[发明专利]卷绕模板、卷绕装置和用于运行卷绕装置的方法

说明书

本发明涉及一种卷绕模板(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。

技术领域

本发明涉及一种卷绕模板、一种具有这种卷绕模板的卷绕装置以及一种用于运行这种卷绕装置的方法。

背景技术

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发明的主题。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。

发明内容

因此，本发明的任务是，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。

本发明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。