卷绕模板、卷绕装置和用于运行卷绕装置相应地制造考虑用于拉入到定子中的线圈绕组的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种卷绕模板(1)，用于将导线(100)卷绕成线圈绕组(101)、尤其是用于随后拉入到定子支架中的线圈绕组，该卷绕模板具有模板前部(2)和模板后部(3)，其中，所述模板前部(2)和模板后部(3)以周面(4)限定用于导线(100)的围绕螺旋轴线(W)的螺旋线形卷绕路径(P)，并且沿所述卷绕路径(P)设置支承元件(10、11)，所述支承元件伸出超过周面(4)并且侧向地限定螺旋线形卷绕路径(P)。本发明专利技术还涉及一种具有这种卷绕模板(1)的卷绕装置(50)以及一种用于运行所述卷绕装置(50)的方法。

The winding template, the winding device and the winding device for operation are correspondingly manufactured considering the method of drawing the coil winding into the stator

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】卷绕模板、卷绕装置和用于运行卷绕装置相应地制造考虑用于拉入到定子中的线圈绕组的方法
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的卷绕模板、一种根据权利要求16所述的具有这种卷绕模板的卷绕装置以及一种根据权利要求17所述的用于运行这种卷绕装置的方法。
技术介绍
由现有技术已知用于制造线圈绕组并且用于装备拉入工具的卷绕装置，所述拉入工具用于将线圈绕组成组地拉入到定子中。所述线圈绕组通过将导线(典型地漆包铜线)呈螺旋线形地围绕卷绕模板卷绕而产生并且紧接着被放置在拉入工具中。为此，导线从线材存储器出发通过线材输送装置被引导至卷绕模板。在所谓的锭翼(Flyer)方法与卷绕方法之间有所区别，在所述锭翼方法中将线材输送装置围绕模板引导，在所述卷绕方法中使卷绕模板旋转。此外已知的是，将多条导线并排地引导至卷绕模板并且因此同时将多个平行延伸的导体绕组施加到模板上。所述拉入工具具有由多个在周边上均匀分布的拉入薄片组成的圈环。当电流相的线圈绕组围绕这些拉入薄片放置时，这些拉入薄片的自由端部穿过定子支架的前开口被引导至定子支架的后开口。借助于以突出部移动通过这些拉入薄片之间的中间空间的拉入星形件，线圈绕组被牵拉通过定子支架并且以有序的绕组顺序从拉入工具出来落到定子支架的定子齿之间的拉入槽中。在这里不详细讨论所述本身已知的过程，因为该过程不直接是本专利技术的主题。然而可以确定，所述拉入过程可相对快速地被实施，而各单个线圈绕组的卷绕总共需要更多的时间。此外，将线圈绕组的各个线匝正确地放置在拉入工具中是决定性的，以便实现拉入槽的高的填充因数并且避免由于拉入槽中的涡流引起的马达的效率损耗。被引入到可供使用的卷绕空间中、尤其是拉入槽中的电导线的量包括其绝缘层被称为机械填充因数。这意味着，在卷绕和剥离线圈绕组时要避免导线的线匝超过相邻的线匝。然而，这在现有技术中经常不能实现。在过去大型电动马达的效率由于电网运行经常也没有完全被充分发挥出来。在具有蓄电池的移动应用中，效率尤其是在电动汽车领域中具有特别大的意义。现有技术的另一个缺点是卷绕模板非常大的长度，以便能够将用于较大定子的拉入槽的必要数量的线匝完全放置在模板上。这导致模板的巨大且惰性的设计方案，以便这些模板在卷绕过程中是位置精确的且形状稳定的。这使得机器大且购置昂贵并且造成大的安装面积。所述问题在将多个张紧的单个线材进行平行线材卷绕和引导成一捆时特别突出，因为这导致显著的牵引力增大，并伴随有损坏待卷绕的线材或装置的危险。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是，克服现有技术的缺点并且找到一种解决方案，利用该解决方案能够成本有利地制造用于随后拉入到定子中的线圈绕组，该线圈绕组还提供如下前提：可以提供一种定子，该定子具有拉入槽的高填充因数以及电动马达的高效率。为此，应当尽可能在紧凑的机器尺寸的情况下有助于线圈绕组的高制造速度。所述解决方案还应当在运行中易于操作并且可靠。本专利技术的主要特征在权利要求1以及权利要求16和17的特征部分中给出。设计方案是权利要求2至15和18至20的主题。本专利技术涉及一种用于将导线卷绕成线圈绕组的卷绕模板，该卷绕模板具有模板前部和模板后部，其中，所述模板前部和模板后部以一周面限定用于导线的围绕螺旋轴线的螺旋线形卷绕路径。沿所述卷绕路径设置有多个支承元件，这些支承元件伸出超过周面并且侧向地、尤其是局部地限定所述螺旋线形卷绕路径。按照本专利技术的支承元件的优点是，可以防止线圈绕组的各个线匝在剥离时改变顺序。另一个优点是，支承元件允许将多层绕组施加到卷绕模板上。由此，卷绕模板的必要长度能够大致减少对应于层的数量的因数，也就是说在两个层的情况下仅需要一半那么长的卷绕模板来卷绕具有相同导线长度的线圈绕组。因此，整个机器可以设计得更紧凑，因为由张紧的导线作用到模板上的杠杆力更小。导线应全部具有相同的直径。这使得机器成本有利并且所需的安装面积小。卷绕模板尤其是用于准备将线圈绕组拉入到定子支架或定子支架的拉入槽中。根据一种特殊的设计方案，所述支承元件这样设置，使得螺旋线形卷绕路径具有均匀的宽度。这尤其是支持将相邻地位于支承元件之间的导线保持在一起。由此例如在第一层上的第二层导线没有将下面的导线推散开。优选地，支承元件是长形的并且在横向于螺旋轴线到平行于卷绕路径之间定向。由此，卷绕路径的线匝能够紧密地放在一起。也有助于此的是，支承元件横向于卷绕路径的宽度优选最大为待卷绕的导线的直径的3倍、进一步优选最大为待卷绕的导线的直径的2倍并且特别优选最大为待卷绕的导线的直径的1.5倍。在一种实施变型方案中，所述支承元件至少以待卷绕的导线的直径的1.5倍、优选最大以待卷绕的导线的直径的3倍伸出超过周面。从导线直径的大约1.5倍起，可以侧向地支承第二层导线。优选的上限(即导线直径的3倍)能够实现侧向地支承第三层导线。直至该高度，支承元件还能够设计得相对窄，使得在卷绕路径的两个相邻的线匝之间的间距保持得小。此外，直至该上限还可以通过合适的措施将线圈绕组从卷绕模板上剥离并且将其放置在拉入工具中。在卷绕模板的一种特别的实施形式中规定，该卷绕模板具有用于多条导线的线材输送装置，利用该线材输送装置可以同时将多条导线的第一部分彼此平行地放置在卷绕路径上的第一层中并且将多条导线的第二部分彼此平行地放置在第一层上的第二层中。在此有利的是，多条导线卷绕到卷绕模板上，其中，卷绕模板每旋转一圈的线材长度的总和与沿卷绕模板的长度需求相比是高的。这些层优选同时被施加到模板上。优选地，多条导线最大为40条、进一步优选最大为35条并且特别优选最大为30条。此外，多条导线优选为至少4条、进一步优选为至少5条、还进一步优选为至少6条并且特别优选为至少8条。在一种特殊的设计方案中，所述线材输送装置包括用于多条导线的单个线材引导装置，其中，用于多条导线的第一部分的单个线材引导装置沿第一排设置，并且用于多条导线的第二部分的单个线材引导装置沿第二排设置。因此，导线在放置在卷绕模板上之前已经分类成两层。为此，第一排和第二排应彼此平行地以及相邻地设置。在实际的应用中已被证实特别实用的是，多条导线的第二部分是多条导线的其余部分。因此，所有的导线都被分配到第一层和第二层上。替代地，然而工具模板的如下一种实施形式也是可能的，在该实施形式中卷绕模板具有用于多条导线的线材输送装置，利用该线材输送装置可以同时将多条导线的第一部分彼此平行地放置在卷绕路径上的第一层中、将多条导线的第二部分彼此平行地放置在第一层上的第二层中并且将多条导线的剩余部分彼此平行地放置在第二层上的第三层中。由此，每个模板长度还可以有更多的绕组被放置在卷绕模板上。原则上甚至还可以设置有多于三层的导线。然而，在以最大40条导线的上限作为基础时，最大五层的实施方式就足够了。按照本专利技术的支承元件尤其是防止第一层的导线滑脱。附加地，支承元件应防止第二层的导线落到周面上或落到第一层的导线之间。相应的情况适用于设置有多于两层的实施变型方案。如下设计方案是有利的，在所述设计方案中，螺旋线形卷绕路径的均匀宽度大于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.卷绕模板(1)，用于将导线(100)卷绕成线圈绕组(101)，该卷绕模板具有模板前部(2)和模板后部(3)，其中，所述模板前部(2)和所述模板后部(3)以周面(4)限定用于导线(100)的围绕螺旋轴线(W)的螺旋线形卷绕路径(P)，/n其特征在于，沿所述卷绕路径(P)设置支承元件(10、11)，所述支承元件伸出超过周面(4)并且侧向地限定螺旋线形卷绕路径(P)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170427 DE 102017109100.91.卷绕模板(1)，用于将导线(100)卷绕成线圈绕组(101)，该卷绕模板具有模板前部(2)和模板后部(3)，其中，所述模板前部(2)和所述模板后部(3)以周面(4)限定用于导线(100)的围绕螺旋轴线(W)的螺旋线形卷绕路径(P)，
其特征在于，沿所述卷绕路径(P)设置支承元件(10、11)，所述支承元件伸出超过周面(4)并且侧向地限定螺旋线形卷绕路径(P)。


2.根据权利要求1所述的卷绕模板(1)，其特征在于，所述支承元件(10、11)设置为使得螺旋线形卷绕路径(P)具有均匀的宽度。


3.根据权利要求1或2之一所述的卷绕模板(1)，其特征在于，所述支承元件(10、11)至少以待卷绕的导线(100)的直径(D)的1.5倍、优选最大3倍伸出超过周面(4)。


4.根据上述权利要求之一所述的卷绕模板(1)，其特征在于，该卷绕模板具有用于多条导线(100)的线材输送装置，利用该线材输送装置能够同时将所述多条导线(100)的第一部分彼此平行地放置在卷绕路径(P)上的第一层(S1)中并且将所述多条导线(100)的第二部分彼此平行地放置在所述第一层(S1)上的第二层(S2)中。


5.根据上述权利要求之一所述的卷绕模板(1)，其特征在于，所述支承元件(10、11)包括能下降到周面(4)中的第一支承元件(10)。


6.根据权利要求5所述的卷绕模板(1)，其特征在于，所述第一支承元件(10)中的多个第一支承元件或全部第一支承元件具有共同的驱动机构(12)。


7.根据权利要求6所述的卷绕模板(1)，其特征在于，所述共同的驱动机构(12)是滑动元件，该滑动元件沿滑动轴线可移动地支承，其中，所述滑动轴线横向于能下降的第一支承元件(10)的运动方向定向，并且该滑动元件与能下降的第一支承元件(10)运动学地耦合。


8.根据上述权利要求之一所述的卷绕模板(1)，其特征在于，所述支承元件(10、11)包括不能下降到周面(4)中的第二支承元件(11)。


9.根据上述权利要求之一所述的卷绕模板(1)，其特征在于，所述螺旋线形卷绕路径(P)具有第一延伸方向(R1)和横向于该第一延伸方向定向的第二延伸方向(R2)，其中，模板前部(2)和模板后部(3)如此相对于彼此支承，使得螺旋线形卷绕路径(P)在第一延伸方向(R1)上的第一跨度(W1)能够通过调节模板前部(2)和/或模板后部(3)的位置来调节，并且螺旋线形卷绕路径(P)的第二跨度(W2)在第二延伸方向(R2)上构成。


10.根据权利要求9结合权利要求5-7之一所述的卷绕模板(1)，其特征在于，所述第一支承元件(10)沿第二延伸方向(R2)的方向定向。


11.根据权利要求9或10之一结合权利要求8所述的卷绕模板(1)，其特征在于，第二支承元件(11)的至少一部分沿第一延伸方向(R1)的方向定向。


12.根据上述权利要求9至11之一所述的卷绕模板(1)，其特征在于，所述第一跨度(W1)大于所述第二跨度(W2)。


13.根据上...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·萨迪库，
申请(专利权)人：伊尔莫泰克斯塔托马特控股有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE