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Title:
METHOD FOR PRODUCING A STATOR OF AN ELECTRIC ROTARY MACHINE, ELECTRIC ROTARY MACHINE STATOR PRODUCED BY SAID METHOD, AND ELECTRIC ROTARY MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/078656
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a stator of an electric rotary machine, to an electric rotary machine stator produced by said method, and to an electric rotary machine that comprises the stator. In the method for producing a stator of an electric rotary machine, a stator body (10) having grooves (12) for receiving portions of conductor elements of windings is provided, at least one first conductor element winding (21) of a first phase (20) is provided outside the stator body (10) and has multiple first bights (30) of bundled first conductor elements (22), a first insulating element (50) is fixed to at least one first bight (30) by means of an adhesive connection (40), wherein each first bight (30) is assigned at least one first insulation element (50), and the first conductor element winding (21) is inserted into first grooves (12) of the stator body (10), wherein the adhesive connection (40) has the effect that the first insulation element (50) is carried along with the movement of the first conductor element winding (21) and is positioned relative to the stator body (10). The method proposed here for producing a stator of an electric rotary machine makes it possible for conductors of different phases of the stator to be more easily, less expensively and more reliably electrically insulated with respect to one another in the winding head.

Inventors:
SELL-LE BLANC FLORIAN (DE)
LANGBERG NICO (DE)
Application Number:
PCT/DE2023/100661
Publication Date:
April 18, 2024
Filing Date:
September 07, 2023
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
H02K3/34; H02K15/06; H02K15/10
Foreign References:
US4831715A1989-05-23
US5022139A1991-06-11
US20160156240A12016-06-02
DE3611711A11987-10-15
CN203984116U2014-12-03
US4831715A1989-05-23
DE102019105308B42020-10-22
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Claims:
Patentansprüche Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, bei dem

-ein Statorkörper (10) mit Nuten (12) zur Aufnahme von Abschnitten von Leitungselementen von Wicklungen bereitgestellt wird,

-wenigstens eine erste Leitungselement-Wicklung (21 ) einer ersten Phase (20) außerhalb des Statorkörpers (10) zur Verfügung gestellt wird, die mehrere erste Buchten (30) in Bündeln vorliegender erster Leitungselemente (22) umfasst, -an zumindest einer ersten Bucht (30) ein erstes Isolationselement (50) mittels einer adhäsiven Verbindung (40) fixiert wird, wobei einer jeweiligen ersten Bucht (30) jeweils mindestens ein erstes Isolationselement (50) zugeordnet wird, und -die erste Leitungselement-Wicklung (21 ) in erste Nuten (12) des Statorkörpers (10) eingebracht wird, wobei das erste Isolationselement (50) auf Grund der adhäsiven Verbindung (40) in der Bewegung der ersten Leitungselement- Wicklung (21 ) mitgenommen wird und in Bezug zum Statorkörper (10) positioniert wird. Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine weitere Leitungselement-Wicklung einer weiteren Phase außerhalb des Statorkörpers (10) zur Verfügung gestellt wird, die mehrere weitere Buchten in Bündeln vorliegender weiterer Leitungselemente umfasst,

-an zumindest einer weiteren Bucht ein weiteres Isolationselement mittels einer adhäsiven Verbindung fixiert wird, wobei einer jeweiligen weiteren Bucht jeweils mindestens ein weiteres Isolationselement zugeordnet wird, -die weitere Leitungselement-Wicklung in weiteren Nuten des Statorkörpers (10) eingebracht wird, wobei das weitere Isolationselement auf Grund der adhäsiven Verbindung in der Bewegung der weiteren Leitungselement-Wicklung mitgenommen wird und in Bezug zum Statorkörper (10) positioniert wird, sodass zwischen einander überlagernden Abschnitten von Leitungselement-Wicklungen Isolationselemente angeordnet sind. 3. Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Isolationselemente (50) bereichsweise in Nuten (12) des Statorkörpers (10) eingezogen wird.

4. Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Isolationselement (50) im Wesentlichen zweidimensional ausgestaltet ist und eine Oberfläche an einer Seite aufweist, die maximal 18% der Größe der Fläche ist, die die erste Bucht (30) in der Ebene des Verlaufs der betreffenden ersten Bucht (30) an ihrer Außenseite vor der Einbringung der zu den ersten Buchten (30) gehörenden ersten Leitungselement-Wicklung (21 ) in die Nuten (12) abdeckt.

5. Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (50) selbstklebend ausgeführt ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Isolationselemente (50) vor Realisierung der adhäsiven Verbindungen (40) auf einem Spulenteller (70) abgelegt werden, und danach durch Andrücken der ersten Buchten (30) der Leitungselemente an die ersten Isolationselemente (50) die adhäsiven Verbindungen (40) hergestellt werden.

7. Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationselemente (50) von einer dem Statorkörper (10) abgewandten Seite der Buchten dem Prozess der Herstellung der adhäsiven Verbindung (40) zugeführt werden.

8. Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Isolationselement (50) vor der Herstellung der adhäsiven Verbindung (40) eine Form aufweist, die an einer ersten radialen Seite entlang der Umfangsrichtung eine längere Erstreckung (51) aufweist als an einer zweiten radialen Seite entlang der Umfangsrichtung. Stator einer elektrischen Rotationsmaschine, umfassend einen Statorkörper (10) mit Nuten (12) und darin aufgenommenen Abschnitten von Leitungselementen von Wicklungen, die außerhalb der Nuten Buchten (30) ausbilden, wobei an den Buchten (30) Isolationselemente (50) mittels adhäsiver Verbindungen (40) fixiert sind und einer jeweiligen Bucht (30) jeweils mindestens ein Isolationselement (50) zugeordnet ist. Elektrische Rotationsmaschine, umfassend einen Stator gemäß Anspruch 9 und/ oder hergestellt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.

Description:
Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, damit hergestellter Stator einer elektrischen Rotationsmaschine und elektrische Rotationsmaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, einen damit hergestellten Stator einer elektrischen Rotationsmaschine und eine elektrische Rotationsmaschine, die den Stator aufweist.

Statoren von elektrischen Rotationsmaschinen weisen mehrere Phasen auf, die durch unterschiedlich verlaufende Wicklungen im Statorkörper realisiert sind.

Figur 1 zeigt beispielhaft eine erste Leitungselement-Wicklung 21 , die somit eine erste Phase eines herzustellenden Stators einer elektrischen Rotationsmaschine ausbilden soll. Die einzelnen Leitungselemente liegen in Bündeln 22 vor, die an ihren radialen Außenseiten erste Buchten 30 ausbilden. Diese ersten Buchten 30 liegen auf einem Spulenteller auf. Es ist für eine Isolation der ersten Phase bzw. deren Leitungselemente gegenüber weiteren Phasen bzw. deren Leitungselemente zu sorgen. Dafür werden üblicherweise Phasentrenner verwendet, die in einer ansonsten automatisierten Fertigung manuell zu platzieren sind. Je nach Produktdesign kann auch eine Trennung der elektrischen Potentiale innerhalb einer Phase notwendig sein, wenn beispielsweise der Anfang und das Ende der Phase benachbart im Stator liegen. Dies ist insbesondere relevant bei Sternschaltung der Phasen, da im Wickelkopfbereich sich höhere Potentialunterschiede bilden. Im Folgenden werden diese Isolationsaufgaben der Einfachheit halber ebenfalls als Phasentrenner bezeichnet, auch wenn die eigentliche Isolationsausprägung innerhalb einer elektrischen Phase stattfindet. Im Stand der Technik müssen für die Montage der Phasentrenner die gefertigten Wickelköpfe der eingezogenen Wicklung mit spezifischen Werkzeugen, bspw. Setzeisen aufgespreizt werden, um die Phasentrenner durch manuelles Einschieben an der gewünschten Stelle anordnen zu können.

Bei einem automatisierten Ansatz müssen eingezogene Spulen mittels Roboterhandling extra geformt werden. Dabei können die Phasentrenner nach dem Einzug einer jeweiligen Spule automatisiert eingesetzt werden, wobei jedoch dieser Arbeitsgang in einer separaten Bearbeitungsstation vorzunehmen ist. Zudem ist es notwendig, dafür den Phasentrenner in eine dreidimensionale Form zu bringen, wie zum Beispiel den Phasentrenner umzuschlagen.

Es sind zusammenhängende Phasentrenner in Form von kappenartigen Isolationselementen für Nut und Wickelkopf eines Stators bekannt, wie beispielsweise in dem Dokument CN203984116U offenbart, welche entsprechend und mit einem Verfahren gemäß dem Dokument US4831715 montiert werden können.

Die US4831715 A offenbart zu diesem Zweck eine Spulenplatziermaschine zum Positionieren von Spulentrennisolatoren in Nuten. Die Isolatoren werden radial auswärts in Nuten positioniert, bevor dort die elektrischen Leiter angeordnet werden. In alternativer Ausführungsform werden Endscheiben an Statoren angeordnet, die verschiedene Kammern für die einzelnen Phasen vorsehen und somit eine Phasenisolation realisieren.

Für die Automatisierung der Montage von Phasentrennern sind Greifersysteme wie im Dokument DE102019105308B4 veröffentlicht bekannt, die eine Formgebung der Spule und separate Montage nach dem Einzug ermöglichen. Allerdings ist dann die Zugänglichkeit für die Montage, insbesondere bei einem mehrphasigen Einzug in nur noch verringertem Maße gegeben.

Weiterhin ist es bekannt, vor dem Einzug von Leitungselementen von Wicklungen Isolationselemente in Bezug zu den Wicklungen zu positionieren, die in der Einzugsbewegung der Wicklungen mitgenommen werden und eine Isolationswirkung zwischen den Wicklungen bzw. den dadurch ausgebildeten Phasen realisieren. Derartige Isolationselemente sind beispielsweise als Ringe ausgebildet, die im positionierten Zustand der Umfangsanordnung der Nuten des Stators folgen. Diese Ringe kommen bei einem gemischtphasigen Einzug zum Einsatz, wenn mehrere Phasen bzw. deren Wicklungen mit einem Einzug in den Statorkörper eingezogen werden. Diese Ringe werden nach dem Wickeln der ersten Phase auf den Einziehdorn aufgesetzt. Nach dem Wickeln einer weiteren Phase bzw. deren Wicklung ist der Ring fixiert und wird beim Einzug der Wicklungen ebenfalls mit eingezogen. Damit ist allerdings nur eine durchgehende Isolation im Wickelkopf realisierbar. Durch die durchgehende Formgebung als Ring nimmt ein umlaufender Phasentrenner im Bauraum des Wickelkopfes mehr Platz ein, als separat montierte Isolationselemente die an Stellen mit kritischen Potentialunterschieden eingesetzt werden.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, einen damit hergestellten Stator einer elektrischen Rotationsmaschine und eine elektrische Rotationsmaschine zur Verfügung zu stellen, durch welche Leiter unterschiedlicher Phasen des Stators im Wickelkopf in einfacher, kostengünstiger sowie zuverlässiger Weise voneinander elektrisch isoliert vorliegen.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine nach Anspruch 1 , den damit hergestellten Stator einer elektrischen Rotationsmaschine nach Anspruch 9 und durch die elektrische Rotationsmaschine nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens zur Herstellung des Stators sind in den Unteransprüchen 2-8 angegeben.

Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, bei dem ein Statorkörper mit Nuten zur Aufnahme von Abschnitten von Leitungselementen von Wicklungen bereitgestellt wird, wenigstens eine erste Leitungselement-Wicklung einer ersten Phase außerhalb des Statorkörpers zur Verfügung gestellt wird, die mehrere erste Buchten in Bündeln vorliegender erster Leitungselemente umfasst, und an zumindest einer ersten Bucht ein erstes Isolationselement mittels einer adhäsiven Verbindung fixiert wird, wobei einer jeweiligen ersten Bucht jeweils mindestens ein erstes Isolationselement zugeordnet wird. Die erste Leitungselement-Wicklung wird in erste Nuten des Statorkörpers eingebracht, wobei das erste Isolationselement auf Grund der adhäsiven Verbindung in der Bewegung der ersten Leitungselement-Wicklung mitgenommen wird und in Bezug zum Statorkörper positioniert wird.

Entsprechend kann vorgesehen sein, Isolationselemente auf einer Seite des Statorkörpers, wie z.B. an der Seite der elektrischen Anschlüsse des Stators, der sogenannten A-Seite, vor dem Einzug anzuordnen und beim Einziehen im Wickelkopf zu positionieren. Die Zurverfügungstellung der ersten Leitungselement-Wicklung der ersten Phase außerhalb des Statorkörpers erfolgt dabei gegebenenfalls auf einem Positionierungselement, welches auch als Einziehdom bezeichnet werden kann. Hier erstreckt sich die erste Leitungselement-Wicklung durch Freilassungen bzw. durch radiale Öffnungsschlitze.

Eine Bucht ist durch mehrere in einem Bündel vorliegende bogenförmige Leitungsabschnitte ausgebildet. Die Fixierung des ersten Isolationselements an einer ersten Bucht erfolgt dadurch, dass das erste Isolationselement mittels einer Klebeverbindung an wenigstens einem Leitungselement der Bucht anhaftet.

Als Material des Isolationselements kann ein zugelassener und standardisierter Flächenisolationsstoff eingesetzt werden, welcher mit Kleber zur Realisierung der adhäsiven Verbindung versehen ist. In einer vorteilhaften Ausprägung ist der gewählte Flächenisolationsstoff in der Lage, sich möglichst einfach im Montageprozess an die entstehende Form der Bucht im Stator anzupassen. Der gewählte Isolationsstoff muss dabei den passenden Anforderungen auf Produktseite bzgl. Temperaturbeständigkeit und Spannungsfestigkeit genügen.

Durch die Isolationselemente wird eine Trennwirkung zwischen einander benachbarten Leitern unterschiedlicher Phasen des Stators oder innerhalb einer Phase realisiert. Mit anderen Worten werden durch die Überdeckung von Buchten von Leitungselementen mittels der Isolationselemente diese von anderen Leitungselementen anderer Wicklungen des Stators durch eine mechanische Trennung isoliert.

Durch die Isolationselemente wird zudem eine Fixierung der Leitungselemente in einer jeweiligen Bucht in Bezug zueinander realisiert, wodurch die einzelnen Leitungselemente in einem relativ geordneten Zustand gehalten werden und entsprechend dadurch der Einzug der Leitungselemente in die Nuten des Statorkörpers erleichtert wird. Eine Ausgestaltung des beschriebenen Verfahrens sieht vor, dass einer jeweiligen ersten Bucht jeweils lediglich ein erstes Isolationselement zugeordnet wird.

Weiterhin kann wenigstens eine weitere Leitungselement-Wicklung einer weiteren Phase außerhalb des Statorkörpers zur Verfügung gestellt werden, die mehrere weitere Buchten in Bündeln vorliegender weiterer Leitungselemente umfasst, wobei an zumindest einer weiteren Bucht ein weiteres Isolationselement mittels einer adhäsiven Verbindung fixiert wird, und einer jeweiligen weiteren Bucht jeweils mindestens ein weiteres Isolationselement zugeordnet wird. Je nach Verfahrensausprägung ist auch eine Anwendung bei einem Montageverfahren möglich, bei dem nicht einzelne Phasen, sondern Spulen verschiedener Phasen eingezogen werden.

Die weitere Leitungselement-Wicklung kann in weiteren Nuten des Statorkörpers eingebracht werden, wobei das weitere Isolationselement auf Grund der adhäsiven Verbindung in der Bewegung der weiteren Leitungselement-Wicklung mitgenommen wird und in Bezug zum Statorkörper positioniert wird, sodass zwischen einander überlagernden Abschnitten von Leitungselement-Wicklungen Isolationselemente angeordnet sind.

Für jedes in einer Bucht vorliegende Bündel von Leitungselementen ist mindestens ein Isolationselement vorgesehen. Entsprechend werden beim Einzug einer Phase mehrere Isolationselemente bewegt und positioniert.

Derart können Bündel von Leitungselementen in Nuten von Statoren eingezogen werden, wobei die Buchten an einer axialen Außenseite des Stators verbleiben und dort von den Isolationselementen isoliert werden können.

Vor der Anordnung der Isolationselemente können die Leitungselemente so auf einem Positionierungselement wie zum Beispiel auf einem Einziehdorn positioniert werden, dass die Leitungselemente in Wicklungen sich durch radiale Öffnungsschlitze des Positionierungselements erstrecken können und dadurch zwischen der radialen Innenseite und der radialen Außenseite des im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Positionierungselements mäandern können.

Ein Einziehwerkzeug kann die Leitungselemente in die Nuten des Stators einziehen, wobei das Positionierungselement die Funktion des Einziehwerkzeugs aufweisen kann, oder aber auch ein extra Werkzeug zum Einsatz gebracht werden kann, welches die Bündel der Leitungselemente vom Positionierungselement in die Nuten des Stators überträgt.

Diese Technik ist anwendbar auf die Herstellung von Wicklungen eines Stators einer Innenläufermaschine, bei der der Stator den Rotor an dessen radialer Außenseite umgibt. Allerdings soll damit nicht die Fertigung von Wicklungen eines Stators einer Außenläufermaschine ausgeschlossen werden, bei der der Rotor den Stator an dessen radialer Außenseite umgibt.

Auch die Anwendung des Verfahrens bei der Herstellung der Wicklung einer Axialflussmaschine soll nicht ausgeschlossen werden, wobei die Isolationselemente auf der radialen Außenseite und/ oder der radialen Innenseite der Wicklung an den dort realisierten Buchten der Bündel der Leitungselemente jeweils den einzelnen Buchten zugeordnet angeordnet werden können.

Weiterhin kann bei passender Formgebung des Flächenisolationselementes zu der Übergangskontur der Wicklung zumindest eines der Isolationselemente bereichsweise in Nuten des Statorkörpers eingezogen werden. Die Isolationswirkung mittels eines Isolationselements erstreckt sich in dieser Ausführungsform des Verfahrens nicht nur auf den Bereich außerhalb der Nuten des Stators sondern auch auf einen Teilbereich der Nuten. In einer Ausprägung besitzt die Kontur des Isolationselementes die inverse Form des Montageraums, so ist bei Montage in den benachbarten Nutbereich ein Streifen an der Endkontur des Isolationselementes vorzusehen.

Ein jeweiliges erstes Isolationselement kann dabei im Wesentlichen zweidimensional ausgestaltet sein und eine Oberfläche an einer Seite aufweisen, die maximal 18% der Größe der Fläche ist, die die erste Bucht in der Ebene des Verlaufs der betreffenden ersten Bucht an ihrer Außenseite vor der Einbringung der zu den Buchten gehörenden erste Leitungselement-Wicklung in die Nuten abdeckt. Eine radial verlaufende Symmetrieachse des Isolationselements kann dabei im Wesentlichen mittig in Bezug zu einem Zentrum der ersten Bucht positioniert sein.

In einer präferierten Ausprägung des Isolationselementes ergibt sich eine zweidimensionale Kontur des Isolationselementes, die der senkrechten Projektion der Buchten auf eine Ebene, in der die Buchten verlaufen, entspricht. Typischerweise ergibt sich daraus in einfacher Ausprägung eine U- oder V-Form des Flächenisolationselementes und bei Detailanpassung eine Schmetterlingskontur. Ein jeweiliges Isolationselement kann selbstklebend ausgeführt sein. Nach einer Positionierung an einer betreffenden Bucht und Kontaktierung dieser ist das Isolationselement entsprechend vorfixiert und es muss kein weiterer Aufwand zur letztendlichen Positionierung des Isolationselements betrieben werden, da es in der Bewegung der Leitungselemente mitgenommen wird und derart automatisch in seine Endposition gebracht wird.

Die ersten Isolationselemente können vor Wicklungsmontage in den Stator und vor Realisierung der adhäsiven Verbindungen auf einem Spulenteller abgelegt werden, und danach durch Andrücken der ersten Buchten der Leitungselemente an die ersten Isolationselemente die adhäsiven Verbindungen hergestellt werden.

Die adhäsiven Verbindungen werden somit automatisch realisiert, wenn die Isolationselemente an Leitungselemente der Buchten anliegen, unabhängig davon, ob die Isolationselemente vorher auf einem Spulenteller abgelegt wurden oder nicht.

Die Isolationselemente können von einer dem Statorkörper abgewandten Seite der Buchten dem Prozess der Herstellung der adhäsiven Verbindung zugeführt werden. Dabei können erste Isolationselemente in einer oder mehreren Kassetten vorgehalten werden, die an der dem Statorkörper zugewandten Seite offen oder öffenbar sind, wie z.B. durch verschiebbare Verschlussmittel, so dass die ersten Isolationselemente aus der oder den Kassetten in Richtung auf die Buchten gefördert werden können, um an diesen mittels der adhäsiven Verbindungen fixiert zu werden. Die ersten Isolationselemente können dabei mit einer Indexierung versehen sein, zur eindeutigen Zuordnung zu jeweiligen Buchten bzw. Phasen.

Derartige Kassetten können zum Beispiel im Spulenteller angeordnet sein, sodass die Förderung der ersten Isolationselemente an die Buchten in senkrechter Richtung von unten nach oben an die Buchten heran erfolgt.

In alternativer Ausführungsform können erste Isolationselemente automatisiert durch einen Greifer positioniert werden, der die ersten Isolationselemente zwischen die Buchten und den Spulenteller führt.

Ein solcher Greifer kann kombiniert werden mit einer Fördereinrichtung, die Isolationselemente in die Nähe des Statorkörpers fördert, von wo einzelne Isolationselemente dann den einzelnen Buchten mittels des Greifers zugeordnet werden. Ein derartiger Greifer kann gegebenenfalls auch zur Positionierung von Anfangs- und Endabschnitten der Leitungselemente und/oder zur Formgebung der erzeugten Spulen Verwendung finden.

Ein jeweiliges Isolationselement kann vor der Herstellung der adhäsiven Verbindung eine Form aufweisen, die an einer ersten radialen Seite entlang der Umfangsrichtung eine längere Erstreckung aufweist als an einer zweiten radialen Seite entlang der Umfangsrichtung.

Beispielsweise kann eine erste radiale Seite eine radial innere Seite sein, und die zweite radiale Seite kann eine radial äußere Seite sein. Die Umfangsrichtung bzw. radiale Richtung bezieht sich dabei auf den runden Querschnitt des Statorkörpers. Die Isolationselemente können dabei in Bezug auf eine radial verlaufende Achse achssymmetrisch ausgebildet sein, so dass sie insgesamt im Wesentlichen einer Schmetterlingsform ähneln. Das Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine kann am Einziehdorn bzw. dem Positionierungselement zur Positionierung der einzelnen Wicklungen realisiert werden, oder aber auch als Zwischenstation zwischen Wickelstation und Einziehstation.

Vorteile des vorliegenden Verfahrens sind, dass lediglich Buchten in Bündeln vorliegender Leitungselemente mittels der Isolationselemente isoliert werden, wodurch der Einsatz an Isolationsmatenal vergleichsweise gering ist. Einer unbeabsichtigten Verschiebung der Isolationselemente wird durch die adhäsiven Verbindungen entgegengewirkt. Dadurch, dass Isolationselemente unmittelbar vor dem Prozess des Einziehens der Leitungselemente bzw. Spulen in die Nuten des Stators platziert werden können, wird weiterhin einer unbeabsichtigten Verschiebung entgegengewirkt. Dabei können die Isolationselemente trotzdem sehr genau platziert werden, da vor dem Einzug zwischen den einzelnen Buchten noch relativ großzügig Raum zur Verfügung steht. Die mechanische Beanspruchung der Wicklung und des Drahtbündels wird durch die bauraumfreundliche Montage des Isolationselementes reduziert. Die Isolationselemente können derart ausgestaltet sein, dass sie nicht nur Buchten in Bündeln vorliegender Leitungselemente isolieren, sondern auch Anschlussbereiche der verwendeten Leitungselemente.

Ein Einzug der Leitungselemente kann so weit erfolgen, bis ein mechanischer Kontakt zwischen dem jeweiligen Isolationselement und dem Statorkörper oder weiteren Isolationselementen der Wicklung, bspw. der Nutisolation besteht. Die automatisierte Anordnung der Isolationselemente ermöglicht eine gleichbleibende Qualität sowie geringe Fertigungskosten.

Eine Fixierung der Isolationselemente mit einer weiteren Klebeverbindung nach dem ersten oder zweiten Einzug ist nicht notwendig.

Des Weiteren ist kein Nachformen bzw. Umschlagen der Isolationselemente notwendig, da der Einzug nachfolgender Spulen dafür sorgt, dass zuvor angeordnete Isolationselemente positioniert, fixiert und derart geformt werden, dass ihre Formen komplementär zu anliegenden Spulen bzw. Leitungselementen ausgeführt sind bzw. dies durch den bereits vorhandenen Prozessschritt des Frei- bzw. Endformens nach dem Einzug der Spulen bzw. Phasen realisiert wird.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Stator einer elektrischen Rotationsmaschine, umfassend einen Statorkörper mit Nuten und darin aufgenommenen Abschnitten von Leitungselementen von Wicklungen, die außerhalb der Nuten Buchten ausbilden, wobei an den Buchten Isolationselemente mittels adhäsiver Verbindungen fixiert sind und einer jeweiligen Bucht jeweils ein Isolationselement zugeordnet ist.

Ein solcher Stator ist entsprechend gemäß dem vorliegenden Verfahren hergestellt worden. Wenn der Stator derart ausgeführt ist, dass an zumindest einer Bucht mindestens ein weiteres Isolationselement mittels einer adhäsiven Verbindung fixiert ist, wobei einer jeweiligen weiteren Bucht jeweils lediglich ein weiteres Isolationselement zugeordnet wird, und die weitere Leitungselement-Wicklung in weiteren Nuten des Stators eingebracht ist, sind zwischen einander überlagernden Abschnitten von Leitungselement-Wicklungen Isolationselemente angeordnet. Es wird weiterhin eine elektrische Rotationsmaschine zur Verfügung gestellt, welche einen beschriebenen Stator aufweist oder einen Stator aufweist, der gemäß dem beschriebenen Verfahren hergestellt ist.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind. Es ist dargestellt in

Figur 1 : eine herkömmliche Anordnung von Leitungselementen einer ersten Phase in perspektivischer Ansicht,

Figur 2: eine Anordnung von Leitungselementen einer ersten Phase mit Isolationselementen gemäß dem vorliegenden Verfahren in perspektivischer Ansicht, Figur 3: die Einzelheit A aus Figur 2 in vergrößerter Ansicht,

Figur 4: ein gemäß dem vorliegenden Verfahren mit Isolationselementen ausgestatteter Statorkörper in perspektivischer Ansicht, und

Figur 5: ein gemäß dem vorliegenden Verfahren verwendetes Isolationselement.

Auf Figur 1 wurde bereits zur Erläuterung des Standes der Technik eingegangen. Figur 2 zeigt ein Stadium während der Durchführung des vorliegenden Verfahrens zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, bei dem eine erste Leitungselement-Wicklung 21 mit ersten Isolationselementen 50 versehen ist.

Es ist ersichtlich, dass eine erste Leitungselement-Wicklung 21 , welche ein Bündel erster Leitungselemente 22 ist, durch radiale Öffnungsschlitze 62 zwischen Einziehlamellen 61 eines auch als Einziehdorn genannten Positionierungselements 60 geführt ist. Diese erste Leitungselement-Wicklung 21 bildet somit eine erste Phase 20 des gesamten herzustellenden Wicklungspakets des herzustellenden Stators aus. Auch hier sind die einzelnen Leitungselemente der ersten Leitungselement-Wicklung 21 in ersten Buchten ausgeführt. Im Unterschied zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform befinden sich hier allerdings zwischen den ersten Buchten 30 und dem Spulenteller 70 erste Isolationselemente 50, wobei jeder ersten Bucht 30 jeweils ein erstes Isolationselement 50 zugeordnet ist.

Die ersten Isolationselemente 50 haften mittels adhäsiver Verbindungen 40 an den ersten Buchten 30 bzw. an einzelnen Leitungselementen der Bündel 22, wie es in Figur 3 angedeutet ist. In Figur 3 ist ebenfalls ersichtlich, dass ein Zentrum 31 einer jeweiligen ersten Bucht 30 in etwa auf einer radial verlaufenden Symmetrieachse des betreffenden ersten Isolationselements 50 liegt. Diese radial verlaufende Symmetrieachse eines ersten Isolationselements 50 wird in Bezug auf Figur 5 erläutert.

Wie weiterhin aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, decken die ersten Isolationselemente 50 nicht nur einzelne ersten Buchten 30 ab, sondern sie decken auch bereichsweise Anschlussbereiche 23 von Leitungselementen ab, die zum elektrischen Anschluss der Wicklung dienen.

Figur 4 zeigt einen gemäß dem vorliegenden Verfahren bestückten Statorkörper 10 an dessen A-Seite 11 , also an der Seite, an der der Anschlussbereich 23 von Leitungselementen realisiert ist. In dem hier gezeigten Zustand sind (hier nicht ersichtliche) Leitungselemente der ersten Phase bereits in einzelnen Nuten 12 des Statorkörpers 10 eingezogen worden. Des Weiteren befinden sich in den Nuten 12 Nutisolationen 13.

Es ist ersichtlich, dass durch den Einzug der Wicklung die zuvor mittels adhäsiver Verbindung angeordneten ersten Isolationselemente 50 sich ebenfalls an den Statorkörper 10 heran bewegt haben und dort nunmehr in einem axialen Endbereich des Statorkörpers 10 positioniert und fixiert sind. Des Weiteren ist ersichtlich, dass die ersten Isolationselemente 50 einander bereichsweise überdecken, um derart in zuverlässiger Weise die Isolation der darunter befindlichen Bündel 22 erster Leitungselemente zu gewährleisten.

Nach dem hier vorgenommenen Einzug der ersten Phase können weitere Phasen bzw. deren Bündel von Leitungselementen in den Nuten 12 des Statorkörpers 10 eingezogen werden. Die bereits angeordneten ersten Isolationselemente sorgen dafür, dass die Leitungselemente der weiteren Phasen nicht die Leitungselemente der ersten Phase kontaktieren. Weitere Leitungselement-Wicklungen können dabei ebenfalls mit weiteren Isolationselementen bestückt werden, um untereinander ebenfalls eine Isolationswirkung zu realisieren.

Figur 5 zeigt ein erstes Isolationselement 50 in Draufsicht. Dieses erste Isolationselement ist im Wesentlichen zweidimensional ausgeführt, und weist ansatzweise eine Schmetterlingsform 52 auf. Das bedeutet, dass das erste Isolationselement 50 an einer radialen Seite eine längere Erstreckung 51 aufweist als an der radial gegenüberliegenden Seite. Dabei ist das erste Isolationselement 50 im Wesentlichen symmetrisch ausgeführt, in Bezug auf eine radial verlaufende Symmetrieachse 53.

Zur Erläuterung des radialen Verlaufs dieser Symmetrieachse 53 wird auf Figur 3 verwiesen, wo ersichtlich ist, dass diese Symmetrieachse 53 radial in Bezug zur Form des Verlaufs der ersten Leitungselement-Wicklung 21 verläuft.

Mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine wird es ermöglicht, Leiter unterschiedlicher Phasen des Stators im Wickelkopf in einfacher, kostengünstiger sowie zuverlässiger Weise voneinander elektrisch zu isolieren.

Bezuqszeichenliste

10 Statorkörper

11 A-Seite

12 Nut

13 Nutisolation

20 erste Phase

21 erste Leitungselement-Wicklung

22 Bündel erster Leitungselemente

23 Anschlussbereich

30 erste Bucht

31 Zentrum der ersten Bucht

40 adhäsive Verbindung

50 erstes Isolationselement

51 längere Erstreckung

52 Schmetterlingsform

53 radial verlaufende Symmetrieachse

60 Positionierungselement

61 Einziehlamelle

62 radialer Öffnungsschlitz

70 Spulenteller