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Stand der Technik
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In heutigen elektrischen Maschinen wie Elektromotore oder Generatoren, die mit Wechselstrom betrieben werden oder Wechselstrom erzeugen, ist es üblich, mit einem Statorjoch Statorspulen fest zu verbinden. Eine Energiezufuhr zu oder eine Energiegewinnung aus den Statorspulen erfolgt dadurch, dass jede Statorspule mit einer Verbindungsleiteranordnung elektrisch leitfähig verbunden ist. In der Regel besteht die Verbinderleiteranordnung aus drei Leitern, die entsprechend der Anordnung der Statorspulen auf dem Statorjoch ringförmig gebogen sind. Die drei Leiter sind konzentrisch zueinander angeordnet und durch einen starren Kunststoff voneinander isoliert. Jeder der drei Leiter ist mit einem an der elektrischen Maschine angeordneten Anschlussterminal verbunden. Dieses Anschlussterminal kann an externe Leiter angeschlossen werden, mittels derer entweder die durch die elektrische Maschine erzeugte Energie abführt oder mittels derer der elektrischen Maschine die benötigte Energie zugeführt wird.
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In der Regel wird für jede Bauart der elektrische Maschine eine eigene Verbindungsleiteranordnung hergestellt. Die Verbindungsleiteranordnungen werden vorkonfektioniert, also bereits ringförmig gebogen an die Statormontage angeliefert. Zum einen ist somit ein entsprechender Lagerplatz vorzusehen, um die ringförmig vorgefertigten Verbindungsleiteranordnungen lagern zu können, die ein beträchtliches Volumen einnehmen können, und zum anderen ist es nicht möglich, die vorgefertigten Verbindungsleiteranordnungen an anderen Bauarten der elektrischen Maschine zu verwenden, insbesondere, wenn der Statordurchmesser variiert ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Somit kann ein Bedürfnis bestehen, ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindungsleiteranordnung für eine elektrische Maschine bereitzustellen, durch das die Verbindungsleiteranordnung einfach an unterschiedliche elektrische Maschinen anpassbar ist.
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Das Bedürfnis kann befriedigt werden durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich durch die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.
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Gemäß einem ersten Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindungsleiteranordnung für eine elektrische Maschine bereitgestellt, wobei die Verbindungsleiteranordnung eingerichtet ist, mit einem Statorjoch fest verbundene Statorspulen mit der elektrischen Maschine elektrisch leitfähig zu verbinden. Die Verbindungsleiteranordnung weist wenigstens einen elektrisch leitfähigen Leiter auf. Der wenigstens eine elektrisch leitfähige Leiter weist eine vorbestimmte Länge mit einem ersten Ende und einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende und ein sich zwischen den beiden Enden in Längserstreckungsrichtung des Leiters erstreckendes Mittelteil auf, wobei das Mittelteil einen ersten Teilbereich und einen zweiten Teilbereich aufweist. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Einlegen des wenigstens einen sich im Wesentlichen linear erstreckenden elektrisch leitfähigen Leiters in ein Werkzeug, wobei das Werkzeug einen Abstandshalter aufweist. Fixieren des ersten Teilbereichs an dem Abstandshalter. Klemmen des ersten Endes und des zweiten Endes an das Werkzeug. Ummanteln des zweiten Teilbereichs mit einer elastisch verformbaren Isoliermasse. Entnehmen des sich im Wesentlichen linear erstreckenden Verbindungsleiteranordnung aus dem Werkzeug, wobei der erste Teilbereich in einer Aussparung der Ummantelung angeordnet ist. Der erste Teilbereich und die Aussparung sind frei von der elastisch verformbaren Isoliermasse.
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Die elektrische Maschine kann durch einen Elektromotor oder einen Elektrogenerator ausgebildet sein. In der Regel verbindet die Verbindungsleiteranordnung die ringförmig an dem Statorjoch angeordneten Statorspulen untereinander sowie mit einer Energiequelle oder einem elektrischen Verbraucher. In der Regel wird die elektrische Maschine mit einem Wechselstrom mit drei Phasen L1, L2, L3, auch Drehstrom genannt, betrieben, so dass drei elektrisch leitfähige Leiter in der Verbindungsleiteranordnung angeordnet sind. Dadurch, dass die ersten Teilbereiche frei von der Isoliermasse sein können, können, wenn es sich bei den Leitern um metallische Leiter handelt, die Leiter metallisch blank sein. Auch können die Leiter von außen durch die Aussparung kontaktiert werden. Der erste Teilbereich kann beispielsweise durch Prägen, Schweißen, Schneidklemmen oder Verschrauben kontaktiert werden. Die Aussparung kann durch den Abstandshalter erzeugt werden, der in dem Werkzeug angeordnet ist und auch in dem Werkzeug während der Entnahme der Verbindungsleiteranordnung verbleibt. Somit entspricht der Querschnitt der Aussparung in der Regel dem Querschnitt des Abstandshalters. Damit kann entsprechend einer Gestaltung der Querschnittsfläche des Abstandshalters auch die Querschnittsfläche der Aussparung variiert werden. Die Größe der Aussparung zur Kontaktierung kann so gewählt sein, wie es eine Spannungs- und Verschmutzungsauslegung gemäß der entsprechenden Spezifikation zulässt. Insbesondere sind hierbei die Luft- und Kriechabstände in Abhängigkeit von der Stromstärke sowie dem Fluid, in dem die elektrische Maschine betrieben wird, zu berücksichtigen. Dadurch, dass die Verbindungsleiteranordnung in sich linear erstreckender Richtung erzeugt wird, kann diese in einfacher Form gelagert werden, da diese nur in gestreckter Form und nicht in ringförmiger Form zu lagern ist. Die sich linear erstreckende Verbindungsleiteranordnung kann erst vor Ort bei der Montage des Stators dem ringförmigen Stator angepasst werden. Damit kann die Verbindungsleiteranordnung für Bauarten mit unterschiedlichen Statordurchmessern der elektrischen Maschine verwendet werden. Somit können elektrische Maschinen zumindest weitgehend unabhängig von ihrem Statordurchmesser in Klassen eingeteilt werden, wobei sich die Klassen nach der Energieaufnahme oder der Energieabgabe der elektrischen Maschine orientieren. Somit kann für jede Klasse eine Verbindungsleiteranordnung bereitgestellt werden, wobei sich die Klassen in der Regel duch ihre Leiterquerschnitte unterscheiden. Hierbei sind die Leiterquerschnitte der einzelnen Klassen entsprechend einschlägiger Vorschriften voneinander unterscheidlich. Eine Härte der elastisch verformbaren Isoliermasse kann derart gewählt sein, dass sich die Verbindungsleiteranordnung leicht an den Stator anformen lässt. Auch kann die elastisch verformbare Isoliermasse derart gewählt sein, dass die zwischen Leiter und Isoliermasse ausgebildeten Adhäsionskräfte stark genug sind, so dass sich die Isoliermasse, respektive die Ummantelung, nach dem ringförmigen Verformen der Verbindungsleiteranordnung nicht von dem Leiter löst.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung wird die Aussparung nach einem Kontaktieren des ersten Teilbereichs verschlossen.
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Nach der Kontaktierung mittels Prägen, Schweißen, Schneidklemmen oder Schrauben kann die Aussparung beispielsweise durch ein Ausgießen mit einer elastisch verformbaren Isoliermasse wie beispielsweise Silikon oder durch ein Anbringen von Verschlusskappen verschlossen werden. Hierdurch wird die Zeitstandsfestigkeit der elektrischen Maschine gegenüber einem Fluid gesteigert, welches den Stator und damit die Verbindungsleiteranordnung umgeben kann.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung ist die elastisch verformbare Isoliermasse elektrisch isolierend.
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Somit müssen die elektrisch leitfähigen Leiter nicht an der Umfangsfläche isoliert werden, bevor sie von der elastisch verformbaren Isoliermasse umgeben werden.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung ist die elastisch verformbare Isoliermasse ausgewählt aus Polyurethan (PUR), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und Siloxane.
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Gerade diese Kunststoffe entwickeln zu den elektrisch leitfähigen Leitern gute Adhäsionskräfte und besitzen als Ummantelung der Leiter die nötige Elastizität, so dass die sich linear erstreckende Verbindungsleiteranordnung leicht in eine Ringform zur Montage am Stator verformt werden kann.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung weist der Leiter einen kreisförmigen Querschnitt auf.
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Natürlich ist auch die Ausgestaltung des Leiters mit einem rechteckigen Querschnitt möglich. Jedoch bietet der kreisförmige Querschnitt gegenüber dem rechteckigen Querschnitt den Vorteil, dass auf eine rotatorische Ausrichtung entlang der Längserstreckungsrichtung des Leiters verzichtet werden kann, so dass auch ein verdrillter Leiter problemlos in das Werkzeug einlegbar ist.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung ist der Leiter eine Litze.
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Die Litze besteht aus vielen dünnen Einzeldrähten und ist daher ein leicht zu biegender elektrischer Leiter. Durch die Verwendung einer Litze als Leiter wird die Flexibilität der Verbindungsleiteranordnung zusätzlich erhöht.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung ist der Leiter massiv.
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Somit behält die Verbindungsleiteranordnung nach der Verformung ihr ringförmiges Erscheinungsbild bei und besitzt in der Regel keine oder nur sehr geringe Rückstellkräfte, die die verformte Verbindungsleiteranordnung in ihre Ausgangsstellung zurückstellen wollten.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung weist die Verbindungsleiteranordnung einen ersten und einen zweiten Leiter auf, wobei der erste und der zweite Leiter zueinander parallel in einem vorbestimmten ersten Abstand angeordnet sind. Der erste und der zweite Leiter weisen eine gemeinsame Ummantelung auf. Der erste Teilbereich des ersten Leiters und der erste Teilbereich des zweiten Leiters weisen in Längserstreckungsrichtung des ersten, respektive des zweiten Leiters voneinander einen zweiten Abstand auf.
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Der erste Abstand der Leiter voneinander ergibt sich in der Regel zum einen aus den Strömen, mit denen die Leiter der Verbindungsleiteranordnung beaufschlagt werden. Pro Leiter ist eine Beaufschlagung von bis zu 250 A möglich. Zum anderen wird der erste Abstand der Leiter voneinander durch die Isolationsfähigkeit der verwendeten elastisch verformbaren Isoliermasse bestimmt. In der Regel werden drei Leiter verwendet, wobei die drei Leiter zueinander parallel angeordnet sind. Der zweite Abstand der Teilbereiche der Leiter ergibt sich in der Regel durch die von der jeweiligen Spezifikation geforderten Luft- und Kriechabstände. Der zweite Abstand ist also derart gewählt, wie dies die Spannungs- und Verschmutzungsauslegung erfordert. Die Größe der ersten Teilbereiche, respektive der zugehörigen Aussparung, ist derart gewählt, dass diese ersten Teilbereiche für die gewählte Kontaktierung wie beispielsweise Prägen, Schweißen, Schneidklemmen oder Schrauben gut zugänglich sind.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung wird ein Werkzeug zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens bereitgestellt. In das Werkzeug ist wenigstens ein sich im Wesentlichen linear erstreckender elektrisch leitfähiger Leiter einlegbar. Das Werkzeug weist eine Klemmvorrichtung zum Klemmen eines ersten Endes und eines zweiten Endes des Leiters auf. Das Werkzeug weist einen Hohlraum auf, wobei in dem Hohlraum ein zweiter Teilbereich des Leiters mit einer elastisch verformbaren Isoliermasse ummantelbar ist. In dem Hohlraum ist ein Abstandshalter zum Fixieren eines ersten Teilbereichs des Leiters angeordnet. Der Abstandshalter ist derart ausgebildet, dass, wenn der zweite Teilbereich mit einer elastisch verformbaren Isoliermasse ummantelt ist, der erste Teilbereich in einer Aussparung der Ummantelung angeordnet ist. Der erste Teilbereich und die Aussparung sind frei von der elastisch verformbaren Isoliermasse. Wenn der zweite Teilbereich mit der elastisch verformbaren Isoliermasse ummantelt ist, ist der sich im Wesentlichen linear erstreckende ummantelte Leiter als Verbindungsleiteranordnung dem Werkzeug entnehmbar.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung ist eine Länge des Hohlraums des Werkzeugs an die zu ummantelnde Länge des Leiters anpassbar.
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Somit kann insbesondere bei wechselnden ummantelten Längen der Leiter das Werkzeug an die zu ummantelnden Leiter angepasst werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Werkzeug im Bereich des Hohlraums in unterschiedliche Sektionen unterteilt ist, wobei je nach Länge des zu fertigenden Leiters eine Sektion hinzugefügt oder eine Sektion entnommen wird. Durch die Anpassbarkeit der Länge des Hohlraums an die benötigte Länge des Leiters kann die Bereitstellung unterschiedlicher Werkzeuge entfallen, wenn lediglich die Längen der Leiter von elektrischer Maschine zu elektrischer Maschine zu variieren ist.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung ist der Abstandshalter des Werkzeugs in dem Hohlraum entlang einer Längserstreckungsrichtung des Hohlraums verschiebbar.
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Damit kann die Position jeder einzelnen Aussparung, bezogen auf die Längserstreckungsrichtung des Leiters, frei gewählt werden. Hierbei kann der Abstandshalter in vorbestimmten Abständen verschiebbar, beispielsweise durch Rasterung, oder stufenlos verschiebbar sein.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung ist eine Anzahl der Abstandshalter des Werkzeugs variierbar.
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Durch eine Variierung der Anzahl der Abstandshalter kann die Anzahl der Aussparungen in der Verbindungsleiteranordnung geändert werden.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung wird eine Verbindungsleiteranordnung für eine elektrische Maschine bereitgestellt. Die Verbindungsleiteranordnung ist eingerichtet, mit einem Statorjoch fest verbundene Statorspulen mit der elektrischen Maschine elektrisch leitfähig zu verbinden. Die Verbindungsleiteranordnung weist wenigstens einen elektrisch leitfähigen Leiter auf. Der elektrisch leitfähige Leiter weist eine vorbestimmte Länge mit einem ersten Ende und einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende und ein sich zwischen den beiden Enden in Längserstreckungsrichtung des Leiters erstreckendes Mittelteil auf. Das Mittelteil weist einen ersten Teilbereich und einen zweiten Teilbereich auf. Der Leiter erstreckt sich im Wesentlichen linear. Der Leiter ist mit einer elastisch verformbaren Isoliermasse ummantelt. Der erste Teilbereich ist in einer Aussparung der Ummantelung angeordnet. Der erste Teilbereich und die Aussparung sind frei von der elastisch verformbaren Isoliermasse.
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Die sich im Wesentlichen linear erstreckende Verbindungsleiteranordnung kann leicht gelagert werden, da sie stapelbar ist und einen geringen Platzbedarf aufweist. Zudem sind keine Vorsichtsmaßnahmen zu treffen, dass keine Kräfte auf die Verbindungsleiteranordnung wirken, wie dies bei einer ringförmig verformten Verbindungsleiteranordnung nach dem Stand der Technik der Fall wäre, da eine Veränderung der Ringform aufgrund der Krafteinwirkung möglicherweise zu einer Nicht-Montierbarkeit dieser Verbindungsleiteranordnung führen könnte. Die sich linear erstreckende Verbindungsleiteranordnung kann beispielsweise erst vor Ort bei der Montage des Stators an die Ringform des Stators angepasst werden. Somit ist die Verbindungsleiteranordnung unabhängig von dem Durchmesser des Stators.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung wird eine elektrische Maschine mit einer bereits beschriebenen Verbindungsleiteranordnung bereitgestellt. Die Verbindungsleiteranordnung ist derart ringförmig um eine Achse gebogen, dass der erste und der zweite Leiter einen voneinander unterschiedlichen Durchmesser aufweisen. Die Aussparung des ersten Leiters und die Aussparung des zweiten Leiters sind derart in der Ummantelung angeordnet, dass der erste Teilbereich des ersten Leiters und der erste Teilbereich des zweiten Leiters in Richtung der Achse kontaktierbar sind.
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Somit können die einzelnen Drahtenden der Statorspulen mit den Leitern der Verbindungsleiteranordnung beispielsweise mittels des auf der Schneidklemm-Technologie basierenden Verfahrens elektrisch leitfähig verbunden werden. Hierzu können beispielsweise Reiterelemente mit den ersten Teilbereichen der Leiter mittels Schweißen elektrisch leitfähig verbunden sein. Die Reiterlemente können weiterhin derart parallel zueinander angeordnet sein, dass der Zugang zu den Schneidklemmen der Reiterelemente von der gleichen Richtung aus erfolgen kann.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung wird eine Stanzmaschine bereitgestellt, wobei die Stanzmaschine eingerichtet ist, eine Aussparung in eine Ummantelung einer zuvor beschriebenen Verbindungsleiteranordnung für eine elektrische Maschine derart zu stanzen, dass ein erster Teilbereich des Leiters und die Aussparung frei von der elastisch verformbaren Isoliermasse sind.
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Eine derartige Stanzmaschine wird hauptsächlich für Servicezwecke benutzt werden, um nachträglich in die Ummantelung der Verbindungsleiteranordnung eine Aussparung auszustanzen, um den ersten Teilbereich des Leiters kontaktieren zu können.
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Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung weist die Stanzmaschine zwei symmetrisch zueinander verlagerbare Werkzeuge auf, wobei die Werkzeuge Schneidelemente aufweisen, die einander gegenüberliegend angeordnet sind.
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Durch die Schneidwerkzeuge wird die Aussparung in die Ummantelung des Leiters geschnitten. Durch die einander gegenüberliegende Anordnung der Werkzeuge wird in einem Arbeitsgang die Aussparung sowohl von einer Seite als auch von der anderen Seite gleichzeitig in die Ummantelung eingebracht. Die Schneidwerkzeuge erstrecken sich zum einen entlang der Außenkontur der Aussparung und zum anderen entlang der Längserstreckungsrichtung des elektrischen Leiters.
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Es wird angemerkt, dass Gedanken zu der Erfindung hierin im Zusammenhang mit einem Verfahren zum Herstellen einer Verbindungsleiteranordnung für eine elektrische Maschine, einem Werkzeug zum Durchführen des Verfahrens, einer Verbindungsleiteranordnung für eine elektrische Maschine und eine elektrische Maschine mit einer Verbindungsleiteranordnung beschrieben sind. Einem Fachmann ist hierbei klar, dass die einzelnen beschriebenen Merkmale auf verschiedene Weise miteinander kombiniert werden können, um so auch zu anderen Ausgestaltungen der Erfindung zu gelangen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu.
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1 zeigt einen Ausschnitt aus einer ringförmig verformten Verbindungsleiteranordnung mit drei Leitern mit kreisförmigem Querschnitt in einer 3D-Ansicht;
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2 zeigt den aus 1 bekannten Ausschnitt aus der ringförmig verformten Verbindungsleiteranordnung, bei der die drei Leiter einen rechteckigen Querschnitt besitzen, in einer 3D-Ansicht;
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3 zeigt den aus 1 bekannten Ausschnitt aus der ringförmig verformten Verbindungsleiteranordnung in einer Aufsicht;
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4 zeigt ein Werkzeug zum Herstellen einer sich linear erstreckenden Verbindungsleiteranordnung in einer Aufsicht;
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5 zeigt ein Stanzwerkzeug zum Stanzen einer Aussparung in eine Ummantelung der Verbindungsleiteranordnung in einer 3D-Ansicht; und
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6 zeigt ein Verfahren zum Herstellen der aus den 1 bis 3 bekannten Verbindungsleiteranordnung in einem Blockdiagramm.
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Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
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1 zeigt eine Verbindungsleiteranordnung 2, die eingerichtet ist, mit einem Statorjoch fest verbundene Statorspulen mit einer elektrischen Maschine elektrisch leitfähig zu verbinden. Die Verbindungsleiteranordnung 2 besitzt einen ersten Leiter 4, einen zweiten Leiter 6 und einen dritten Leiter 8. Die drei Leiter 4, 6, 8 sind zueinander parallel angeordnet und besitzen jeweils einen Abstand A zu dem benachbarten Leiter 4, 6, 8. Weiterhin sind die drei Leiter 4, 6, 8 in einer gemeinsamen Ummantelung 10 angeordnet, welche aus einer elektrisch nicht leitfähigen elastisch verformbaren Isoliermasse 9 gebildet ist. Ferner besitzt der erste Leiter 4 ein Mittelteil 11, der zweite Leiter 6 ein Mittelteil 17 und der dritte Leiter 8 ein Mittelteil 23. Das Mittelteil 11 des ersten Leiters 4 besitzt einen ersten Teilbereich 14, der in einer im Querschnitt rechteckigen Aussparung 12 in der Ummantelung 10 angeordnet ist, und einen zweiten Teilbereich 20, der von der Ummantelung 10 fluiddicht umschlossen ist. Weiterhin besitzt das Mittelteil 17 des zweiten Leiters 6 einen ersten Teilbereich 18, welcher in einer Aussparung 16 des zweiten Leiters 6 angeordnet ist, und einen zweiten Teilbereich 22, der von der Ummantlung 10 fluiddicht umschlosssen ist. Die Aussparung 12 des ersten Leiters 4 und die Aussparung 16 des zweiten Leiters 6 sind gleich. Von dem Mittelteil 23 des dritten Leiters 8 ist in der hier gewählten Darstellung lediglich ein von der Ummantelung 10 umschlossener zweiter Teilbereich 24 des dritten Leiters 8 ersichtlich. Jedoch besitzt das Mittelteil 23 des dritten Leiters 8 auch einen in einer Aussparung 32 angeordneten ersten Teilbereich 34, wie in 3 ersichtlich ist. Die in 1 dargestellte Verbindungsleiteranordnung 2 wurde einem hier nicht dargestellten Stator entnommen und besitzt somit eine ringförmige Ausbildung. Die Verbindungsleiteranordnung 2 ist um eine Mittelachse I gleichförmig gebogen, so dass die drei Leiter 4, 6, 8 zueinander konzentrische Ringe bilden. Der erste Leiter 4 besitzt einen ersten Durchmesser D1, der zweite Leiter 6 einen zweiten Durchmesser D2 und der dritte Leiter 8 einen dritten Durchmesser D3. Hierbei ist anzumerken, dass sich der erste Durchmesser D1 um den ersten Abstand A von dem zweiten Durchmesser D2 und der zweite Durchmesser D2 ebenfalls um den zweiten Abstand A von dem dritten Durchmesser D3 unterscheidet. Der erste Abstand A ergibt sich aufgrund von Spezifikationen im Hinblick auf die durch die Leiter 4, 6, 8 zu leitenden Stromstärken sowie auf die elektrische Isolierfähigkeit der elastisch verformbaren Isoliermasse 9. Die ersten Teilbereiche 14, 18, 34 sind je mit einem Reiterelement 26 unlösbar verbunden. Hierbei besitzen die Reiterelemente 26 für eine Schneidklemm-Technologie entsprechend ausgestaltete Enden 27, die die ersten Teilbereiche 14, 18, 34 teilweise umgreifen, ohne die Leiter 4, 6, 8 zu beschädigen. Ferner sind die Reiterelemente 26 zueinander parallel angeordnet, und ihre Enden 27 erstrecken sich in die gleiche Richtung parallel zu der Mittelachse I. Die Reiterelemente 26 sind ferner zur Aufnahme von Drahtenden der hier nicht dargestellten Statorspulen in Schneidklemmtechnik ausgebildet. Im Übrigen sind die drei Leiter 4, 6, 8 starr, aus Kupfer gefertigt und besitzen alle eine gleiche kreisförmige Querschnittsfläche 28. Die Verbindungsleiteranordnung 2 ist, obzwar hier ringförmig dargestellt, aufgrund der elastisch verformbaren Isoliermasse 9 in eine beliebige Form verformbar. Mittels der Reiterelemente 26 lassen sich nicht nur die Statorspulen elektrisch leitfähig mit den drei Leitern 4, 6, 8 verbinden, sondern es können auch diese drei Leiter 4, 6, 8 beispielsweise mit einer Energiequelle elektrisch leitfähig verbunden werden. Nach dem elektrisch leitfähigen Verbinden der Reiterelemente 26 an die ersten Teilbereiche 14, 18, 34 können die Aussparungen 12, 16, 32 verschlossen werden. Ein Verschließen der Aussparungen 12, 16, 32 kann beispielsweise durch ein Ausgießen mittels der elastisch verformbaren Isoliermasse 9 oder beispielsweise durch ein Aufstecken von hier nicht dargestellten Verschlusskappen. Insbesondere das Verschließen der Aussparungen 12, 16, 32 kann das Eindringen von Fluid hin zu den Leitern 4, 6, 8 verhindern und damit die Zeitstandsfestigkeit der elektrischen Maschine verlängern. Die elastisch verformbare Isoliermasse 9 ist in dem hier vorliegenden Beispiel aus Polyurethan (PUR) gebildet.
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2 zeigt die aus 1 bekannte Verbindungsleiteranordnung 2. Im Gegensatz zu der Darstellung in 1 besitzen die hier dargestellten Leiter 4, 6, 8 jeweils eine rechteckige Querschnittsfläche 30, wobei die rechteckigen Querschnittsflächen 30 der drei Leiter 4, 6, 8 gleich sind.
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3 zeigt die aus der 1 und 2 bekannten Verbindungsleiteranordnungen 2 in einer Aufsicht. Die Aussparungen 16, 18, 32 sind alle gleich dimensioniert und im Querschnitt rechteckig ausgebildet. Die Reiterelemente 26 sind mittig in der Aussparung an die ersten Teilbereiche 14, 18, 34 elektrisch leitfähig unlösbar kontaktiert angeordnet. In dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Reiterelemente 26 an die ersten Teilbereiche 14, 18, 34 geschweißt. Weiter besitzt jede Aussparung 12, 16, 32 in einer Längserstreckungsrichtung L der Leiter 4, 6, 8 einen Abstand B zu der Aussparung 12, 16, 32 des ihr benachbarten Leiters 4, 6, 8. Die Größe des Abstands B ergibt sich in der Regel aus den in den Spezifikationen angegebenen Luft- und Kriechabständen.
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4 zeigt ein Werkzeug 100, in welches die sich linear erstreckenden und gleich langen Leiter 4, 6, 8 eingelegt sind. Hierbei besitzt der erste Leiter 4 ein erstes Ende 36 und ein dem ersten Ende 36 gegenüberliegendes zweites Ende 38. Der zweite Leiter 6 besitzt ein erstes Ende 40 und ein dem ersten Ende 40 gegenüberliegendes zweites Ende 42. Der dritte Leiter 8 besitzt ein erstes Ende 44 und ein dem ersten Ende 44 gegenüberliegendes zweites Ende 46. Jedes Mittelteil 11, 17, 23 ist begrenzt durch das jeweilige erste Ende 36, 40, 44 und das jeweilige zweite Ende 38, 42, 46. Hierbei erstrecken sich die Mittelteile 11, 17, 23 der Leiter 4, 6, 8 über einen Hohlraum 106 des Werkzeugs 100. Die ersten Enden 36, 40, 44 sind durch eine erste Klemmvorrichtung 102 und die zweiten Enden 38, 42, 46 durch eine zweite Klemmvorrichtung 104 mit dem Werkzeug 100 fest verbunden. Die drei Leiter 4, 6, 8 sind zueinander parallel angeordnet und besitzen voneinander jeweils den ersten Abstand A. In dem Hohlraum 106 befinden sich für jeden der drei Leiter 4, 6, 8 zwei Abstandshalter 108. Die Abstandshalter 108 lassen sich in Längserstreckungsrichtung des Hohlraums 106, der der Längserstreckung L der Leiter 4, 6, 8 entspricht, stufenlos verschieben. Die Abstandshalter 108 besitzen im Wesentlichen die gleiche Querschnittsfläche wie die Aussparungen 12, 16, 32 in der Ummantelung 10 der Verbindungsleiteranordnung 2. In die Abstandshalter 108 werden die ersten Teilbereiche 14, 18, 34 der jeweiligen Leiter 4, 6, 8 geklemmt. Die Abstandshalter 108 sind derart gestaltet, dass bei einem Spritzen oder Ausgießen des Hohlraums 106 mit der elastisch verformbaren Isoliermasse 9 keine Isoliermasse 9 an die ersten Teilbereiche 14, 18, 34 der aus Kupfer gefertigten Leiter 4, 6, 8 gelangt, so dass diese metallisch blank bleiben. Je zwei an benachbarten Leitern 4, 6, 8 benachbart angeordnete Abstandshalter 108 besitzen zueinander den zweiten Abstand B. Die Abstandshalter 108 können entlang der Längserstreckungsrichtung der Leiter 4, 6, 8 verschoben werden. Auch kann die Anzahl der in dem Hohlraum 106 angeordneten Abszandshalte 108 variiert werden. Das Werkzeug 100 ist derart kaskadierbar, dass der Hohlraum 106 an die erforderliche Länge der Verbindungsleiteranordnung 2 anpassbar ist. Hierzu ist das Werkzeug 100 in eine erste Sektion 110, eine zweite Sektion 112 und eine dritte Sektion 114 unterteilt, wobei die Teilung durch zwei gestrichelte Linien 109 kenntlich gemacht sind. Hierbei trägt die erste Sektion 110 die erste Klemmvorrichtung 102 und die dritte Sektion 114 die zweite Klemmvorrichtung 104. Entsprechend der gewünschten ummantelten Länge der Verbindungsleiteranordnung 2 kann beispielsweise die zweite Sektion 112 entnommen werden oder auch in das bestehende Ausführungsbeispiel ein oder mehrere zweite Sektionen 112 eingefügt werden. Nach dem Ausgießen oder Ausspritzen des Hohlraums 106 mit der elastisch verformbaren Isoliermasse 9 und deren Aushärten kann die sich linear erstreckende Verbindungsleiteranordnung 2 mit den gemeinsam ummantelten Leitern 4, 6 8 dem Werkzeug 100 entnommen werden. Die sich linear erstreckende Verbindungsleiteranordnung 2 wird erst vor Ort bei der Statormontage um die Mittelachse I ringförmig verformt.
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5 zeigt die wesentlichen Bestandteile einer Stanzmaschine 200, nämlich zwei einander gegenüberliegende Stanzwerkzeuge 202, wobei sich zwischen den zwei Stanzwerkzeugen 202 quer zu deren Verlagerungsrichtung Z die Verbindungsleiteranordnung 2 erstreckt. Diese Stanzmaschine 200 wird vorrangig für Servicezwecke eingesetzt, um nachträglich in der Verbindungsleiteranordnung 2 eine Aussparung 12, 16, 32 aus der Ummantelung 10 auszustanzen und hierbei den ersten Teilbereich 14, 18, 34 des jeweiligen Leiters 4, 6, 8 freizulegen. Obzwar die Aussparung 16 und dere erste Teilbereich 18 nur für den zweiten Leiter 6 gezeigt ist, werden dennoch die Darstellung der Aussparung um die Bezugszeichen 12, 32 und die Darstellung des ersten Teilbereichs um die Bezugszeichen 14, 34 für den ersten 4 und den dritten Leiter 8 erweitert. In der hier gewählten Darstellung ist jeder Leiter 4, 6, 8 aus einer Litze 48 gefertigt. Die beiden einander gegenüberliegenden Stanzwerkzeuge 202 werden zum Ausstanzen der Aussparung 12, 16, 32 beidseitig zueinander hin verlagert. Die Stanzwerkzeuge 202 sind in dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel gleich ausgebildet. Jedes Stanzwerkzeug 202 besitzt ein umlaufendes Schneidelement 204, welches sich im Wesentlichen entlang einer Innenkontur der Aussparung 12, 16, 32 erstreckt. Somit besitzt das Schneidelement 204 eine Schneide 208, die am Rand des Stanzwerkzeugs 202 umfänglich angeordnet ist. Die Schneide 208 besitzt quer zu der Längserstreckungsrichtung L in ihrer Mitte einen ebenfalls schneidfähigen Rücksprung 210, der sich entlang der kreisförmigen Querschnittsfläche 28 der Leiter 4, 6, 8 erstreckt. Entlang der sich in der Längserstreckungsrichtung L erstreckenden ersten Teilbereiche 14, 18, 34 sind zwei sich parallel erstreckende Schneiden 212 an dem Stanzwerkzeug 202 angeordnet. Hierbei sind die beiden Schneiden 212 derart beabstandet, dass bei einem Ausstanzen der Aussparung 12, 16, 32 der Leiter 4, 6, 8 insbesondere in seinem ersten Teilbereich 14, 18, 34 nicht beschädigt wird. Durch dieses Stanzwerkzeug 200 können also nachträglich Aussparungen 12, 16, 32 in die Ummantelung 10 der Verbindungsleiteranordnung 2 angebracht werden. Zwischen den Schneiden 208 und 212 sind je ein Hohlraum 214 ausgebildet. Der Hohlraum 214 ermöglicht es, dass während des Stanzvorgangs durchtrenntes Material der Ummantelung 10 in diesen Hohlraum 10 gelangt, so dass der Stanzvorgang nicht aufgrund entgegenstehenden Materials aus der Ummantelung 10 erschwert wird.
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6 zeigt ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen der aus den 1 bis 3 bekannten Verbindungsleiteranordnung 2. Hierbei wird in einem Verfahrensschritt S1 der sich im Wesentlichen linear erstreckende elektrisch leitfähige Leiter 4, 6, 8 in ein Werkzeug 100 eingelegt, wobei das Werkzeug 100 einen Abstandshalter 106 ausweist. In einem weiteren Verfahrensschritt S2 wird der erste Teilbereich 14, 18, 34 an dem Abstandshalter 108 fixiert. In einem dritten Verfahrensschritt S3 werden das erste Ende 36, 40, 44 und das zweite Ende 38, 42, 46 des jeweiligen Leiters 4, 6, 8 an dem Werkzeug 100 fixiert. In einem weiteren Verfahrensschritt S4 wird der zweite Teilbereich 20, 22, 24 mit einer elastisch verformbaren Isoliermasse 9 ummantelt. In einem weiteren Verfahrensschritt S5 wird der sich im Wesentlichen linear erstreckende ummantelte Leiter 4, 6, 8 als Verbindungsleiteranordnung 2 aus dem Werkzeug 100 entnommen, wobei der erste Teilbereich 14, 18, 34 in einer Aussparung 12, 16, 32 der Ummantelung 10 angeordnet ist. Der erste Teilbereich 14, 18, 34 und die Aussparung 12, 16, 32 sind frei von der verformbaren Isoliermasse 9. In einem weiteren hier nicht dargestellten Verfahrensschritt kann die Aussparung 12, 16, 3, nachdem ein Reiterelement 26 an den ersten Teilbereich 14, 18, 34 elektrisch leitfähig verbunden worden ist, mittels einer Abschlusskappe oder mittels Ausgießen mit einer elastisch verformbaren Isoliermasse verschlossen werden.