Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Formspulenwicklung, einen Stator sowie ein Werkzeug zum Herstellen von Formspulenwicklungen.

Formspulen sind in der Regel durch ein oder mehrere Flachdrähte, oft Rechteckleiter, gebildet. Die Herstellung von Formspulenwicklungen ist prinzipbedingt aufwändiger als die Herstellung von Wicklungen aus beispielsweise Runddraht. Aufgrund ihrer guten elektrischen Eigenschaften werden sie allerdings mehr und mehr verwendet, beispielsweise auch in Statoren von elektrischen Maschinen, wie sie als Traktionsmaschinen in teil- und vollelektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommen. Gemäß einem Ansatz bei der Herstellung von Formspulenwicklungen werden die Lagenspulen vor deren Anordnung, in beispielsweise einem Stator, zu Formspulen geformt und montiert. Dieses Vorgehen gestaltet sich als relativ aufwändig und ist schwer automatisierbar. Gemäß einem anderen Ansatz wird der Flachdraht zunächst zu einer flachen Lagenspule gewickelt, wobei eine Spulenseite der Lagenspule in eine Nut des beispielsweise Stators eingesetzt wird. Die Lagenspule wird nun verformt, sodass der die andere Spulenseite in einer anderen Nut des Stators angeordnet werden kann. Insbesondere auf die zuerst angeordnete Spulenseite wirken dabei hohe Kräfte. In der Folge kann das Material der Formspule und insbesondere auch eine Isolation der Formspule, welche zu diesem Zeitpunkt in der Regel bereits aufgetragen oder aufgebracht ist, beschädigt werden. In der US 8,384,263 B2 wird ein dort als „support member“ bezeichnetes Werkzeug verwendet, um die Spulenseiten beim Umformen zu fixieren. Es hat sich allerdings herausgestellt, dass mit derartigen Haltevorrichtungen kein prozesssicheres Herstellverfahren möglich ist.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Formspulenwicklung, einen Stator sowie ein Werkzeug zum Herstellen von Formspulenwicklungen anzugeben, wobei insbesondere die automatisierte Herstellung von Formspulenwicklungen prozesssicher ermöglicht werden soll. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 , durch einen Stator gemäß Anspruch 8 sowie durch ein Werkzeug gemäß Anspruch 10 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.

Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zum Herstellen einer Formspulenwicklung die Schritte:

- Bereitstellen eines Grundkörpers, welcher eine Vielzahl von umfänglich verteilt angeordneten Nuten zur Anordnung von Lagenspulen aufweist, wobei sich der Grundkörper entlang einer Längsachse erstreckt;

- Bereitstellen zumindest einer Lagenspule, wobei die Lagenspule zumindest eine erste Spulenseite und zumindest eine zweite Spulenseite aufweist;

- Anordnen der zumindest einen ersten Spulenseite in einer Nut des Grundkörpers, wobei die Lagenspule an beiden Enden des Grundkörpers jeweils einen Überstand formt;

- Form- und/oder kraftschlüssiges Halten der zumindest einen ersten Spulenseite im Bereich des Austritts aus der Nut zum drehfesten Halten oder Fixieren der zumindest einen ersten Spulenseite in der Nut;

- Verdrehen der Spulenseiten entlang einer Umfangsrichtung zueinander bis die zumindest eine zweite Spulenseite fluchtend zu einer anderen Nut des Grundkörpers steht;

- Radiales Verlagern der zumindest einen zweiten Spulenseite zur Anordnung in der anderen Nut.

Bei dem Grundkörper handelt es sich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform um einen Statorkörper einer elektrischen Maschine. Alternativ kann der Grundkörper auch ein Rotorkörper sein. Die Lagenspule ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform aus einem Flachdraht oder Formdraht geformt, wobei dieser gemäß einer bevorzugten Ausführungsform einen eckigen, insbesondere einen viereckigen, wie einen rechteckigen, Querschnitt aufweist. Der Flachdraht bzw. die Lagenspule ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform von einer Isolationsschicht umgeben. Entsprechend weist die Lagenspule bevorzugt einen metallischen Kern auf, welcher mit einer Isolation umgeben oder beschichtet ist. Die Isolation ist gemäß einer Ausführungsform bereits vor dem Formen der Lagenspule (aus dem Flachdraht) aufgebracht. Typischerweise weist der Grundkörper, wie bevorzugt der Statorkörper, eine Vielzahl von an einer inneren Umfangsfläche verteilt angeordneten Nuten auf, welche sich entlang der Längsachse, welche auch als Rotationsachse bezeichnet werden kann, erstrecken. Über das vorgenannte Verdrehen oder Verschränken wird die teilweise in der Nut angeordnete Lagenspule in ihre endgültige Form gebracht. Über das form- und/oder kraftschlüssige Halten der Spulenseite, bevorzugt an beiden Nutaustritten, wird sichergestellt, dass sich die Spulenseite in der jeweiligen Nut nicht verdrehen oder verkanten kann. So wird insbesondere sichergestellt, dass es zu keinen Beschädigungen kommt, sei es an der Lagenspule oder an der Nut. Der Grundkörper, oder auch Statorkörper, weist zwei Stirnseiten, auch A-Seite und B-Seite genannt, auf. Zweckmäßigerweise wird die entsprechende Lagenspule jeweils an beiden Stirnseiten, also an beiden Nutaustritten, jeweils form- und/oder kraftschlüssig gehalten. Das form- und/oder kraftschlüssige Halten wird zweckmäßigerweise so lange aufrechterhalten, bis die Lagenspule vollständig im Stator angeordnet ist.

Das form- und/oder kraftschlüssige Halten ist insbesondere auch dahingehend zu verstehen, dass die jeweilige Spulenseite am Nutaustritt in seiner Position gehalten wird, seine relative Lage zum jeweiligen Nutaustritt also nicht verändert wird. Zweckmäßigerweise wird die Spulenseite am jeweiligen Nutaustritt also örtlich festgelegt, ist also lagefixiert. Es hat sich herausgestellt, dass durch diese Fixierung sichergesellt werden kann, dass die Lagenspule beim Verformen nicht beschädigt wird.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die Schritte:

- Bereitstellen eines Hilfswerkzeugs, umfassend zumindest eine Hilfsnut;

- Anordnen der zumindest einen zweiten Spulenseite in der Hilfsnut;

- Insbesondere form- und/oder kraftschlüssiges Halten der zumindest einen zweiten Spulenseite im Bereich des Austritts aus der Hilfsnut zum drehfesten Halten der zumindest einen zweiten Spulenseite in der Hilfsnut.

Wie bereits erwähnt, weist der Grundkörper zweckmäßigerweise eine Vielzahl von an seiner inneren oder äußeren Umfangsfläche verteilt angeordneten Nuten auf. Entsprechend weist das Hilfswerkzeug gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine Vielzahl von kongruent ausgebildeten Nuten an einer Innenfläche oder Außenfläche auf.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Grundkörper ein Statorkörper. Das Hilfswerkzeug ist hierbei bevorzugt ein zylindrischer Körper, welcher an seiner äußeren Umfangsfläche eine entsprechend ausgebildete Anzahl von Nuten aufweist. Alternativ kann der Hilfskörper (für den Fall das der Grundkörper ein Rotorkörper ist) auch als hohlzylindrischer Körper ausgebildet sein, welcher an seiner inneren Umfangsfläche eine Vielzahl von kongruent ausgebildeten Nuten aufweist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren die Schritte:

- Bereitstellen einer Vielzahl von Lagenspulen;

- Anordnen der ersten Spulenseiten in den Nuten des Grundkörpers;

- Anordnen der zweiten Spulenseiten in den Nuten des Hilfswerkzeugs.

Über das Hilfswerkzeug bzw. durch eine relative Verdrehung des Hilfswerkzeugs gegenüber dem Grundkörper/Statorkörper, können die Lagenspulen in ihre Endposition verdreht oder verschränkt bzw. verlagert werden. Die Lagenspulen werden zu Formspulen geformt. Das vorgenannte Hilfswerkzeug erlaubt eine sehr schnelle und gut automatisierbare Anwendung des Verfahrens.

Zweckmäßigerweise sind die Spulenseiten an den jeweiligen Stirnseiten/Nutaustritten des Hilfswerkzeugs ebenfalls form- und/oder kraftschlüssig gehalten. Zweckmäßigerweise werden die im Hilfswerkzeug angeordneten Spulenseiten der Lagenspule beim Verdrehen oder Verlagern lagefixiert sowie form- und/oder kraftschlüssig gehalten. Damit wird auch hier sichergestellt, dass die Lagenspule bzw. deren Isolation keinen Schaden nimmt.

Die Lagenspulen sind beim Verdrehen/Verschränken mit Vorteil drehfest innerhalb der Nuten fixiert, bewegen sich also innerhalb der Nuten nicht oder nur unwesentlich. Dies ist auch hinsichtlich der Automatisierbarkeit des Verfahrens vorteilhaft, da sich die Lagenspulen immer gleich oder zumindest ähnlich verformen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das form- und/oder kraftschlüssige Halten über bevorzugt jeweils am Nutaustritt (Grundköper sowie Hilfswerkzeug) angeordnete oder anordenbare Arretierungsplatten eines Werkzeugs bewirkt. Das Verfahren umfasst zweckmäßigerweise die Schritte:

- Anordnen einer ersten Arretierungsplatte und einer zweiten Arretierungsplatte stirnseitig am jeweiligen Nutaustritt, wobei die Arretierungsplatten zueinander orientierte, insbesondere in Umfangsrichtung zueinander orientierte, Kontaktflächen aufweisen;

- Verdrehen der Arretierungsplatten zueinander in Umfangsrichtung, wodurch die Spulenseiten über die Kontaktflächen form- und/oder kraftschlüssig gehalten werden.

Die Arretierungsplatten umfassen bevorzugt jeweils eine Grundplatte, vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff, von welcher sich zweckmäßigerweise eine Vielzahl von Stegen radial weg erstreckt. Die Arretierungsplatten sind zweckmäßigerweise entlang der Längsachse hintereinander angeordnet. Über die Stege und die dort ausgebildeten Kontaktflächen können eine oder mehrere Spulenseiten wie bei einer Zange form- und/oder kraftschlüssig gehalten werden. In gleicher weise wie bei einer Zange können die Arretierungsplatten gegeneinander zu- und aufgefahren werden. Das Werkzeug weist also vorteilhafterweise eine Offenstellung und eine Schließstellung auf. Die Verstellung der Arretierungsplatten kann hydraulisch, pneumatisch, elektrisch und/oder rein mechanisch erfolgen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kommen bei einem Verfahren zum Herstellen einer Formspulenwicklung typischerweise vier Werkzeuge zum Einsatz, welche jeweils stirnseitig sowohl am Grundkörper wie auch am Hilfswerkzeug angeordnet werden oder sind. Die Werkzeuge sind gegenüber dem Grundkörper bzw. dem Hilfswerkzeug jeweils ortsfest bzw. verdrehtest positioniert oder angeordnet. Zum Realisieren der Schließstellung ist jeweils zumindest eine Arretierungsplatte in Umfangsrichtung verfahrbar ausgelegt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:

- Biegen der Spulenseiten über Biegeabschnitte.

Zweckmäßigerweise werden Biegeabschnitte vorgesehen, über welche die Spulenseiten kontrolliert in Umfangsrichtung gebogen werden können. Dies ist zum einen materialsschonend, zum anderen kann die Verformung gezielt gesteuert werden. Insbesondere können über die Biegeabschnitte möglichst ungewünschte Verformungen vermieden werden bzw. kann die Verformung so gesteuert werden, dass das Umformen der Spulenseiten bzw. der Lagenspule möglichst schonend und gerichtet erfolgt. Insbesondere die gerichtete Umformung ist mit Blick auf die Prozesssicherheit und die Automatisierbarkeit vorteilhaft.

Bevorzugt sind die Biegeabschnitte an den Arretierungsplatten ausgebildet.

Bevorzugt sind die Kontaktflächen und/oder auch die Biegeabschnitte oberflächenbehandelt, beispielsweise geschlichtet, geschliffen und/oder poliert. Die Oberflächenrauheit in R _z liegt bevorzugt in einem Bereich von 6,3 bis 2. Kanten sind bevorzugt verrundet, bevorzugt mit R0,2 bis R0,8, insbesondere bevorzugt mit R0,5. Damit kann erreicht werden, dass die Isolierung der Lagenspulen keinen Schaden nimmt.

Der Aufbau des Werkzeugs bedingt, dass eine der Arretierungsplatten näher am Grundkörper bzw. Hilfswerkzeug angeordnet ist als die andere. Die näher angeordnete ist beispielsweise die erste oder innere Arretierungsplatte, während die weiter weg angeordnete Arretierungsplatte die zweite oder äußere Arretierungsplatte ist. Zweckmäßigerweise sind die Biegeabschnitte an der zweiten Arretierungsplatte bzw. an den zweiten Arretierungsplatten angeordnet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:

- Anordnen der Spulenenden in einem Führungselement, in welchem die Spulenenden beim Verdrehen mitgeführt werden.

Wie bereits erwähnt, werden die Lagenspulen jeweils aus einem Flachdraht geformt. Entsprechend weisen sie einen Spulenanfang und ein Spulenende auf. Zweckmäßigerweise werden die Spulenanfänge und/oder die Spulenenden über das Führungselement beim Verdrehen mitgeführt. Das Führungselement weist zweckmäßigerweise eine Vielzahl von Öff- nungen auf, in welchen die Spulenanfänge und/oder die Spulenenden, bevorzugt formschlüssig, angeordnet bzw. hindurchgeführt sind. Ein derartiges Führungselement kann auch als Schablone bezeichnet werden. Das Mitführen hat den Vorteil, dass die Spulenanfänge und/oder die Spulenenden nach dem Verformen sicher und zuverlässig positioniert sind. Die zuverlässige Positionierung der Spulenanfänge bzw. Spulenenden ist wiederum besonders für die Automatisierung des Verfahrens wichtig, insbesondere wenn die Spulenanfänge oder Spulenenden beispielsweise in einem nachfolgenden Prozessschritt mittels eines Roboters oder dergleichen gegriffen werden müssen.

Zweckmäßigerweise kommt sowohl für die Spulenenden wie auch für die Spulenanfänge jeweils ein Führungselement zum Einsatz.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:

- Radiales Abstützen der Spulenseiten beim Verdrehen durch Anordnen eines Stützelements, welches eine radial nach außen orientierte Kontaktfläche aufweist.

Das Stützelement ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform im Querschnitt rund, insbesondere kreisrund. Die Stützfläche ist hierbei radial nach außen orientiert und verhindert mit Vorteil, dass sich die Lagenspulen bzw. Spulenseiten beim Verdrehen der Spulenseiten zu weit nach innen hin, also zur Längs- bzw. zur Rotationsachse hin, verlagern. Das Stützelement wirkt beim Verdrehen der Lagensplen also insbesondere nach innen hin als Anschlag.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:

- Gleichzeitiges Anordnen eines Nutkeils beim radialen Verlagern der zumindest einen zweiten Spulenseite in die Nut, wobei der Nutkeil ausgelegt ist, in der entsprechend ausgelegten Nut form- und/oder kraftschlüssig zu verrasten.

Zweckmäßigerweise erfolgt mit dem Anordnen der entsprechenden Spulenseite gleichzeitig auch das Anordnen eines Nutkeils. Der Nutkeil ist zweckmäßigerweise derart ausgebildet, dass er die Nut entlang ihrer gesamten Länge abschließt. Zweckmäßigerweise sind der Nutkeil bzw. auch die Nut entsprechend so ausgebildet, dass der Nutkeil automatisch in einer Ziel- oder Endposition verrastet. Die Anordnung der Spulenseite erfolgt zweckmäßigerweise mittels eines Expansionswerkzeugs, welches ausgelegt ist, die jeweilige Spulenseite radial nach außen in die gewünschte Nut hinein zu verlagern. Zweckmäßigerweise erfolgt dies zusammen mit dem Nutkeil, welcher beispielsweise zwischen der entsprechenden Spulenseite und dem Expansionswerkzeug angeordnet und dadurch gleichzeitig mit verlagert wird.

Die Erfindung richtet sich auch auf einen Stator, welcher nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Typischerweise ist der Stator ein Stator einer elektrischen Maschine, wie sie in einem voll- oder teilelektrisch betriebenen Kraftfahrzeug, wie einem Kraftrad, Personenkraftwagen oder Nutzfahrzeug, verwendet wird.

Zweckmäßigerweise umfasst der Stator eine Vielzahl von Nuten, wobei die Nuten jeweils zumindest einen Eingriffsabschnitt aufweisen, welcher zur form- und/oder kraftschlüssigen Anordnung eines Nutkeils ausgelegt ist.

An dieser Stelle sei erwähnt, dass für den Stator wie auch für das nachfolgend erwähnte Werkzeug die im Zusammenhang mit dem Verfahren erwähnten Vorteile und Merkmale analog und entsprechend gelten, wie auch umgekehrt.

Die Erfindung richtet sich auch auf ein Werkzeug zum Herstellen von Formspulenwicklungen, insbesondere zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren, wobei das Werkzeug zwei entlang einer Rotationsachse angeordnete Arretierungsplatten umfasst, wobei die Arretierungsplatten ausgelegt sind, zumindest eine Öffnung zu formen, welche zur Anordnung zumindest einer Spulenseite einer Lagenspule ausgelegt ist, und wobei die Öffnung in Umfangsrichtung zueinander orientierte Kontaktflächen aufweist und wobei die Kontaktflächen derart in Umfangsrichtung zueinander verlagert oder verfahren werden können, dass die zumindest eine Spulenseiten form- und/oder kraftschlüssig gehalten werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Arretierungsplatten jeweils eine Grundplatte und eine Vielzahl sich von der Grundplatte radial weg erstreckender Stege auf. Die vorgenannten Kontaktflächen sind zweckmäßigerweise an den Stegen wie auch an der Grundplatte ausgebildet. Über die hintereinander angeordneten Grundplatten bzw. Stege, können ähnlich wie bei einer Zange, ein oder mehrere Spulenseiten über jeweils zwei Stege bzw. deren Kontaktflächen form- und/oder kraftschlüssig gehalten werden. Jeweils zwei Stege formen entlang der Rotationsachse der Arretierungsplatten, welche auch der Längsachse oder der Rotationsachse des Grundkörpers entspricht, jeweils eine Öffnung, durch welche der oder die Spulenseiten hindurch ragen.

Die Arretierungsplatten können von einer Offenstellung in eine Schließstellung gebracht werden, wobei der Form- und/oder Kraftschluss in der Schließstellung erreicht wird.

Zweckmäßigerweise sind die Stege L-förmig ausgebildet. Damit ist es möglich, die Spulen- seite(n) möglichst vollständig oder annähernd vollständig umschlossen werden kann oder können, wodurch ein möglichst umfänglicher Formschluss erreicht wird. Insbesondere wird also zweckmäßigerweise möglichst umfänglich ein Formschluss erreicht, wobei der vorgenannte Kraftschluss zweckmäßigerweise in Umfangsrichtung wirkt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist zumindest ein Steg einen Biegeabschnitt auf. Zweckmäßigerweise sind an einer Vielzahl von Stegen derartige Biegeabschnitte ausgebildet.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen des Verfahrens, des Stators sowie des Werkzeugs mit Bezug auf die beigefügten Figuren.

Es zeigen:

Figur 1 : schematische Ansichten eines Statorkörpers zum Veranschaulichen des Verfahrens;

Figur 2: eine schematische Ansicht eines Statorkörpers entlang seiner Längsachse gesehen, wobei ein Hilfswerkzeug in dem Statorkörper angeordnet ist;

Figur 3: mehrere schematische Ansichten einer Lagenspule;

Figur 4: eine schematische Detailansicht, in welcher das Verdrehen der Lagenspulen schematisch skizziert ist;

Figur 5: zwei perspektivische Ansichten von Ausführungsformen von Arretierungsplatten;

Figur 6: eine Skizze zur Veranschaulichung des Form- und/oder Kraftschlusses über die Arretierungsplatten;

Figur 7: zwei schematische Ansichten zum Darstellen des Verfahrensablaufs beim Expandieren einer Spulenseite einer Lagenspule in eine Nut;

Figur 8: eine schematische Teilansicht einer Nut eines Grundkörpers, in welcher ein

Nutkeil angeordnet ist; Figur 9: zwei schematische Ansichten, welche eine Ausführungsform eines Stützelements sowie eines Führungselements zeigen;

Figur 10: eine schematische Ansicht eines Grundkörpers zur Veranschaulichung der

Lage eines Werkzeugs, zweier Führungselemente sowie eines Stützelements.

Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung links einen Grundkörper 10, wobei es sich hierbei beispielsweise um einen Statorkörper handelt. Dieser erstreckt sich entlang einer Längsachse L bzw. einer Rotationsachse R. In einer Nut des Statorkörpers 10 ist beispielhaft eine Lagenspule 20 angeordnet. Die Lagenspule 20 tritt jeweils stirnseitig aus der Nut des Statorkörpers 10 heraus, vgl. die Bezugszeichen 14, welche den jeweiligen Nutaustritt bezeichnen. Die Lagenspule 20 bildet jeweils stirnseitig am Statorkörper 10 einen Überstand. In der Mitte ist der Grundkörper entlang der Längsachse L bzw. entlang der Rotationsachse R gesehen dargestellt. Die Nuten 12 sind schematisch als sich radial erstreckende Striche dargestellt, vgl. das Bezugszeichen 12 (aus Gründen der Übersichtlichkeit ist nur eine Nut mit einem Bezugszeichen versehen). In der oberen Nut 12, 12 Uhr Position, ist die Lagenspule 20 angeordnet, allerdings nur mit einer Spulenseite. Die andere Spulenseite muss (zum Formen einer Formspule) in einer dazu beabstandeten Nut angeordnet werden, wie es rechts skizziert ist. Dabei wirken hohe Kräfte auf die Lagenspule 20. Bevorzugt werden in allen Nuten jeweils Lagenspulen angeordnet, wobei diese zweckmäßigerweise automatisiert und gleichzeitig verformt werden. Hierbei wird zweckmäßigerweise ein Hilfswerkzeug verwendet, wie es in der Figur 2 skizziert ist.

Figur 2 zeigt den im Wesentlichen aus der Figur 1 bekannten Statorkörper 10 entlang der Längsachse L gesehen, wobei im Inneren ein Hilfswerkzeug 30 ausgebildet/angeordnet ist, welches seinerseits eine Vielzahl von kongruent ausgebildeten Nuten 32 aufweist. Ein derartiges Hilfswerkzeug 30 erlaubt das gleichzeitige Verformen einer Vielzahl von Lagenspulen.

Figur 3 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Ausführungsform einer Lagenspule 20, wobei die Lagenspule 20 einen Spulenanfang 24 und ein Spulenende 26 aufweist. Die Lagenspule 20 weist eine erste Spulenseite 21 sowie eine zweite Spulenseite 22 auf. Die hier skizzierte Lagenspule 20 ist eine einfache Lagenspule. Daneben gibt es auch mehrfache Lagenspulen, beispielsweise zweifach, dreifache, vierfache etc. Ganz rechts ist der mit A-A skizzierte Querschnitt skizziert. Die Lagenspule 20 ist zweckmäßigerweise aus einem Flachdraht geformt, welcher bevorzugt eine eckige, vorliegend insbesondere eine rechteckige, Querschnittsform aufweist. Die Anordnung der Lagenspule beim Herstellen der Formspulenwicklung erfolgt zweckmäßigerweise derart, dass beispielsweise die erste Spulenseite 21 im Statorkörper angeordnet wird und die zweite Spulenseite 22 in einem Hilfswerkzeug (vgl. Bezugszeichen 30 in Fig. 2) bzw. in einer entsprechend ausgebildeten und positionierten Nut. Über ein Verdrehen des Hilfswerkzeugs relativ zum Grundkörper oder Statorkörper werden die Spulenseiten 21 bzw. 22 zueinander verdreht. Die Lagenspule 20 wird insbesondere im Bereich ihrer Überstände in eine mehr oder weniger komplizierte dreidimensionale Struktur gebracht. Ist oder sind die zweite(n) Spulenseiten in eine gewünschte Lage gebracht, wird oder werden sie durch radiales Verlagern in die entsprechende Nut des Statorkörpers verlagert bzw. expandiert. Eine dreifache Lagenspule würde entsprechend drei erste Spulenseiten 21 und entsprechend drei zweite Spulenseiten 22 aufweisen.

Figur 4 zeigt in einer schematischen Ansicht drei Lagenspulen 20 beim Verdrehen. Dargestellt ist insbesondere ein Nutaustritt 14 aus einem Grundkörper 10, wobei sich dieser entlang einer Längsachse L erstreckt. Bezugszeichen U skizziert eine Umfangsrichtung. Stirnseitig am Stator- oder Grundkörper 10 ist eine Zwischenplatte 43 angeordnet. Im Anschluss an diese ist ein Werkzeug 40 angeordnet, welches eine erste Arretierungsplatte 41 sowie eine zweite Arretierungsplatte 42 aufweist. Entlang der Längsachse L formen die Arretierungsplatten 41 bzw. 42 jeweils Öffnungen 44, durch welche die Lagenspulen bzw. Spulenseiten, vgl. die Bezugszeichen 20, hindurchragen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist vorliegend nur eine Öffnung mit einem Bezugszeichen (vgl. Bezugszeichen 44) versehen. Die Pfeile, welche mit dem Bezugszeichen S versehen sind, kennzeichnen eine mögliche Verfahrrichtung der jeweiligen Arretierungsplatten 41 , 42. Indem die Arretierungsplatten 41, 42 aufeinander zugefahren werden, können die dazwischen angeordneten Lagenspulen 20 form- und/oder kraftschlüssig gehalten werden. Dadurch sind die Lagenspulen 20 bzw. insbesondere deren Spulenseiten sicher gegenüber dem Grundkörper 10 lagefixiert und insbesondere auch drehfest in den Nuten des Grundkörpers 10 gehalten. Die Lagenspulen 20 werden, wie durch den Pfeil mit dem Bezugszeichen V skizziert, verformt bzw. verdreht. Das Werkzeug 40 hält die Lagenspulen 20 im Bereich des Nutaustritts 14 allerdings zuverlässig innerhalb der jeweiligen Nut und verhindert ein Verkanten oder Verdrehen der Lagenspulen 20 bzw. der entsprechenden Spulenseiten in der jeweiligen Nut.

Figur 5 zeigt in zwei perspektivischen Ansichten zwei Ausführungsformen von Arretierungsplatten 41 bzw. 42. Zu erkennen ist jeweils eine Grundplatte, von welcher sich jeweils eine Vielzahl von Stegen 45 weg erstreckt. Vorliegend sind jeweils nur jeweils drei Stege 45 skizziert. Ebenso sind die Grundplatten nicht vollständig dargestellt. In Realität sind die Grundplatten bevorzugt Kreissegmente, welche vollumfänglich derartige Stege aufweisen. Zu erkennen ist, dass an den Stegen, wie auch an der Grundplatte, jeweils zweckmäßigerweise Kontaktflächen 46 vorgesehen oder ausgebildet sind, welche zur Anlage bzw. zum Kontakt mit den Lagenspulen ausgelegt sind. Die Stege 45 sind zweckmäßigerweise vorliegend L- förmig ausgebildet, wodurch die Lagenspulen 20 vollständig oder zumindest annähernd vollständig formschlüssig gehalten werden können. Die Stege 45 der zweiten Arretierungsplatte 42 weisen zweckmäßigerweise Biegeabschnitte 48 auf. Deren Funktion wird insbesondere mit Blick auf die Figur 4 deutlich. Über die Biegeabschnitte 48 können die Lagenspulen beim Verdrehen sicher geführt werden. Insbesondere kann über eine entsprechende Auslegung der Radien des oder der Biegeabschnitte 48 zusätzlich sichergestellt werden, dass die Verformung der Lagenspulen möglichst schonend und prozesssicher erfolgt.

Figur 6 zeigt entlang einer Längsachse L gesehen das form- und/oder kraftschlüssige Halten einer Lagenspule 20 in einer Öffnung 44, welche über die Stege 45 zweier Arretierungsplatten 41 und 42 realisiert wird. Zu erkennen ist, dass über die, vorliegend bevorzugt L-förmige, Geometrie der Stege 45 die Lagenspule 20 umfänglich sicher gehalten ist, sodass ein Verdrehen derselben innerhalb der Nut des Hilfswerkzeugs oder auch des Statorkörpers vermieden wird. Eine auf der Lagenspule aufgebrachte Isolierung sowie das Material der Lagenspule selbst werden zweckmäßigerweise nicht beschädigt.

Figur 7 zeigt in einer schematischen Ansicht einen Grundkörper 10 im Bereich einer Nut 12, wobei fluchtend zu der Nut 12 eine Nut 32 eines Hilfswerkzeugs 30 angeordnet ist. In der Nut 32 des Hilfswerkzeugs 30 sind neben der (zweilagigen) Spulenseite 22 einer Lagenspule 20 ein Nutkeil 70 sowie ein Expansionswerkzeug 80 angeordnet. Über ein Verlagern der zweiten Spulenseite 22 entlang einer Expansionsrichtung E über das Expansionswerkzeug 80 wird die zweite Spulenseite der Lagenspule 20 in der Nut 12 des Grundkörpers 10, wie in der rechten Bildhälfte skizziert, angeordnet. Vorteilhafterweise wird dabei gleichzeitig der Nutkeil 70 mit verlagert. Weiter vorteilhafterweise weist die Nut 12 Eingriffsabschnitte 16 auf, welche ausgelegt sind, form- und/oder kraftschlüssig mit dem Nutkeil 70 zusammenzuwirken. Zweckmäßigerweise ist also der Nutkeil 70, in die entsprechende Position gebracht, automatisch in der Nut 12 fixiert. Das Expansionswerkzeug 80 kann, wie durch den Pfeil in der rechten Bildhälfte dargestellt, wieder zurückgefahren werden. Der Nutkeil 70 ist in seiner Einbaulage sicher verrastet.

Figur 8 zeigt eine Nut 12 eines Grundkörpers 10 in einer vergrößerten Darstellung. Die wesentlichen Merkmale sind aus der Figur 7 bereits bekannt. Dargestellt ist insbesondere ein Nutkeil 70, welcher ausgelegt ist, in entsprechend ausgebildeten Eingriffsabschnitten 16 der Nut 12 zu verrasten bzw. dort einzuschnappen. Hierzu ist der Nutkeil 70 zweckmäßigerweise entsprechend nachgiebig bzw. elastisch ausgebildet, insbesondere quer zur in der Figur 8 skizzierten Längsachse L. Figur 9 zeigt in ihrer linken Bildhälfte eine schematische Ansicht eines Stützelements 60, welches umfänglich eine Stützfläche 62 aufweist. In der rechten Bildhälfte sind zwei Führungselemente 50 dargestellt, welche jeweils eine Vielzahl von Öffnungen 52 aufweisen, welche der Anordnung bzw. dem Hindurchführen der entsprechenden Spulenanfänge oder Spu- lenenden der Lagenspulen dienen. Insbesondere soll über die Führungselemente 50 sichergestellt werden, dass sich die Spulenenden bzw. Spulenanfänge der Lagenspule beim Verdrehen derselben nicht in unzulässiger Weise verlagern. Mit anderen Worten können über die Führungselemente 50 die Spulenanfänge bzw. Spulenenden sicher mitgeführt und damit positioniert werden, was für die Automatisierbarkeit des Verfahrens entscheidend ist. Das Stützelement 60 dient insbesondere als innerer Anschlag beim Verdrehen der Lagenspulen.

Figur 10 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Ausführungsform eines Grundkörpers 10, welcher sich entlang einer Längsachse L erstreckt. Dargestellt ist insbesondere die Anordnung eines Werkzeugs 40, eines Stützelements 60 sowie zweier Führungselemente 50 zum Führen der Spulenanfänge bzw. -Enden. Die Skizze soll schematisch die Anordnung der verschiedenen Elemente verdeutlichen.

Bezugszeichenliste

10 Grundkörper, Statorkörper

12 Nut

14 Nutaustritt (Grundkörper, Statorkörper)

16 Eingriffsabschnitt

20 Lagenspule

21 erste Spulenseite

22 zweite Spulenseite

24 Endabschnitt

30 Hilfswerkzeug

32 Hilfsnut

34 Nutaustritt (Hilfswerkzeug)

40 Werkzeug

41 erste Arretierungsplatte

42 zweite Arretierungsplatte

43 Zwischenplatte

44 Öffnung

45 Steg

46 Kontaktfläche

48 Biegeabschnitt

50 Führungselement

52 Öffnung

60 Stützelement

62 radiale Stützfläche

70 Nutkeil

80 Expansionswerkzeug

L Längsachse

R Rotationsachse

U Umfangsrichtung

E Expansionsrichtung

S Verfahrrichtung

V Verdrehrichtung