CN114731097A - 用于将容置在定子铁芯中的导体片切割成一定长度的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将容置在定子铁芯(12)中的导体片(14)、特别是发夹式绕组切割成一定长度的装置(10)，包括：用于定子铁芯(12)连同容置在其中的导体片(14)的接受部，当处于容置状态时，导体片的自由端特别是在重力方向上从定子铁芯(12)突出；以及切割单元(16)，该切割单元包括切割部(18)，这些切割部被设计并布置为使得它们能够朝向彼此运动，以便在切割过程期间以切割方式从两个相对侧作用于至少一个待切割成一定长度的导体片(14)及其纵向轴线。

Description

用于将容置在定子铁芯中的导体片切割成一定长度的装置

技术领域

本发明涉及一种用于将容置在定子铁芯中的导体片切割成一定长度的装置。

背景技术

对于所谓的发夹式绕组技术，在定子铁芯中与不同类型的单个特殊的针一起使用最广义上为发夹形状的导体片。由此，发夹式绕组是具有基本上两个延伸的腿和连接这两个腿的连接部的导体片。多个导体片通常以如下这种方式布置：导体片成排布置在多个在圆周方向上延伸的圆形路径上，其中各排在径向上延伸。腿的自由端在定子铁芯的一侧上从定子铁芯突出，并且连接部布置在定子铁芯的另一侧上。

在插入之后，自由端在圆周方向上扭曲或弯曲，该步骤也被称为“扭弯”。在该过程中，单个发夹式绕组(通常是导体片或其自由端)沿圆周方向顺时针扭弯，而其它发夹式绕组沿圆周方向逆时针扭弯。通常，发夹式绕组(导体片)的自由腿以如下这种方式扭弯：在扭弯之后，自由腿布置在直接相邻的排中或上面的下一排中(也可以设想跳过另外的排)，或者自由腿与来自起初不同的排的其它导体片一起布置在两个原始排之间。例如，扭弯借助于彼此同心布置并且可旋转的圆柱体来进行，其中，布置在圆形路径上的导体片各自被容置在圆柱体中的对应接受部中。相对于彼此扭弯圆柱体使导体片弯曲到相邻的圆形路径上，例如在不同的方向上。

在扭弯之前，可能所希望的是将发夹式绕组径向向外弯曲。

在扭弯之后，发夹式绕组通常被切割成一定长度(缩短到指定长度)，然后某些发夹式绕组/导体片或其自由端被焊接在一起，以便形成定子的绕组。为了缩短发夹式绕组并在焊接过程中遮盖它们(这防止热材料进入定子)，通常将具有凹部的板状盖放置在自由端上方，使得自由端位于凹部中。当切割成一定长度时，然后使用刨床切掉突出超过盖的自由端。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于将容置在定子铁芯中的导体片、特别是发夹式绕组切割成一定长度的装置，该装置尽可能精确地进行该过程并且对导体片造成损坏的风险最小。

该目的通过根据权利要求1的装置来实现，其中，该装置包括：

接受部，用于容置定子铁芯和容置在其中的导体片。在容置状态下，布置在定子铁芯中的导体片的自由端从定子铁芯突出。

至少一个切割单元具有至少两个切割部。在此，切割部可以可逆地朝向彼此运动，以便能够进行切割过程。为了进行切割过程，切割部从两个相对侧作用于至少一个导体片及其纵向轴线，或者作用于至少一个导体片的自由端及其纵向轴线。

如果使用切割单元将导体片切割成一定长度，则切割过程之后的结果是位于导体片的截面内的切割边缘。如果使用切割单元将多个布置成一排的导体片切割成一定长度，则切割过程之后的结果是位于被切割成一定长度的导体片的截面内的切割边缘。由此，可以防止在导体片或导体片排的外侧形成毛刺。这在随后的焊接过程中是特别有利的。另外，防止了在这种毛刺上受伤的可能风险。

因为切割部的切割运动从两个相对侧作用于导体片或导体片排，所以对导体片或导体片排的力的侧向施加彼此抵消。这防止了在一侧对导体片或导体片排施加力。避免了由于力的一侧施加或相对于纵向轴线不对称的力的施加而引起的可能的导体片的无意弯曲。

力的一侧施加也将经由导体片和定子铁芯传递到接受部。因此，接受部将必须以如下这种方式来设计：接受部承受力的这种一侧施加并且将定子铁芯牢固且稳定地保持在其对准状态。这在结构上是复杂的，因为例如必须附接额外的稳定元件。因为通过切割单元的两个可相对于彼此运动的切割部避免了力的一侧施加，所以接受部可被制造得结构更简单和/或更紧凑。

可以想到的是，切割单元具有多个成对(即，两个、四个、六个、八个等)构造的切割部。两个切割部在切割过程期间相互作用的事实产生了关于毛刺形成和一侧施加力的上述优点。

导体片优选地在定子铁芯中成排布置。这些导体片排布置在沿定子铁芯的圆周方向延伸的圆形路径上并沿着定子铁芯的径向延伸。从定子铁芯突出的导体片的自由端沿着定子铁芯的纵向延伸，该纵向特别地对应于重力方向。特别地，被切掉的导体片部分可以在重力方向上、即远离定子铁芯掉落。因此，被切掉的导体片部分不会进入定子铁芯，在定子铁芯处它们表现出缺陷，例如由于冲击而引起短路和/或损坏定子铁芯。

至少一个切割单元以如下这种方式来设计和布置：当进行切割过程时，切割部沿着径向运动。这样，多个切割单元可以围绕定子铁芯布置成星形，并且它们可以同时进行切割过程。由此，可以加速切割成一定长度的整个过程。

至少一个切割单元可以以如下这种方式来设计和布置：当进行切割过程时，切割部沿着正交于径向的方向运动。正交于径向的方向对应于围绕定子铁芯的中心点的圆形路径的切线，在该切线上布置至少一个待被切割成一定长度的导体片。这样，位于导体片排内的单个或多个导体片(即，既不表示这种导体片排的最外导体片也不表示其最内导体片)也可被切割成一定长度。由此，可以在同一排的导体片内将导体片切割成不同的长度。

更优选地，切割单元可包括两个切割臂。这两个切割臂枢转地安装在共同切割枢轴点中并且在其中彼此连接。各个切割臂在第一侧上具有切割部并且各个切割臂在与第一侧相对的第二侧上具有延伸臂。另外，切割单元具有定位臂，利用该定位臂，切割部可被带入工作位置。切割枢轴点具有相对于定位臂的固定布置。

有利地，切割单元可以包括两个致动臂。这些臂在枢轴点上彼此连接并且围绕共同致动臂枢轴点可枢转。由此，枢轴点对应于致动臂枢轴点。枢轴点特别布置在相应的致动臂的相应的第一端的区域中。各个致动臂在其相应的第二端可操作地连接到致动单元。致动单元可以使致动臂的第二端相对于彼此来回运动，使得致动臂可以围绕枢轴点或致动臂枢轴点相对于彼此枢转。一个切割臂在连接点处连接到一个致动臂。各个切割臂可绕其连接点相对于致动臂枢转。

枢轴点(即致动臂枢轴点)在定位臂中以平移自由度引导。换言之，致动臂枢轴点可相对于定位臂沿着自由度运动，该定位臂用于相对于定子定位切割单元。然而，枢轴点无法自由地运动，即，无法在一个自由度之外运动。

根据有利的实施例，致动单元被设计为压力缸、液压缸、气压缸等。然而，基于不同原理(诸如电、磁、机电等)的致动单元也是可以想到的。

由于平移自由度，枢轴点优选地可相对于定位臂在直线上并且特别是在定位臂内来回运动。枢轴点运动可沿着的直线特别地延伸穿过枢轴点和切割枢轴点。枢轴点的枢轴线可在定位臂中的细长孔内引导。在枢轴点的来回运动期间，由于切割枢轴点相对于定位臂是固定的，因此枢轴点与切割枢轴点之间的距离减小或增大。

优选地，致动臂上的各个连接点布置在枢轴点与相应致动臂与致动单元的连接点之间。换言之，连接点位于致动臂的第一端与第二端之间的特定致动臂上。在各个连接点，切割臂以可枢转安装的方式铰接在对应的致动臂上。

根据有利的实施例，接受部内的定子铁芯可以相对于切割单元沿着圆周方向旋转(可以在接受部中旋转或者接受部可以与定子铁芯一起旋转)。然而，切割单元也可以沿着圆周方向和/或径向运动(经由定位臂)。两种运动(定子铁芯的旋转和切割单元的运动)的叠加也是可以想到的。在各个切割过程之后，定子铁芯和/或切割单元可以运动，使得切割单元被带入下一个导体片或下一排导体片可被切割成一定长度的位置。在多个切割单元径向和/或切向于定子铁芯布置的情况下，所有所希望的导体片可以通过切割单元到达并且仅利用几个运动步骤(定子铁芯的旋转和/或切割单元的运动)切割成所希望的长度。这加速了整个切割过程。

切割臂可以各自具有附接部。附接部在切割臂与切割枢轴点之间延伸。切割臂的切割部和延伸臂位于穿过枢轴点和切割枢轴点的直线的同一侧。当切割单元处于打开状态和/或闭合状态时是这种情况。

更优选地，切割单元在切割部的区域中倒角。切割单元也可以在延伸穿过枢轴点和切割枢轴点的直线的区域中倒角。然而，切割单元也可以整体倒角。倒角以如下这种方式定向：不存在垂直于重力的(水平)平坦表面，或者至少在很大程度上避免了这样的平坦表面。掉落(在重力方向上)的部分(诸如切掉的导体片部分)可以沿着倒角滑动并从切割单元掉落。从而可以确保掉落或切掉的部分不会留在切割单元上并例如在随后的切割过程和/或运动过程中卡在切割单元中。因此，可以减少装置或切割单元的清洁工作量和维护工作量。

更优选地，切割单元以如下这种方式来设计：连接面向彼此的切割部的连接直线和通过枢轴点与其平行的直线布置成彼此相距一定距离。连接直线与通过枢轴点的直线之间的距离在切割单元的闭合状态下大于在切割单元的打开状态下。由此，在切割过程之后，切割单元不必缩回，因为当切割单元处于打开状态时，切割部从切割的导体片移开。因此，在切割过程期间，切割部朝向彼此并朝向待切割成一定长度的导体片或朝向定子铁芯运动。换言之，在切割过程期间，切割部沿着纵向运动，而定位臂保持静止。

因此，在切割过程之后，切割单元可以运动到下一个导体片或下一排导体片，而不沿着纵向远离导体片或一排导体片运动(或者在切割过程之前，不沿着纵向朝向导体片或一排导体片运动)。然而，在沿着纵向的一个或多个切割过程期间，可至少减少切割单元的运动。这减少了整个切割过程所要求的总运动次数并使其加速。

定位臂、致动单元、切割臂和/或致动臂优选地基本上布置在一个平面中。这种布置导致切割单元的紧凑且特别是狭窄的构造。特别地，多个切割单元可以径向地(星形)和/或切向地布置在定子铁芯上，以节省空间。

根据本发明，提供了设计为液压缸或气压缸的致动单元借助于伸出运动(致动单元的伸长或活塞从缸中伸出)使切割部朝向彼此运动，并借助于缩回运动(致动单元的缩短或活塞缩回到缸中)使切割部远离彼此运动。

附图说明

本发明的另外特征、细节和优点可以在权利要求的措辞中以及在参考附图的实施例的以下描述中找到，附图中：

图1是处于打开状态的切割单元的侧视图；

图2是根据图1的切割单元的立体图；

图3是处于闭合状态的切割单元的侧视图；

图4是根据图3的切割单元的立体图；

图5是根据图3的切割单元的俯视图；以及

图6是多个切割单元的布置的立体图。

在以下描述和附图中，相应的部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。

具体实施方式

用于将容置在定子铁芯12中的导体片14切割成一定长度的装置10具有用于定子铁芯12的接受部和至少一个切割单元16。

图1中示出了处于打开状态的切割单元16的侧视图。图2示出了根据图1的切割单元16的立体图。

切割单元16具有两个切割部18。这些切割部可以朝向和远离彼此运动，以进行切割过程。通过切掉导体片14的一部分，可以经由切割过程将一个导体片14或多个导体片14切割成所希望的长度。

待切割成一定长度的导体片14沿着在圆周方向20上延伸的圆形路径成排布置，各排沿径向22延伸。待切割成一定长度的导体片14的自由端沿着纵向24从定子铁芯12突出(参见图6)。

切割单元16还包括两个切割臂26。这些切割臂各自经由附接部44可枢转地安装在共同切割枢轴点28中并且连接到彼此。各个切割臂26在其第一侧上具有切割部18并且在其与第一侧相对的第二侧上具有延伸臂30。

切割单元16具有定位臂32。利用定位臂32，切割单元16并且特别是切割部18可运动到可进行切割过程的工作位置。

切割臂26借助于两个致动臂34围绕切割枢轴点28枢转。

两个致动臂34各自在第一端上在枢轴点36连接到彼此并且围绕该点可枢转地安装。由此，枢轴点36表示两个致动臂34的致动臂枢轴点。枢轴点36或其枢轴线在布置在定位臂32中的细长孔42内引导。

两个致动臂34各自在第二端可操作地连接到致动单元38。在该实施例中，致动单元38设计为气压缸的形式。还可以提供，致动单元38直接可操作地连接到切割臂26，而不插入致动臂34，然而，该致动臂形成用于致动单元38的杠杆传动装置。在这种情况下，特别提供了，延伸臂30几乎与切割枢轴点28交叉，使得被设计为液压缸的致动单元38借助于伸出运动使切割部18朝向彼此运动。

通常，根据本发明，提供了，设计为液压缸或气压缸的致动单元38借助于伸出运动(致动单元的伸长或活塞从缸中伸出)使切割部18朝向彼此运动，并借助于缩回运动(致动单元的缩短或活塞缩回到缸中)使切割部远离彼此运动。

切割臂26各自在连接点40处连接到致动臂34并且围绕该连接点40可枢转地安装。

为了进行切割过程，切割单元16从图1和图2所示的打开状态转变到闭合状态。在图3至图5中，切割单元16被示出为处于闭合状态，其中，图3示出了切割单元16的侧视图，图4示出了其立体图，图5示出了其俯视图。

切割过程通过致动单元38在切割单元16处于打开状态时使致动臂34的两个第二端以相对运动的方式分开来进行。在致动臂34的该相对运动期间，枢轴点36在细长孔42内从细长孔42的第一端运动到细长孔42的第二端，其中当切割单元16处于打开状态(参见图1)时，枢轴点36位于该第一端中，当切割单元16处于闭合状态(参见图3)时，枢轴点36位于该第二端中。枢轴点36在图1中的细长孔42内自上而下有效地运动。

致动臂34的相对运动迫使两个连接点40分开。由此启动切割臂26的枢转过程。在该过程中，切割臂26围绕切割枢轴点28运动，使得切割部18朝向彼此运动，直到达到图3至图5所示的切割单元16的闭合状态为止。

由于以这种方式实现的力的双重转移，即经由致动臂34和切割臂26，要求致动单元38的相对较小的力，以便实现切割部18的相对较高的切割力。因为致动单元38必须施加较小的力，因此致动单元可以制作得更小或更紧凑。

通过致动单元38使致动臂34的两个第二端以相对运动的方式一起向后运动，切割单元16类似地被打开。枢轴点36沿着图3中的细长孔42自上而下运动。连接点40朝向彼此运动并且切割臂26绕切割枢轴点28枢转分开，使得切割部18远离彼此运动。

切割部18的运动是在两个彼此垂直延伸的方向上的运动的叠加。一方面，切割部18朝向彼此运动和远离彼此返回。另一方面，由于所示的机械部件和运动设备，切割部18也平行于延伸穿过枢轴点16和切割枢轴点28的直线运动。由此，在切割过程期间，切割部18朝向待切割成一定长度的导体片14(或多个导体片14)或定子铁芯12运动，并且在切割过程之后，当切割单元16打开时，远离已经被切割成一定长度的导体片14(或多个导体片14)或定子铁芯12运动。

在所例示的实施例中，切割单元16具有各种倾斜表面。例如，切割部18被部分倒角，如在图2、图4和图5中特别地可以看到的。可能的掉落部分(例如切掉的导体片部分)应当从倾斜表面上滑落并掉落在切割单元16上和/或通过切割单元16。掉落部分不应粘到或留在切割单元16上，使得切割单元16的功能、并且特别是运动设备不受干扰或甚至损坏。

图6示出了多个切割单元16的布置的立体图。由于切割单元16具有紧凑的设计并且特别是狭窄的设计，因此多个切割单元16可以以节省空间的方式围绕定子铁芯12布置。

第一切割单元16沿着径向22布置。因此，第一切割单元16的切割部18同样沿径向运动。这样，导体片14以及沿径向延伸的整排导体片可经由单个切割过程切割成一定长度。

第二切割单元16垂直于第一切割单元16、即垂直于径向22定向(切向定向)。由此，第二切割单元16的切割部18也垂直于径向(与圆周方向20相切)运动。由此，导体片14或多个导体片14可以被切割成一定长度，特别是在径向延伸的一排导体片内。例如，可在同一排导体片内将导体片14切割成不同的长度。

Claims (12)

1.一种用于将容置在定子铁芯(12)中的导体片(14)、特别是发夹式绕组切割成一定长度的装置(10)，其包括：

用于所述定子铁芯(12)连同容置在其中的所述导体片(14)的接受部，当处于容置状态时，所述导体片的自由端特别在重力方向上从所述定子铁芯(12)突出；

以及至少一个切割单元(16)，

所述切割单元(16)包括至少两个切割部(18)，所述切割部(18)被设计并且布置为使得它们能够朝向彼此运动，以便在切割过程期间以切割方式从两个相对侧作用于至少一个待切割成一定长度的导体片(14)及其纵向轴线。

2.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，所述导体片(14)成排布置在沿圆周方向(20)延伸的多个圆形路径上，其中各个排在径向(22)上延伸并且沿着纵向(24)从所述定子铁芯(12)突出，所述纵向(24)特别地对应于所述重力方向，其中，至少一个切割单元(16)被设计并布置为使得所述切割部(18)在切割过程期间沿着所述径向(22)运动，

和/或

至少一个切割单元(16)被设计并布置为使得所述切割部(18)沿着正交于所述径向(22)的方向运动。

3.根据权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，所述切割单元(16)包括：

两个切割臂(26)，所述切割臂(26)在共同切割枢轴点(28)处可枢转地连接到彼此，其中，所述切割臂(26)各自在第一侧上具有切割部(18)并且各自在与所述切割部(18)相对的第二侧上具有延伸臂(30)；以及

定位臂(32)，所述切割部(18)能够借助于所述定位臂(32)而被带入工作位置，其中，所述切割枢轴点(28)相对于所述定位臂(32)固定就位。

4.根据权利要求3所述的装置(10)，其特征在于，所述切割单元(16)还包括：两个致动臂(34)，所述致动臂(34)布置在枢轴点(36)上，所述枢轴点(36)特别位于所述相应致动臂(34)的相应第一端的区域中，所述致动臂(34)各自连接到彼此，以便能够绕共同致动臂枢轴点枢转，并且在其相应第二端可操作地连接到致动单元(38)，

其中，所述致动单元(38)被设计为使所述致动臂(34)的所述第二端相对于彼此运动，并且由此使所述致动臂(34)围绕所述致动臂枢轴点相对于彼此枢转，

其中，在各种情况下，切割臂(26)在连接点(40)处可枢转地安装在一个所述致动臂(34)上，

并且所述枢轴点(36)在所述定位臂(32)中以平移自由度引导。

5.根据权利要求4所述的装置(10)，其特征在于，所述致动单元(38)设计为压力缸、液压缸或气压缸的形式。

6.根据权利要求4或5所述的装置(10)，其特征在于，所述枢轴点(36)的所述平移自由度允许所述枢轴点(36)相对于所述定位臂(32)沿着延伸穿过所述枢轴点(36)和所述切割枢轴点(28)的直线移位，特别地其中，所述枢轴点(36)的枢轴线在所述定位臂(32)的细长孔(42)内被引导。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的装置(10)，其特征在于，其中相应的切割臂(26)在相应的所述致动臂(34)处枢转的所述连接点(40)沿着相应的所述致动臂(34)的延伸而布置在所述枢轴点(36)与可操作地连接到所述致动单元(38)的点之间。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述接受部内的所述定子铁芯(12)能够相对于所述切割单元(16)沿着所述圆周方向(20)旋转，和/或所述切割单元(16)能够沿着所述圆周方向(20)和/或径向(18)运动。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述切割臂(26)各自包括附接部(44)，所述附接部(44)延伸至所述切割枢轴点(28)，并且所述切割臂(26)在所述附接部(44)中铰接在所述切割枢轴点(28)处，

其中，当所述切割单元(16)处于打开状态时，同一所述切割臂(26)的所述切割部(18)和所述延伸臂(30)相对于延伸穿过所述枢轴点(36)和所述切割枢轴点(28)的直线布置在同一侧，

和/或

其中，当所述切割单元(16)处于闭合状态时，同一所述切割臂(26)的所述切割部(18)和所述延伸臂(30)相对于延伸穿过所述枢轴点(36)和所述切割枢轴点(28)的直线布置在同一侧。

10.根据权利要求4至9中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述切割单元(16)在所述切割部(18)的区域中、特别是在延伸穿过所述枢轴点(36)和所述切割枢轴点(28)的直线的区域中、并且特别是在整体上在所述重力方向上被倒角，使得不存在垂直于重力的、能够特别地留下切割的导体片部分的平坦表面。

11.根据权利要求4至10中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述切割单元(16)以如下这种方式来设计：连接所述切割部(18)的面向彼此的端部的连接直线与延伸穿过所述枢轴点(36)并且平行于所述连接直线的直线相距一定距离，

所述连接直线与穿过所述枢轴点(36)的所述直线之间的所述距离在所述切割单元(16)闭合时比在所述切割单元(16)打开时更大。

12.根据权利要求4至11中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述定位臂(32)、所述致动单元(38)、所述切割臂(26)和/或所述致动臂(34)基本上布置在一个平面中。

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