用于弯曲至少一个导体件的设备和方法与流程

1.本发明涉及一种用于使在初始状态下u形的至少一个导体件(leiterst
ü
ck)弯曲的设备以及相应的方法。


背景技术：

2.在最广泛的意义上，在所谓的发卡技术(hairpin-technologie)中，发卡形的导体件(发卡结构)与定子芯中的各个不同类型的特殊的插脚(sonderpin)一起使用。在这种情况下，发卡结构是具有基本上两个纵向延伸分支的和连接这两个分支的连接部分的导体件。通常，多个导体件以这样的方式布置，即，导体件以排的方式布置在沿圆周方向延伸的多个环形路径上，每个排沿径向方向延伸。在此，分支的自由端在定子芯的一侧上从定子芯突出，并且连接部分被布置在定子芯的另一侧上。
3.通过各个导体件的特别是连接部分的不同几何形状可以实现尽可能有效和紧凑的构造。在此，所期望的几何形状是通过使导体件弯曲、特别是使连接部分弯曲而产生的。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种设备和一种方法，借助所述设备和方法能够以尽可能有效和精确的方式实施弯曲。
5.该目的通过根据权利要求1所述的、用于使在初始状态下u形的至少一个导体件弯曲的设备得以实现，导体件由平直延伸的第一分支、平直延伸的第二分支和连接两个分支的弧形的连接部分组成。该设备包括：
6.用于以夹紧固定的方式容纳处于其初始状态的导体件的弧形的连接部分的容纳部。容纳部可以借助至少一个夹爪将导体件的连接部分夹紧固定。另外，可以设置有例如以销钉形式的挡块，其布置在两个分支之间并位于导体件的连接部分下方，从而防止连接部分在容纳部内滑行和/或连接部分从容纳部中滑脱。
7.设备还包括具有第一分支容纳部的第一转动单元，其被设计为能够围绕第一转动轴线在第一圆形路径上转动并且用于以夹紧固定的方式容纳导体件的第一分支。
8.设备还包括具有第二分支容纳部的第二转动单元，其被设计为能够围绕第二转动轴线在第二圆形路径上转动并且用于以夹紧固定的方式容纳导体件的第二分支。
9.在这种情况下，第一分支容纳部和第二分支容纳部能够沿相反的方向在各自的圆形路径上远离用于以夹紧固定的方式容纳弧形的连接部分的容纳部转动。例如，如果第一分支容纳部顺时针转动，那么第二分支容纳部逆时针转动。
10.能够想到的是，两个分支容纳部在偏离圆形的路径上转动，例如沿椭圆路径。
11.导体件可以特别是具有矩形导体横截面。优选地，可以利用该设备同时弯曲多个(特别是三个)导体件。
12.优选地，容纳部的布置和取向设置为：使容纳在其中的连接部分具有这样的取向，该取向与第一圆形路径的切线之间有夹角α，第一圆形路径的切线在u形导体件的初始状态
下延伸经过第一分支，其中，夹角α大于45
°
、特别是90
°
。
13.优选地，容纳部的布置和取向设置为：使容纳在其中的连接部分具有这样的取向，该取向与第二圆形路径的切线之间有夹角β，第二圆形路径的切线在u形导体件的初始状态下延伸经过第二分支，其中，夹角β大于45
°
、特别是90
°
。
14.在u形导体件的初始状态下，容纳于容纳部中的连接部分的取向对应于垂直地经过导体件的平直延伸的第一分支和平直延伸的第二分支延伸的直线。
15.优选地，容纳部可以以一个自由度平行于第一转动轴线和/或平行于第二转动轴线能够移动地安装。在这种情况下，容纳部以及在其中夹紧固定的导体件的弧形连接部分仅可以沿着一个自由度(特别是沿着竖直方向)移动。连接部分的这种竖直移动对于确保弯曲过程中的长度补偿(如下所述)是绝对必要的。
16.优选地，第一分支容纳部可以以能够转动的方式布置在第一平面内，其中，第一平面可以垂直于第一转动轴线布置。
17.优选地，第二分支容纳部可以以能够转动的方式布置在第二平面内，其中，第二平面可以垂直于第二转动轴线布置。
18.在此，第一平面和第二平面可以是相同的。
19.换言之，两个分支容纳部可以分别在平面中转动，即，沿着两个自由度转动。
20.特别地，两个分支容纳部可以沿着两个自由度在竖直方向上转动。
21.特别地，两个分支容纳部可以沿着两个自由度在竖直方向上在相同的平面内转动。
22.上述容纳部以及连接部分沿一个自由度(特别是沿竖直方向)的移动也可以理解为相对于两个分支容纳部的相对移动。同样能够想到的是，分支容纳部除了沿着相应的平面移动以外还沿着竖直方向移动，其中，容纳部以及容纳在其中的连接部分不发生移动。
23.优选地，设备可以包括第一引导表面。该第一引导表面可以形成为弯曲的。第一引导表面可以被布置和设计为：在第一转动单元的转动过程中使第一分支的形变部分抵靠所述第一引导表面而弯曲，形变部分布置在位于容纳部中的连接部分和第一分支容纳在第一分支容纳部中的部分之间。在这种情况下，第一引导表面的轮廓压印至第一分支的形变部分。
24.优选地，设备可以包括第二引导表面。该第二引导表面可以形成为弯曲的。第二引导表面可以被布置和设计为：在第二转动单元的转动过程中使第二分支的形变部分抵靠所述第二引导表面而弯曲，形变部分布置在位于容纳部中的连接部分和第二分支容纳在第二分支容纳部中的部分之间。在这种情况下，第二引导表面的轮廓压印至第二分支的形变部分。
25.优选地，第一引导表面和第二引导表面可以相对于彼此错开地布置。特别地，该错开对应于处于初始状态的u形导体件的第一分支和第二分支之间的距离。换言之，第一分支和第二分支在不同的圆形路径上转动或弯曲。
26.另外，上述目的还通过另一个独立权利要求所述的、用于使在初始状态下u形的至少一个导体件弯曲的方法得以实现，导体件由平直延伸的第一分支、平直延伸的第二分支和连接两个分支的弧形的连接部分组成。该方法包括以下步骤：
27.夹紧固定处于其初始状态的导体件的弧形的连接部分；
28.将第一分支以夹紧固定的方式容纳在第一分支容纳部中；
29.将第二分支以夹紧固定的方式容纳在第二分支容纳部中；
30.使第一分支容纳在第一分支容纳部中的部分在第一圆形路径上沿第一转动方向远离连接部分转动；
31.使第二分支容纳在第二分支容纳部中的部分在第二圆形路径上沿第二转动方向远离连接部分转动，第二转动方向相对于第一转动方向相反地取向；其中，导体件的弧形的连接部分被夹紧固定，以使得连接部分的形状和取向在第一分支以及第二分支的转动过程中保持不变。
32.优选地，连接部分可以具有这样的取向，该取向与第一圆形路径的切线之间有夹角α，其中，第一圆形路径的切线在u形导体件的初始状态下延伸经过第一分支，其中，所述夹角α大于45
°
、特别是90
°
。
33.优选地，连接部分可以具有这样的取向，该取向与第二圆形路径的切线之间有夹角β，其中，第二圆形路径的切线在u形导体件的初始状态下延伸经过第二分支，其中，所述夹角β大于45
°
、特别是90
°
。
34.在u形导体件的初始状态下，连接部分的取向对应于垂直地经过导体件的平直延伸的第一分支和平直延伸的第二分支延伸的直线。
35.优选地，在转动过程中，连接部分可以以一个自由度平行于第一转动轴线和/或平行于第二转动轴线移动。在这种情况下，连接部分相对于其他自由度是不可移动的。
36.优选地，第一分支容纳部可以在第一平面内转动，其中，第一平面垂直于第一转动轴线。
37.优选地，第二分支容纳部可以在第二平面内转动，其中，第二平面垂直于第二转动轴线。
38.在此，第一平面和第二平面可以是相同的。
39.优选地，在第一转动单元的转动过程中，第一分支的形变部分可以抵靠第一引导表面弯曲，以使得第一引导表面的轮廓压印至第一分支的形变部分，其中，形变部分布置在位于容纳部中的连接部分和第一分支容纳在第一分支容纳部中的部分之间，第一引导表面特别是形成为弯曲的。
40.优选地，在第二转动单元的转动过程中，第二分支的形变部分可以抵靠第二引导表面弯曲，以使得第二引导表面的轮廓压印至第二分支的形变部分，其中，形变部分布置在位于容纳部中的连接部分和第二分支容纳在第二分支容纳部中的部分之间，第二引导表面特别是形成为弯曲的。
41.优选地，在使多个(特别是三个)导体件弯曲的过程中，导体在弯曲之前被布置为，所有导体件的连接部分、第一分支和第二分支位于相同的平面中。换言之，各个导体件叠放。在这种情况下，一个导体件的两个分支之间的距离小于位于该导体件上方的导体件的两个分支之间的距离。相应地，所有叠放的导体件具有不同长度的连接部分。
42.优选地，在实施该方法的过程中可以使用根据权利要求1至8所述的设备。
附图说明
43.本发明其他的特征、细节和优点可以在权利要求书的措辞和下面参照附图对实施
例的描述中找到，其中：
44.图1示出了在初始状态下的按照本发明的设备的立体图；
45.图2示出了根据图1的设备的透视图的一部分；
46.图3示出了根据图1的设备的透视图的一部分，未示出容纳元件；
47.图4示出了在转动状态下的根据图1的设备的透视图的一部分；
48.图5示出了在转动状态下的根据图1的设备的示意性俯视图，未示出容纳部；
49.图6示出了借助于所述设备或按照本发明的方法弯曲的三个导体件的透视图；以及
50.图7示出了处于其初始状态的三个导体件的视图。
具体实施方式
51.在以下描述以及附图中，对应的组件和元件具有相同的附图标记。为了清楚起见，不是所有的附图标记都在所有的图中示出。
52.图1示出了处于初始状态下的按照本发明的设备10的立体图。在当前情况下示出了容纳在设备10中的处于u形初始状态的三个导体件12。每个导体件12具有第一分支14和第二分支16。第一分支14和第二分支16分别经由弧形的连接部分18相互连接。
53.导体件12以其连接部分18(导体件的连接部分18在图1中不可见)以夹紧固定的方式容纳在容纳部20中。
54.在当前情况下，夹紧固定是指，借助于容纳部特别是在弯曲过程中固定或保持连接部分18的形状和取向并且仅使两个分支14和16部分地弯曲或形变。
55.在当前情况下，夹紧固定是通过容纳元件17实现的，该容纳元件17压靠在容纳部20上并借助两个螺栓19紧固。在这种情况下，在容纳元件17和容纳部20之间的连接部分18被夹紧。
56.设备10具有第一转动单元22。其具有第一分支容纳部24。导体件12的三个第一分支14容纳于第一分支容纳部24处并且被夹紧固定。
57.在当前情况下，这通过第一夹持元件25实现，该第一夹持元件25压靠在第一转动单元22上并且用第一螺栓27紧固。在当前情况下，第一螺栓27被设计为第一星形螺栓29。
58.第一转动单元22以能够围绕第一转动轴线26转动的方式布置。在当前情况下，转动轴线26竖直地布置。第一转动单元22能够在垂直于第一转动轴线26布置的平面(水平面)内进行转动。换言之，第一转动单元22可以在水平面内沿两个自由度移动。因此，第一分支容纳部24也可以在水平面内在这两个自由度上移动。
59.在示出的实施例中，第一转动单元22具有第一摇杆48。借助于第一摇杆48可以手动地(例如通过使用者)使第一转动单元22转动。
60.设备10还包括第二转动单元28，第二转动单元28的布置和设计方式类似于第一转动单元22。第二转动单元28具有第一分支容纳部30。导体件12的三个第二分支16容纳在第二分支容纳部30处并且被夹紧固定。
61.在当前情况下，这借助于第二夹持元件31实现，该第二夹持元件31压靠在第二转动单元28上并且用第二螺栓33紧固。在当前情况下，第二螺栓33类似于第一螺栓27被设计为第二星形螺栓35。
62.第二转动单元28以能够围绕第二转动轴线32转动的方式安装。在当前情况下，转动轴线32竖直布置。第二转动单元28能够在相对于第二转动轴线32垂直布置的平面(水平面)内转动。换言之，第二转动单元28可以在水平面内沿两个自由度移动。因此，第二分支容纳部30也可以在水平面内在这两个自由度上移动。
63.在当前情况下，第一转动轴线26和第二转动轴线32是相同的，并且两个转动单元22和28以及分支容纳部24和30所在的两个水平面也是相同的。
64.然而，也能够想到的是，虽然两个转动轴线26和32是相同的，但是两个转动单元22和28以及两个分支容纳部24和30在不同的水平面上移动。
65.在所示出的实施例中，与第一转动单元22类似，第二转动单元28具有第二摇杆50。借助于第二摇杆50可以手动地(例如通过使用者)使第二转动单元28转动。
66.同样地，对于两个分支容纳部24和30夹紧固定是指，分支14和16相应容纳在两个分支容纳部24和30中的部分的取向和形状特别是在弯曲的过程中保持和固定的，即，不发生改变。
67.图2示出了根据图1的设备10的透视图的部分。通过放大的图示能够更清楚地看到导体件12的布置。特别是通过具有容纳元件17的容纳部20以及具有夹持元件25和31的两个分支容纳部24和30的固定。
68.图3示出了根据图1的设备10的透视图的一部分。在当前情况下，没有示出容纳元件17和两个螺栓19，以便可以看到导体件12的连接部分18。
69.从图3可以看出，所有处于初始状态的三个导体件12布置为，连接部分18、第一分支14和第二分支16布置在一个平面中。为此，三个导体件12叠放。因此，最外侧的导体件12的两个分支14和16之间的距离大于最内侧的导体件12的两个分支14和16之间的距离。
70.由此使得三个导体件12的连接部分18沿相同的方向取向。
71.在示出的实施例中，容纳部20具有销钉52。三个导体件12布置在该销钉52上。一方面，销钉52有助于将导体件12放入到容纳部20中。另一方面，销钉52还防止导体件沿着分支14或16的方向滑脱。销钉52特别是有助于与容纳元件17的连接，从而固定导体件12的连接部分18。
72.最内侧的导体件12的连接部分18以面向分支14、16的一侧贴靠在销钉52上。
73.图4示出了在转动状态下根据图1的设备10的透视图的一部分。
74.为了使导体件12弯曲，两个转动单元22和32从图1和图2所示的初始状态沿着相反的方向44和46转动，以使得三个导体件12的第一分支14沿第一转动方向44移动并且三个导体件12的第二分支16沿第二转动方向46移动。
75.在这种情况下，第一分支14以形变部分38抵靠第一引导表面36弯曲或压靠在第一引导表面36上，而第二分支16以形变部分42抵靠第二引导表面40弯曲或压靠在第二引导表面40上。
76.在这种情况下，最内侧的导体件12的第一分支14直接贴靠第一引导表面36，并且最外侧的导体件12的第二分支16直接贴靠第二引导表面40。
77.因此，第一引导表面36的轮廓压印最内侧的导体件12的第一分支14的形变部分38，并且第二引导表面40的轮廓压印在最外侧的导体件12的第二分支16的形变部分42。
78.由于三个导体件12叠放，并且以其连接部分18固定在容纳部20中并以其分支14和
16固定在相应的分支容纳部24和30中，因此将压印出的轮廓转移至相邻的导体件12的形变部分38和42。
79.因此，第一引导表面36的轮廓被压印到第一分支14的所有形变部分38上，第二引导表面40的轮廓被压印到第二分支16的所有形变部分42上。因此，即使仅一个形变部分38和一个形变部分42被分别直接压靠在相应的引导表面上，第一和第二引导表面36、40的相应轮廓仍可以被转移到各个形变部分38、42上。
80.在当前情况下，容纳部20被设计为通过引导而能够在竖直方向上移动。因此，当分支14和16相对于彼此被拉开时，容纳部20以及在其中夹紧固定容纳的连接部分18在竖直方向上下移动。由此实现了长度补偿，该长度补偿是通过固定在相应的分支容纳部24和30中的分支14和16彼此远离的转动而引起的。
81.容纳部20只能沿该竖直方向上下移动。容纳部20相对于其他自由度是不可移动的。在分支14和16远离彼此转动时作用于容纳部20的转矩由同样是方形的引导矩阵56的能够竖直移动的引导的方形横截面形状吸收。在此，任何其他非圆形的形状也是能够想到的。因此，引导矩阵56和竖直引导可以具有例如呈三角形或椭圆形的横截面形状。
82.当然，容纳部20在竖直方向上的这种上下移动可以是相对移动。换言之，也能够想到的是，使两个转动单元22、28在竖直方向上下移动，而容纳部20在竖直方向上保持不动，或者使容纳部20以及两个转动单元22、28同时相对于彼此移动。
83.图5示出了处于转动状态下的根据图1的设备10的示意性俯视图，其中未示出容纳部。
84.为了使导体件12弯曲并形变，第一转动单元22沿第一转动方向44转动并且第二转动单元28沿第二转动方向46转动。在这种情况下，第一分支14和第二分支16以一定角度远离相应的连接部分18弯曲。
85.为了能够测量该角度，切线贴靠与圆形路径，相应的分支14、16在在圆形路径上进行转动，其中，切线在相应的导体件12的初始状态下延伸经过相应的分支14、16。在当前情况下，切线54被示出为经过最外侧的导体件12的第一分支14。切线54与方向34之间存在夹角α。
86.在当前情况下，夹角α等于直角。随着曲率增加，切线54和方向34之间有夹角为更小的锐角。这同样适用于经过每个其他导体件12的每个其他分支14、16的切线。
87.从图5可以特别清楚地看出，连接部分18所具有的取向34特别是在弯曲过程中保持恒定。换言之，连接部分18的取向34不发生改变。
88.同样地，还可以清楚地看到，第一和第二引导表面36、40的压印轮廓以及在示出的所有导体件12的第一分支14和第二分支16的形变部分38和42上的相应轮廓的对应的压印。
89.图6示出了使用设备10或根据本发明的方法弯曲的三个导体件12的透视图。可以看出，分支14、16已经被弯曲分开，并且相应的形变部分38、42具有引导表面36、40的弯曲轮廓。在这种情况下，连接部分18的形状和取向相对于初始状态保持不变。
90.在多个导体件12(附图标记为12-1、12-2和12-3)的弯曲过程中，首先将它们如图7所示地相互嵌套布置并将它们的连接部分18夹紧固定。在图7中所示的初始状态中，各个导体件以其连接部分18以及第一分支14和第二分支16相互贴靠。在根据本发明的用于使多个导体件12(附图标记为12-1、12-2和12-3)形变的方法中，这些导体件均以类似的方式同时
形变。
91.附图标记列表
92.10
ꢀꢀꢀ
设备
93.12
ꢀꢀꢀ
导体件
94.14
ꢀꢀꢀ
第一分支
95.16
ꢀꢀꢀ
第二分支
96.17
ꢀꢀꢀ
容纳元件
97.18
ꢀꢀꢀ
连接部分
98.19
ꢀꢀꢀ
螺栓
99.20
ꢀꢀꢀ
容纳部
100.22
ꢀꢀꢀ
第一转动单元
101.24
ꢀꢀꢀ
第一分支容纳部
102.25
ꢀꢀꢀ
第一夹持元件
103.26
ꢀꢀꢀ
第一转动轴线
104.27
ꢀꢀꢀ
第一螺栓
105.28
ꢀꢀꢀ
第二转动单元
106.29
ꢀꢀꢀ
第一星形螺栓
107.30
ꢀꢀꢀ
第二分支容纳部
108.31
ꢀꢀꢀ
第二夹持元件
109.32
ꢀꢀꢀ
第二转动轴线
110.33
ꢀꢀꢀ
第二螺栓
111.34
ꢀꢀꢀ
连接部分的取向
112.35
ꢀꢀꢀ
第二星形螺栓
113.36
ꢀꢀꢀ
第一引导表面
114.38
ꢀꢀꢀ
第一分支的形变部分
115.40
ꢀꢀꢀ
第二引导表面
116.42
ꢀꢀꢀ
第二分支的形变部分
117.44
ꢀꢀꢀ
第一转动方向
118.46
ꢀꢀꢀ
第二转动方向
119.48
ꢀꢀꢀ
第一摇杆
120.50
ꢀꢀꢀ
第二摇杆
121.52
ꢀꢀꢀ
销钉
122.54
ꢀꢀꢀ
切线
123.56
ꢀꢀꢀ
引导矩阵