Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Wicklung für elektrische Maschinen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Wicklung für elektrische Maschinen nach der Gattung des Anspruchs 1 und 7, sowie eine elektrische Maschine mit einer nach dem Verfahren hergestellten Wicklung.

Stand der Technik

Aus der WO 01/54 25 4 Al ist ein Verfahren zur Herstellung der Wicklung von elektrischen Maschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereits bekannt. Dabei werden die Spulen einer dreiphasigen Statorwicklung der Maschine in drei separat hergestellten, durchgewickelten Wicklungsstrangen vorgefertigt. Die Spulen werden spater mit ihren Längsseiten in Nuten eines zunächst flach gestreckten Statorblechpaketes in so genannter Flachpakettecknik eingelegt, das anschließend mitsamt der Wicklung zu einem Ring mit innen liegenden Nutoffnungen gebogen und fixiert wird. Um ein möglichst gutes Leistungsgewicht zu erzielen, ist ein hoher Nutfullfaktor anzustreben. Zu diesem Zweck werden in bekannter Weise jeweils die Spulenleiter einer jeden Nut in

einer Pragestation in die Nutform gepresst und dabei in ihrem Querschnitt umgeformt, bevor die Wicklung in die Nuten des flachen Statorblechpaketes eingefugt wird. Dabei werden die Spulen auch im Wickelkopfbereich schwach verformt.

Da nach dem Wickeln der Spulen die einzelnen Drahtwindungen durch die Biegeelastizitat des Wicklungsdrahtes unterschiedlich stark auffedern, liegen die Leiter im Bereich der Spulenlangsseiten oftmals in der Pragestation gekreuzt übereinander, was dazu fuhrt, dass die Leiter durch den Pragevorgang in ihren einander kreuzenden Abschnitten stark im Querschnitt verformt oder gar gequetscht und eingeschnürt werden. Dies kann im spateren Einsatz der elektrischen Maschine zu ortlich erhöhten Erhitzungen bis hin zu einem Windungsschluss fuhren.

Mit der vorliegenden Losung wird angestrebt, beim Prägen der Spulenquerschnitte in die jeweilige Nutform des Statorblechpaketes Kreuzungen der neben- und übereinander liegenden Leiter im Bereich der Spulenlangsseiten zu vermeiden .

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemaße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und die dafür verwendete erfindungsgemaße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 7 hat den Vorteil, dass mit dem parallelen Ausrichten der Spulenleiter im Bereich der

Spulenlangsseiten in den Pragekammern der Vorpragestation Drahtkreuzungen weitgehend vermieden beziehungsweise in die beidseitigen Wickelkopfe verlegt werden. Das hat zur Folge, dass die Querschnittsverformungen der Leiter in die jeweilige Nutform an der Nachpragestation ohne

Beeinträchtigung des Nutfullfaktors verringert werden. Dadurch wird ferner das Risiko von Beschädigungen der Lackisolation des Wickeldrahtes verringert und Verquetschungen des Wickeldrahtes werden vermieden. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, dass durch eine geringere

Verformung der Spulenleiterquerschnitte der Phasenwiderstand der einzelnen Spulenstrange verringert und damit folglich der Wirkungsgrad und das Leistungsgewicht der Maschine verbessert wird.

Durch die in den Unteranspruchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 und 7 angegebenen Merkmale.

Um das spatere Rundbiegen des Statorblechpaketes mit der darin eingesetzten Wicklung zu erleichtern, ist es besonders zweckmäßig, wenn an den Wickelkopfen der Spulen unterschiedlich weit ausladende Leiter in der Vorpragestation im gleichen oder im nachfolgenden Arbeitsgang derart verformt werden, dass die Wickelkopfdicke der einzelnen Spulen auf etwa halber Nuttiefe reduziert wird. Damit lassen sich die einzelnen Wicklungsstrange leichter ineinander fugen und zusammen mit dem Stander- Blechpaket zu einem Wickelkopfring umformen. Des Weiteren ergibt sich insbesondere bei der Ausbildung einer einschichtigen Schleifenwicklung der Vorteil von flach ausgebildeten Wickelkopfen, wenn die Spulen von vorzugsweise drei zueinander versetzten, jeweils durchgewickelten Wicklungsstrangen der Wicklung nacheinander in die Pragekammern eingelegt und so verformt werden, dass die

Leiter in dem Pragekammern zueinander parallel, vorzugsweise paarweise aufeinander liegend ausgerichtet werden, und dabei die Wickelkopfe der Spulen in ihren sich kreuzenden Bereichen jeweils ineinander verschachtelt werden. In zweckmäßiger Weise werden dazu jeweils nach dem Einlegen

eines Wicklungsstranges in die Pragekammern die Leiter der Spulen dieses Wicklungsstranges im Bereich der Spulenlangsseiten ausgerichtet und im Bereich der Wickelkopfe verformt und verschachtelt. Somit ist erst nach dreimaligem Vorpragen eine dreiphasige Standerwicklung komplett vorgepragt. Ein nahezu gleiches Ergebnis lasst sich aber in abgekürzter und einfacherer Weise dadurch erzielen, dass nach dem Einlegen der Spulen aller Wicklungsstrange in die Pragekammern die Spulenleiter gemeinsam im Bereich der Spulenlangsseiten ausgerichtet und im Bereich der Wickelkopfe verformt und verschachtelt werden.

Da bei einer mehrphasigen Wicklung die verschiedenen Wicklungsstrange nacheinander in die Pragekammern der Vorpragestation eingelegt werden, liegen sie damit zwangsläufig in den Pragekammern unterschiedlich hoch, das heißt, dass die Leiter des ersten Wicklungsstranges im unteren Bereich der Pragekammern, die Leiter des zweiten Wicklungsstranges im mittleren Bereich und die des dritten Wicklungsstranges im oberen Bereich der Pragekammern eingelegt sind, bevor der Prägestempel in die Pragekammern einfahrt. Um nun samtliche Leiter in den Pragekammern möglichst mit Beginn des Absenkens des Prägestempels zueinander parallel ausrichten zu können, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Boden der Pragekammern vor dem Einlegen der Spulen der drei in Etagen übereinander liegenden Wicklungsstrange zunächst in entsprechend abgestufter Hohe gehalten werden und erst mit dem Ausrichten der Spulenlangsseiten und dem Verformen der Wickelkopfe durch Prageleisten des Prägestempels in den

Pragekammern auf ein gemeinsames unteres Niveau abgesenkt werden .

Zum parallelen Ausrichten der Leiter im Bereich der Spulenlangsseiten der Wicklung wird die Vorrichtung der

Vorpragestation zweckmäßiger Weise derart ausgestaltet, dass in einer kammformig ausgebildeten Pragematrize mit nebeneinander angeordneten Pragekammern, deren Lange mindestens der Breite des Statorblechpaketes entspricht, dass diese Pragekammern für die Längsseiten der Wicklung zwischen hoch stehenden, zueinander parallel verlaufenden Kammplatten angeordnet sind, wobei die Breite der Pragekammern der Breite mehrerer, vorzugsweise zweier nebeneinander liegender Spulenleiter entspricht und deren Hohe ein mehrfaches, vorzugsweise mehr als das Dreifache der Hohe von aufeinander liegenden Leitern einer Spule entspricht. Die Pragekammern sind unten durch jeweils einen Boden geschlossen und oben zum Einlegen der Spulenlangsseiten offen, wobei ein Prägestempel von oben in die Pragekammern einfuhrbar und zum parallelen Ausrichten der Leiter in die jeweilige Pragekammer absenkbar ist. In einfacher Weise sind dabei Prageleisten für die Pragekammern an einem gemeinsamen Joch des Prägestempels befestigt, der nach dem Einlegen der Spulen in die Pragekammern über die Prageplatte positionierbar und zum Vorpragen der Spulen in Pragerichtung absenkbar ist. Außerdem ist zur Erzielung eines kompakten Wickelkopfes in vorteilhafter Weise auf jeder Wickelkopfseite der Pragematrize eine Anschlagleiste derart angeordnet, dass sie jeweils die längste der unterschiedlich weit ausladenden Windungen der Spulen axial fixiert, wobei jeweils die kürzeste Windung durch die Lange der Pragekammern zentriert und axial fixiert ist. Für eine optimale Verformung des Wickelkopfes in der Vorpragestation mit den ineinander verschachtelten und verschlungenen Wicklungsdrahten wird in vorteilhafter Weise an den

Stirnseiten der beidseitig über die Pragekammern etwas hinaus reichenden Prageleisten des Prägestempels jeweils eine Niederhalterleiste angeordnet.

In Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Boden der Pragekammern im Ausgangszustand vorzugsweise federnd bis in den oberen Bereich der Pragekammern hochschiebbar und mit dem Einlegen der Spulen zunächst teilweise absenkbar und beim Vorpragen der Spulen mittels der Prägestempel bis auf ein gemeinsames unteres Niveau absenkbar sind. Dadurch üben die Boden der Pragekammern auf die Spulendrahte im Nutbereich von Anfang an eine Haltefunktion für eine kontrollierte Lage der Spulendrahte zueinander und zusammen innerhalb der Pragekammer aus. Das heißt, dass die Spulendrahte im Nutbereich keinen Bewegungsspielraum haben, auch dann nicht, wenn die Spulendrahte im Wickelkopfbereich in der Vorpragestation verformt werden.

Zeichnung

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Figuren naher erläutert. Es zeigen

Figur 1 eine elektrische Maschine im Längsschnitt, dessen Standerwicklung nach dem erfindungsgemaßen Verfahren hergestellt ist, Figur 2 die vorgefertigten, durchgewickelten Spulen eines Wicklungsstranges in raumbildlicher Darstellung, Figur 3 einen Querschnitt einer Spule nach III-III aus Figur 2, Figur 4 zeigt die Pragematrize einer Vorpragestation für die Standerwicklung der Maschine nach Figur 1 in raumbildlicher Darstellung,

Figur 5 zeigt die Pragematrize mit den eingelegten Spulen dreier Wicklungsstrange in der Seitenansicht, Figur 6 zeigt die Pragematrize in der Ansicht nach VI-VI aus Figur 5,

Figur 7 zeigt die Vorpragestation mit über der Pragematrize angeordneten Prägestempel, teils vor- und teils nach dem

Vorpragen der Wicklung,

Figur 8 zeigt die Vorpragestation im Querschnitt nach VIII- VIII aus Figur 7,

Figur 9 zeigt einen Ausbruch einer Pragekammer der

Pragematrize mit lose eingesetzten Leitern im Querschnitt und in vergrößerter Darstellung und

Figur 10 zeigt den gleichen Ausbruch nach dem Vorpragen der Wicklung mit geordnet neben- und übereinander liegenden

Leitern einer Spulenlangsseite .

Figur 11 zeigt einen Ausbruch einer Nachpragestation beim

Verpragen der Leiter der Spulenlangsseiten in die endgültige

Nutform. Figur 12 zeigt in einem zweiten Ausfuhrungsbeispiel die

Vorpragestation mit teils eingelegtem und teils vorgepragtem ersten Wicklungsstrang,

Figur 13 die gleiche Ausfuhrung mit einem zweiten

Wicklungsstrang und Figur 14 die gleiche Ausfuhrung mit einem dritten

Wicklungsstrang teils nach dem Einlegen, teils nach dem

Vorpragen teilweise im Querschnitt.

Figur 15 zeigt in einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel die

Pragematrize und eine darunter angeordnete Grundplatte mit federnd verschiebbaren Bodenplatten für die Pragekammer,

Figur 16 zeigt einen Ausbruch der Pragematrize aus Figur 15 in Vorderansicht mit in die Pragekammern hochgeschobenen

Bodenplatten,

Figur 17 zeigt den Ausbruch nach Figur 16, nunmehr im Querschnitt mit eingefugten drei Wicklungsstrangen vor dem

Vorpragen und

Figur 18 zeigt den gleichen Ausbruch nach Figur 17 mit abgesenkten Prägestempel und vorgepragter Wicklung.

Beschreibung der Ausfuhrungsbeispiele

Figur 1 zeigt in vereinfachter Form eine elektrische Maschine 10 im Längsschnitt, die als Drehstromgenerator zum Einsatz in Kraftfahrzeuge ausgebildet ist. Sie hat einen zwischen zwei Lagerflanschen IIa, IIb eingespannten Stander 12, der aus einem Blechpaket 13 und einer darin angeordneten dreiphasigen Standerwicklung 14 besteht. Die Standerwicklung 14 ist in axial zueinander parallel verlaufende, radial nach innen offene Nuten des Blechpaketes 13 untergebracht. Innerhalb des zylinderförmigen Blechpaketes 13 ist ein

Klauenpollaufer 15 angeordnet und in den Lagerflanschen IIa, IIb drehbar gelagert.

Bei der Herstellung der elektrischen Maschine werden speziell zur Herstellung des Standers 12 in jüngerer Zeit neue Wege beschritten, wonach das Blechpaket 13 zunächst als quaderförmiges Flachpaket mit zu einer Seite hin offenen Nuten hergestellt wird. Die Standerwicklung 14 wird dabei zunächst mit einer vorbestimmten Anzahl von Spulen mehrerer Wicklungsstrange mit vorgegebener Windungszahl auf einen Wickelautomaten hergestellt und danach dem endgültigen Nutquerschnitt der Nuten des Blechpaketes 13 entsprechend im Bereich der Spulenlangsseiten geprägt, wobei die Leiter im Bereich der Spulenlangsseiten im Querschnitt mehr oder weniger verformt und im Bereich der Wickelkopfe gebogen werden. Die so vorgefertigte Standerwicklung 14 wird sodann in bekannter Weise durch die Nutoffnungen in die Nuten des flachen Blechpaketes 13 eingefugt, bevor das Ganze dann in die endgültige Form des Standers 12 zu einem Zylinderring gerollt beziehungsweise rund gebogen wird.

In Figur 2 ist eine der drei Wicklungsstrange der Standerwicklung 14 raumbildlich dargestellt und mit 16 bezeichnet. Der Wicklungsstrang 16 besteht hier aus sechs Spulen 17, die auf einem Wickelautomaten als so genannte

einschichtige Schleifenwicklung durchgewickelt werden. Die Spulen 17 sind hier mit paarweise nebeneinander liegenden Leitern 18 aus lackisoliertem Wickeldraht mit rundem Querschnitt hergestellt, wobei die parallelen Leiter 18 jeweils von der oberen Windung einer Spule zur unteren

Windung der nachfolgenden Spule 17 überfuhrt werden. In den so gebildeten Spulenubergangen 17a werden die beiden Wickeldrahte durch die Wickeltechnik bedingt zueinander gekreuzt. Da die einzelnen Leiter der Spulenwindungen nach dem Durchwickeln des Wicklungsstranges 16 noch elastisch auffedern, treten weitere Kreuzungen der Leiter 18 auch innerhalb der einzelnen Spulen 17 des Wicklungsstranges 16 und auch im Bereich der Spulenlangsseiten auf. An den Längsseiten 17b der Spulen 17 liegen die Leiter 18 mit Zwischenräumen lose neben- und übereinander. Sie verlaufen dabei im Wesentlichen parallel zueinander.

Figur 3 zeigt eine solche Anordnung der Leiter 18 einer Spule 17 im Bereich der Spulenlangsseiten 17b im Querschnitt nach der Schnittlinie III-III aus Figur 2. Die Spulen 17 haben an ihren beiden Wickelkopfen 17c unterschiedlich weite Ausladungen, indem die ersten, unteren zwei Windungen der paarweisen Leiter an den Wickelkopfen 17c um etwa den doppelten Wickeldrahtdurchmesser weiter vorstehen als die zwei nachfolgenden oberen Windungen der Leiterpaare. Damit ist es möglich, die Dicke der Wickelkopfe 17c spater durch Verformungen zu reduzieren.

In Figur 4 ist eine Pragematrize einer Vorpragestation in raumbildlicher Darstellung erkennbar, mit der die Leiter 18 der Standerwicklung 14 im Bereich der Spulenlangsseiten 17b zueinander parallel ausgerichtet und im Bereich der Wickelkopfe 17c durch Biegen umgeformt werden sollen. Die kammformig ausgebildete Pragematrize 20 besteht aus einer längs gestreckten Prageplatte 21, auf der eine Vielzahl

zueinander parallel verlaufender Kammplatten 22 senkrecht hoch stehend befestigt sind. Zwischen den voneinander beabstandeten Kammplatten 22 befinden sich nebeneinander entsprechend parallel zueinander verlaufende Pragekammern 23 für die Aufnahme der Längsseiten 17b aller Spulen 17 der

Standerwicklung 14. Die Lange der Pragekammern 13 ist etwas großer gewählt als die Breite des Blechpaketes 13 der elektrischen Maschine 10. Sie wird bestimmt von der Lange der Kammplatten 22, die so bemessen ist, dass sie beim Einlegen der Spulen 17 die oberen, kürzeren Windungen zentriert und axial fixiert. Die Breite der Pragekammern 23 ist so gewählt, dass lediglich zwei Leiter der Spulen 17 nebeneinander Platz haben. Die Hohe der Pragekammern 23 ist hoher gewählt als es der Hohe von paarweise aufeinander liegenden Leitern 18 dreier Spulen entspricht. Die

Pragekammern 23 sind unten durch Boden 23a der Prageplatte 21 geschlossen und im oberen Bereich zum Einlegen der Spulenlangsseiten 17b mit leicht erweiterten Offnungen 23b versehen, um darin die Leiter besser einfädeln zu können.

Die Figuren 5 bis 10 zeigen in einem ersten Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ein Vorpragen der Standerwicklung 14 der elektrischen Maschine 10 zum parallelen Ausrichten der Spulenleiterlangsseiten 17b ohne Querschnittsverformung der Leiter 18. Figur 5 zeigt die Pragematrize 20 in der Vorderansicht mit den in die Pragekammern 23 eingesetzten Spulen dreier Wicklungsstrange 16a, 16b und 16c. Alle drei Wicklungsstrange sind gemäß Figur 2 mit ihren durchgewickelten Spulen 17 von Wickelautomaten separat hergestellt und nacheinander in die Pragekammern 23 eingefugt. Dabei werden zunächst die Spulen 17 des ersten Wicklungsstranges 16a in die Pragekammern 23 lose eingelegt, so dass sich deren untere Windung am Boden 23a der Pragekammern abstutzt. Die linke Spule liegt dabei mit ihrer linken Längsseite in der ersten linken Pragekammer

23. Danach werden die Spulen des zweiten Wicklungsstranges 16b um jeweils zwei Pragekammern 23 nach rechts versetzt eingelegt, wobei sich die Spulen 17 lediglich im Bereich ihrer Wickelkopfe auf die des ersten Wicklungsstranges 16a abstutzen. Schließlich werden auch noch die Spulen 17 des dritten Wicklungsstranges 16c um zwei Kammern nach rechts versetzt in die Pragekammern 23 eingesetzt, die sich in gleicher Weise lediglich im Bereich ihrer Wickelkopfe 17c auf den Wickelkopfen des zweiten Wicklungsstranges 16b abstutzen. Die Spulen der drei Wicklungsstrange liegen somit in drei Etagen übereinander, wobei die Leiter des zweiten und dritten Wicklungsstranges im Bereich der Spulenlangsseiten frei in der Luft hangen.

Figur 6 zeigt die Seitenansicht der Pragematrize 20 mit den darin eingesetzten Spulen der drei Wicklungsstrange 16 im Querschnitt nach der Linie VI-VI aus Figur 5. Dort ist auch erkennbar, dass jeweils die unteren zwei Lagen der Spulenwindungen im Bereich der Wickelkopfe 17c weiter ausladen als die darüber liegenden Lagen der Spulen 17.

Wahrend die kurzer ausladenden Windungen der Spulen 17 durch die Lange der Pragekammern 23 beziehungsweise Kammplatten 22 in den Pragekammern 23 zentriert und axial fixiert werden, wird auf jeder Wickelkopfseite der Pragematrize 20 eine Anschlagleiste 24 derart angebracht, dass sie jeweils die weiter ausladenden Windungen der Spulen 17 axial fixieren.

Figur 7 zeigt die Vorpragestation als Vorrichtung 25 zum parallel Ausrichten der Leiter 18 im Bereich der Spulenlangsseiten 17b und zum Verschachteln der

Spulenwickelkopfe 17c ineinander. In der linken Hälfte der Figur 7 ist die Pragematrize 20 mit den dort eingelegten drei Wicklungsstrangen 16a, 16b und 16c gemäß Figur 5 dargestellt, wobei nunmehr oberhalb der Pragematrize ein Prägestempel 26 positioniert ist, der eine Vielzahl

zueinander parallel verlaufender, nach unten gerichteter Prageleisten 27 tragt, die jeweils oberhalb der Pragekammern 23 angeordnet sind. Die Prageleisten 27 sind an ihren beiden Stirnseiten jeweils an einer Niederhalteleiste 28 befestigt, welche an der Unterseite eines Joches 29 des Prägestempels

26 angeordnet und oberhalb der Wickelkopfe 17c der Spulen 17 positioniert sind. Der Prägestempel wird aus dieser Position heraus in Richtung des Pfeiles 30 abgesenkt und dabei werden die Prageleisten 27 in die Offnungen 23b der Pragekammern 23 eingeführt und darin sodann bis in ihre untere Position gemäß der rechten Hälfte von Figur 7 abgesenkt. In Figur 8 ist die Vorrichtung 25 mit dem abgesenkten Prägestempel 26 nochmals im Querschnitt gemäß der Linie VIII-VIII aus Figur 7 dargestellt. Die Prageleisten 27 werden dabei soweit in die Pragekammern 23 eingefahren, dass auch die Leiter 18 der Spulenlangsseiten 17b des zweiten und dritten Wicklungsstranges 16b und 16c bis auf den Boden 23a der Pragekammern 23 geschoben werden. Wesentlich ist, dass auf diese Weise die Spulenleiter 18 der drei Wicklungsstrange 16 nach dem Einlegen aller Spulen 17 in die Pragekammern 23 gemeinsam im Bereich der Spulenlangsseiten 17b so verformt werden, dass sie zueinander parallel und paarweise aufeinander liegend ausgerichtet werden. Außerdem werden dabei die Spulenleiter 18 im Bereich der Wickelkopfe 17c von den beiden Niederhalteleisten 28 des Prägestempels 26 in ihren sich kreuzenden Bereichen jeweils ineinander verschachtelt. Die Wickelkopfdicke der einzelnen Spulen wird dabei auf etwa halbe Nuttiefe beziehungsweise Spulenhohe reduziert. Wesentlich ist ferner, dass dabei die elastischen Spannungen innerhalb der Spulen ohne eine

Querschnittsverformung der Spulenleiter weitgehend abgebaut werden und dass die Spulenleiter im Wickelkopfbereich durch ihre unterschiedliche Ausladung ineinander verschachtelt werden, so dass auch in den sich kreuzenden Bereichen der Wickelkopfe die Leiter ineinander greifen und ineinander

verschlungen werden. Man erhalt auf diese Weise eine sehr formstabile Standerwicklung, die für den weiteren Fertigungsprozess der elektrischen Maschine sicher zu handhaben ist.

Figur 9 zeigt einen vergrößert dargestellten Ausbruch der Pragematrize 20 mit einer Pragekammer 23 und einer dort lose eingesetzten Spule 17, deren insgesamt acht Leiter 18 noch ungeordnet und zum Teil mit Abstand zueinander angeordnet sind. Figur 10 zeigt den gleichen Ausbruch der Pragematrize 20 mit der in die Pragekammer 23 abgesenkten Prageleiste 27 des Prägestempels 26. Dort ist erkennbar, dass nunmehr alle acht Leiter 18 der Spule 17 in kontrollierter Lage ohne Abstand zueinander paarweise nebeneinander und in vier Lagen übereinander ausgerichtet und fixiert sind.

Zur Weiterverarbeitung der Standerwicklung 14 wird diese nun nach dem Hochfahren des Prägestempels 26 aus der Pragematrize 20 entnommen und an eine Nachpragestation 33 übergeben, die in Figur 11 in einem Ausbruch vergrößert dargestellt ist. Dort werden die Spulen 17 der Standerwicklung 14 mit ihren gemäß Figur 10 ausgerichteten Leitern 18 in Pragenuten 32 der Nachpragestation 33 eingelegt, deren Querschnitt im wesentlichen dem endgültigen Nutquerschnitt des Standerblechpaketes 13 der elektrischen Maschine 10 entspricht. Die lackisolierten Leiter 18 werden dann in bekannter Weise mit entsprechenden Leisten 34 eines Pragewerkzeugs 35 in ihrem Querschnitt derart verformt, dass die Spulenlangsseiten 17 zur Erzielung eines hohen Nutfullfaktors den Querschnitt der Blechpaketnuten erhalten.

Die Figuren 12 bis 14 zeigen in einem zweiten Ausfuhrungsbeispiel das Verfahren zum Vorpragen der Standerwicklung 14 in etwas abgeänderter Schrittfolge. In der linken Hälfte der Figur 12 sind die Spulen 17 eines

ersten Wicklungsstrangs 16a der Standerwicklung 14 in die Pragekammern 23 der Pragematrize 20 lose eingesetzt, wobei die untere Wickellage sich am Boden 23a der Pragekammern 23 abstutzt. Der linke Abschnitt der Figur 12 ist dabei im Querschnitt dargestellt. Anschließend wird der Prägestempel 26 oberhalb der Pragematrize 20 positioniert und - wie in der rechten Hälfte der Figur 12 dargestellt - in Richtung des Pfeils 30 abgesenkt, so dass die Prageleisten 27 des Prägestempels 26 in die Pragekammern 23 bis in ihre untere Position einfahren. Dabei werden die Spulenleiter 18 ohne

Querschnittsverformung zueinander parallel ausgerichtet, so dass sie gemäß Figur 10 paarweise nebeneinander und in vier Lagen übereinander in den Pragekammern 23 festgeklemmt werden. Die Wickelkopfe 17c werden dabei von den Niederhalteleisten 28 des Prägestempels 26 bis auf die einfache Spulenhohe zusammengedruckt.

Danach wird gemäß Figur 13 der zweite Wicklungsstrang 16b versetzt zum dort belassenen ersten Wicklungsstrang 16a in die Pragematrize 20 lose eingesetzt. Die Spulen dieses

Wicklungsstranges stutzen sich dabei mit ihren Wickelkopfen 17c an den Wickelkopfen des unteren Wicklungsstranges 16a ab. Nun wird wiederum - wie in der rechten Hälfte der Figur 13 erkennbar - der teilweise im Querschnitt dargestellte Prägestempel 26 über der Pragematrize 20 positioniert und seine Prageleisten 27 werden in Richtung des Pfeiles 30 erneut in die Pragekammern 23 bis zur unteren Position abgesenkt. Dabei werden nun die Spulenleiter 18 im Bereich der sich nunmehr kreuzenden Wickelkopfe 17c aufgrund ihrer unterschiedlichen Ausladung ineinander verschachtelt und verschlungen. Dabei werden gleichzeitig die Spulenleiter 18 im Bereich der Spulenlangsseiten 17b des zweiten Wicklungsstranges 16b in gleicher Weise wie beim ersten Wicklungsstrang 16a von den Prageleisten 27 gegen den Boden 23a der Pragekammern 23 gedruckt und dabei gemäß Figur 10

zueinander parallel ausgerichtet. Die Wickelkopfe 17c werden dabei von den Niederhalteleisten 28 des Prägestempels 26 aufgrund der unterschiedlichen Ausladungen ihrer Leiter auf etwa halbe Spulenhohe reduziert. Im rechten Abschnitt der Figur 13 ist erkennbar, dass dabei die Leiter 18 teilweise verformt und ineinander verschachtelt werden. Beide Wicklungsstrange werden nun in der Pragematrize 20 belassen und gemäß Figur 14, linke Hälfte, wird nunmehr der dritte Wicklungsstrang 16c zu den Wicklungsstrangen 16a und 16b versetzt in die Pragekammern 13 der Pragematrize 20 lose eingesetzt, wobei sich auch hier die Spulen 17 mit den Wickelkopfen 17c auf den darunter liegenden Wickelkopfen der Wicklungsstrange 16a und 16b abstutzen. Wie in der rechten Hälfte von Figur 14 dargestellt, wird nunmehr erneut der Prägestempel 26 oberhalb der Pragematrize 20 positioniert und mit seinen Prageleisten 27 in die Pragekammern 23 in Richtung des Pfeiles 30 abgesenkt. Dabei werden nun alle Spulen der drei Wicklungsstrange 16 gemeinsam vorgepragt. Dadurch werden einerseits die Leiter 18 der Spulenlangsseiten 17b des dritten Wicklungsstrangs 16c gegen den Boden 23a der Pragekammern 23 gedruckt und dabei gemäß Figur 10 zueinander parallel ausgerichtet. Außerdem werden die Wickelkopfe 17c von den Niederhalteleisten 28 des Prägestempels 26 ohne Verformung der Leiterquerschnitte in ihre endgültige Form geprägt und gemäß dem rechten Abschnitt der Figur 14 mit etwa halber Spulenhohe ineinander verschachtelt und verschlungen. Die dann komplett vorgepragte Standerwicklung wird danach aus der Vorpragestation entnommen und gemäß Figur 11 in einer Nachpragestation 33 weiter behandelt.

Die Figuren 15 bis 18 zeigen ein weiteres

Ausfuhrungsbeispiel mit einer aufgerüsteten Vorpragestation. Da bei den bisherigen zwei Ausfuhrungsbeispielen die Spulen des zweiten und dritten Wicklungsstranges 16b und 16c beim

Einlegen in die Pragekammern 23 sich lediglich an den Wiekelköpfen des darunter liegenden Wicklungsstranges abstutzen und somit die unteren Leiter im Bereich der Spulenlangsseiten in ihren Pragekammern 23 frei hangen, besteht die Gefahr, dass die zunächst noch elastisch vorgespannten Leiter sich teilweise kreuzen und diese Lage auch beim Absenken bis zum Boden 23a der Pragekammern 23 beibehalten und dann schließlich von den Prageleisten 27 im Bereich solcher Leiterkreuzungen gequetscht werden können, mit der Gefahr von Querschnittseinschnurungen und

Beschädigungen der Lackisolation der Leiter 18. Diese Gefahr lasst sich durch eine Unterstützung der Spulen 17 in den Pragekammern 23 wahrend des gesamten Absenkvorganges des Prägestempels 26 deutlich verringern. Gemäß Figur 15 ist unterhalb der im Querschnitt dargestellt Pragematrize 20 der Vorpragevorrichtung 25a eine Grundplatte 37 angeordnet, die in ihren Abmessungen im Wesentlichen denen der Prageplatte 21 entspricht. Die Prageplatte 21 ist hier im Bereich der Pragekammern 23 mit Bodenoffnungen 38 versehen, unter denen Bodenplatten 39 angeordnet sind, die an der Grundplatte 37 befestigt und durch Federelemente 40 in eine obere Ausgangslage gehalten werden.

Figur 16 zeigt einen Ausbruch der Vorpragevorrichtung 25a in der Vorderansicht im Querschnitt nach der Linie XVI-XVI aus Figur 15 mit der in Pfeilrichtung 41 hochgefahrenen Grundplatte 37. Dabei ragen die Bodenplatten 39 der Grundplatte 37 durch die Bodenoffnungen 38 der Prageplatte 21 bis in eine obere Position in die Pragekammern 23, welche für das Vorpragen der Standerwicklung 14 eine Ausgangslage darstellt. Nun können ahnlich wie in Figur 5 des ersten Ausfuhrungsbeispieles die drei Wicklungsstrange 16 der Standerwicklung 14 mit ihren Spulen 17 nacheinander in die Pragekammern 23 der Pragematrize 20 eingesetzt werden.

Figur 17 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil der Vorpragevorrichtung 25a gemäß Figur 16, jedoch mit eingelegten Wicklungsstrangen 16a, 16b und 16c. Dabei werden beim Einfügen der Spulenlangsseiten 17b in die Pragekammern 23 die Bodenplatten 39 abhangig von der jeweiligen Position der Phasenstrange 16 auf unterschiedliche Hohen in den Pragekammern 23 federelastisch zurückgedrängt. Dadurch werden die benachbarten Spulen 17 der drei Wicklungsstrange 16 zunächst jeweils in abgestufter Hohe gehalten und im Bereich ihrer Längsseiten 17b abgestutzt. Danach wird gemäß Figur 18 der Prägestempel 26 oberhalb der Pragematrize 20 positioniert und in Richtung des Pfeiles 30 abgesenkt. Die dabei in die Pragekammern einfahrenden Prageleisten 27 richten dabei zunächst die Leiter der Spulenlangsseiten des oberen Wicklungsstranges 16c parallel zueinander aus, bevor die darunter liegenden Bodenplatten 39 federelastisch nachgeben. Das Gleiche wiederholt sich sodann bei weiterer Absenkung der Prageleisten 27 an den Spulenlangsseiten des zweiten Wicklungsstranges 16b, bis schließlich auch die Spulenlangsseiten des unteren Wicklungsstranges 16a von den Prageleisten 27 erfasst, zueinander parallel ausgerichtet und fixiert werden.

Figur 18 zeigt die endgültige Lage der Leiter 18 im Bereich der Spulenlangsseiten 17b im Querschnitt. Man erkennt dass die Bodenplatten 39, die nunmehr die Boden der Pragekammern 23 bilden, erst mit dem Ausrichten der Spulenlangsseiten und dem Verformen der Wickelkopfe auf ein gemeinsames unteres Niveau federelastisch abgesenkt worden sind, was hier etwas oberhalb der Prageplatte 23 liegt. Dadurch ist es möglich, die beidseitigen Wickelkopfe der Spulen 17 durch entsprechend geformte Niederhalteleisten 28a des Prägestempel 27 noch etwas weiter bis zur Prageplatte 21 nach unten zu drucken, um beim spateren Zusammenbau der

elektrischen Maschine mehr Platz für die am Klauenpollaufer 15 anzubringenden Lufter zu erhalten.

Auch hier wird die nunmehr formstabil vorgepragte Standerwicklung nach dem Hochfahren des Prägestempels 26 und dem Absenken der Grundplatte 37 mit den Bodenplatten 39 der Pragematrize 20 entnommen und der Nachpragestation 33 zugeführt, wo gemäß Figur 11 die Spulenleiter 18 im Bereich der Spulenlangsseiten 17b in ihrem Querschnitt derart verformt werden, dass der Spulenquerschnitt dem spateren

Nutquerschnitt des Blechpaketes entspricht. Danach wird die fertig geprägte Standerwicklung in bekannter Technik in die Nuten eines vorgefertigten gestreckten Blechpaketes eingelegt und dieses mitsamt der Standerwicklung zu einem Standerring gebogen und fixiert.

Bei dem erfindungsgemaßen Vorpragen der Standerwicklung werden gegebenenfalls Drahtkreuzungen in den Spulenlangsseiten der Spulen 17 bis in die Wickelkopfe verschoben, so dass die Leiter in den Nuten des

Standerblechpaketes zueinander parallel ausgerichtet sind. Außerdem werden dabei die Leiter in den sich kreuzenden Bereichen der Wickelkopfe ohne Querschnittsverformungen ineinander verschachtelt und verschlungen. Drahtquetschungen mit großem Verformungsgrad werden auf diese Weise vermieden.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die dargestellten Ausfuhrungsbeispiele beschrankt. Ebenso ist es im Rahmen der Erfindung möglich, die Windungen der einzelnen Spulen im Bereich der Wickelkopfe in mehr als zwei Stufen unterschiedlich weit auszuladen, um auf diese Weise gegebenenfalls die Dicke der Wickelkopfe noch weiter reduzieren zu können. Des Weiteren ist es möglich, anstelle der Einschicht-Schleifenwicklung die einzelnen Wicklungsstrange als Mehrschicht-Schleifenwicklung oder als

Einschicht- oder Mehrschicht-Wellenwicklung auszubilden. Bei einer größeren Leiterzahl pro Nut können gegebenenfalls in der Vorpragestation die Pragekammern 23 so breit bemessen werden, dass maximal auch drei Spulenleiter nebeneinander Platz haben. Selbst wenn dabei Kreuzungen der Leiter im

Nutbereich nicht vollständig auszuschließen sind, fuhrt dies nicht zu gefahrlichen Querschnittsverformungen durch Quetschungen und Einschnürungen der Leiter im Kreuzungsbereich, da durch die parallele Ausrichtung der Leiter der Spulenlangsseiten in der Vorpragestation die durch das Auffedern der Spulen verursachten Leiterkreuzungen aus den Pragekammern 23 heraus in die Wickelkopfe verschoben werden .