel alignment of the clamping units (21, 22) takes place. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Klemmeinheiten (21, 22) derart angeordnet sind, dass sich ihr gegenseitiger Abstand reduziert, während sie zur Verformung des Drahts (1) unter Beibehaltung ihrer parallelen Ausrichtung verschoben werden.Device after Claim 1 , characterized in that the two clamping units (21, 22) are arranged so as to reduce their mutual distance while being displaced to deform the wire (1) while maintaining their parallel orientation. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden Klemmeinheiten (21, 22) eine Formfläche (38a, 38b) zur Formgebung des zwischen den beiden Klemmeinheiten (21, 22) gelegenen Drahtbereichs (1a) aufweist.Device after Claim 1 or 2 , characterized in that at least one of the two clamping units (21, 22) has a forming surface (38a, 38b) for shaping the wire region (1a) located between the two clamping units (21, 22). Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass 4.1. die Formfläche (38a, 38b) schräg zu einer Ebene (E1, E2) ausgerichtet ist, in welcher der Draht (1) zur Biegung fixierbar ist, und / oder 4.2. die Formfläche (38a, 38b) so angeordnet ist, dass bei der Verschiebung der zwischen den beiden Klemmeinheiten (21, 22) gelegene Drahtbereich (1a) gegen die Formfläche (38a, 38b) gedrückt wird, und / oder 4.3. die Formfläche (38a) beim Zusammenschieben der Klemmeinheiten (21, 22) mit einer gegenüber liegenden Formfläche (38b) eine Klemmebene (E3) bildet, die schräg zur Ebene (E1, E2) ausgerichtet ist, in welcher der Draht (1) zur Biegung fixierbar ist.Device after Claim 3 , characterized in that 4.1. the forming surface (38a, 38b) is oriented obliquely to a plane (E1, E2) in which the wire (1) is fixable for bending, and / or 4.2. the shaping surface (38a, 38b) is arranged such that during the displacement of the wire region (1a) located between the two clamping units (21, 22) is pressed against the forming surface (38a, 38b), and / or 4.3. the mold surface (38a) upon compression of the clamping units (21, 22) with an opposite mold surface (38b) forms a clamping plane (E3) oriented obliquely to the plane (E1, E2) in which the wire (1) flexes can be fixed. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Klemmeinheit (21) fest montiert ist und die zweite Klemmeinheit (22) auf einer Führung (25) linear beweglich gelagert ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first clamping unit (21) is fixedly mounted and the second clamping unit (22) on a guide (25) is mounted linearly movable. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 6.1. der Winkel zwischen der Richtung V der Verschiebung und der Richtung P der parallelen Ausrichtung der Klemmeinheiten (21, 22) einstellbar ist, und / oder 6.2. die Verschiebung eine Bewegungskomponente parallel und eine Bewegungskomponente senkrecht zu einer Ebene (E1) aufweist, in der der Draht (1) in den Klemmeinheiten (21, 22) fixierbar ist, und / oder 6.3. die Klemmeinheiten (21, 22) in zwei entgegengesetzten Richtungen gegeneinander verschiebbar sind, um eine Verformung des Drahts (1) in zwei Richtungen zu ermöglichen, und / oder 6.4. die Klemmeinheiten (21, 22) derart ausgestaltet sind, dass sie in einer ersten Position (A) den Draht (1) in einer Ebene (E1) fixieren, und in einer zweiten Position (B) relativ zueinander versetzt sind, so dass sich der Draht (1) über zwei unterschiedliche Ebenen (E1, E2) erstreckt, und / oder 6.5. die Klemmeinheiten (21, 22) als Greifer ausgestaltet sind, die jeweils zwei gegenüberliegende Greifbacken (21a, 21b, 22a, 22b) zum Einklemmen des Drahts (1) umfassen, und / oder 6.6. die Klemmeinheiten (21, 22) jeweils zwei gegenüber liegende, parallel zueinander ausgerichtete Klemmflächen zum Einklemmen des Drahts (1) umfassen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that 6.1. the angle between the direction V of displacement and the direction P of parallel alignment of the clamping units (21, 22) is adjustable, and / or 6.2. the displacement comprises a component of motion parallel and a component of motion perpendicular to a plane (E1) in which the wire (1) can be fixed in the clamping units (21, 22), and / or 6.3. the clamping units (21, 22) are mutually displaceable in two opposite directions to allow deformation of the wire (1) in two directions, and / or 6.4. the clamping units (21, 22) are configured such that in a first position (A) they fix the wire (1) in a plane (E1), and in a second position (B) are offset relative to one another, so that the Wire (1) over two different levels (E1, E2) extends, and / or 6.5. the clamping units (21, 22) are designed as grippers, each comprising two opposing gripping jaws (21a, 21b, 22a, 22b) for clamping the wire (1), and / or 6.6. the clamping units (21, 22) each comprise two opposite, mutually parallel clamping surfaces for clamping the wire (1). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 7.1. die Antriebseinheit (30) einen Kugelgewindetrieb (31) umfasst, und/oder 7.2. die Antriebseinheit (30) einen Servoantrieb (32) umfasst, und/oder 7.3. eine Biegeachse zur Biegung des Drahts (1) auf einen vorbestimmten Wert der Kürzung des Drahts (1) beim Biegen einstellbar ist, und/oder 7.4. ein oder mehrere bogenförmige Langlöcher (41) zur Einstellung der Biegeachse vorgesehen sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that 7.1. the drive unit (30) comprises a ball screw drive (31), and / or 7.2. the drive unit (30) comprises a servo drive (32), and / or 7.3. a bending axis for bending the wire (1) to a predetermined value of the shortening of the wire (1) during bending is adjustable, and / or 7.4. one or more arcuate slots (41) are provided for adjusting the bending axis. Vorrichtung zum Biegen von Draht für die Herstellung von Maschinenelementen elektrischer Maschinen, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine erste Klemmeinheit (21) und eine zweite Klemmeinheit (22), die nebeneinander angeordnet sind, um im geöffneten Zustand einen Draht (1) aufzunehmen, so dass er sich durch beide Klemmeinheiten (21, 22) erstreckt; wobei die beiden Klemmeinheiten (21, 22) derart gegeneinander verschoben sind, dass der Draht (1) durch Schließen der beiden Klemmeinheiten (21, 22) in einem zwischen den beiden Klemmeinheiten (21, 22) gelegenen Drahtbereich (1a) verformt wird.Device for bending wire for the production of machine elements of electrical machines, in particular according to one of the preceding claims a first clamp unit (21) and a second clamp unit (22) arranged side by side to receive a wire (1) in the opened state so as to extend through both clamp units (21, 22); wherein the two clamping units (21, 22) are displaced relative to one another such that the wire (1) is deformed by closing the two clamping units (21, 22) in a wire region (1a) located between the two clamping units (21, 22). Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden Klemmeinheiten (21, 22) eine Formfläche (38a, 38b) zur Formgebung des zwischen den beiden Klemmeinheiten (21, 22) gelegenen Drahtbereichs (1a) beim Schließen der Klemmeinheiten (21, 22) aufweist.Device after Claim 8 , characterized in that at least one of the two clamping units (21, 22) has a forming surface (38a, 38b) for shaping the wire region (1a) located between the two clamping units (21, 22) during closing of the clamping units (21, 22). Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass 10.1. die Formfläche (38a, 38b) schräg zu einer Ebene (E1, E2) ausgerichtet ist, die zur Aufnahme des Drahts in den Klemmeinheiten (21, 22) dient, und / oder 10.2. die Formfläche (38a, 38b) so angeordnet ist, dass beim Schließen der Klemmeinheiten (21, 22) der zwischen den beiden Klemmeinheiten (21, 22) gelegene Drahtbereich (1a) gegen die Formfläche (38a, 38b) gedrückt wird, und / oder 10.3. die Formfläche (38a) beim Schließen der Klemmeinheiten (21, 22) mit einer gegenüber liegenden Formfläche (38b) eine Klemmebene (E3) bildet, die schräg zur Ebene (E1, E2) ausgerichtet ist, in welcher der Draht (1) zur Biegung fixierbar ist.Device after Claim 9 , characterized in that 10.1. the forming surface (38a, 38b) is oriented obliquely to a plane (E1, E2) serving to receive the wire in the clamping units (21, 22), and / or 10.2. the forming surface (38a, 38b) is arranged such that upon closing of the clamping units (21, 22) the wire region (1a) located between the two clamping units (21, 22) is pressed against the forming surface (38a, 38b), and / or 10.3. the mold surface (38a) upon closure of the clamping units (21, 22) with an opposite mold surface (38b) forms a clamping plane (E3) oriented obliquely to the plane (E1, E2) in which the wire (1) flexes can be fixed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass 11.1. die Klemmeinheiten (21, 22) derart ausgestaltet sind, dass im geschlossenen Zustand ihre Klemmebenen (E1, E2) relativ zueinander versetzt sind, so dass sich der Draht (1) über zwei unterschiedliche Ebenen (E1, E2) erstreckt, und / oder 11.2. die Klemmeinheiten (21, 22) als Greifer ausgestaltet sind, die jeweils zwei gegenüberliegende Greifbacken (21a, 21b, 22a, 22b) zum Einklemmen des Drahts (1) umfassen, und / oder 11.3. die Klemmeinheiten (21, 22) jeweils zwei gegenüber liegende, parallel zueinander ausgerichtete Klemmflächen zum Einklemmen des Drahts (1) umfassen, und / oder 11.4. die Klemmeinheiten (21, 22) in einer Richtung P parallel zueinander ausgerichtet sind.Device according to one of Claims 8 to 10 , characterized in that 11.1. the clamping units (21, 22) are designed such that in the closed state their terminal planes (E1, E2) are offset relative to one another, so that the wire (1) extends over two different planes (E1, E2), and / or 11.2 , the clamping units (21, 22) are designed as grippers, each comprising two opposing gripping jaws (21a, 21b, 22a, 22b) for clamping the wire (1), and / or 11.3. the clamping units (21, 22) each comprise two opposing, mutually parallel clamping surfaces for clamping the wire (1), and / or 11.4. the clamping units (21, 22) are aligned in a direction P parallel to each other. Verfahren zum Biegen von Draht für die Herstellung von Maschinenelementen elektrischer Maschinen, umfassend die Schritte: - Fixieren des Drahts (1) in zwei nebeneinander liegenden Klemmeinheiten (21, 22), die in einer Richtung P parallel zueinander ausgerichtet sind; - gegenseitiges Verschieben der Klemmeinheiten (21, 22), um den Draht (1) in einem zwischen den beiden Klemmeinheiten (21, 22) gelegenen Drahtbereich (1a) zu verformen - wobei die Verschiebung in einer Richtung V erfolgt, die schräg zur Richtung P der parallel ausgerichteten Klemmeinheiten (21, 22) verläuft.Method for bending wire for the production of machine elements of electrical machines, comprising the steps: - Fixing the wire (1) in two adjacent clamping units (21, 22) which are aligned in a direction P parallel to each other; - Mutual displacement of the clamping units (21, 22) to deform the wire (1) in a between the two clamping units (21, 22) located wire region (1 a) - The displacement takes place in a direction V, which is oblique to the direction P of the parallel aligned clamping units (21, 22). Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der gegenseitige Abstand der Klemmeinheiten (21, 22) reduziert wird, während sie unter Beibehaltung ihrer parallelen Ausrichtung relativ zueinander verschoben werden.Method according to Claim 12 , characterized in that the mutual distance of the clamping units (21, 22) is reduced while they are displaced relative to each other while maintaining their parallel alignment. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den beiden Klemmeinheiten (21, 22) gelegene Drahtbereich (1a) beim Biegen durch mindestens eine Formfläche (38a, 38b) geformt wird.Method according to Claim 12 or 13 , characterized in that the wire region (1a) located between the two clamping units (21, 22) is formed during bending by at least one molding surface (38a, 38b). Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass 15.1. der Drahtbereich (1a) in eine Ebene (E3) geformt wird, die schräg zu einer Ebene (E1, E2) ausgerichtet ist, in der der Draht (1) zur Biegung fixiert ist, und / oder 15.2. der Drahtbereich (1a) bei der Verschiebung gegen eine Formfläche (38a, 38b) gedrückt wird, und / oder 15.3. der Drahtbereich (1a) bei der Verschiebung von zwei gegenüber liegenden Seiten in eine Ebene (E3) gedrückt wird, die schräg zur Ebene (E1, E2) ausgerichtet ist, in der der Draht (1) zur Biegung fixiert ist.Method according to one of Claims 12 to 14 , characterized in that 15.1. the wire portion (1a) is formed in a plane (E3) oriented obliquely to a plane (E1, E2) in which the wire (1) is fixed for bending, and / or 15.2. the wire region (1a) is pressed against a forming surface (38a, 38b) during the displacement, and / or 15.3. the wire region (1a) is pressed in the displacement of two opposite sides in a plane (E3), which is oriented obliquely to the plane (E1, E2), in which the wire (1) is fixed for bending. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Klemmeinheit (22) linear bewegt wird, während die erste Klemmeinheit (21) fixiert ist.Method according to one of Claims 12 to 15 , characterized in that the second clamping unit (22) is moved linearly while the first clamping unit (21) is fixed. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass 17.1. der Winkel zwischen der Richtung V der Verschiebung und der Richtung P auf einen vorab definierten Wert eingestellt wird, und / oder 17.2. die Verschiebung mit einer Bewegungskomponente parallel und einer Bewegungskomponente senkrecht zu einer Ebene (E1, E2) erfolgt, in der der Draht (1) fixiert ist, und / oder 17.3. die Verschiebung aus einer von zwei entgegengesetzten Richtungen ausgewählt wird, und / oder 17.4. sich der Draht (1) nach der Verschiebung über zwei unterschiedliche, parallele Ebenen (E1, E2) erstreckt.Method according to one of Claims 12 to 16 , characterized in that 17.1. the angle between the direction V of displacement and the direction P is set to a predefined value, and / or 17.2. the displacement takes place with a component of motion parallel and a component of motion perpendicular to a plane (E1, E2) in which the wire (1) is fixed, and / or 17.3. the displacement is selected from one of two opposite directions, and / or 17.4. the wire (1) after the displacement over two different, parallel planes (E1, E2) extends. Verfahren zum Biegen von Draht für die Herstellung von Maschinenelementen elektrischer Maschinen, insbesondere nach einem der Ansprüche 12 bis 17 umfassend die Schritte: - Einlegen eines Drahts (1) in zwei nebeneinander liegende, geöffnete Klemmeinheiten (21, 22), so dass er sich durch beide Klemmeinheiten (21, 22) erstreckt, - wobei die beiden Klemmeinheiten (21, 22) derart angeordnet sind, dass in ihrem geschlossenen Zustand ihre Klemmebenen (E1, E2) gegeneinander verschoben sind, - Verformen des Drahts (1) in einem zwischen den beiden Klemmeinheiten (21, 22) gelegenen Drahtbereich (1a) durch Schließen der Klemmeinheiten (21, 22).Method for bending wire for the production of machine elements of electrical machines, in particular according to one of Claims 12 to 17 comprising the steps of: - placing a wire (1) in two adjacent, open clamping units (21, 22) so that it extends through both clamping units (21, 22), - wherein the two clamping units (21, 22) arranged in such a way are that in their closed state their clamping planes (E1, E2) are shifted from one another, - deformation of the wire (1) in a wire region (1a) located between the two clamping units (21, 22) by closing the clamping units (21, 22) , Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass 19.1 der zwischen den beiden Klemmeinheiten (21, 22) gelegene Drahtbereich (1a) beim Verformen durch mindestens eine Formfläche (38a, 38b) geformt wird, und / oder 19.1. der Drahtbereich (1a) in eine Ebene (E3) geformt wird, die schräg zu einer Ebene (E1, E2) ausgerichtet ist, in die der Draht (1) zur Biegung eingelegt wird, und / oder 19.2. der Drahtbereich (1a) beim Schließen der Klemmeinheiten (21, 22) gegen eine Formfläche (38a, 38b) gedrückt wird, und / oder 19.3. der Drahtbereich (1a) beim Schließen der Klemmeinheiten (21, 22) in eine Ebene (E3) gedrückt wird, die schräg zur Ebene (E1, E2) ausgerichtet ist, in der der Draht (1) zur Biegung fixiert ist, und / oder 19.4. sich der Draht (1) nach dem Schließen der Klemmeinheiten (21, 22) über zwei unterschiedliche, parallel zueinander ausgerichtete Ebenen (E1, E2) erstreckt.Method according to Claim 18 , characterized in that 19.1 of the wire region (1a) located between the two clamping units (21, 22) is formed during deformation by at least one forming surface (38a, 38b), and / or 19.1. the wire region (1a) is formed in a plane (E3) which is oriented obliquely to a plane (E1, E2) into which the wire (1) is inserted for bending, and / or 19.2. the wire region (1a) is pressed against a forming surface (38a, 38b) during closing of the clamping units (21, 22), and / or 19.3. the wire region (1a) is pressed when closing the clamping units (21, 22) in a plane (E3), which is aligned obliquely to the plane (E1, E2), in which the wire (1) is fixed for bending, and / or 19.4. the wire (1) after closing the clamping units (21, 22) over two different, mutually parallel planes (E1, E2) extends. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder 9 bis 12 durchgeführt wird.Method according to one of Claims 12 to 19 , characterized in that it is provided with a device according to one of Claims 1 to 8th or 9 to 12 is carried out. Programm zur Steuerung einer Vorrichtung zum Biegen von Draht, das Programmschritte zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 12 bis 20 umfasst.Program for controlling a device for bending wire, the program steps for carrying out the method according to one of Claims 12 to 20 includes.
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